桥梁结构检测

桥梁结构检测是一项重要的工程检测技术，旨在通过对桥梁结构的全面或局部检测，确定桥梁的结构状况、承载能力、使用性能等指标，为桥梁的安全使用提供保随障着。交通事业的不断发展，桥梁结构检测技术也不断得到改进和完善。现场检测通常包括下列内容：外观损伤、混凝土强度、钢筋锈蚀电位、混凝土中氯离子含量、混凝土中钢筋分布及保护层厚度、混凝土碳化深度、混凝土电阻率、混凝土内部缺陷等。

一、结构外观检查

结构外观检查主要以人力目测为主,辅以刻度放大镜、钢卷尺测量和锤击检查等手段,对结构物表面损伤、病害等进行检查，对检查结果尽可能采用坐标图形或照相并结合文字描述进行记录。

1、桥梁结构外观检查的主要内容：

(1)构件是否完好，有无损坏、开裂、剥落、锈迹，涂装有无老化变色、起皮等病害。

(2)桥面铺装是否平整，有无裂缝、局部坑槽、积水、沉陷、波浪、碎边;混凝土桥面是否有剥离渗漏，钢筋是否露筋、锈蚀，填缝料是否老化、损坏，桥头有无跳车。伸缩缝是否堵塞卡死，连接部件有无松动、脱落、局部破坏。

(3)排水设施是否良好，桥面泄水管是否堵塞和破损。人行道、缘石栏杆、扶手、防撞护栏和引道护栏(柱)有无撞坏、断裂、松动、错位、缺件、剥落、锈蚀等。

(4)桥梁结构有无异常变形，有无异常的竖向振动、横向摆动等情况。

(5)支座是否有明显缺陷，活动支座是否灵活，位移是否正常。

(6)桥位区段河床冲淤变化情况。基础是否受到冲刷损坏外露、悬空、下沉，墩台及基础是否受到生物腐蚀。墩台是否受到船只或漂浮物撞击而受损。

(7)翼墙(侧墙、耳墙)有无开裂、倾斜、滑移、沉降、风化剥落和异常变形。锥坡护坡调治构造物有无塌陷，铺砌面有无缺损勾缝脱落、灌木杂草丛生。

2、桥面系构件的外观检查

(1)桥面铺装层纵横坡是否顺适，有无严重的裂缝(龟裂、纵横裂缝)、坑槽、波浪、桥头跳车、防水层漏水。

(2)伸缩缝是否有异常变形、破损脱落、漏水，是否造成明显的跳车。

(3)人行道构件、栏杆、护栏有无撞坏、断裂、错位、缺件、剥落、锈蚀等。

(4)桥面排水是否顺畅，泄水管是否完好、畅通，桥头排水沟功能是否完好，锥坡有无冲蚀、塌陷。

3、钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的外观检查

(1)梁端头、底面是否损坏，箱形梁内是否有积水,通风是否良好。

(2)混凝土有无裂缝、渗水、表面风化、剥落、露筋和钢筋锈蚀，有无碱集料反应引起的整体龟裂现象。混凝土表面有无严重碳化。

(3)预应力钢束锚固区段混凝土有无开裂,沿预应力筋的混凝土表面有无纵向裂缝。

(4)梁(板)式结构的跨中、支点及变截面处,悬臂端牛腿或中间铰部位，刚构的固结处和桁架节点部位,混凝土是否开裂、缺损和出现钢筋锈蚀。

(5)装配式梁桥应注意检查连接部位的缺损状况。

①组合梁的桥面板与梁的结合部位及预制桥面板之间的接头处混凝土有无开裂、渗水。

②横向联结构件是否开裂，连接钢板的焊缝有无锈蚀断裂.边梁有无横移或向外倾斜。

4、拱桥的外观检查

(1)主拱圈的拱板或拱肋是否开裂。钢筋混凝土拱有无露筋、钢筋锈蚀。圬工拱桥砌块有无压碎、局部掉块，砌缝有无脱离或脱落、渗水，表面有无苔藓、草木滋生，拱铰工作是否正常,空腹拱的小拱有无较大的变形、开裂、错位，立墙或立柱有无倾斜、开裂。

(2)拱上立柱(或立墙)上下端、盖梁和横系梁的混凝土有无开裂、剥落露筋和锈蚀。中、下承式拱桥吊杆上下锚固区的混凝土有无开裂、渗水，吊杆锚头附近有无锈蚀现象,外罩是否有裂纹，锚头夹片、楔块是否发生滑移，吊杆钢索有无断丝。采用型钢或钢管混凝士的劲性骨架拱桥，混凝土是否沿骨架出现纵向或横向裂缝。

(3)拱的侧墙与主拱圈间有无脱落，侧墙有无鼓突变形、开裂，实腹拱拱上填料有无沉陷。肋拱桥的肋间横向联结是否开裂、表面剥落钢筋外露、锈蚀等。

(4)双曲拱桥拱肋处横向联结拉杆是否松动或断裂，拱波与拱肋结合处是否开裂、脱开，拱波之间砂浆有无松散脱落，拱波顶是否开裂、渗水等。

(5)薄壳拱桥壳体纵、横向及斜向是否出现裂缝及系杆是否开裂。

(6)系杆拱的系杆是否开裂，无混凝土包裹的系杆是否有锈蚀。

5、钢桥的外观检查

(1)构件（特别是受压构件）是否扭曲变形、局部损伤。

(2)铆钉和螺栓有无松动脱落或断裂，节点是否滑动、错裂。

(3)焊缝边缘(热影响区)有无裂纹或脱开。

(4)油漆层有无裂纹起皮、脱落,构件有无锈蚀。

6、悬索桥和斜拉桥的外观检查

(1)主梁或加劲梁的检查，按预应力混凝土或钢结构的相应要求进行。

(2)悬索桥的错碇及锚杆有无异常的拨动。锚头、散索鞍有无锈蚀破损,锚室(错洞)有无开裂变形、积水，温湿度是否符合要求。

(3)主缆、吊杆及斜拉索的表面封闭防护是否完好，有无破损、老化。

(4)悬索桥的索鞍是否有异常的错位、卡死、辊轴歪斜，构件是否有锈蚀、破损，主缆索跨过索鞍部分是否有挤扁现象。

(5)悬索桥吊杆上端与主缆索的索夹是否有松动、移位和破损,下端与梁连接的螺栓有无松动。

(6)索体是否开裂鼓胀及变形,必要时可剥开护套检查索内干湿情况和钢索的锈蚀情况。检查后应做好保护套剥开处的防护处理。

(7)逐个检查锚具及周围混凝土的情况，锚具是否渗水、锈蚀，是否有锈水流出的痕迹，周围混凝土是否开裂。必要时可打开锚具后盖抽查锚杯内是否积水、潮湿，防锈油是否结块、乳化失效，错杯是否锈蚀。

(8)检查索端出索处钢护简、钢管与索套管连接处的外观情况。检查钢护简是否松动脱落、锈蚀、渗水,抽查连接处钢护简内防水垫圈是否老化失效，简内是否潮湿积水。

二、结构混凝土强度的检测评定

结构混凝土强度的检测方法可分为无损检测半破损检测和破损检测。目前桥隧工程常用的回弹法、超声回弹综合法、取芯法、回弹结合取芯法等测定混凝土强度。

使用这些方法要注意桥隧工程结构的特点。混凝土桥梁结构有其特殊性，混凝土强度检测评定分为结构或构件的强度检测评定与承重构件的主要受部部位的强度检测评定。如主梁,根据具体检测目的和检测要求，选择合适的方法进行检测时，可对主梁整个(批)构件进行检测评定,也可对主梁跨中部位进行混凝土强度的检测评定，但测区布置必须满足相关的规范规定。隧道工程中使用时同样要给予关注。

原则上对结构不采取破损检测，但在其他方法不能准确评定结构(构件)或承重构件主要受力部位的混凝土强度时，应采用取芯法或取芯法结合其他方法综合评定。在结构上钻、截取试件时，应尽量选择承重构件的次要部位或次要承重构件，并应采取有效措施，确保结构安全。钻、截取试件后，应及时进行修复或加固处理。

三、钢筋锈蚀电位的检测

钢筋混凝土结构物的耐久性问题越来越引起人们的重视，而钢筋锈蚀则是影响结构物耐久性的主要因素之一，随着工业污染及建筑结构的老化,钢筋锈蚀问题越来越突出，直接影响到结构物的安全使用。

钢筋锈蚀是一个电化学过程，这已为人们所共知，然而电化学过程的起始与发展还取决于许多复杂的因素,一些工程技术人员往往不重视或不甚了解这些因素的作用原理与钢筋锈蚀的密切关系，甚至在设计、施工及使用过程中增加一些不利的人为因素，使结构物过早出现腐蚀问题。此外,一-切防护措施，均应在全面分析和了解影响钢筋锈蚀的各种因素的基础上制订和实施。方能得到预期效果。

当混凝土中的碱浓度超过一定临界值后,集料中如微晶和隐晶硅等活性矿料就会起化学反应而生成一种凝胶， 而这种凝胶往往是吸水膨胀的,一旦混凝土遭受水的侵蚀，就使凝胶膨胀，从而产生过高的内应力，导致混凝土胀裂,这样一来就加快了混凝土的表面剥落。一旦钢筋表面钝化膜局部破坏或变得致密度差，即不完整，则钝化膜处就会形成阳极,而周围钝化膜完好的部位构成阴极，从而形成了若干个微电池。虽然有些微电池处于抑制状态，但在一定条件下可以激化， 从而使其处于活化状态发生氧化还原反应，这样就造成钢筋的锈蚀,宏观上混凝土和握裹其中的钢筋形成半电池,而我们也正是通过检测以上所述的处于活化状态的钢筋锈蚀半电池电位来判断当下混凝土内的钢筋锈蚀活化程度。

半电池电位法：半电池电位法是指利用混凝土中钢筋锈蚀的电化学反应引起的电位变化来测定钢筋锈蚀状态。通过测定钢筋/混凝土半电池电极与在混凝土表面的铜硫酸铜参考电极之间电位差的大小，来评定混凝土中钢筋的锈蚀活化程度。此方法主要针对半电池电位法检测混凝土中钢筋锈蚀状况的原理，规定仪器的使用方法、检测方法和判定标准的应用方法。

钢筋锈蚀状况检测范围应为主要承重构件或承重构件的主要受力部位，或根据一般检查结果有迹象表明钢筋可能存在锈蚀的部位。用于估测在用的现场和试验室硬化混凝土中无镀层钢筋的半电池电位，测试与这些钢筋的尺寸和埋在混凝土中的深度无关，可以在混凝土构件使用寿命中的任何时期使用。

此方法用于检测混凝土中钢筋的锈蚀活化程度。已经干燥到绝缘状态的混凝土或已发生脱空层离的混凝土表面,测试时不能提供稳定的电回路，不适用本方法。对特殊环境，如海水浪溅区、处于盐雾中的混凝土结构等，不具有普遍适用性。电位的测量需由有经验的、从事结构检测的工程师或相关技术专家完成并解释,除了半电池电位测试之外，还有必要使用其他数据，如氯离子含量碳化深度、层离状况、混凝土电阻率和所处环境调查等，以掌握钢筋腐蚀情况及其对结构使用寿命可能产生的影响。

四、钢筋分布及保护层厚度检测

1、 应用范围

混凝土中钢筋分布及保护层厚度的检测针对主要承重构件或承重构件的主要受力部位，或钢筋锈蚀电位测试结果表明钢筋可能锈蚀活化的部位,以及根据结构检算及其他检测需要确定的部位。在下列情况下需进行检测:

(1)用于估测混凝土中钢筋的位置、深度和尺寸。

(2)在无资料或其他原因需要对结构进行调查的情况下；

(3)进行其他测试之前需要避开钢筋进行的测试。

2、检测方法及原理

(1)检测方法:采用电磁无损检测方法确定钢筋位置，辅以现场修正确定保护层厚度，估测钢筋直径，量测值精确至1mm。

(2)检测原理:仪器探头产生一个电磁场，当某条钢筋或其他金属物体位于这个电磁场内时，会引起这个电磁场磁力线的改变，造成局部电磁场强度的变化。电磁场强度的变化和金属物大小与探头距离存在-定的对应关系。 如果把特定尺寸的钢筋和所要调查的材料进行适 当标定，通过探头测量并由仪表显示出来这种对应关系，即可估测混凝土中钢筋的位置深度和尺寸。