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斜拉橋因其特殊的結(jié)構(gòu)形式及強大的跨越能力，在我國道路橋梁施工中得到了廣泛應(yīng)用。隨著橋梁使用年限的不斷增加，在多種因素作用下大量橋梁產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)性損傷，定期全面檢測橋梁使用狀況，成了當前了解橋梁使用情況的重要手段。為此，該文依托平頂山市湛河特殊結(jié)構(gòu)大橋，從多角度分析了斜拉橋檢測方法、流程等內(nèi)容，并結(jié)合多年工作經(jīng)驗，提出了自己的見解，以期為此類工程養(yǎng)護提供借鑒與參考。
關(guān)鍵詞：橋梁檢查;特殊檢測;檢測實例
1 橋梁檢測分類和方法
1.1 橋梁經(jīng)常性檢查
經(jīng)常性檢查是由養(yǎng)護單位組織進行，應(yīng)對結(jié)構(gòu)變異、橋及橋區(qū)施工作業(yè)情況和橋面系、限載標識、交通標識及其他附屬設(shè)施等狀況進行日常巡檢。經(jīng)常性檢查應(yīng)由專職橋梁養(yǎng)護人員或?qū)I(yè)技術(shù)人員負責。經(jīng)常性檢查也叫一般檢查，以目測為主，配合簡單工具量測，每月至少進行一次，要當場填寫城市橋梁經(jīng)常性檢查記錄表， 登記所檢查城市橋梁的缺損類型、估計范圍和養(yǎng)護工作量， 提出相應(yīng)的小修保養(yǎng)措施。經(jīng)常性檢查記錄應(yīng)定期整理歸檔，并提出評價意見。巡查過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)施明顯損壞，影響車輛和行人安全，應(yīng)及時采取相應(yīng)維護措施， 并應(yīng)立即向上級主管部門報告。經(jīng)常性檢查的目的是檢查從外表可見的病害和缺陷等，為橋梁養(yǎng)護維修提供依據(jù)。
1.2 橋梁定期檢查
橋梁定期檢測一般分為2類，即常規(guī)與結(jié)構(gòu)定期檢測。其一，常規(guī)定期檢測次數(shù)為1次/年，特殊情況下，需根據(jù)橋梁運行狀況適當增加定期檢測次數(shù)。其二，結(jié)構(gòu)定期檢測是指在指定時間段內(nèi)，根據(jù)橋梁養(yǎng)護級別、類型進行檢測。開展橋梁定期檢測的目的在于及早發(fā)現(xiàn)橋梁的主體結(jié)構(gòu)及其附屬結(jié)構(gòu)物的缺損狀況，并保證他們經(jīng)常處于良好狀態(tài)。
1.3 橋梁特殊檢查
特殊檢測是由相應(yīng)的專業(yè)單位的專業(yè)人員，采用專門的技術(shù)手段，并輔以現(xiàn)場和實驗室測試等特殊手段對城市橋梁進行詳細檢測和綜合分析，對結(jié)構(gòu)材料缺損狀況做出診斷，評定橋梁繼續(xù)使用的安全性，提出結(jié)構(gòu)及局部維修、加固或改造的建議方案，提出維護管理措施，根據(jù)診斷的構(gòu)件材料質(zhì)量狀況及其在結(jié)構(gòu)中的實際功能，用計算分析方法評估結(jié)構(gòu)承載力，當計算分析不滿足或難以確定時，用靜力荷載實驗鑒定結(jié)構(gòu)承載力，用動力荷載實驗測定結(jié)構(gòu)力學性能參數(shù)和振動參數(shù)。
2 斜拉橋檢測實例
根據(jù)建設(shè)部《城市橋梁檢測和養(yǎng)護維修管理辦法》規(guī)定、城市橋梁養(yǎng)護規(guī)范和有關(guān)橋梁檢測評估技術(shù)標準要求，結(jié)合我市實際情況，該次對平頂山市開發(fā)路湛河橋（斜拉橋）進行安全評估現(xiàn)場檢測，分析橋梁主要承重構(gòu)件體系存在的安全隱患，并詳細地分析了結(jié)構(gòu)材料檢測和橋梁荷載試驗，為橋梁承載能力評定提供科學依據(jù)。
2.1 工程概況
開發(fā)路湛河橋（斜拉橋）全長205.72 m，主橋面寬度30 m，跨徑組合20 m+20 m+88 m+72 m。上部結(jié)構(gòu)引橋為2 m×20 m預(yù)應(yīng)力空心板，該主橋梁為88 m+72 m單塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，主梁為現(xiàn)澆單箱三室懸臂端梁，采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，設(shè)有縱橫豎三向預(yù)應(yīng)力?？v橫向預(yù)應(yīng)力筋為鋼絞線，豎向預(yù)應(yīng)力筋為精軋螺紋鋼筋，布置在橫隔板內(nèi)，拉索采用雙排鎖，主塔兩側(cè)對稱9對，最大索力400 kN左右，主塔下部采用鋼筋混凝土雙墻薄壁墩，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。
2.2 外觀檢查
2.2.1 橋面系檢查
第一跨東半幅存在大面積磨損、露骨，2#伸縮縫北存在坑槽，第三跨北存在縱向裂縫，長約12 m，第三跨多處存在漏筋銹蝕，面積3m2;人行道磚多處存在破損缺失;伸縮縫雜物堵塞需要清理。
2.2.2 上部承重構(gòu)檢查
梁板底部混凝土存在混凝土脫落露筋及裂縫現(xiàn)象，引橋梁板間鉸縫混凝土滲水堿蝕;拉索外護套收縮變位;主橋箱體內(nèi)錨固端錨墊板、防護罩存在銹蝕現(xiàn)象。
2.2.3 下部結(jié)構(gòu)檢查
多處蓋梁漏筋、滲水堿蝕，2#擋塊裂縫，4#蓋梁有一處豎向裂縫。
2.3 橋梁外觀綜合評定
采用《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》（CJJ99—2003）中的橋梁技術(shù)評定方法對該橋外觀進行評定，平頂山市開發(fā)路湛河橋Ⅰ類養(yǎng)護的城市橋梁（特大橋或特殊結(jié)構(gòu)的橋梁），其完好狀態(tài)為合格級——橋梁結(jié)構(gòu)完好或結(jié)構(gòu)構(gòu)件有損傷，但不影響結(jié)構(gòu)安全。應(yīng)進行保養(yǎng)、小修。
2.4 橋梁結(jié)構(gòu)材料檢測
2.4.1 回彈法測試混凝土強度
混凝土強度采用回彈法檢測，用試劑混凝土碳化深度測試儀測試混凝土碳化深度，對該橋的空心板、箱梁、蓋梁、橋墩、索塔構(gòu)件強度進行檢測。檢測結(jié)果見表1。
2.4.2 鋼筋銹蝕檢測
對橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋銹蝕狀態(tài)采用半電池電位試驗方法檢測，該方法通過測定鋼筋、混凝土與在混凝土表面上參考電極之間連成的系統(tǒng)所反應(yīng)的電位差來判斷鋼筋發(fā)生銹蝕的概率。
測試結(jié)果見表2。抽取該橋梁2片空心板、1片箱梁、1個索塔、1片蓋梁、2個橋墩，各構(gòu)件布置一個測區(qū)，每個測區(qū)檢測20個點。具體按照《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》，檢測結(jié)果表明各節(jié)點間的電位差均在0～-200 mV，可見以上構(gòu)件鋼筋沒有發(fā)生銹蝕現(xiàn)象。
2.4.3 砼保護層厚度檢測
該次檢測采用鋼筋位置測定儀確定鋼筋保護層厚度?？招陌灞Ｗo層厚度平均值為43 mm～45 mm;箱梁保護層厚度平均值為48 mm;蓋梁保護層厚度平均值為36 mm～40 mm;索塔保護層厚度平均值為44 mm;橋墩保護層厚度平均值為55 mm～58 mm。由抽檢結(jié)果評定得出混凝土保護層厚度對鋼筋耐久性影響的評定標度為1。
2.4.4 混凝土氯離子含量
混凝土中的氯離子可誘發(fā)并加速鋼筋銹蝕，測量混凝土中氯離子含量可間接評判鋼筋銹蝕活化的可能性。混凝土中氯離子含量越高，鋼筋發(fā)生銹蝕的可能性越大。具體按照《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》，檢測結(jié)果表明混凝土結(jié)構(gòu)氯離子含量評定標度1級，誘發(fā)鋼筋銹蝕的可能性很小。
2.4.5 拉索索力
拉索索力直接反應(yīng)結(jié)構(gòu)橋梁持久狀況下的內(nèi)力狀態(tài)，是評價橋梁承載能力的重要指標，橋梁吊索索力采用振動法進行測量。測試結(jié)果表明，拉索索力均在±10%范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。
2.5 橋梁荷載試驗
2.5.1 靜載試驗
試驗工況和加載車輛。根據(jù)該橋設(shè)計圖紙，該次荷載試驗采用8輛重約35 t的三軸載重汽車加載模擬荷載汽-超20級、掛-120。試驗工況和試驗效率系數(shù)按照對稱加載工況和偏載加載工況進行荷載加載，得到各控制試驗荷載內(nèi)力，各控制截面荷載試驗產(chǎn)生的效應(yīng)與設(shè)計荷載產(chǎn)生的效應(yīng)比值，計試驗荷載效率系數(shù)，見表3。
應(yīng)變測試結(jié)果及分析。由以上應(yīng)變數(shù)據(jù)可見，各個應(yīng)變測點的效驗系數(shù)分布在0.66～0.94，校驗系數(shù)均小于1，滿足《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTG/T J21—2011）規(guī)范要求，說明該橋的結(jié)構(gòu)強度滿足要求。從應(yīng)變實測值與理論值結(jié)果可以看出，主要控制截面殘余變位不大于20%要求，結(jié)構(gòu)滿足彈性工作狀態(tài)要求。
2.5.2 動載試驗
橋梁結(jié)構(gòu)在動力荷載作用下將產(chǎn)生震動，橋梁的振動問題影響因素相當復(fù)雜。橋梁的動載試驗是檢驗橋梁的動力特性，并據(jù)此對橋梁承載力狀況和運營狀況進行判斷的重要手段。
該橋動力特性測試選擇第3、4跨作為實驗跨，分別在橋的L/4、L/2、3L/4位置處布置3個豎向加速度測點進行模態(tài)測試（脈動實驗），經(jīng)模態(tài)分析和計算得到自振頻率、阻尼比、振型、動力沖擊系數(shù)等，分析結(jié)果見表4。
3、4跨 計算值 測試值 0.039 0.0401.287 1.367
通過利用放置在試驗孔橋面上的速度傳感器測得橋梁天然脈動信號時域曲線，對采集到的時間歷程圖波形進行分析得到，該橋1階豎向自振頻率測試值大于計算值表明實際結(jié)構(gòu)的整體性良好。結(jié)構(gòu)的實測阻尼比0.039，實測阻尼比介于橋梁常見阻尼比范圍內(nèi)，這說明橋跨結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計及質(zhì)量分布較為合理，結(jié)構(gòu)具有良好的振動特性能。
通過對該橋檢測可以看出，橋梁狀況狀態(tài)等級為合格級，局部有損壞但不影響橋梁安全;該橋橋梁承載能力能夠滿足汽-超20、掛-120荷載等級正常使用要求。針對出現(xiàn)的各種病害，做出以下建議：一是橋面鋪裝進行加固維修，人行道缺失彩磚進行修復(fù)及伸縮縫進行更換及維修;二是對斜拉索錨具進行養(yǎng)護，做好防腐措施，鋼護筒變位及銹蝕部位進行修復(fù);三是對箱梁、蓋梁、立柱破損、裂縫、鋼筋銹蝕進行修復(fù)。
3 結(jié)語
綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國交通運輸事業(yè)也取得了極大的成績。橋梁工程作為公路工程建設(shè)的重點，做好橋梁檢測及評估工作意義重大。該文通過對斜拉橋橋梁養(yǎng)護和檢測，并在橋梁養(yǎng)護和檢測實踐中獲得了一些新知識，基于此，必須不斷提升斜拉橋檢測技術(shù)水平，從而保證工程建設(shè)整體質(zhì)量，推進我國公路建設(shè)事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。