馮 源

（沈陽(yáng)市市政工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110015）

在城市橋梁工程中，定期檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用能夠使相關(guān)管理部門與人員及時(shí)掌握橋梁工程存在的威脅，及時(shí)處理相應(yīng)的問題，保障橋梁工程的穩(wěn)定性與安全性。定期檢測(cè)技術(shù)為橋梁維護(hù)與管理提供了重要的技術(shù)支持，有利于延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。

1 城市橋梁定期檢測(cè)的重要性

在城市的交通網(wǎng)絡(luò)中，橋梁是其中的關(guān)鍵要素，作為城市重要的交通樞紐，城市橋梁承擔(dān)了較大的通行量，為城市居民的出行提供了便捷，提高了人們出行的可選擇性，帶動(dòng)了城市經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展。城市橋梁投入使用后，在長(zhǎng)時(shí)間的使用過程中往往會(huì)因?yàn)橥ㄐ辛康脑龃蠖霈F(xiàn)嚴(yán)重的病害、結(jié)構(gòu)損壞等問題，此時(shí)應(yīng)用定期檢測(cè)技術(shù)能夠及時(shí)幫助有關(guān)部門發(fā)現(xiàn)橋梁使用中的各種病害，降低橋梁坍塌等各種事故的發(fā)生概率，保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，發(fā)揮橋梁工程的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。因此，定期檢測(cè)是橋梁維護(hù)與養(yǎng)護(hù)的基礎(chǔ)，只有做好定期檢測(cè)工作，才能為養(yǎng)護(hù)與維護(hù)、管理策略的制訂提供基礎(chǔ)支持。

2 城市橋梁定期檢測(cè)內(nèi)容

2.1 常規(guī)定期檢測(cè)

常規(guī)定期檢測(cè)包含的檢測(cè)范圍較廣，主要包括如下內(nèi)容：（1）橋面系。此部分檢測(cè)主要是對(duì)橋梁鋪裝、橋頭搭板、伸縮裝置、排水系統(tǒng)、護(hù)欄等進(jìn)行檢查。（2）上部結(jié)構(gòu)。主要指橋梁的上部結(jié)構(gòu)，比如主梁、橫梁、主拱圈、橫向聯(lián)系、掛梁、連接件等。（3）下部結(jié)構(gòu)。下部結(jié)構(gòu)對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)起著重要的支撐作用，同樣是常規(guī)檢測(cè)的重點(diǎn)，主要包括支座、蓋梁、墩身、臺(tái)帽等。

2.2 結(jié)構(gòu)定期檢測(cè)

實(shí)施結(jié)構(gòu)定期檢測(cè)主要是為了獲得橋梁的結(jié)構(gòu)性問題，通過結(jié)構(gòu)檢測(cè)，相關(guān)人員能夠根據(jù)橋梁的具體情況，獲得結(jié)構(gòu)件受損的具體情況。結(jié)構(gòu)定期檢測(cè)主要包含以下三方面的內(nèi)容：（1）混凝土強(qiáng)度檢測(cè)。由于橋梁結(jié)構(gòu)中使用了混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度會(huì)影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在檢測(cè)過程中，主要利用回彈法、超聲波法、超聲回彈綜合法、鉆芯法等。（2）混凝土內(nèi)部缺陷檢測(cè)?；炷羶?nèi)部缺陷往往是由施工過程中質(zhì)量控制不到位所引起的。在實(shí)際的施工過程中，內(nèi)部缺陷主要表現(xiàn)為空洞、蜂窩麻面、疏松、裂縫、腐蝕、凍融等，由于檢測(cè)內(nèi)容的多樣性，在檢測(cè)過程中可以使用的檢測(cè)技術(shù)也相對(duì)較多，比如超聲脈沖法、脈沖回波法、雷達(dá)掃描法、紅外熱譜法等。（3）鋼筋銹蝕檢測(cè)。在橋梁工程中，鋼筋是主要的構(gòu)件，一旦出現(xiàn)銹蝕情況，會(huì)造成橋梁的結(jié)構(gòu)性問題。在檢測(cè)銹蝕情況方面，一般主要采用半電池電位測(cè)量、保護(hù)層厚度檢測(cè)等方法。

3 城市橋梁定期檢測(cè)技術(shù)

3.1 光纖傳感檢測(cè)技術(shù)

光纖傳感檢測(cè)技術(shù)是橋梁工程定期檢測(cè)中最為常用的技術(shù)，在具體的應(yīng)用過程中，可直接利用光纖來對(duì)某些物體的特定物理量的敏感性進(jìn)行檢測(cè)，而探測(cè)到的物理量能夠直接轉(zhuǎn)換為可測(cè)量的光信號(hào)。光纖本身是一種相對(duì)特殊的媒介，其能夠在檢測(cè)的過程中作為傳播媒介，當(dāng)光波穿過被檢測(cè)物體的結(jié)構(gòu)時(shí)，光波的特征參量會(huì)發(fā)生明顯的變化，主要是由于在外界環(huán)境的改變下，這些特征參量具有高度敏感性。近年來，我國(guó)光纖傳感檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展日益成熟。在城市橋梁檢測(cè)中，光纖傳感檢測(cè)技術(shù)是一種有效的檢測(cè)技術(shù)，應(yīng)用此技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)橋梁預(yù)應(yīng)力、鋼索索力、混凝土內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變特性等的檢測(cè)。與一般的檢測(cè)技術(shù)相比，其檢測(cè)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在檢測(cè)過程中基本不會(huì)受到外部環(huán)境因素的干擾，具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力、耐腐蝕；對(duì)測(cè)量介質(zhì)的影響相對(duì)較小，在檢測(cè)過程中的分辨率與靈敏度很高，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

但是，光纖傳感檢測(cè)技術(shù)的投資成本相對(duì)較高，一定程度上限制了其應(yīng)用。光纖傳感檢測(cè)技術(shù)中檢測(cè)的物理量主要包括電流、電場(chǎng)、位移、輻射、水位、振動(dòng)、溫度與壓力等，當(dāng)光纖在感受到這些物理量的變化后，能夠?qū)蛄簩?shí)施有效的檢測(cè)與質(zhì)量判定。另外，拉力作用是造成物理量變動(dòng)的主要原因，在此作用下，光纖能獲得應(yīng)變頻率，專業(yè)人員可根據(jù)頻率分布充分掌握橋梁在投入使用后的受力變化情況。為達(dá)到光纖傳感檢測(cè)效果，在橋梁建設(shè)施工的過程中，需將光纖傳感器安裝于橋梁內(nèi)部，并連接兩端的報(bào)警器，一旦橋梁承受的荷載較大時(shí)，報(bào)警器會(huì)直接進(jìn)行報(bào)警與反饋，實(shí)現(xiàn)橋梁質(zhì)量的評(píng)估。

3.2 紅外熱像感應(yīng)技術(shù)與雷達(dá)波

技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了橋梁定期檢測(cè)新技術(shù)的出現(xiàn)，紅外線熱像感應(yīng)技術(shù)與雷達(dá)波技術(shù)同樣是新型的檢測(cè)技術(shù)。在城市橋梁檢測(cè)中，應(yīng)用紅外線熱像感應(yīng)技術(shù)與雷達(dá)波技術(shù)檢測(cè)時(shí)，所獲得的檢測(cè)信息更為精確，且檢測(cè)更為便捷與高效，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，在檢測(cè)過程中也不需要投入大量的人力與物力，也不會(huì)影響正常的交通通行。使用紅外攝像機(jī)拍照能夠獲得橋梁的溫度層次變化，進(jìn)而詳細(xì)掌握橋梁的厚度信息。超聲檢測(cè)技術(shù)下的雷達(dá)所發(fā)射的電磁波能夠進(jìn)行橋梁中空心結(jié)構(gòu)、裂縫等的檢測(cè)。

3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)技術(shù)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)技術(shù)是以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)構(gòu)建的BP模型，在該模型中存在映射的反映。而此映射反映能夠?qū)蛩鬟M(jìn)行受力情況的檢測(cè)，對(duì)橋梁受力的分析能夠保障橋梁的安全性。此種檢測(cè)技術(shù)下所獲得的檢測(cè)結(jié)果也相對(duì)可靠，具有檢測(cè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

3.4 預(yù)應(yīng)力檢測(cè)相關(guān)技術(shù)

在城市橋梁中，對(duì)預(yù)應(yīng)力的檢測(cè)也是常規(guī)檢測(cè)的重要內(nèi)容。在檢測(cè)過程中，其檢測(cè)可以通過電磁效應(yīng)與超聲波檢測(cè)來實(shí)現(xiàn)。電磁效應(yīng)檢測(cè)技術(shù)主要是通過磁場(chǎng)的變化來對(duì)橋梁的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，后張力筋的應(yīng)力損失可以通過漏磁來獲得，使檢測(cè)精度更高。當(dāng)出現(xiàn)明顯的應(yīng)力變化后，體積膨脹會(huì)造成區(qū)域內(nèi)磁路面積、通量的變化，專業(yè)人員可以根據(jù)通量的變化實(shí)現(xiàn)應(yīng)力變化的檢測(cè)?？傮w上來說，通過電磁效應(yīng)檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)橋梁預(yù)應(yīng)力具有檢測(cè)效率高、時(shí)效性強(qiáng)、檢測(cè)精度高的優(yōu)勢(shì)。但是，應(yīng)用電磁效應(yīng)檢測(cè)技術(shù)時(shí)，材料與外部環(huán)境因素等會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成一定的影響，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的質(zhì)量難以得到保障。超聲波檢測(cè)技術(shù)是一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，主要利用超聲波的傳輸來獲取橋梁的情況。在檢測(cè)過程中，超聲波在混凝土中的傳輸速度可以作為評(píng)價(jià)混凝土抗壓強(qiáng)度的重要指標(biāo)，還能夠利用超聲波檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行混凝土裂縫等的檢測(cè)。

3.5 智能檢測(cè)新技術(shù)

近年來，隨著城市橋梁規(guī)模的逐步擴(kuò)大，再加上橋梁在出行、經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面的重要作用，各種檢測(cè)技術(shù)逐步得到發(fā)展。比如，在一些大型的橋梁工程中，為了給定期檢測(cè)提供便捷，人們常常會(huì)在橋梁的相關(guān)位置安裝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用這些監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來對(duì)橋梁實(shí)施全天候的監(jiān)測(cè)。在一些橋梁中，“智能橋梁支座”的應(yīng)用能夠獲得橋梁相應(yīng)的信息。作用于支座上的荷載與恒載獲取到的分布信息，使橋梁結(jié)構(gòu)運(yùn)行、構(gòu)件損壞等情況能夠更為直觀地反映出來。比如，當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度存在沖擊、變化等情況時(shí)，支座上的荷載分布情況也會(huì)發(fā)生變化。總之，“智慧橋梁支座”對(duì)橋梁損壞的敏感性很高，在橋梁相關(guān)位置安裝的光學(xué)纖維感應(yīng)器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)垂直應(yīng)變與剪力的精準(zhǔn)測(cè)量。

3.6 動(dòng)力試驗(yàn)檢測(cè)

在城市橋梁的定期檢測(cè)中，動(dòng)力試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)也是一種較為常用的檢測(cè)技術(shù)。在實(shí)際的檢測(cè)過程中，需開展相應(yīng)的動(dòng)載試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)所獲得的相關(guān)指標(biāo)來進(jìn)行橋梁的動(dòng)力檢測(cè)。在橋梁的動(dòng)力試驗(yàn)檢測(cè)過程中，為保障試驗(yàn)檢測(cè)的有效性、可靠性，專業(yè)人員需根據(jù)理論分析、試驗(yàn)檢測(cè)等進(jìn)行橋梁振動(dòng)情況的分析。動(dòng)力試驗(yàn)檢測(cè)能夠在橋梁質(zhì)量控制過程中發(fā)揮重要的作用，使橋梁使用情況、承載力等的評(píng)估變得更為科學(xué)。動(dòng)載試驗(yàn)檢測(cè)實(shí)現(xiàn)了對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力效果、動(dòng)載響應(yīng)的科學(xué)分析。主體結(jié)構(gòu)自振特性試驗(yàn)、行車動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)、索力試驗(yàn)等都屬于動(dòng)力試驗(yàn)檢測(cè)，在這些試驗(yàn)檢測(cè)中，通過自振頻率、振型、沖擊系數(shù)等可反映橋梁的實(shí)際情況。

3.7 靜載試驗(yàn)檢測(cè)

靜載試驗(yàn)檢測(cè)與動(dòng)力試驗(yàn)檢測(cè)類似，在檢測(cè)的過程中也需要開展相應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)。首先，檢測(cè)人員需保障靜載試驗(yàn)孔選擇的合理性，其選擇結(jié)果將直接影響試驗(yàn)檢測(cè)的精度。靜載試驗(yàn)孔選擇越科學(xué)越合理，則越能夠準(zhǔn)確反映橋梁局部構(gòu)件、整體結(jié)構(gòu)的情況。其次，有關(guān)檢測(cè)人員需結(jié)合城市橋梁的規(guī)模、結(jié)構(gòu)特征，確定與選擇加載方案。當(dāng)試驗(yàn)孔選定以后，需獲取有顯著特征的測(cè)試值，保障加載方案的科學(xué)性。在進(jìn)行靜載試驗(yàn)檢測(cè)的過程中，往往需選定內(nèi)力控制截面。在實(shí)際的試驗(yàn)檢測(cè)過程中，檢測(cè)人員需結(jié)合檢測(cè)的具體情況、加載設(shè)備情況來保障效率系數(shù)設(shè)置的科學(xué)性。為保障靜載試驗(yàn)的科學(xué)進(jìn)行，相關(guān)人員在試驗(yàn)檢測(cè)開始之前，需做好前期的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，保障各個(gè)人員崗位的科學(xué)劃分。另外，在加載過程中，荷載需以方案設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，實(shí)施分級(jí)加載。

4 結(jié)束語(yǔ)

近年來，在城市橋梁的運(yùn)營(yíng)中，橋梁安全事故頻發(fā)，究其原因主要是缺乏定期檢測(cè)，相關(guān)部門沒有重視和加強(qiáng)定期檢測(cè)，或是檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)，沒有獲得可靠的檢測(cè)信息，從而導(dǎo)致橋梁的維護(hù)與管理不到位，使病害最終擴(kuò)展成更為嚴(yán)重的質(zhì)量、安全問題。因此，為保障城市橋梁的安全運(yùn)營(yíng)，必須要加強(qiáng)定期檢測(cè)，并保障定期檢測(cè)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，做好橋梁的養(yǎng)護(hù)與管理工作，發(fā)揮城市橋梁應(yīng)有的作用。