当前桥梁检测评估的现状探索

王绍棣

【摘要】近年来，我国桥梁建设发展迅速，从大规模建设向建设与管养并重过度。随着时间的推移，越来越多的桥梁将达到或接近设计基准期，或因各种原因发生结构性的损伤，老化现象明显。因此，对在役桥梁进行检测，建立合适的评估方法已成为当务之急。

【关键词】桥梁检测、评估的现状

一、桥梁的现状检查

桥梁现状检查是检测评估工作的第一步，也是非常重要的一步。所谓现状检查就是对桥梁的引道、周边环境、地基下部结构、上部结构、桥面（包括桥面铺装层、伸缩缝、人行道、栏杆、防撞设施、排水设施、照明及防雷设施）、支座等做全面查看、量测。具体工作事项如下。

（一）引道及桥址周边环境进行检查量测

（1）查看正桥与引桥、引道（线）的衔接处是否正常，与竣工时的情况相比较，是否有变化。

（2）检查桥址及其附近的水流河道是否改变，必要时还应测定主河槽的水流速度及其流向；桥下净宽有无改变；桥墩台处的局部冲刷与设计有关数据相比是否增大。

（3）检查两岸的桥头填土石砌锥坡有无冲刷、滑移和损坏。

（二）量测全桥的标高和线形

桥的标高和线形有联系，但又有区别。前者是指某点的高程值，后者则是桥梁相关点的连线。一座设计施工质量良好的桥梁，其标高和线形均应达到设计期望值。既有桥梁的标高和线形如果良好，表明桥梁基础无沉降、墩台无偏移倾斜、上部结构无大的损伤缺陷。例如：对预应力混凝土结构而言，若有大的线形变化，除了是因基础发生沉降外，还有可能发生了设计未及的收缩徐变，甚至是预应力不足等。量測的主要部位和项目有：墩台的支承垫石（即支座垫板）顶面、承台顶面和梁底处的标高；墩台身在桥的纵、横向有无偏移倾斜。

（1）对悬索桥、斜拉桥，还应量测其主塔身在桥的纵、横向有无偏移倾斜，塔顶的变位；

（2）对悬索桥，还应量测主缆的线形；

（3）对拱桥，还应量测拱肋轴线的线形。

（三）墩台及基础的检查量测

墩台的缺陷主要表现是：裂缝、剥落、空洞、钢筋外露及锈蚀、老化、变形位移等。检查时，应对裂缝及破损具体位置、宽度、长度、深度进行量测和描述，绘制成图。地面以下基础状况的检查评估一般比较困难。虽然有时可潜水或用水中摄影的办法检查，但通常不易办到，且影响精度的因素很多。一般只能通过观测墩台的沉降、倾斜、位移和裂缝等状况来分析判断基础的问题。此外，还应检查墩台基础埋深有无变化，有无超过设计规定的局部冲刷现象以及梁端部、支座、墩台的相对位置关系。

二、桥梁的理论检算

（一）对既有桥梁进行理论检算的必要性

对既有桥梁进行理论检算是既有桥梁检测评估工作中不可缺少的部分，是必须要做的工作，其意义在于：

（1）根据检查得到的实际资料和有关数据，再对照原设计文件、施工文件通讯竣工文件，进行理论检算，可以说明旧桥的实际承载能力和安全状态。所谓实际资料和有关数据主要是指：桥名组成部分的实际状态；名构件的尺寸；材料等级、规格、强度、数量；裂缝、破损、锈蚀、变形、位移等病害；沉降；墩台处河床的局部冲刷等。

（2）进行理论检算可检验原设计的正确性，检验原施工质量；并指导荷载检测的进行；与荷载检测的有关资料数据对照分析，求得结构的安全度，了解结构的安全储备；检测数据与理论计算数据还可互相印证。

（二）既有桥梁理论检算的要点

（1）既有桥梁进行理论检算时，使用的荷载种类和等级一般应与原设计采用的相同。但当委托方（业主）有明确要求时，也可同时采用小于或大于原设计的荷载进行检算。

（2）进行既有桥梁理论检算时，应根据该桥结构性和不同的检算项目，用不同的荷载组合（即不同工况）。例如长江二桥公路桥梁，其主梁的横向刚度远大于竖向刚度，在一致激励下横向应以横向第1模态为主，控制住几个关键点的位移就能很好地控制住主梁的整体横向位移；相比之下，参与竖向反应的模态较多，而竖向刚度小，主梁位移有多个峰值，控制几个点的位移仍很难控制住整体主梁的竖向位移。由于峰值点多，主梁正弯矩也很难控制，因此表现内力控制效果很差。从对不同模态的控制效果来看，控制竖向第1模态就能较好地控制主梁的竖向位移，控制更多的模态并不能得到更好的控制效果。但控制多个模态，如控制模态3和模态7，以及控制模态3，模态7和模态9，可以使每个作支器的最大出力减少，而不明显降低控制效果。计算结果表明，对于长江第二大桥主梁竖向位移反应，控制模态3，模态3和模态7，以及模态3，模态7和模态9都是可选用的方案。

三、桥梁的静动载检测

（一）检测内容

既有桥梁静动载检测的基本内容、方法和使用的仪器设备等，不同于一般新建桥的静动载试验。这里主要就既有桥静动载检验应注意的问题做如下说明：

（1）检测项目因结构类型和材质不同而异，包括内力、各种应力、挠度、变形、变位、支承反力（包括拱脚最大水平推力）、支座转角、支座沉降以及裂缝在加载时的开展情况。各种桥式结构加载时的控制截面和重点部位在前面已经指出。除此之外，还应考虑各部分损伤严重的截面和病害严重的构件。

（2）对斜面拉桥进行荷载检测时，除主梁外，尚须检测斜拉索索力、塔根部应力和塔顶变位等。对悬索桥作静荷载检测时，除对加劲梁的挠度、应力进行检测外，还应对主缆索力、吊索索力、塔顶位移进行检测。

（3）除前面指出的各种桥式结构在加载时的内力控制截面和检测项目外，还应考虑各部分和病害严重的构件。

（4）进行加载检测时，应针对拟取的数据制定各种不同的工况。即各有关检测得到的数据，必须是有代表性的能说明结构工作状态的控制性数据。

（二）检测荷载的确定与截面内力的控制

（1）必须慎重选择既有桥梁的检测荷载。从原则上讲，应根据既有桥梁现状检查情况来确定检测荷载；同时参照既有桥梁的原设计荷载和委托方提出的要求。但在任何情况下，检测荷载不得大于既有桥梁的原设计荷载。

（2）为保证加载检测结果的正确性，还应考虑到有关规范和标准中规定的静载试验效率和动载试验效率等。对既有桥，尤其是对病害较严重的桥，在加载时应特别注意安全；加载一定要分级，由小到大，循序渐进；随时观测有关数据和桥梁受载后的状况，如有异常，必须立即停止，并迅速卸载，以免发生危险；查明原因后才能继续进行。

（3）为确保荷载检测数据的可靠性，应重复加载。即各种工况每级荷载宜各加三次，并做相应的记录。若前两次各有关数据的重复性好，则可只做两次；若各有关数据的重复性差，则要当即寻找原因，然后再继续做荷载检测。

四、结论

构建合理的施工技术方案才能确保对桥梁做出的有关病害情况、损伤程度、实有承载能力以及能否正常运营的鉴定结果具有科学性，为桥梁的维修养护奠定基础。