浅谈市政桥梁检测系统技术研究论文_张淼,蔡雯

浅谈市政桥梁检测系统技术研究论文_张淼,蔡雯

济南鲁桥工程检测有限公司 山东省济南市 250022

摘要:桥梁建设是交通建设的一个重要环节,其存在变形、沉降等多种形式的问题,这些问题对桥梁的运行安全具有直接关系。因此,需要对市政桥梁加强检测工作,确保其各个方面的指标都能够符合相关要求。市政桥梁检测需要通过科学合理的技术手段进行,这需要相关工作人员对市政桥梁检测工作形成足够的认识,并通过切实有效的方法提升桥梁检测的准确性和可靠性。

关键词:市政桥梁;检测技术

引言:

桥梁检测作为一项极具复杂又细致入微的工作,对工作人员的需求较高,除了需具备丰富、灵活的实际现场操作经验,还需要储备全面、坚实的理论知识。充分、有效的将理论与实际桥梁检测联系起来,促使检测人员间的密切配合,才能有效地做好检测工作且获取精确的数据,从而做出准确评估。

1 检测作用

对桥梁进行检测的作用是非常巨大的,其不仅可以降低桥梁运营维护的工作量,还能提高运行安全,对节省经济成本和提高行车体验都具有积极作用。具体地说,其检测作用可以分为以下几个方面。

1.1 桥梁检测可以最大程度保证桥梁安全

就当前市政桥梁的设计工作而言,其主要是在旧标准所规定的载荷要求下进行桥梁设计。但是,由于城市车辆的不断增加,桥梁所需承受的实际载荷已经和过去出现了较大差别。因此,按照旧规定进行载荷设计,就可能导致桥梁的承载性能与实际情况出现了一定差距。通过检测工作,就可以及时发现存在的这类问题,对桥梁进行加固,提升桥梁的承载能力,确保桥梁安全。

1.2 桥梁检测可以节省经济成本

在桥梁建成通车之后,其养护管理等方面的工作还会花费不少的资金。尤其是在桥梁存在某些微观的质量问题时,很容易在外界条件的影响下演变为重大安全事故,给社会造成重大的经济损失。因此,通过检测可以排除这些微观质量问题,同时优化各项基本工作的流程,在减少安全事故的基础上实现经济成本的节省。

2 梁检测评估标准和仪器种类

2.1 评估标准

桥梁检测是对桥梁结构及部件的材料质量和工作性能方面存在的缺损状况进行详细检测、试验、判断和评价的过程.根据中华人民共和国行业标准《公路桥涵养护规范》(JTGHI1-2004)、《城市桥梁养护技术规范》(CJJ99—2003)以及天津市工程建设标准《天津市城市桥梁养护技术规程》(DB29—62—2004)的相关规定.城市桥梁的检查与技术状态的评定.或者称为城市桥梁检测评估,一般包含有经常性检查、定期检查(测)、应急检查、特殊检查、专门检测和桥梁技术状态评定等多种形式。

2.2 桥梁仪器种类

根据观测项目需要选择仪器仪表.桥梁检测中常用的仪器仪表如下:

2.2.1 位移测量

位移测量的方法大致有两类:一类是接触式测量.常见的方法是机械测量法和电测法.这类测量的仪器、仪表有:各种类型的挠度计、百分表和位移传感器等:另一类是非接触式仪器.多位光学测量.如精密水准测量、经纬仪测量和静景摄像测量等,常用的设备有:紧密水准仪.高精度经纬仪、摄影经纬仪、立体坐标仪和计算机等。

2.2.2 应变测量

应变测量可分两种情况.即桥梁结构主应力方向已知或未知情况两种。后者经常遇到.例如在弯剪共同作用区.截面形状不规则或有突变的位置。当测定这些部位的平面应力状态时.一般按一定直角坐标系均匀布点.每点按三个方法布设成一个应变花形式。应变测试中常用的仪器、仪表有:千分表、应变片、应变花、杠杆引伸仪、手持应变仪、钢筋应力计和电阻应变仪。

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2.2.3 裂缝观测

裂缝观测通常是依靠目力辅以刻度放大镜.有时也用沿受力主钢筋方向连续布置电阻应变片或应变计来测定裂缝的出现或开裂荷载。

3 桥梁的主要检测项目及方法

钢筋混凝土桥梁检测的工作内容比较多,涉及到很多方面,可分为表观检查、测试试验和无损检测等几个方面。

3.1 表观检查

表观检查包括桥梁整体与局部构造几何尺寸的量测、结构病害的检查与量测等。表观检查的项目和要求对不同的桥型有不同的侧重点。通过表观桥梁检查,可对桥梁的技术状况及缺陷和损伤的性质、部位、严重程度和发展趋势的调查,弄清出现缺陷和损伤的主要原因,分析和评价既存缺陷及损伤对桥梁质量和使用承载能力的影响,并为桥梁维修和加固设计提供可靠的技术数据和依据。这种方法要求现场检查人员必须具有丰富的工程经验和专业知识表观检查要达到可以定量反映桥梁结构状况,并依据相关规范评定桥梁技术等级。

3.2 结构测试试验

结构测试试验属于整体检测技术。它主要采用对桥施加可控荷载的试验方法,对桥梁结构的应变分布、变形量和加速度等响应进行检测,以此对桥梁结构性能作出评估。桥梁荷载试验可分为静载试验和动载试验。桥梁静载试验是将静止的荷载作用在桥梁的指定位置,对桥梁的静力位移、静力应变、裂缝等参数进行测试。静载试验可以直接了解桥梁结构承载情况,验证桥梁结构设计理论和计算方法,确定和判断桥梁结构实际的承载能力。可以通过某项结构响应、位移、应变或应力等实测值与理论计算值的对比,得到该项响应的校验系数,从而对桥梁的结构性能进行评价。桥梁结构动载试验常采用车辆通过、冲击或环境激振等加荷方式,通过采集设备获得桥梁结构的振动响应信号,对这些信号进行处理得到桥梁结构的频率、模态等动力特性,进而对桥梁结构性。对桥梁结构施加荷载静载或动载,通过相应的仪器设备获得桥梁结构的响应,可以根据这些响应进行分析,得到桥梁结构的性能参数,通过这些参数的变化,对桥梁结构进行损伤识别与性能评价。

3.3 无损检测技术及损伤识别

近年来,随着现代传感与通信技术的发展,无损检测技术更是出现了前所未有的发展态势,先后涌现出一大批新的检测方法和检测手段,使桥梁的检测技术向着智能化、快速化、系统化的方向发展。一些新的方法被广泛应用于桥梁检测,如利用相干激光雷达测试桥梁下部结构的挠度,利用全息干涉仪和激光斑纹测量桥体表面的变形状态,利用双波长远红外成像检测桥梁混凝土层的损伤,利用磁漏摄动检测钢索、钢梁和混凝土内部的钢筋等。随着振动实验模态分析技术的发展,运用振动测试数据进行结构动力模型修正理论得到了充分的发展,为桥梁结构的安全检测开辟了新的途径。基于振动模态分析技术,人们研究发现结构的动力响应是整体状态的一种度量,当结构的质量、刚度和阻尼特性发生变化时,选用结构振动模态作为权数,对结构损伤前后的模态变化量进行加权处理,从而实现对单元损伤的识别和有效定位。损伤识别技术是无损检测的关键环节。在损伤识别技术中经常小波识别方法和神经网络识别方法被采用。小波分析适合分析非平稳信号,因此可作为损伤识别中信号处理的较理想的工具,用它来构造损伤识别中所需要的特征因子,或直接提取对损伤有用的信息;神经网络在损伤识别中的基本思路是用无损伤系统的振动测量数据来构造网络,用适当的学习方法确定网络的参数,然后将系统的输入数据送入网络,网络就有对应的输出,如果输入过程是成功的,当系统特性无变化时,系统的输出和网络的输出应该吻合。相反当系统有损伤时,系统的输出和网络的输出就有一个差异,这个差异就是损伤的一种测度。

结束语:

对市政桥梁进行检测是桥梁工程的关键环节,必须对相关检测技术进行深入了解,才能完善相关工作。本文针对市政桥梁检测作用作了论述,对评估标准和基本仪器设备作了介绍,深入分析了市政桥梁检测的基本流程,以期对相关工作起到积极的促进作用。

参考文献:

[1]廖智,陈志琦.市政桥梁检测系统技术研究[J].科技创业月刊.2010(10)

[2]颜静.公路桥梁检测技术的重要性与应用研究[J].科技创新与应用.2018(11)

[3]王炳智.桥梁检测技术概述[J].四川水泥.2016(11)

论文作者:张淼,蔡雯

论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期

论文发表时间:2018/12/17

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