公路桥梁结构监测技术及诊断研究

基于桥梁检测技术的分析

摘要: 随着我国交通事业的发展, 有的桥梁已经逐渐进入养护维修阶段。为了适应公路运输载重量不断发展的要求, 保证桥梁工程质量, 使之能继续安全地为公路运输服务, 必须对桥梁工程的各个环节进行检测, 对其质量进行鉴定。

关键词: 桥梁；检测技术；质量

新材料, 新工艺, 新结构形式的采用越来越多, 为了积累这方面的工程经验, 我们有必要进行一些检测工作, 同时对那些因为赶工期, 采用劣质材料, 施工方法不当等原因而出现病害的桥梁需要做鉴定以确保安全运营。

1 我国桥梁检测状况

发达国家的经验表明，正确的桥梁养(维)护决策是保证桥梁安全服役的重要手段。为此，“七五”期间，我国交通部就立项开展桥梁管理系统的研究开发，形成了我国公路桥梁养护管理系统(cbms)。cbms主要依靠桥梁养护工程师对桥梁进行定期检查，将检查结果按照不同结构或构件权重打分，通过对数据的统计分析确定桥梁的状况等级，并以此为基础制定养护对策，经验因素较多。如何获取尽量多的、可靠的、准确的定量数据是桥梁定期检测中尤为重要的问题。

2 原因分析

需要进行检测的桥梁原因各种各样, 综合起来主要有以下几种

因素: 1)缺乏设计、施工资料的桥梁; 2)施工质量较差, 不符合设计要求的桥梁; 3)桥梁竣工经过运营一段时间后发现较严重的病害,

影响其承载能力; 4)桥梁施工质量较好, 运营情况也良好,但希望提高其允许的承载能力; 5)需要通过超设计标准的特殊荷载车辆检测工作, 比如为了取得一定的科研资料等。现在一些特大桥梁不仅仅是要求做短期的检测, 还需要进行长期的健康监护。

3 桥梁调查与检算

3.1 资料收集

资料收集的范围比较广, 不仅仅包括设计资料, 还包括施工资料以及有关的养护、维修加固资料。

道路与桥梁工程的检测技术浅析

一、前言

进入二十一世纪以后，随着经济的快速发展，交通运输业不断加快了发展的脚步，车辆的数量呈现出与日俱增的趋势。在车辆迅猛增加的今天，提高道路和桥梁的质量成为了人们最为关注的话题之一。同时由于过度的超载和长期处于负荷状态下，道路与桥梁面临着诸多问题，这样就必须使用检测技术对道路与桥梁的各方面情况进行检测，实时掌握道路与桥梁的使用情况，并及时发现问题和解决问题。

二、当前道路与桥梁在使用中常出现的问题

1、设计方案的不合理

每一项工程在施工之前都必须设计出合理的设计方案，经过仔细地审查之后，才能将其作为工程的设计方案。就实际情况来看，还是经常出现设计方案不合理的情况。设计方案设计的不到位，施工与技术上很难实现一致，整体的施工规划方案也不明确，以致在施工的过程中出现问题，进而影响到后期道路桥梁的使用。

2、道路与桥梁建成初期的保养不当

道路与桥梁建成完工之后，需要过一段时间才可以投入使用。這段时间的保养效果直接关系到后期道路与桥梁的使用效果。这个阶段的道路与桥梁特别容易出现比较严重的病害，此时的病害没有及时处理好，由此遗留下的危害就更大，甚至会降低道路与桥梁的承载力。

3、检测不到位

在道路与桥梁建成之后都会采用相应的检测技术对道路与桥梁的使用情况进行检测，很多问题是在使用一段时间之后慢慢出现的。此时的检测工作就显得很有必要。然而由于检测工作的不到位，许多出现问题的部分没有检测到，以致埋下了安全隐患。

三、道路与桥梁工程检测的方法

1、道路桥梁的静载试验 一般而言，道路桥梁静载实验主要用于判断道路桥梁结构的工作性能，判断其最大承载力，检测道路桥梁结构的质量、可靠性及安全性，通过验证道路桥梁结构的相关理论来完善桥梁结构的施工技术等等。道路桥梁静载试验分为三个阶段，即试验准备阶段、加载试验及观测阶段和分析总结测试结果阶段。

在试验准备阶段，首先要综合考虑以下条件来确定试验孔，该孔工程质量较差，病害较多；该孔的计算受力最不利；该孔搭设脚手架或设置测点时便于操作。确定了试验孔之后再进行试验方案的选定，而试验方案一般包括试验目的及测量要求的确定、试验内容的安排、试验程序的制定、试验人员的组织和分工、加载和测量方法的判断、安全措施的选择等等。

桥梁结构安全监测技术与应用

随着城市基础设施设计和建设的快速发展，立体交通已经成为主要发展趋势，大量跨越既有桥梁的桥梁建设也是不可避免的。然而，跨越既有桥梁的桥梁跨度往往较大，施工难度较大，因此不可避免地要在既有桥梁上设置临时墩，以降低新建桥梁的施工难度，从而导致既有桥梁上临时墩的安全问题。在建造新桥梁时，需要对现有桥梁进行监测，以确保新桥梁和现有桥梁的安全。本文对新建桥梁施工临时墩对既有桥梁的安全影响进行监测试验研究。

标签：桥梁结构;安全监测;技术;应用

1、桥梁结构的安全监测

1.1桥梁结构的状态监测

桥梁结构的状态检测分为连续监测和定期监测。主要监测内容包括表面外观监测、强度监测、性能趋势监测、温度监测、声学监测和振动监测。对于不同的监测对象，桥梁结构监测的物理参数也因其工作性能控制因素而不同。振动和噪声检测在桥梁检测中应用最广泛。对于一些大型桥梁，强度监测、振动监测和外观监测通常是主要目标。当监测桥梁结构时，为了保证监测数据的准确性，技术人员一定要严格监测对象的选择，通常情况下，应该选择灵敏度较高的特征参数作为监测数据。

1.2桥梁结构的病害诊断

1.2.1模式识别方法，使用这种诊断方法需要离线分析和在线诊断。所谓离线分析是指通过离线分析确定能够表达结构状态的特征向量集和由特征向量集描述的疾病模式向量，从而形成疾病的基本模式集。在线诊断需要实时提取结构状态的特征向量，并通过判别函数分离和定位桥梁结构疾病。

1.2.2专家系统法，该方法通过该领域一些专家的触觉、听觉、嗅觉和视觉获得一些客观事实，然后根据桥梁结构和疾病史判断桥梁疾病的位置和原因。这种诊断方法特别适用于一些复杂結构的桥梁疾病故障诊断。

1.2.3模糊数学法，当系统负载不确定或不清楚时，可以用模糊集来描述它，技术人员可以通过模糊聚类分析将模糊集划分为不同级别的子集，以识别疾病最可能属于的子集。

1.2.4人工神经网络法，这种诊断方法在桥梁结构病害诊断时分为两个阶段，首先是学习阶段，技术人员需要选择合适的网络结构和模型，同时借助一定的学习算法，反映系统的动态特征以及干扰影响的变量作为神经网络的输入，对应的状态编码是期望输出，形成输入/期望输出的样本，进而确定神经网络的阈值和权值，在学习收敛之后再冻结神经网络的阈值和权值。诊断阶段是使训练好的神

浅析公路桥梁检测技术的具体应用

1 公路桥梁检测技术的具体应用

1.1 桥梁外观检查

（1）上部结构检查。

①梁体表面进行检查。检查梁体表面看是否出现以下病害：蜂窝麻面、破损露筋、风化剥落、裂缝等，有无明显的锈蚀及渗水现象，混凝土表面是否出现较为严重的碳化现象。如果检查中发现梁体被水侵蚀，则应当对侵蚀的位置和面积进行详细记录；对梁端头和梁底面检查，有无明显的损坏迹象，箱梁内是否存在积水，并重点检查梁板结构跨中、变截面以及刚构固结与桁架节点部位的混凝土，看有无病害问题，如开裂、缺损及钢筋锈蚀等。

②装配式梁桥的联结部位重点检查。检查该部位是否存在缺损的现象，横向联结构件有无开裂；检查预应力梁体的锚固区，该位置的混凝土是否存在开裂的情况；对空心板的铰缝进行检查，检查该部位的混凝土有无破损、脱落、开裂等现象，相邻的板体之间有无移动、错位的情况，彼此之间的联接是否牢固、可靠，检查边梁，有无横向位移，或是向外侧倾斜的现象。

③桥梁的支座检查。检查桥梁支座组件是否完好，表面有无脏污、脱空、断裂以及错位等现象；检查活动支座，是否能够灵活运转，位移量是否正常，有无超出允许范围，并对固定支座的锚具进行检查，是否完好；检查简易支座的油毡，有无老化失效或是破裂；检查橡胶支座，是否完好，橡胶块是否存在滑出钢板的情况，并对盆式橡胶支座的固定螺栓进行检查，有无剪切断裂的现象，螺母是否牢固，外露的钢盆有无锈蚀。 （2）桥梁下部结构检查。在对桥梁的下部结构进行检查时，可以将重点放在桥墩、桥台、基础、翼墙、耳墙及护坡等方面，具体的实施要点如下：①桥墩主要是由以下部分组成：墩身、盖梁、系梁，各个部分的病害问题有的相同，有的不同。故此，在检查时，要保证针对性。对盖梁进行检查，看挡块是否与梁体抵死，并检查桥梁安全保护区内是否存在违规作业等情况。②桥台主要是由台身和台帽两个部分组成，较为常见的病害问题有混凝土剥落、碳化、孔洞、钢筋锈蚀、桥头跳车、台背渗水、裂缝等。在检查时，除了要认真查看是否存在上述病害之外，还应当对台背与梁体进行检查，是否存在抵死的现象。③检查桥梁基础，有无冲刷的现象，如果存在冲刷问题，应当查明冲刷的深度是否超过设计值；对承台进行检查，混凝土是否剥落，钢筋有无露筋或是锈蚀等情况，承台是否被流水侵蚀，有无明显的磨损、缩颈等现象；检查基础有无沉降，若是发生沉降，则应查明沉降量，是否超过规范或是设计值；检查基础有无滑移或是倾斜的现象，其它的结构构件是否因为基础滑移而受到影响；对基础的结构应力进行检查，是否正常，有无剪切裂缝。④翼墙及耳墙的钢筋混凝土结构进行检查，有无明显的破损现象，如孔洞、剥落等；检查翼墙及耳墙，是否存在位移、变形、下沉、滑动等情况，填料有无流失，挡土的功能是否完好。⑤检查护坡的铺砌面，是否完好，有无隆起、凹陷及砂浆脱落等现象；对锥坡及护坡的功能进行全面检查，坡体、坡脚等部位有无明显的损坏迹象。