论文部分内容阅读
摘 要 随着国民经济的发展，铁路运输量急剧增加，使得桥梁上的车辆动力作用加剧，从而将对桥梁承载力和使用寿命产生不利影响。目前，我国的桥梁普遍具有一些先天弱点导致桥梁出现老化现象，这就需要对桥梁进行检测，建立合适的状态评估方法，明确桥梁检测与状态评估的依据与内容，从而确保车辆运行安全和充分发挥桥梁自身的功能。本文主要研究了桥梁检测与状态评估方面的内容。
关键词 桥梁；检测；状态评估
中图分类号：U448文献标识码： A
桥梁由于长期受车辆、风等动荷载的作用导致结构疲劳，加上环境灾害和材料老化等因素的联合作用，使桥梁容易出现各种缺陷，从而影响桥梁的正常使用，如果任其发展，将给桥梁的安全使用带来巨大的隐患。近年来，桥梁的检测评估工作越来越受到重视，各级管理部门均按照规范要求对桥梁进行定期检测和评估，桥梁的准确评估以检测为基础，检测是一项实践性很强的工作，需要掌握第一手的资料，对桥梁的病害情况有全面细致的了解才能进行准确的评估，否则会导致评估结果的偏差甚至错误，直接影响桥梁的安全或造成社会资源的浪费。因此，必须对桥梁进行定期的检测，及早发现桥梁结构的缺陷或者损伤，以保证桥梁结构的安全性、适用性与耐久性。
一 桥梁检测和状态评估的内容
桥梁在一个国家的交通运输和经济发展中占有重要位置。桥梁的安全检测和数据采集是保证桥梁安全运营的重要手段，通过检测技术可以及时掌握桥梁的运营状况，测定桥梁几何尺寸的变化和大小，收集桥梁结构在运营过程中的整体线形变化的数据，了解桥梁结构内力的变化、分析变形的原因，确定桥梁修缮和重建的费用，以及桥梁维护、修缮和重建的先后顺序。从而避免桥梁垮塌和失效，降低事故发生率；合理分配桥梁养护、加固和维修资金，确保桥梁安全运营，延长桥梁使用寿命，最大程度减小桥梁事故造成的损失。
1 桥梁检测
我国桥梁检测的内容主要可以分为三大类：
(1)结构检测。对桥梁进行结构检测，首先要进行静力试验和荷载试验来获得测试需要的主要数据；其次进行动力试验，其是桥梁检测工作中的重要环节，其对桥梁使用状况和承载力的评价提供了重要的数据参数。其主要包括测试动载试验的仪器、桥梁动载试验的激振方法、动载试验数据分析及评定三个步骤。
(1)外观检查。外观检查按检测对象分为：混凝土碳化深度的检查、裂缝的检查、钢筋锈蚀的检查、混凝土强度的检查、钢筋分布的检查和混凝土保护层厚度的检查以等；按桥梁的构件可分为：桥梁上部结构检查、桥面系的外观检查、支座的检查、墩台基础的检查、墩台的检查。
(1)材料检测。桥梁的材料检测主要分为：混凝土强度测定、钢筋锈蚀直接评价技术、钢筋锈蚀间接评定技术。
2 桥梁状态评估
桥梁状态评估是指利用特定信息来分析桥梁可靠性和桥梁的水平可靠性而做出相应工程决策的过程。在实际状态评估过程中，桥梁状态评估主要可以非为两大类：一类是以状态评价为主的综合评价方法；一类是以承载能力评价为主的方法。在大型桥梁评估研究中，经常采用综合评价的方法对大型桥梁的安全性做出科学、可靠的评价。在中小桥梁的状态评估中，一般采用定期或不定期的检测手段对桥梁做出可靠的评价。
二 我国传统的桥梁检测和状态评估
传统上，我国采用人工目测检查或借助于便攜式仪器测量得到的信息对桥梁进行检测和评估。传统桥梁检测和评估有很大的不足，主要表现在：
(1)主观性强，难于量化；
(2)需要大量人力、物力并有诸多检查盲点；
(3)影响正常交通运行；
(4)人工检查以单一构件为对象，缺少整体性；
(5)周期长，时效性差。
三 现代桥梁监测和状态评估
目前，我国建立和发展桥梁结构健康监测与安全评估系统，用以监测和评估运营期间桥梁的运营状态、结构承载力和耐久能力等。通过建立一个稳定高效、技术先进的桥梁健康监测和安全评价系统，有利于提升桥梁工程的设计、施工和管理水平。现代的桥梁监测系统综合了多个领域的知识，例如现代网络通讯技术、传感技术、数据管理方法、信号分析与处理技术、预测技术及桥梁结构分析理论等，极大地拓展了桥梁的检测领域，提高了桥梁状态评估的可靠性。桥梁健康监测系统的主要功能包括：
(1)提供桥梁定期维修养护所需要的信息；
(2)监测桥梁的运营状况和结构安全；
(3)检验桥梁设计参数和设计假定的准确性和可靠性。
四 桥梁检测和状态评估存在的问题
目前，我国桥梁检测存在的问题主要有：
(1)检测仪器设备落后。对桥梁进行检测具有耗时长、检测复杂、工作量大、技术要求高、费用高等特点，甚至还有一些检测项目必须中断交通进行，造成交通不便。
(2)桥梁检测的主要手段仍是目测，桥梁检测技术落后，评估采用专家评分方法，不能客观准确反映桥梁的实际情况。
(3)没有充分利用现代科学技术发展最新成果和理论。桥梁状态评估存在的问题有：桥梁的安全性受到很多因素的影响，主要可以分为两类：先天因素和荷载作用；管理养护、自然环境等后天因素。影响桥梁的这些因素由于之间的相互作用，可能损坏桥梁，其中可以定量表示的部分由于量纲不一样，难以归一化。由于桥梁状态评估不过关的桥梁认仍在使用中，增加了桥梁使用的危险性。
五 发展趋势
1 桥梁检测的发展趋势
传统的桥梁检测技术主要分为静力检测和表观检测两类，它们都有一定的局限性。目前，随科学技术的快速发展，桥梁检测技术由静力检测逐渐过渡为动力检测，桥梁状态检测中逐渐引入一些技术分高的检测手段，例如将振动检测技术作为一种常规的检测手段，而不是特殊检测手段。今后桥梁检测的发展趋势是：
(1)开发高效、高精度的测量仪器；
(2)研制和开发高技术的仪器和设备；
(3)明确桥梁状态指标与表观检测数据的关联方式；
(4)分析与测试技术的集成；
(5)静态检测技术与动态检测技术相结合。
2 桥梁评估的发展趋势
目前，国内专家学者越来越重视桥梁的评估工作，并在桥梁的评估方面作了大量的研究，特别是在桥梁的结构损伤、承载能力评估和构件疲劳等方面取得一定的进展。但是，国内专家学者的研究成果大多是关于中小型桥梁的构件检测与单独评价，以及桥梁维修和管理方面，对于大型桥梁的评估的研究较少。由于对大型桥梁进行评估具有一定的复杂性，加上现有的各种评价方法在理论上均有一定的局限性，单纯应用某一种方法进行评价，很难保证评价结果的可靠性。因此，今后桥梁评估的主要方向是针对大型桥梁，改进各评价理论的缺陷，探讨综合多种评价理论进行评价的可行性。现代大型桥梁管理系统要求具备多种功能，我们可以同时采用多种方法进行综合评价，开发具有评价功能的专家系统，从而提高评价结果的可靠性。
六 结论
综上所述，桥梁检测与状态评估是一项复杂而细致的工作，是保证桥梁安全运营的重要手段。在实践中，应不断总结经验，严格履行规范要求，采用合理的检测和状态评估方法，确保桥梁结构的使用安全性。桥梁工程领域越来越重视桥梁的安全性能检测和状态评估工作，桥梁工程的重点也逐步向桥梁的养护维修、加固改造和鉴定评价方面发展。在桥梁检测与状态评估中，必须发挥现代安全维护技术，建立数据库系统，进一步完善常规人工监控，建立与智能技术相结合的桥梁运行状态的检测与评估系统，最终实现桥梁的现代化管理。
参考文献
[1]郑振，黄铖.国道316线洪塘大桥结构检测与状态评估[J].福州大学学报（自然科学版），2003，02.
[2]陈磊河张江丽.在役桥梁结构安全性的检测与评估研究—以连霍高速公路某空心板桥为例[J].价值工，2012，05.
[3]陈何峰.桥梁评估中以功能价值为基础的权重计算[J].城市道桥与防洪，2012，09.
[4]邓翠翠.公路桥梁静力荷载试验检测分析[J].交通标准化，2012，17.
关键词 桥梁；检测；状态评估
中图分类号：U448文献标识码： A
桥梁由于长期受车辆、风等动荷载的作用导致结构疲劳，加上环境灾害和材料老化等因素的联合作用，使桥梁容易出现各种缺陷，从而影响桥梁的正常使用，如果任其发展，将给桥梁的安全使用带来巨大的隐患。近年来，桥梁的检测评估工作越来越受到重视，各级管理部门均按照规范要求对桥梁进行定期检测和评估，桥梁的准确评估以检测为基础，检测是一项实践性很强的工作，需要掌握第一手的资料，对桥梁的病害情况有全面细致的了解才能进行准确的评估，否则会导致评估结果的偏差甚至错误，直接影响桥梁的安全或造成社会资源的浪费。因此，必须对桥梁进行定期的检测，及早发现桥梁结构的缺陷或者损伤，以保证桥梁结构的安全性、适用性与耐久性。
一 桥梁检测和状态评估的内容
桥梁在一个国家的交通运输和经济发展中占有重要位置。桥梁的安全检测和数据采集是保证桥梁安全运营的重要手段，通过检测技术可以及时掌握桥梁的运营状况，测定桥梁几何尺寸的变化和大小，收集桥梁结构在运营过程中的整体线形变化的数据，了解桥梁结构内力的变化、分析变形的原因，确定桥梁修缮和重建的费用，以及桥梁维护、修缮和重建的先后顺序。从而避免桥梁垮塌和失效，降低事故发生率；合理分配桥梁养护、加固和维修资金，确保桥梁安全运营，延长桥梁使用寿命，最大程度减小桥梁事故造成的损失。
1 桥梁检测
我国桥梁检测的内容主要可以分为三大类：
(1)结构检测。对桥梁进行结构检测，首先要进行静力试验和荷载试验来获得测试需要的主要数据；其次进行动力试验，其是桥梁检测工作中的重要环节，其对桥梁使用状况和承载力的评价提供了重要的数据参数。其主要包括测试动载试验的仪器、桥梁动载试验的激振方法、动载试验数据分析及评定三个步骤。
(1)外观检查。外观检查按检测对象分为：混凝土碳化深度的检查、裂缝的检查、钢筋锈蚀的检查、混凝土强度的检查、钢筋分布的检查和混凝土保护层厚度的检查以等；按桥梁的构件可分为：桥梁上部结构检查、桥面系的外观检查、支座的检查、墩台基础的检查、墩台的检查。
(1)材料检测。桥梁的材料检测主要分为：混凝土强度测定、钢筋锈蚀直接评价技术、钢筋锈蚀间接评定技术。
2 桥梁状态评估
桥梁状态评估是指利用特定信息来分析桥梁可靠性和桥梁的水平可靠性而做出相应工程决策的过程。在实际状态评估过程中，桥梁状态评估主要可以非为两大类：一类是以状态评价为主的综合评价方法；一类是以承载能力评价为主的方法。在大型桥梁评估研究中，经常采用综合评价的方法对大型桥梁的安全性做出科学、可靠的评价。在中小桥梁的状态评估中，一般采用定期或不定期的检测手段对桥梁做出可靠的评价。
二 我国传统的桥梁检测和状态评估
传统上，我国采用人工目测检查或借助于便攜式仪器测量得到的信息对桥梁进行检测和评估。传统桥梁检测和评估有很大的不足，主要表现在：
(1)主观性强，难于量化；
(2)需要大量人力、物力并有诸多检查盲点；
(3)影响正常交通运行；
(4)人工检查以单一构件为对象，缺少整体性；
(5)周期长，时效性差。
三 现代桥梁监测和状态评估
目前，我国建立和发展桥梁结构健康监测与安全评估系统，用以监测和评估运营期间桥梁的运营状态、结构承载力和耐久能力等。通过建立一个稳定高效、技术先进的桥梁健康监测和安全评价系统，有利于提升桥梁工程的设计、施工和管理水平。现代的桥梁监测系统综合了多个领域的知识，例如现代网络通讯技术、传感技术、数据管理方法、信号分析与处理技术、预测技术及桥梁结构分析理论等，极大地拓展了桥梁的检测领域，提高了桥梁状态评估的可靠性。桥梁健康监测系统的主要功能包括：
(1)提供桥梁定期维修养护所需要的信息；
(2)监测桥梁的运营状况和结构安全；
(3)检验桥梁设计参数和设计假定的准确性和可靠性。
四 桥梁检测和状态评估存在的问题
目前，我国桥梁检测存在的问题主要有：
(1)检测仪器设备落后。对桥梁进行检测具有耗时长、检测复杂、工作量大、技术要求高、费用高等特点，甚至还有一些检测项目必须中断交通进行，造成交通不便。
(2)桥梁检测的主要手段仍是目测，桥梁检测技术落后，评估采用专家评分方法，不能客观准确反映桥梁的实际情况。
(3)没有充分利用现代科学技术发展最新成果和理论。桥梁状态评估存在的问题有：桥梁的安全性受到很多因素的影响，主要可以分为两类：先天因素和荷载作用；管理养护、自然环境等后天因素。影响桥梁的这些因素由于之间的相互作用，可能损坏桥梁，其中可以定量表示的部分由于量纲不一样，难以归一化。由于桥梁状态评估不过关的桥梁认仍在使用中，增加了桥梁使用的危险性。
五 发展趋势
1 桥梁检测的发展趋势
传统的桥梁检测技术主要分为静力检测和表观检测两类，它们都有一定的局限性。目前，随科学技术的快速发展，桥梁检测技术由静力检测逐渐过渡为动力检测，桥梁状态检测中逐渐引入一些技术分高的检测手段，例如将振动检测技术作为一种常规的检测手段，而不是特殊检测手段。今后桥梁检测的发展趋势是：
(1)开发高效、高精度的测量仪器；
(2)研制和开发高技术的仪器和设备；
(3)明确桥梁状态指标与表观检测数据的关联方式；
(4)分析与测试技术的集成；
(5)静态检测技术与动态检测技术相结合。
2 桥梁评估的发展趋势
目前，国内专家学者越来越重视桥梁的评估工作，并在桥梁的评估方面作了大量的研究，特别是在桥梁的结构损伤、承载能力评估和构件疲劳等方面取得一定的进展。但是，国内专家学者的研究成果大多是关于中小型桥梁的构件检测与单独评价，以及桥梁维修和管理方面，对于大型桥梁的评估的研究较少。由于对大型桥梁进行评估具有一定的复杂性，加上现有的各种评价方法在理论上均有一定的局限性，单纯应用某一种方法进行评价，很难保证评价结果的可靠性。因此，今后桥梁评估的主要方向是针对大型桥梁，改进各评价理论的缺陷，探讨综合多种评价理论进行评价的可行性。现代大型桥梁管理系统要求具备多种功能，我们可以同时采用多种方法进行综合评价，开发具有评价功能的专家系统，从而提高评价结果的可靠性。
六 结论
综上所述，桥梁检测与状态评估是一项复杂而细致的工作，是保证桥梁安全运营的重要手段。在实践中，应不断总结经验，严格履行规范要求，采用合理的检测和状态评估方法，确保桥梁结构的使用安全性。桥梁工程领域越来越重视桥梁的安全性能检测和状态评估工作，桥梁工程的重点也逐步向桥梁的养护维修、加固改造和鉴定评价方面发展。在桥梁检测与状态评估中，必须发挥现代安全维护技术，建立数据库系统，进一步完善常规人工监控，建立与智能技术相结合的桥梁运行状态的检测与评估系统，最终实现桥梁的现代化管理。
参考文献
[1]郑振，黄铖.国道316线洪塘大桥结构检测与状态评估[J].福州大学学报（自然科学版），2003，02.
[2]陈磊河张江丽.在役桥梁结构安全性的检测与评估研究—以连霍高速公路某空心板桥为例[J].价值工，2012，05.
[3]陈何峰.桥梁评估中以功能价值为基础的权重计算[J].城市道桥与防洪，2012，09.
[4]邓翠翠.公路桥梁静力荷载试验检测分析[J].交通标准化，2012，17.