基于桥梁检测和状态评估的研究与应用

俞大旺（上海隧道工程质量检测有限公司，上海市　闵行区　201109）



基于桥梁检测和状态评估的研究与应用

俞大旺（上海隧道工程质量检测有限公司，上海市闵行区201109）

随着社会的发展与科技的进步，桥梁建设得到了进一步的发展，给人们的生产生活带来了极大的改变。在桥梁建设规模不断扩大，影响力不断提升的过程中，加强桥梁的质量检测工作，保证建设质量就显得十分重要了。在桥梁检测方面，我国的检测技术同发达国家相比，还存在较大的差距，所以，需要对桥梁建设进行总体评估，以全面地了解桥梁的建设情况。本文将对桥梁检测与状态评估的研究与应用进行阐述，为提升桥梁建设质量，改善桥梁建设环境提供理论参考依据。

桥梁检测；状态评估；研究；应用

桥梁建设作为公路建设项目中的重要内容，在保证交通运输通常以及缓解交通道路拥挤等方面发挥了重要的功能，因此，对桥梁建设项目进行检测和状态评估，对于改善桥梁的运营状态，提高桥梁的管理和服务水平，确保生命工程线的畅通具有理论研究意义和工程实用价值。在桥梁建设的过程中，施工准备阶段，施工阶段以及后期的检验等都直接影响着工程建设质量，因此，对各环节的施工实施严格的检测以及评估对于保证工程的建设质量，提高工程的使用寿命，减少后期维护费用的投入等具有重要的作用。

1　桥梁检测系统的现状

我国的桥梁检测系统实行的较晚，尚有不完善的地方。虽然桥梁检测系统已经得到了应用，但从实际应用情况上看，多是进行数据采集、统计与监控上，实际上的评估作用并不明显。随着理论与实践研究的不断深入，可提供给桥梁检测的参考依据逐渐增多，但实际应用却并不多，目前，系统应用的问题主要表现在以下几点：

（1）在桥梁检测的过程中，因传感设备数量和规模的限制，使得检测系统并不能为评估提供可靠、充足的数据支撑，对此，优化传感器的配置就显得十分重要了。

（2）影响桥梁结构性能的因素有多种，加之施工环境的影响，致使检测系统对结构模态的灵敏度降低，以目前的检测水准，只能获得较为准确的结构低频响应，了解结构的整体情况，而对局部桥梁结构的检测则没有明显的作用。

（3）对于桥梁在使用年限内工作特性的变化缺乏有效的研究和足够的数据支撑，因而，对桥梁检测工作的有限开展就愈发的重要，并需要长期地进行下去。

2　桥梁质量检测和状态评估

2.1桥梁检测评估内容

2.1.1桥梁安全性的评估

在桥梁安全性评估方面，对于桥梁承载力的有效预见可直接影响桥梁的整体性能以及安全性。桥梁的承载能力与桥梁质量有着紧密地联系，之所以如是说，是因为桥梁的刚度和强度是否达到规定的要求，将直接关系到桥梁的运载能力［1］。高速公路桥梁占线路的比重较大，40m以下跨度的常用桥梁的比例如表。合理地选择桥梁的结构形式、跨度，对于保证桥梁的整体性能以及运用的安全具有重要的作用（如表1）。

在桥梁检测和状态评估过程中，需要进行承载试验，从而判断桥梁的承重能力，为桥梁的安全运行提供可参考的依据。作为最直接有效的桥梁承重检测方法，在检测的过程中，需要节选不同的检测点，并依据重力原理分别测出该点的承重量，将其与标准的承重量比较，得出桥梁的承重能力，将其作为桥梁能否顺畅通行，满足交通运输需要的重要依据。

2.1.2桥梁耐久性评估

表1　京沪高速铁路徐州至上海段桥梁跨度分配

对于桥梁建设质量以及耐久性的评估，需要从多方面入手，如原材料，建设工序以及工程设计等。在桥梁建设原材料的应用上：①要保证材料是合格产品，符合桥梁工程建设质量标准要求；②堆放问题，要保证材料的长久应用效果，不能失效；③在使用的过程中，能够依据产品的特性采取必要的防护措施，以保证材料能够长久地发挥作用［2］。在材料的选择上，选择优质材料，可有效提高工程建设质量。在桥梁耐久性评估中，对结构耐久性的考量至关重要，需要根据工程建设的实际情况，采取相应的检测办法，以获得准确的评估结果，为综合衡量桥梁的运行安全提供参考依据。

2.1.3桥梁适用性评估

在桥梁建设施工之前，还要根据施工现场情况以及使用功能进一步地确定施工结构模型，以充分地发挥桥梁的使用价值［3］。桥梁的使用价值主要从车辆的通行情况，道路的安全性和舒适度等方面判断。

2.1.4桥梁的结构评估。

桥梁结构评估主要围绕四个方面展开：①对桥梁的外观进行评估；②对桥梁的结构进行评估；③对桥梁材质的选择进行评估；④对桥梁的状态参数进行评估。通过以上评估，可获得桥梁的整体性能，但对桥梁的安全损失以及退化速度无法进行评估。对桥梁结构评估的方法主要有表观检测法、局部检测法、静态检测法、动态检测法等，选择何种评估方法，需要根据实际情况确定［4］。例如，评估徐浦大桥，其是一座结合梁斜拉桥，采用悬臂拼装法施工，对该桥结构进行强度检测，可采用回弹法、超声波法、贯入法、断裂法等，其中，回弹法、超声波法因对桥梁不会造成破坏，所以，应用的较为广泛。在检测的过程中，要注意混凝土凝固的程度，其湿度会对回弹值和超声波脉冲速度产生一定的影响。

2.2检测评估的准备工作

在桥梁检测评估之前，需要做好准备工作。首先要对检测对象有一个充分的了解，明确检测工作的重要性，之后根据检测要求逐一地进行各项检测，以全面地反映桥梁的建设和运行情况等。为了保证检测结果的准确性，需要对建筑施工中所用到的资料进行收集和整理，并将其作为桥梁检测的重要参考资料，同时还要收集与检测相关的其他信息资料，使检测结果更加准确和真实。

3　桥梁检测在应用中存在的问题及解决措施

3.1桥梁评估方法有待完善

目前，我国桥梁评估方法还处于理论探索阶段，在实践中的检验程度还不够深入。对此，强化评估方法的可实践性，建立桥梁检测模型，利用模型试验，从而测试检测方法的可行性，为将其应用到实践当中创造条件［5］。如今，以状态评估为目标的悬索桥模型修正与更新模型的建立，一定程度上满足了桥梁检测的需要，为综合地评估桥梁的各项功能提供了方法。

3.2桥梁结构状态等级划分不明确

在桥梁结构等级划分上，不同段的检测标准不同，检测技术的应用也存在较大的差别［6］。因各国对桥梁的设计与承载要求不同，所以，无法按照统一的标准进行荷载等级检测。鉴于此，桥梁检测应充分地考虑实际建设情况，从而使检测结果更符合实际情况。

3.3桥梁资料的收集不够充分

对于桥梁检测与评估工作中所需要的大量资料，相关部门因认识和落实不到位，导致资料的利用效率地下。对此，借助现代网络技术，建立数据库，派专人管理，加强对外交流，从而充实和完善数据库信息，为更好地完成桥梁检测和评估工作创造条件。

4　结束语

随着人们对桥梁的安全性、耐久性以及正常使用功能的关注，桥梁检测和评估的有效应用已经得到了广泛的关注，并取得了一定的进展。但受检测方法、不定量外部因素等的影响，使得多数研究尚处于理论研究阶段，因此，对桥梁检测和评估的有效性研究就成为了亟待解决的问题。为此，根据现有检测方法，依靠科技的力量，建立可靠的评估与综合检测框架，从而使该项工作得到进一步地深化和完善，为提升桥梁建设质量开辟新途径。

［1］王 健.桥梁检测及维修方案的运用与分析［J］.科技与企业，2016，11 （1）：134～135.

［2］王刚.基于荷载试验的拱式组合桥梁检测与加固应用研究［D］.湖南大学，2013.

［3］姚胜秦.桥梁检测和状态评估研究与应用［J］.赤子，2014，3（9）：269.

［4］朱 未.试论桥梁检测和状态评估研究与应用［J］.黑龙江交通科技，2015，9（7）：141.

［5］赵绍东.分层加权法在桥梁检测评估中的应用［J］.科技创新与应用，2013，16（11）：164～165.

［6］张建克.桥梁检测和状态评估技术的研究与应用［J］.交通世界（工程技术），2014，25（6）：295～296.

俞大旺（1984-），男，工程师，硕士研究生，主要从事公路工程现场检测及检测项目管理工作。

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2095-2066（2016）14-0172-02

2016-4-29