基于定期检测对桥梁病害发展趋势和控制条件分析

摘要 桥梁定期检测在桥梁技术状况评定中具有较大的参照价值。文章基于对3组桥梁样本的定期检测报告进行外观记录和数值分析，探索不同材质、不同桥型的桥梁在病害发展上的相关趋势和控制条件，最后通过控制变量法发现不同桥梁在正常环境和恶劣环境下具有不同的发展趋势，对桥梁进行及时的病害治理具有一定的改善效果。

关键词 桥梁定期检测；桥梁技术状况；环境条件；病害发展趋势

中图分类号 U446文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）12-0145-03

0 引言

桥梁作为城市交通的重要载体，其健康水平至关重要[1]。桥梁由于长年累月的使用和周边环境的影响，会产生诸多病害，进而影响桥梁的结构安全[2]。通过对桥梁的外观检查和旧病害分析，可以探索并总结出相关规律，分析出桥梁病害的发展趋势和控制条件，为桥梁日常养护和维修提供有效的经验和建议[3]。

1 研究对象

1.1 2021年度病害现状

该次研究选取某市2021—2023年的9座典型旧桥作为实验样本，研究其重点病害，并逐年比对其病害发展趋势。样本共分为3个大组，每个组分别有1座预应力混凝土梁桥、钢筋混凝土梁桥和框架混凝土桥。

基于该9座旧桥的2021年度桥梁定期检测报告，实验样本的起始现状描述和评分结果如表1所示：

试验条件及控制参数：

（1）A组桥梁所处位置交通量较小，受环境影响因素较小。

（2）B组桥梁均位于城市主干道上，交通量较大，环境影响较严重。

（3）C组桥梁均位于城市主干道上，交通量较大，环境影响较严重。

桥梁样本典型病害照如图1～2所示：

1.2 2022年度病害现状

基于该9座旧桥的2022年度桥梁定期检测报告，实验样本的病害描述和评分结果如表2所示：

桥梁样本典型病害照如图3～4所示。

1.3 2023年度病害现状

2023年样本中，对C组的桥梁病害进行了统一处理或加固。基于该9座旧桥的2023年度桥梁定期检测报告，实验样本的病害描述和评分结果如表3所示。

桥梁样本典型病害照如图5～6所示：

2 对比分析

基于以上研究可做以下对比分析：

（1）预应力桥梁与钢筋混凝土桥梁都属于梁式桥，但材料不同，其3年定期检测的技术状况指数BCI对比如图7。

由图7可见，经分析[2]，两种桥梁的BCI值都会逐年下降，其中预应力结构性能退化速度小于钢筋混凝土结构，这是由于预应力结构内含预应力钢筋，提高了桥梁的抗拉性能，缓解了混凝土因车辆荷载产生的损伤。此外，还可以看出钢筋混凝土结构更容易受到恶劣环境影响，在2023年度出现了C级桥。

（2）钢筋混凝土桥和框架桥都是RC材料，但结构形式差异较大，其3年定期检测的技术状况指数BCI对比如图8。

由图8可见，经分析[4]，正常环境下框架桥的性能退化速度小于钢筋混凝土桥，这是由于钢筋混凝土桥存在支座、伸缩缝，这些构件容易产生锈蚀、破损、老化等病害，造成混凝土桥退化加速。此外，还可以看出处于恶劣环境时，桥型对桥梁技术状况指数BCI贡献较小，两种混凝土桥的性能退化都较大，其中框架桥更严重。

（3）现将3组桥梁各自的技术状况BCI平均值进行对比如图9。

由图9可见，经分析[5-6]，如果及时对恶劣环境下的桥梁进行针对性的维修或加固（如图5和图6所示），可以有效提升桥梁的技术状况指数；对于一些指数较低的桥梁具有显著的改观效果，提高了桥梁的安全性。

3 研究结论

该文通过对3组（9座）不同环境条件控制下桥梁样本的桥梁技术状况BCI进行数值分析，可得出以下结论：

（1）桥梁随着使用年限上升，技术状况指数都会下降，但恶劣环境下桥梁的性能退化更显著，其中环境对桥梁的影响程度：框架桥＞钢筋混凝土桥＞预应力混凝土桥。可见预应力结构对于桥梁安全具有较大贡献。

（2）当桥梁处于正常环境下时，框架桥的性能退化速度小于钢筋混凝土桥；当桥梁处于恶劣环境下时，框架桥的性能退化速度大于混凝土桥。可见框架结构的安全储备波动较大，安全性较低。

（3）当桥梁处于恶劣环境下时，对桥梁进行针对性的维修或加固，可充分改善其技术状况水平。

参考文献

[1]屈勇. 简析对桥梁进行定期检测与评估的意义与重要性——以山西省内某桥梁为例[J]. 居舍， 2022（19）： 83-86.

[2]杜建. 高速公路桥梁典型病害统计与成因分析[J]. 江西建材， 2019（5）： 33-34.

[3]赵妍. 公路桥梁结构定期检测中发现的典型病害分析[J]. 中国标准化， 2019（10）： 188-189.

[4]冯永齐. 公路桥梁病害原因分析及维修加固技术探析[J]. 城市建筑， 2020（8）： 151-152+163.

[5]路晨英. 公路桥梁桥墩养护维护及加固措施研究[J]. 北方交通， 2018（7）： 82-84+88.

[6]鲁林. 钢板—混凝土组合结构在简支梁桥加固中的应用研究[D]. 武汉：华中科技大学， 2019.