桥梁试验检测的内容及优化方法

1)按桥梁建设寿命周期

根据桥梁建设寿命周期,可将桥梁试验检测的内容分别概括为施工准备阶段、施工阶段、施工完成后阶段以及服役阶段的试验检测项目。

(1)施工准备阶段的试验检测项目

①桥位放样测量;

②钢材原材料试验;

③钢结构连接性能试验;

④预应力锚具、夹具和连接器试验;

⑤水泥性能试验;

⑥混凝土粗细集料试验;

⑦混凝土配合比试验;

⑧砌体材料性能试验;

⑨台后压实标准试验;

⑩其他成品、半成品试验检测。

(2)施工阶段的试验检测

①地基承载力试验检测;

②基础位置、尺寸和标高检测;

③钢筋位置尺寸和标高检测;

④钢筋加工检测;

⑤混凝土强度抽样试验;

⑥砂浆强度抽样试验;

⑦桩基检测;

⑧墩、台位置、尺寸和标高检测;

⑨上部结构(构件)位置、尺寸检测;

⑩预制构件张拉、运输和安装强度控制试验;

预应力张拉控制检测;

桥梁上部结构标高、变形、内力(应力)监测;

支架内力、变形和稳定性监测;

钢结构连接加工检测;

钢构件防护涂装检测。

(3)施工完成后阶段的试验检测(www.xing528.com)

①桥梁总体检测;

②桥梁荷载试验;

③桥梁使用性能监测。

(4)服役阶段的试验检测

①桥梁几何形态参数测定;

②桥梁结构恒载变异状况调查;

③桥梁结构构件材质强度检测与评定;

④混凝土中钢筋锈蚀电位的检测;

⑤混凝土中氯离子含量的测定。

2)按桥梁检测工作程序

根据桥梁检测工作程序,主要将桥梁检测分为准备阶段、桥梁外业检测和分析报告阶段,其中桥梁外业检测主要包括桥梁外观病害检查、桥梁结构材料检测和桥梁荷载验。

(1)桥梁外观病害检查

根据《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21—2011)、《公路桥涵养护规范》(JTG H11—2004),对桥梁进行外观病害检查打分,其目的是对桥梁结构的外观损坏状况有一个初步和基本的了解,并根据桥梁损坏状况打分、评定类别,为下一步桥梁结构材料检测提供依据。

桥梁外观检查共有10 余项,检查方法主要是现场人工检测,根据损坏状况打分。 检查重点是桥梁主要承重构件的裂缝和破损情况。

(2)桥梁结构材料检测

在桥梁外观病害检查的基础上,对外观损坏较严重的桥梁做进一步的桥梁结构材料检测,其目的是深入了解桥梁结构材料的工作状态及潜在的不利影响,并预测发展趋势,为判断桥梁耐久性和可靠性提供技术依据。 桥梁结构材料检测的重点是桥梁结构钢筋锈蚀情况和混凝土强度检测。

①钢筋锈蚀检测。 检测内容包括钢筋锈蚀电位、混凝土氯离子含量、混凝土电阻率以及混凝土碳化深度。 钢筋锈蚀检测是通过对钢筋所处环境情况(如混凝土中氯离子含量、混凝土电阻率和碳化深度等)和钢筋本身自然电位的检测结果,综合评定桥梁结构中钢筋锈蚀状况。

②混凝土强度检测。 主要采用回弹法或超声-回弹法进行。

混凝土强度检测是通过用回弹仪检测混凝土表面回弹值,用超声仪检测混凝土内声速,再根据混凝土强度(R)与回弹值和超声波在混凝土中的传播速度(V)之间的相关关系,推算混凝土强度。 采用回弹法时,要考虑碳化深度的影响。 混凝土强度是进行桥梁结构评定的重要指标。

(3)桥梁荷载试验(动静载试验)

在对桥梁进行外观病害检查和结构材料检测后,根据检测结果,对破损严重、结构材料状况差的桥梁进行桥梁荷载试验。 其目的是通过对桥梁按设计荷载直接加载,测试桥梁在最不利荷载作用下的实际响应,以进一步分析和了解桥梁的工作状态,从而判断桥梁结构的实际承载能力。

通过动载试验可测定桥梁结构动力特性参数和在动力荷载作用下的强迫振动响应,确定桥梁在车辆荷载作用下的动力效应及使用条件。

静载试验则根据不同桥型、不同设计荷载,按等效原则设计不同的加载工况,通过对桥梁实际加载,检测桥梁最不利截面的变形和受力状态,从而推断桥梁结构在荷载作用下的实际工作状态和使用承载能力。

桥梁荷载试验的方法,是在桥梁结构主要控制截面安装各种传感器,在规定荷载作用下,通过仪器记录桥梁受力和变形数据。

桥梁荷载试验的实施分4 个阶段:方案设计阶段、试验准备阶段、加载试验阶段和分析报告阶段。 其内容为:

①方案设计阶段:通过资料分析和现场勘察,编写出详细的桥梁试验检测方案,明确试验目的和具体试验内容,以指导桥梁检测。

②试验准备阶段:现场安装各种传感器和仪器设备。

③加载试验阶段:加载试验,采集数据。

④分析报告阶段:数据统计、计算和分析,编写桥检报告。