鋼筋混凝土橋梁安全監測對於橋梁安全至關重要，通過（guò）對橋梁安全監測的內容進（jìn）行分析，並提出各種檢測方法，通（tōng）過這些方法，均可達（dá）到（dào）橋梁安全檢測的目的。

近幾十年來，我國的江河上和（hé）城市內，都修建了許多特大和大、中型（xíng）橋梁，包（bāo）括鐵路橋梁、公（gōng）路橋梁、公鐵（tiě）兩用橋和城市立交橋等。在這些工程中，鋼筋混凝土構築物（wù）不斷增加，占全部橋梁的90%以上，就目前所建的（de）橋梁結構而言，絕大（dà）部分為鋼筋（jīn）混凝土或預應力鋼筋混凝土結構。然而，混凝土材料的性（xìng）能並不令人十（shí）分滿意，特別是在橋（qiáo）梁使用環境（jìng）中，耐（nài）久性往往不（bú）夠好。

新建橋梁在建設（shè）中和（hé）運營管理期間，都需要進行大量常規（guī）的技術檢測工作，以確保工程的設計要求（qiú）和施工質量及運營安全。而同時許多早期修建的橋梁結構，由（yóu）於年久失修，在外界物理及化學因素作用（yòng）下，混凝土會碳化，保護層剝落及鋼筋鏽蝕，混凝土結（jié）構會發生老化、裂化現象（xiàng），使鋼筋混凝土強度和剛度受到削弱，耐久性降低（dī），影響結構的正常使用壽命，嚴重時甚至發生垮塌事故。因此，如（rú）何對橋梁進行正確監測具有重要的作用。

1橋梁安全檢測內容

橋梁結構的檢測內容包括結構材料檢測、地基基礎檢測（cè）和上部結構檢測。

結構材料檢測包括：鋼材的力學性能檢測，砂、石、水及（jí）水泥的檢（jiǎn）測（cè）；砂漿及混凝土的檢（jiǎn）測；斷裂參（cān）數的檢測：損傷力學參數的測試（shì）。對於鋼筋混凝土橋梁，其材料檢測主要包括結構構件材料（混凝土和鋼筋）的強度、缺損和鏽蝕情況等，通常（cháng）采用無損檢測方法（fǎ）。

地基（jī）基礎檢測內容：地基承載力檢測，沉井下降時的檢測；樁基檢（jiǎn）測：管柱檢測。當發現墩台有沉降、傾（qīng）斜、位移時，一定要對（duì）地基進（jìn）行探測。對已成橋的地（dì）基檢測比較困難和麻煩，可用觸探和鑽孔取樣的方法，也可用荷載板試驗，常常隻是接近基礎原位。對岩石地基，可在基岩的露（lù）頭地點進行檢驗。

上部結構檢測涉及：梁結構質量檢測，支座與伸縮裝置（zhì）檢測；橋麵及有關設施檢（jiǎn）測。一般先通過表（biǎo）觀檢測確定橋梁的等級，再根據橋梁運營環（huán）境及（jí）有關單（dān）位的要求，進行必要（yào）的荷載試（shì）驗。

2主要檢測方法

2.1回彈法

利用回彈儀檢測普（pǔ）通混凝土結構構件抗壓強度（dù）的方法簡稱回彈法（fǎ）。回彈儀（yí）是一種直射錘擊式（shì）儀器。回彈值的大（dà）小反映（yìng）了與衝擊能量有關的回彈能量，而回彈能量顯示了混凝土表層硬度（dù）與混凝土（tǔ）抗壓強度之間的函數關係，反過來說，混凝土強度是以回彈值R為變量的函數（shù）。由於混凝土的抗壓強度與其表麵硬度之間存在一定的關係，因此，混凝土強度的測定實際上是測定混凝土（tǔ）表（biǎo）麵的硬度，根據二者之間的關係可推算出混凝土的強度。

在用回彈（dàn）儀進（jìn）行測定時，根據重（chóng）錘打擊混凝（níng）土表麵後的回彈數值來確定混凝土的強度。回（huí）彈（dàn）值與混（hún）凝土表麵的硬度存（cún）在一定的函數關係，而混凝土表麵（miàn）的硬（yìng）度又因混凝土強度的高低而有不同。混凝土抗壓強度與回彈值、混凝土表麵碳化深度有關。回彈法反映混凝土表層的厚（hòu）度約為3cm，對測定結果起決定（dìng）作（zuò）用的厚度是1.5cm。因此這種方（fāng）法不能反映混凝土內部的質量，在使用中（zhōng）有一定局限性，目前僅作（zuò）為粗略測定短齡期混凝土構件強（qiáng）度的一種簡（jiǎn）便快速的方法。但這種方法與超聲波法綜合使用時。對於提（tí）高測試精度卻有顯著的效果（guǒ）。利用回彈法測（cè）定混（hún）凝土的質（zhì）量由於操作簡單，設備攜帶方（fāng）便，因（yīn）此在國內外（wài）廣泛應用於工業與民用建（jiàn）築、橋梁（liáng）工程和一般（bān）構築物混凝土強度的評定以（yǐ）及結構（gòu）混凝土的勻質性評定。

2.2超聲波法（fǎ）

通（tōng）過超聲波法實踐發現，超聲波在混（hún）凝土中傳播的聲速與混凝土強度值有密切的（de）關係，於是，超聲波法由檢測混（hún）凝土缺陷，擴展到檢（jiǎn）測混凝土強度，其原理就是聲速與混凝土（tǔ）的彈性性質有密切關係，而混凝土彈性性質在相當程（chéng）度上可以（yǐ）反映強（qiáng）度的大小。根據上述分析，可以通過試驗建立（lì）混凝土中超（chāo）聲聲速（sù）與混（hún）凝土（tǔ）的相關關係，它是一種經驗公式，與混凝土強度等（děng）級、混凝土成分、試驗數量等因素有關，混凝土中（zhōng）超聲聲速與混凝土強（qiáng）度之間（jiān）通常呈非（fēi）線性關係，在一定強度內也（yě）可（kě）采用線性關係（xì）。利用超聲波法確定混凝土強度是用公式Rc=aebvc來實現的，亦即將（jiāng）實測的超聲波傳播速度K轉換成混（hún）凝土的抗壓強度Rc，公式中的a，b為常數。顯而易見，混凝土（tǔ）內超聲波傳播速度受許多因素影響，如混凝土內鋼筋配置（zhì）方（fāng）向影響、不（bú）同骨料（liào）及粒徑影響、混凝土水灰比、齡期及（jí）養護條件（jiàn）影響（xiǎng）以及混凝（níng）土強度（dù）等級（jí）影響。該法既（jì）可檢測混凝（níng）土缺陷，又能檢測混凝土強度。實踐證明，采用該法檢測灌注樁混凝土的質量準（zhǔn）確無誤。

2.3拔出法

所謂拔出法是指將安裝在混凝土中的錨固件拔出，測出極限拔出力，利用事先建立的極限拔（bá）出力和混凝土強度間的相關關係，推定（dìng）被測混凝土結構構件的混凝士強度的方法。這種方法是一種微破損檢測混凝土強度的（de）方法，國際上已有50年的曆史，方法比較成熟。拔出法分為兩類：一類是預埋（或先裝）拔出（chū）法，即將預（yù）埋入混凝土中的錨固件從混凝土中拔出，並用測力計測量拔出時（shí）的力；另一類（lèi）是後裝拔出法，即在已硬化的混凝土上鑽孔（kǒng），再錨入錨固（gù）件進行拔出試驗。拔出法可（kě）以用來（lái）測（cè）定後張法施（shī）加預應力時、模板和支撐拆除時、冬季施工防（fáng）護和養護結束時的結構混凝土或混凝土構件的混凝土強度。

2.4無損與其它局部破損法的結合

局部破損檢測方法，是以不影響（xiǎng）構件的承載能力為前提，在構件上直接進行局部破（pò）壞（huài）性試驗，直接鑽取芯樣（yàng）、拔出混凝土錐體等手段檢測（cè）混凝土強度或缺陷的方法。無損檢測（cè）的最大優點是不破損結（jié）構而能獲得大量（liàng）的數據，但有一定的誤差。而局部破損方法可以直（zhí）接從被測結構（gòu）混凝土中鑽

取芯樣（yàng）時拔出一混凝土錐體，能較直觀、可靠地獲得數據。但由（yóu）於鑽芯要破損一部分（fèn）結構，需進行修補，不宜用於大麵積的檢測，而且價格也比較貴。因此，充（chōng）分利用這兩種（zhǒng）方法的（de）長處，在某些特殊情況下，能發揮其突出的優越（yuè）性。

3構（gòu）件材料缺損（sǔn）的檢（jiǎn）驗

橋梁缺損（sǔn）狀況是指橋（qiáo）梁各部分結構及各構件材料、裂縫、變形位移等等缺陷的嚴重程度。它是衡量橋梁技術狀況的（de）重要指標，是橋梁養護與管理部門聯係橋梁養護（hù）維修需求，選擇養護（hù）維修對策，進行項目優先排序的主要依據。混（hún）凝土構件中（zhōng）常見的（de）缺損有裂縫、碎裂、剝落（luò）、蜂窩、空洞、環境侵蝕（shí）和鋼筋鏽蝕等。

（1）目視檢查的輔助方法（fǎ）

眾多構件普遍外漏的（de）缺損，可借助於適當（dāng）的工具（jù）或量具等（děng）輔助設備進行（háng）目視（shì）檢測。

（2）超聲波探傷（shāng）技術

用超聲（shēng）波脈衝速度法探查鋼材、焊縫和混凝土中存在（zài）的裂縫、空洞、夾（jiá）渣和火災損傷等。

（3）聲波檢測法

該法也是一般檢查中常（cháng）用的（de）手段。用錘敲擊構件聽其聲音的差異來判斷（duàn）構件是否損壞，這是簡便的人工檢查方法。

（4）雷達檢測技術

使用脈衝雷達的電（diàn）磁（cí）回波法能檢測具有瀝青覆蓋（gài）層的混凝土橋麵板。

4鋼（gāng）筋鏽蝕（shí）檢測

鋼筋混凝土構件，是將鋼筋置於（yú）混凝土中，利用混凝（níng）土的高堿性，在鋼筋表麵形成一保護層，避免鋼筋鏽蝕。若保（bǎo）護層因混凝土裂縫致（zhì）使氧氣、水（shuǐ）汽侵入，變為氧（yǎng）化鐵（tiě），即為（wéi）鏽蝕。瀕海地區的橋梁，若未加厚保護層，將因海水的侵蝕（shí），易使混（hún）凝土構件中的鋼（gāng）筋鏽蝕，並造成構件的混凝土剝落，破壞混凝土構件。

鋼筋混凝土構件中鋼筋雖不易鏽蝕，但若發現鏽蝕時，則該構件已嚴重破壞。所以橋梁檢測時，鋼筋鏽蝕為檢測（cè）重點（diǎn）之一。鋼筋鏽蝕是鋼筋混凝土構件破（pò）壞的主要原因。鋼筋（jīn）鏽蝕時（shí）體積會膨

脹，推擠混凝土，致使混凝土承受拉力（lì）而裂開剝落，使鋼筋暴露於大氣（qì）中，加速生鏽，並造成鋼筋混凝土構件的劣化。鋼筋（jīn）鏽蝕後，鋼（gāng）筋斷麵麵積將減少，強度（dù）降低，又促使混（hún）凝土進一步破損，並影響結構物的耐久性。

造成（chéng）鋼筋鏽蝕的主要原因有：①鋼（gāng）筋受濕氣及氧氣的作用；②混凝土中性化；③鋼筋表麵氯離子含量高；④保護層（céng）厚度不足和混（hún）凝土開裂等缺損。

對鋼筋鏽蝕的評定技術可分為直接評定和間接評定兩種。

5橋梁結構安全檢（jiǎn）測的動（dòng）力響應法

當車輛（liàng）在橋麵上行駛時，橋梁會發生振動。當橋梁發生病害時，其動（dòng）力響應值會增大。因此，在橋（qiáo）梁的關（guān）鍵部位，如橋（qiáo）墩底部，布置一些諸如加速度計、速（sù）度傳感器和應變傳感器之類的拾（shí）振器，測量橋梁的動力響應，通過信號調理後記錄分析，判斷響應值（zhí）是否超過允許值或超過多少，由此對橋梁安全性進行評判。

當列車以一定速度通過橋梁時，車（chē）輛豎向載重將對橋梁（liáng）結構（gòu）產生動力作用。引起動力（lì）作用的主要原因（yīn）有：①活荷載以（yǐ）一定速度通過的動力效應；②軌道麵不平順引起的動力效應；③車輛荷載係列引起的（de）動力效應。

在（zài）移動車輛和荷載作用下，橋梁結構中產生的應（yīng）力或撓度大於車輛在靜止狀態下產生的應力或撓度，此項應力或撓度的增量稱為動（dòng）力（lì）影響，它與靜止狀態下的應力或撓度之比，稱為動力係數。在橋梁設計規（guī）範中，通常把動力影響稱為車輛（liàng）荷載對橋梁結構的衝擊係數或動力係數。美國用1+IM表示，英國和印度用l+I表示，前蘇聯和我國用1+μ表示。根據現行《橋規》，橋梁設計中關於橋梁動力係數1+μ一般采用下式：

鋼筋混凝土或預應力混凝土橋梁：·

（1+μ）=1+9／（30+L）

鋼與混凝土板的結合梁：

（1+μ）=1+17／（40+L）

當橋（qiáo）梁發生病害時，動力係數必然會（huì）增大。用電（diàn）阻應變片或紅外線撓度儀可測量橋梁的動、靜（jìng）應力和動、靜撓度信號，然後利用信號采集係統采集信號，采用專（zhuān）用軟件檢測和記錄車輛行駛引起的時程應力和時程撓度並計算（suàn）動力係數，分析動力係數是否超過允許（xǔ）值，從而可對橋梁（liáng）的（de）局部或整座橋梁的安全狀態做出評（píng）估。

車輛荷載作用下（xià）測定結構的動力係數應滿足如下關係式；

（δmax－1）ηdym≤δ0－1

式中：

δmax一實測最大動力係數；

ηdym一動力試驗荷載效率；

δ0一設計取（qǔ）用動力係數。

動（dòng）力係數法的特點是方法簡單，傳感器易於安（ān）裝；可進行長（zhǎng）期的在（zài）線監測和通過（guò）網絡實現遠距離操作：對環境無汙染，成本較低。

6結論

橋梁結構（gòu）由於其複雜性和特（tè）殊性，故對其不僅要進行上部結構檢測和地基基（jī）礎檢測，而且還（hái）要進行結構材料檢測，隻有全麵檢測才能保（bǎo）證其安全運營。