对桥梁检测意义与技术方法的分析

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  摘要:2011年七八月份桥梁垮塌事故频发,引起了我们的高度重视,本文分析了我国桥梁检测的意义及现阶段普遍应用的检测要求与方法,又分别针对技术与“人的管理”两个层面对如何保障桥梁工作安全作出了分析与评价。
  关键词:桥梁检测 技术方法影响因素
  一、 桥梁检测意义重大
  近期据法制晚报报道从国家安全生产监督管理局官网可查询到的大桥垮塌事故中发现,最近5年,全国至少有17座大桥发生垮塌事故,事故共造成200余人伤亡。2011年七月份短短一个月时间里,全国可公开查询到的大桥垮塌事故就有5起之多。频繁发生的大桥垮塌事故引发了公众对于大桥质量的关注。交通运输部表示,要立即进行全面排查,以特大和大型桥梁、特殊结构桥梁、双曲拱桥、系杆拱桥以及有一定使用年限的老旧桥梁为重点。我省公路管理局近期组织技术力量对全区使用中的桥梁进行病害大检查,对各重点桥梁检测监控,发现问题及时采取治理措施,确保交通“生命线”的安全畅通[1]。
  随着社会经济的高速发展,人们对桥梁等生命线工程的依赖更加突出,因此桥梁的安全检测成为了国内外研究的热点之一。随着桥龄的增长,自然环境的作用,和车辆等造成的意外损伤,使得桥梁的安全性与耐久性均低于其建设之初的系数。因此对现役桥梁检测具有重要意义。
  二、桥梁检测技术
  1、传统的桥梁检测
  通过对桥梁的使用状况、缺陷及损伤进行全面、细致、深入的现场检测,明确缺陷和损伤的性质、部位、严重程度及发展趋势,寻找缺陷及损伤产生的原因,以便分析、评价缺陷及损伤对桥梁使用性能和承载力的影响,为桥梁维护、加固基改造设计提供及时、有针对性的第一手资料。
  桥梁检测的主要内容
  (1)按桥梁检测的频率可分为a经常性检查,以目测为主辅以日常工具,每月至少一次b定期检查,一般周期为一至五年c特殊检查,在遭遇自然灾害或事故后,在桥改造或加固前,采用仪器设备等特殊手段科学分析桥梁损害,以采取相应加固措施。
  (2)按评定方分桥梁检测分为a外观分析法,即根据外观调查(裂缝、变形、腐蚀、污损、水流变化等)推定桥梁的实际状况的技术方法。我国《公路养护技术规范》规定桥梁的技术状态分为四类分别为一类正常保养二类进行小修三类加固或中大修四类则则需进行载荷试验,以进行加固或改建[2]。b以分析计算为主的评定方法,即根据外观调查的资料,对采集的数据结合桥梁理论结构加以分析计算,以对桥的安全性与可靠性进行评定。如在混凝土结构桥梁检测混凝土强度的超声法,回弹法及其综合方法。
  2、桥梁健康检测
  桥梁垮塌事件频发,不得不令人感到痛心,然而痛心的同时也不免让我们反思:如何以根本性的防灾举措,以先进的科学措施来弥补在灾难中所失去的,也让未发生事故的桥梁有个健康的安全监测系统,来预警其变形或者坍塌,以减少不必要的伤亡和损失。
  追查这些大桥坍塌的原因,一方面桥梁本身的缺陷,另一方面是管护缺位。对于一座正在运营的桥梁来说,日常养护和安全监测都是必不可少的,只有严格执行这两项,便可防微杜渐,跨桥事件也就可以避免了。
  传统的桥梁检测技术在我国应用较广,但其本身又无法克服的缺点如采集数据的人为性与片面性,后期数据的处理分析无法融合,如回弹超声法测的数据为混凝土的强度而超声波仪测得数据为裂缝的系数。数据无法融合从而无法判断桥梁的整体状况。桥梁健康检测是指利用一些传感器(包括光纤、压电、gps、静力水准仪等)来读取桥梁各部分的参数(温度、应变、位移风速、车辆载荷、吊杆斜拉索拉力等)根据健康检测智能系统对数据进行处理分析和显示,除了具有桥梁本身的损伤达到阈值极限后报警的功能,还为桥梁设计理论的发展提供了真实的,长期的模型验证。可以让桥梁维护人员24小时实时掌握了解大桥在各种气候和荷载等状况下的变形情况。通过对桥梁的全面检测,系统地收集当前桥梁技术数据,积累技术资料,为充实桥梁数据库、加强桥梁科学管理和提高桥梁技术水平提供必要条件;通过合理设计检测的方法,辅以布设长期监测设备,逐步建立桥梁健康监测系统,对桥梁结构的健康状况、结构安全进行评估,全面获悉桥梁运营状况的信息,为桥梁的管理与维护提供科学依据。确保桥梁长期安全运营,以发挥其最佳经济效益和社会效益[3]。
  三、造成桥梁寿命减少的其他原因及对策
  任何阻碍和终止交通所造成的损失远非工程本身的造价所能比拟,所以对这些工程的使用年限要求也愈来愈高。欧洲相关规范规定,桥梁等各种土木工程结构物的设计使用寿命不少于100年,美国则按75年到100年设计。现在国际上有专家认为,城市重大桥梁的寿命应不低于150年。而据统计五年来这些垮塌的大桥多数都没有超过二十年的使用年限,官方公布原因有三成是因为超载造成的,超载未能压垮桥梁,但其引起的应力也仍然对大桥的寿命影响很大。首先是如果超载过度,使桥上的应力超过设计的安全系数,桥梁可能立即坍塌。若车辆超载100%,应力幅就大了一倍。那100年的桥梁设计寿命就减少到12.5年了。
   除超載和缺乏养护等原因导致塌桥外,目前我国桥梁安全的隐患还存在两个方面。一是国内工程领域仍未能杜绝转包、围标等违规现象;二是设计、施工标准低。不少土木工程由当地领导拍板上马,工期多需在较短任期内完成,何谈精心设计、精心施工,工程质量从一开始就得不到保证。
  桥梁在长期使用中难免会发生各种结构损伤,损伤原因多样,甚至是不可避免的,针对环境因素造成的影响我们可以利用先进的技术例如智能监测系统将不利因素降到最小,而超载或养护不当我们可以称之为“人为因素”,针对这些问题我们则要加强对“人”的管理,主要措施可以分为两方面:
  1、政策及法律法规的实施。为确保桥梁工程质量,与桥梁后期的安全保障,中华人民共和国国家、交通部及建设部等颁发制定了一系列的桥梁检测与维护标准和规范,有关的技术标准各规范如下:《公路工程质量鉴定办法》交公路发446号;《公路养护技术规范)(JTJ73-96)、《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)、《公路旧桥承载力鉴定方法(试行)桥梁设计准则》(CJJ11-93)、《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)JTJ073。
  2、有效的监督机制。对桥梁工程的监督要做到高标准、严要求就要落实以下几点(1)建立规章制度,规范监督管理(2)监督招投标工作和业主的工作程序(3)加强施工现场监督(4)狠抓试验检测工作,实验检验工作作为最重要的环节既为工程质量的评定提供依据,又为生产实际提供重要数据[4]。
  四、结束语
   桥梁安全在国民经济发展与人民财产安全中意义重大,而桥梁检测是保证桥梁安全的的最重要的途径与方法,大力发展我国的桥梁安全检测技术的研究使我国由桥梁大国变成桥梁强国,而为实现这一目标,制定完善的法律法规,加强监督管理工作也是必不可少的。
  参考文献
  [1] 王南.法制晚报,2011/8/11
  [2] 广西公路桥梁养护管理工作制度实施细则,2007;
  [3] 张芳,钱永久.桥梁健康检测及其智能系统.河南理工大学学报.2005(2)
  [4] 姜海林.对桥梁工程质量监督的体会和建议.2004(3);
  
  
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