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摘要：本文通过对我区运营状态中桥涵构造物存在的一些病害、性能、现状评估等问题的提出，介绍了一些常用的检测方法。从而以技术手段加强了桥涵结构的维修、养护、管理工作，进一步保证了交通运输安全，并促进我区经济建设中的物流通畅。
关键词：混凝土；检测；裂缝；检算；荷载试验
近十年来，我区公路交通事业快速发展，已建成多条高速公路、一级公路。在这些年的运营过程中，很多公路桥梁受当时设计、材料、施工等方面的局限，缺少有效的维护保养，再加上频繁的车辆超载现象，较普遍地存在一些病害和承载能力不足的问题。因此，很有必要运用科学技术手段来检测公路桥梁结构状况，对桥涵结构的使用状态有一个正确的认识。
1问题提出
桥梁运营期间，由于受到地震、洪水、流水、冻胀、车辆等作用之后，会不同程度出现结构缺损。例如梁或基础混凝土出现开裂、墩台发生移位、混凝土剥落、漏筋等病害现象。这些病害会使结构使用功能逐步降低乃至完全丧失。严重影响了交通安全运输。因此，如何对运营中的桥梁结构状况有一个科学的认识，对我们的日常养护工作甚至维修加固尤为重要。
2结构外观质量状态以及材质状况检查
2.1常见部位检查
（1）首先应该对桥梁的总体尺寸，例如跨径、桥宽、矢跨比、墩台尺寸、标高以及各部分构件的截面尺寸以及钢筋直径、布置、支座位置等进行详细的量测、记录，取得第一手现场资料。
（2）然后对结构材料的性能进行测定和了解。如钢筋混凝土桥的混凝土和钢筋的强度、弹性模量，圬工拱桥的石料标号、砂浆标号等进行现场测定或取样测定。此外还要对材料缺损进行了解。混凝土构件常见的缺损有裂缝、碎裂、剥落、层离、蜂窝、空洞、环境侵蚀和钢筋锈蚀等。
①现场测定构件的混凝土强度是工程中经常要求测试的项目，目前测试方法主要有回弹法（即Schmidt锤法或表面硬度法）、超声波法、超声波――回弹综合法、贯入法、断裂法、拔拉法、拉脱法和取芯样试验法等。上述各种现场测定混凝土强度的试验方法，必须有标准的试验装置和操作方法，并要事先建立测试的物理量与混凝土强度之间的经验关系曲线或公式，才能使现场评定获得满意结果。
②构件材料缺损的检验主要是仪器为主目视为辅的检查方法，通常可借助于适当的工具或量具等辅助设备进行目视检测。主要有以下内容
a表面细小裂缝的观测；
b钻孔检查结构封闭部位；
c超声波探伤；
d声波检测；
e半电池电位测量法测量钢筋锈蚀；
f重量损失法和截面损失法测量钢筋锈蚀。
（3）对桥梁运营状况，特别是桥梁存在的缺陷和病害进行反复的现场观测、检查和了解。检查桥梁结构是否产生了位移与变形（挠度）、混凝土施工质量如何，风化、剥落情况以及局部损伤，裂缝宽度、深度、分布情况及其发展趋势；检查钢筋锈蚀情况，以及支座、伸缩缝、排水装置、桥面铺装等附属设施的功能等。
2.2结构受力重要部位检查
桥梁结构产生缺陷的部位，检查时经常由于人力、仪器和其他条件的限制漏看的较多，所以在常规检查的同时，应该根据结构的受力特性，确定重点部位，有效地进行检查。通常应重点检查的部位有：
（1）应力集中处；
（2）截面突变的部位；
（3）构件的薄弱部位；
（4）桥梁结构的控制截面。
桥梁上述部位的缺陷，对桥梁的安全及耐久性起着关键的作用，容易产生裂缝和导致其他缺陷的产生。对这些部位的缺陷忽视不治，它们往往会发展成为结构物的重大缺陷，危及整座桥梁的安全和存在。
3 旧桥检算了解承载能力
我们还可以通过对桥梁现状进行检查，确定出旧桥检算承载能力的折减或提高系数，即确定旧桥旧检算系数Z1，再按现行的桥梁设计规范，根据检查获得的桥梁基础位移、结构变形、构件开裂及其它破损等情况，对结构抗力效应考虑引入不大于1.2的结构检算系数进行结构强度和稳定性检算。对于钢筋和预应力钢筋混凝土用下列方程式进行检算：
（1）
式中：sd—荷载效应函数；
G —永久荷载；
rg —永久荷载安全系数；
Q —可变荷载及永久荷载中混凝土收缩徐变影响，地基变位影响；
rq—荷载Q的安全系数；
Rd—结构抗力函数；
rb—结构工作条件系数；
Rc—混凝土强度设计采用值；
rc—混凝土设计采用值上的安全系数；
Rs—预应力钢筋或非预应力钢筋强度设计采用值；
rs—预应力钢筋或非预应力钢筋强度设计采用值上的安全系数。
由于受桥梁现状检查的技术手段以及检算中各项系数取值的限制，这种通过检算确定承载力的方法还不够完善，甚至是比较粗糙的。
4 静载试验
当这种方法不满足或难以满足要求时，还可以进一步采用荷载试验的办法来准确掌握桥梁的实际承载能力。通常情况下，静力荷载试验即可满足要求。荷载试验法最大的优点是直观，按评价荷载效应对结构施加静力荷载，同时量测结构控制截面的位移、裂缝、应变（应力）和约束力等结构力学性能参数。将实测数据与计算值或规范的限值进行比较，当各项实测值均小于或等于限值，一般可认为结构承载能力能满足评价荷载。
试验评价准则：
（1）荷载试验效率确定（确定试验荷载）
按下式计算试验荷载效率：
（2）
式中：ss—试验荷载作用下控制截面内力的计算值。
s—设计荷载作用下控制截面内力的计算值。
μ—按规范采用的冲击系数。
ηq —静力荷载试验效率；取值范围规定为0.8-1.05。
（2）校验系数η：校验系数η是评定结构工作状况，确定桥梁承载能力的一个重要指标。一般要求η值不大于1，η值越小结构的安全储备越大，η值过大或过小都应该从多方面分析原因；
（3）相对残余变位（或应变）或应变）越小说明结构越接近弹性工作状况；
（4）混凝土结构受力活动的裂缝宽度不超过限值，且卸载后能闭合到小于限值的1/3；
（5）实测值与理论值的关系曲线中荷载与变位呈线形关系。
將实测数据与计算值或规范的限值进行比较，当各项实测值均小于或等于限值，一般可认为结构承载能力能满足评价荷载。
总之，营运中的桥梁结构状态出现的问题是多样而复杂的。目前还没有一种十分完善准确的旧桥承载力评定规范，所以旧桥承载能力评价一般仍以设计规范为依据，结合上述的几种方法，同时考虑旧桥的实际状况及其问题的特殊性，依据检测数据科学判断桥梁结构的使用状态。
5、结束语
随着我区交通运输建设的发展，以及结构物使用龄期的增长，结构老化的数量和程度越来越普遍。往往旧结构养护、修理和改造的第一步就是对结构状况进行了解和诊断。而且这项工作的准确性又直接影响到后续的工作的正确性、合理性。因此，依靠现代科学技术的发展，应用各种先进的新技术进行桥梁结构状况诊断，是使我区桥梁检验、养护、管理工作科学化的必要。
关键词：混凝土；检测；裂缝；检算；荷载试验
近十年来，我区公路交通事业快速发展，已建成多条高速公路、一级公路。在这些年的运营过程中，很多公路桥梁受当时设计、材料、施工等方面的局限，缺少有效的维护保养，再加上频繁的车辆超载现象，较普遍地存在一些病害和承载能力不足的问题。因此，很有必要运用科学技术手段来检测公路桥梁结构状况，对桥涵结构的使用状态有一个正确的认识。
1问题提出
桥梁运营期间，由于受到地震、洪水、流水、冻胀、车辆等作用之后，会不同程度出现结构缺损。例如梁或基础混凝土出现开裂、墩台发生移位、混凝土剥落、漏筋等病害现象。这些病害会使结构使用功能逐步降低乃至完全丧失。严重影响了交通安全运输。因此，如何对运营中的桥梁结构状况有一个科学的认识，对我们的日常养护工作甚至维修加固尤为重要。
2结构外观质量状态以及材质状况检查
2.1常见部位检查
（1）首先应该对桥梁的总体尺寸，例如跨径、桥宽、矢跨比、墩台尺寸、标高以及各部分构件的截面尺寸以及钢筋直径、布置、支座位置等进行详细的量测、记录，取得第一手现场资料。
（2）然后对结构材料的性能进行测定和了解。如钢筋混凝土桥的混凝土和钢筋的强度、弹性模量，圬工拱桥的石料标号、砂浆标号等进行现场测定或取样测定。此外还要对材料缺损进行了解。混凝土构件常见的缺损有裂缝、碎裂、剥落、层离、蜂窝、空洞、环境侵蚀和钢筋锈蚀等。
①现场测定构件的混凝土强度是工程中经常要求测试的项目，目前测试方法主要有回弹法（即Schmidt锤法或表面硬度法）、超声波法、超声波――回弹综合法、贯入法、断裂法、拔拉法、拉脱法和取芯样试验法等。上述各种现场测定混凝土强度的试验方法，必须有标准的试验装置和操作方法，并要事先建立测试的物理量与混凝土强度之间的经验关系曲线或公式，才能使现场评定获得满意结果。
②构件材料缺损的检验主要是仪器为主目视为辅的检查方法，通常可借助于适当的工具或量具等辅助设备进行目视检测。主要有以下内容
a表面细小裂缝的观测；
b钻孔检查结构封闭部位；
c超声波探伤；
d声波检测；
e半电池电位测量法测量钢筋锈蚀；
f重量损失法和截面损失法测量钢筋锈蚀。
（3）对桥梁运营状况，特别是桥梁存在的缺陷和病害进行反复的现场观测、检查和了解。检查桥梁结构是否产生了位移与变形（挠度）、混凝土施工质量如何，风化、剥落情况以及局部损伤，裂缝宽度、深度、分布情况及其发展趋势；检查钢筋锈蚀情况，以及支座、伸缩缝、排水装置、桥面铺装等附属设施的功能等。
2.2结构受力重要部位检查
桥梁结构产生缺陷的部位，检查时经常由于人力、仪器和其他条件的限制漏看的较多，所以在常规检查的同时，应该根据结构的受力特性，确定重点部位，有效地进行检查。通常应重点检查的部位有：
（1）应力集中处；
（2）截面突变的部位；
（3）构件的薄弱部位；
（4）桥梁结构的控制截面。
桥梁上述部位的缺陷，对桥梁的安全及耐久性起着关键的作用，容易产生裂缝和导致其他缺陷的产生。对这些部位的缺陷忽视不治，它们往往会发展成为结构物的重大缺陷，危及整座桥梁的安全和存在。
3 旧桥检算了解承载能力
我们还可以通过对桥梁现状进行检查，确定出旧桥检算承载能力的折减或提高系数，即确定旧桥旧检算系数Z1，再按现行的桥梁设计规范，根据检查获得的桥梁基础位移、结构变形、构件开裂及其它破损等情况，对结构抗力效应考虑引入不大于1.2的结构检算系数进行结构强度和稳定性检算。对于钢筋和预应力钢筋混凝土用下列方程式进行检算：
（1）
式中：sd—荷载效应函数；
G —永久荷载；
rg —永久荷载安全系数；
Q —可变荷载及永久荷载中混凝土收缩徐变影响，地基变位影响；
rq—荷载Q的安全系数；
Rd—结构抗力函数；
rb—结构工作条件系数；
Rc—混凝土强度设计采用值；
rc—混凝土设计采用值上的安全系数；
Rs—预应力钢筋或非预应力钢筋强度设计采用值；
rs—预应力钢筋或非预应力钢筋强度设计采用值上的安全系数。
由于受桥梁现状检查的技术手段以及检算中各项系数取值的限制，这种通过检算确定承载力的方法还不够完善，甚至是比较粗糙的。
4 静载试验
当这种方法不满足或难以满足要求时，还可以进一步采用荷载试验的办法来准确掌握桥梁的实际承载能力。通常情况下，静力荷载试验即可满足要求。荷载试验法最大的优点是直观，按评价荷载效应对结构施加静力荷载，同时量测结构控制截面的位移、裂缝、应变（应力）和约束力等结构力学性能参数。将实测数据与计算值或规范的限值进行比较，当各项实测值均小于或等于限值，一般可认为结构承载能力能满足评价荷载。
试验评价准则：
（1）荷载试验效率确定（确定试验荷载）
按下式计算试验荷载效率：
（2）
式中：ss—试验荷载作用下控制截面内力的计算值。
s—设计荷载作用下控制截面内力的计算值。
μ—按规范采用的冲击系数。
ηq —静力荷载试验效率；取值范围规定为0.8-1.05。
（2）校验系数η：校验系数η是评定结构工作状况，确定桥梁承载能力的一个重要指标。一般要求η值不大于1，η值越小结构的安全储备越大，η值过大或过小都应该从多方面分析原因；
（3）相对残余变位（或应变）或应变）越小说明结构越接近弹性工作状况；
（4）混凝土结构受力活动的裂缝宽度不超过限值，且卸载后能闭合到小于限值的1/3；
（5）实测值与理论值的关系曲线中荷载与变位呈线形关系。
將实测数据与计算值或规范的限值进行比较，当各项实测值均小于或等于限值，一般可认为结构承载能力能满足评价荷载。
总之，营运中的桥梁结构状态出现的问题是多样而复杂的。目前还没有一种十分完善准确的旧桥承载力评定规范，所以旧桥承载能力评价一般仍以设计规范为依据，结合上述的几种方法，同时考虑旧桥的实际状况及其问题的特殊性，依据检测数据科学判断桥梁结构的使用状态。
5、结束语
随着我区交通运输建设的发展，以及结构物使用龄期的增长，结构老化的数量和程度越来越普遍。往往旧结构养护、修理和改造的第一步就是对结构状况进行了解和诊断。而且这项工作的准确性又直接影响到后续的工作的正确性、合理性。因此，依靠现代科学技术的发展，应用各种先进的新技术进行桥梁结构状况诊断，是使我区桥梁检验、养护、管理工作科学化的必要。