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文档简介
城市桥梁检测投标方案目录TOC\o"1-3"\h\u第一章项目理解及项目需求分析 14第一节项目背景 14一、桥梁检测的必要性 14二、桥梁检测现状 14三、桥梁检测行业的市场空间和发展 20第二节桥梁检测技术的发展 21一、桥梁检测技术的发展趋势(无损伤检测技术研究) 21二、桥梁无损检测技术的研究现状与最新动态 25三、无损检测技术的研究现状 25四、无损检测技术的最新发展 26五、无损检测技术的展望 27六、无损检测技术的理论研究探索 28七、无损检测技术的工程应用探索 29八、桥梁检测的重要性 29第三节桥梁检测行业信息化发展 30一、桥梁检测行业信息化现状 30二、桥梁检测监测行业信息化研究进展 32第四节项目概况及需求分析 36一、项目概况 36二、桥梁检测目的 37三、检测内容 37四、标准要求 40五、提交文件形式 40六、提交书面文件内容 41七、检测规范依据 42八、定期检查安全文明施工目标 43九、定期检查桥梁评定 43十、仪器设备要求 43第二章桥梁检测具体项目及检测方法 44第一节桥梁检测基本知识 44一、桥梁养护工作流程 45二、桥梁养护工作流程 45三、桥梁检查 46四、桥梁类型 47五、公路旧桥的三查 47六、定期检查 48七、特殊检查 50八、应急检查 51九、桥梁技术状况评定 52十、公路桥梁维修加固对策 52十一、涵洞检查 53第二节桥梁检测实际操作 54一、检测依据的规范、标准、技术文件 54二、工作目标 55三、桥梁分类 55四、检测内容 56五、拟投入主要仪器设备一览表 63六、工作计划 64七、安全保通措施 65八、各检测项目的检测顺序 67第三节对桥梁现状的调查、分析 68一、桥梁工程概况 68二、检查目的 68三、检查依据 69四、主要检查内容 69五、主要检查仪器 69六、桥梁基本信息 69七、检查明细 72八、结构现状以及病害检查 72九、技术状况评定 73十、结论及建议 73第四节桥梁检测与加固技术应用 73一、一般病害处理 73二、粘贴钢板 77三、桥面系维修工程 80四、顶升更换支座 84五、桥梁标志牌安装 92第三章项目组织机构及管理 94第一节项目组织框架及规章制度 95一、项目组织机构框架 95二、施工技术管理机构框架 96三、组织机构承诺 96四、岗位职责 97五、桥梁工程试验检测人员岗位责任制 108第二节项目管理方案 112一、项目前期的管理 112二、项目中期的管理 113三、项目后期管理 115四、项目组织管理体系 115第三节项目人员管理 117一、人员管理模式 117二、人员选聘管理 118三、人员淘汰机制 119四、人员奖罚机制 122五、人员关系协调 123六、人员考核办法 124七、人员保障措施 126八、人员管理制度 128第四节桥梁检测人员职业能力标准 132一、桥梁检测人员的主要工作职责 132二、桥梁检测人员重点工作内容 133三、桥梁检测人员应具备的专业知识 134四、桥梁检测人员应具备的专业技能 135第四章拟投入仪器设备及技术力量 137第一节桥梁检测的仪器设备 137一、仪器性能的基本技术指标 138二、桥梁检测对仪器设备的要求 139三、桥梁试验检测仪器 140四、应变仪器设备 140五、应变测量的仪器和设备 144六、基于应变测量技术的传感器 145七、振弦式应力计 146八、变位仪器设备 146九、裂缝检测仪器设备 148第二节拟派项目团队配备 154一、项目团队 154二、项目组织人员资质 156三、项目小组人员名单 157第五章工期进度保证措施 160第一节施工进度计划 161一、编制依据及原则 161二、进度计划保证体系 162三、保证进度的组织实施 162四、保证进度的管理措施 163五、保证进度的材料供应措施 163六、保证进度的工程检查措施 165第二节施工进度保证措施 165一、施工进度组织机构及方案保障 165二、施工进度进化事前控制措施 168三、违约承诺 170第六章桥梁检测培训管理 171第一节桥梁检测相基本知识培训 171一、桥梁检测评估 171二、城市桥梁的分类 171三、桥梁检测评估的工作内容 172四、根据桥梁的结构检查结果对桥梁进行技术状况等级评定 173五、桥梁检测技术方法 177六、桥梁检测技术评定 181第二节桥梁荷载试验 187一、桥梁荷载试验目的 187二、桥梁荷载试验的依据 188三、桥梁静力荷载试验的控制截面及试验工况的确定 188四、桥梁荷载试验的检测内容及检测方法 194五、试验加载方法 195六、数据分析及桥梁承载能力评定 200第三节桥梁检测报告 202一、桥梁结构定期检测报告的主要内容 202二、桥梁特殊检测报告的主要内容 202三、桥梁荷载试验检测检测报告的主要内容 203四、钻芯取样法 213第七章桥梁检测安全作业方案 218第一节安全生产管理目标、组织机构及职责 218一、安全生产管理目标 218二、安全管理目标计划控制 218三、安全管理组织机构及主要措施 219四、安全施工管理主要措施 219第二节桥梁检测注意事项 225一、检测工具 226二、分项工程检测注重点(实体+外观) 226三、内业资料 228四、现场安全 228五、结构部位编号 229六、其他问题说明 230七、支座学习 231第八章水上检测安全方案 238第一节水上作业安全准则 239一、建立安全生产目标 239二、安全保证体系 239三、安全组织体系 245第二节水上作业安全措施 247一、确保水上作业的安全保证措施 247二、防洪渡汛的工作措施 249三、水上作业应急救援预案 251第九章交通组疏导案 258第一节项目区域工程概况 259一、桥梁概况 259二、某路段交通现状 259三、交通对某路段的行车影响 259四、保持交通组织原则 259五、现场施工交通组织方案(以某路段为例) 260第二节交通组织原则 271一、交通导改期间项目部配合措施 271二、交通导改、车流改道后项目部配合措施 271三、交通安全保证措施 272四、安全文明施工 272五、交通疏解安全应急预案 273第十章环境保护及水土保持方案 277第一节环水保护组织机构及保证体系 278一、环境保护与水土保持管理目标 278二、环境保护与水土保持组织机构 278三、环境保护与水土保持体系 279四、各部门及相关人员职责 280第二节环水保护的主要技术措施 285一、施工环境保护措施 285二、水土保持措施 286三、防止大气、噪声、水污染的措施 287四、文明施工措施 288五、水保、环保施工重点 289第十一章质量保证措施 295第一节质量保证管理 295一、工程质量保证 295二、工程质量目标 297三、质量承诺 298第二节具体质量保证措施 299一、质量管理组织保证体系 299二、质量保证措施 301三、积极开展QC小组活动和质量评比活动 308四、分项工程质量保证措施 308第三节工程质量保障制度 310一、工程质量岗位责任制 3111.项目经理质量岗位职责 311二、工程质量管理制度 316三、质量事故责任追究制度 318四、工程质量自检制度 319五、原材料检测制度 322六、“三检制”制度 325七、工程质量消缺制度 326第十二章桥梁检测后续及养护服务方案 328第一节桥梁检测后续服务 328一、全过程配合服务 329二、有效的施工现场配合 330三、保证措施组织落实 330四、设计质量跟踪与信息反馈 330五、设计组织机构成员 331六、工程设计项目的质量目标 332第二节桥梁养护管理方案 333一、岗位职责 333二、信息公开制度 334三、桥梁检查与评定 335四、桥梁养护工程管理 337五、技术档案管理 339六、应急处置管理 341七、责任追究 342第十三章桥梁检测档案管理 343第一节档案管理制度 343一、目的 343二、范围 343三、职责 344四、档案格式 344五、记录的管理流程 348第二节桥梁档案管理 349一、桥梁技术档案管理制度 349二、检测人员档案 350第三节桥梁档案管理的必要性 353一、道路桥梁档案管理的重要性 353二、道路桥梁档案管理存在的不足 355三、加强道路桥梁档案管理的措施 355第十四章应急预案 358第一节应急管理机制 358一、编制目的 358二、编制依据 359三、适用范围 359四、预防措施 360五、应急体系及运行机制 361六、应急救援体系 362第二节个体伤害事故预防监控措施 367一、触电事故 367二、高处坠落及物体打击事故预防监控措施 368三、机械伤害事故预防监控措施 369四、中毒事故预防监控措施 370第三节火灾、化学物品爆燃或爆炸应急预案 370一、火灾事故预防监控措施 370二、易燃、易爆危险品引起火灾、爆炸事故预防监控措施 372第四节其他应急预案 372一、土方坍塌应急预案 372二、暴风雨预防监控措施 373三、地震预防监控措施 374四、水灾预防监控措施 374第五节各类事故的救援预案 374一、触电事故的救援预案 374二、高处坠落及物体打击事故的救援预案 374三、坍塌事故的的救援预案 375四、机械伤害事故的救援预案 375五、中毒事故的救援预案 375六、火灾事故的救援预案 375编制依据一、项目招标文件、补遗及设计文件等相关资料。二、国家现行技术规范、标准及有关的技术资料、规范、规程及技术标准。三、依照有关主要法律、法规:(一)《中华人民共和国政府采购法》(二)其他法律法规。五、行业规范、标准(如有最新法律法规及各项标准规定,从其规定)(以下内容根据招标文件及项目实际情况进行修改)第一章项目理解及项目需求分析第一节项目背景一、桥梁检测的必要性随着我国交通事业的蓬勃发展,桥梁在长期的运营过程中不可避免的会产生结构性的损伤,从而使其结构承载能力和耐久性逐步降低,直至影响到桥梁的运营安全。造成桥梁结构性损伤的原因可能来源于人为因素,也可能是受自然因素影响。由桥梁结构型损伤而引发的桥梁维修、加固和改造工程,必须要建立在对桥梁整体结构检测的基础上。因此,在桥梁使用过程中,应对桥梁的整体结构进行检测。二、桥梁检测现状桥梁检测是通过一定的检测手段来了解桥梁的技术状况等级及病害发生部位、严重程度、产生原因等情况,并分析和评价既有病害对桥梁的影响,从而为桥梁维修加固提供可靠的技术数据和依据。桥梁检测技术主要包括桥梁检查和桥梁评价。1.桥梁检查目前,桥梁检查主要是通过人工目测或者采用一些仪器设备进行现场测试、荷载试验及其他辅助性试验来进行的。随着科技的发展,许多先进的仪器设备应用到桥梁检测中,使检测工作更为方便快捷和准确。借助于现代检测手段的无损检测技术(NondestructiveEvaluation,简称NDE),代表了桥梁检测技术的最新发展方向,也是桥梁健康与安全状况监测系统设计的关键。按照检测目的的不同,常用的检测方法有以下几种:(1)混凝土强度检测技术。混凝土强度的检测方法包括无破损检测和半破损检测。无破损检测方法有回弹法、超声波法、超声回弹综合法、射线吸收与散射法等。半破损检测方法主要有后装拔出法、钻芯法、BRE内部断裂法、Windsor探针贯入法。不同检测方法的检测原理、检测精度和检测技术要求都是不同的,实际检测时,应综合考虑各种因素选择1种或几种方法。目前常用的方法有回弹法、超声回弹综合法、后装拔出法、钻芯法。(2)混凝土缺陷检测技术。目前,对混凝土内部缺陷的存在、大小、位置和性质进行无破损检测的手段有超声脉冲法和射线法两大类,其中射线法因穿透能力有限、操作中需解决人体防护等问题,在我国使用较少。目前最有效的检测方法是超声脉冲穿透法和反射法。超声脉冲穿透法已较为成熟,普遍用于工程实践,许多国家都已编制了相应的技术规程。反射法则根据超声脉冲陷表面产生反射波的现象进行缺陷判断,由于它不必像穿透法那样在2个测试面上进行,因此对某些只能在1个测试面上检测的结构物(如桩基础、路面等)具有特殊意义,也取得了广泛的工程应用。对于混凝土外部缺陷,如桥面裂缝、空洞等,检测人员可直接用肉眼观察或用裂缝观测仪、皮尺等进行测量,而对于桥墩、桥塔以及梁体外部等人员难以直接到达的部位,检测工作非常困难。目前有1种基于摄影技术的检查桥梁表观毁伤的非接触测量系统,可以在远距离对损伤部位进行非接触检测。(3)钢筋位置、保护层厚度及钢筋锈蚀检测。钢筋位置、保护层厚度均可利用雷达或者钢筋位置探测仪(利用涡电流原理)检测。钢筋的腐蚀性质或物理性质的检测是判断钢筋腐蚀最直接的方法,但是由于钢筋混凝土是一种极为复杂的材料,量测钢筋腐蚀速度或腐蚀量并不容易,目前常见的检测方法有腐蚀电位法和量测瞬时腐蚀速率法。(4)钢材焊缝检测。一般采用超声波和射线法探伤。(5)索力测试。斜拉索是斜拉桥梁、塔和索体系中的重要组成部分,斜拉索索力大小直接影响桥梁上部结构的受力和变形状态。斜拉桥拉索索力测定方法有:电阻应变片测定法、拉索伸长量测定法、索拉力垂度关系测定法、张拉千斤顶测定法、压力传感器测定法、振动测定法。(6)索的腐蚀与断丝检测。近年来,缆索已广泛应用在大跨度桥梁和大型建筑结构领域,其中有悬索桥的主缆、吊索,斜拉桥的斜拉索,拱吊桥的吊索以及大型体育场馆、剧院、展厅的悬索和拉索等,这些缆索主要由高强度热镀锌钢丝制成。缆索是斜拉桥和悬索桥的重要组成部分,其造价约占全桥造价的25%~30%。缆索受到腐蚀会使桥梁处于非常危险的状态,虽然每一位设计者都考虑了缆索保护措施,但几乎所有的方法都不太成功。在现实桥梁的运营阶段,因为拉索的损伤而导致桥梁进行大规模的维修甚至最终破坏的例子比比皆是。国际桥梁专家在经过2年时间考察了世界范围内半数以上的斜拉桥后,认为除非桥梁缆索腐蚀得以阻止,否则,许多斜拉桥有突然垮掉的危险。对缆索损伤的无损检测方法主要包括:振动法、磁检测法、声学监测法、超声波检测法、布拉格光纤光栅监测法。(7)荷载试验。桥梁荷载试验的目的是对新建桥梁进行竣工验收和对运营桥梁进行承载力评定,通过检测梁的应力、挠度等,来检测桥梁整体受力性能是否满足设计和标准规范要求,是评定桥梁运营荷载等级最直接和最有效的办法。桥梁静载试验时,需要量测结构的反力、应变、位移、倾角和裂缝等物理量,常用的量测仪器有百分表、千分表、位移计、应变计(应变片)、应变仪、精密水准仪、经纬仪、全站仪、倾角仪和刻度放大镜等。动载试验量测动应变时可采用动态电阻应变仪并配以记录仪器;量测振动时可选用低频拾振器并配以低频测振放大器及记录仪器;量测动挠度时可选用电阻应变位移计并配以动态电阻应变仪及记录仪器。目前国内进行荷载试验时,一般在桥上安装大量的传感器和仪器,有时还需进行梁体打磨等一些表面处理工作,此外,大部分数据采集系统需要线路与传感器相连,既费时费力又操作复杂,而且进行荷载试验时一般需中断交通。日前,美国阿拉斯加州小河桥的荷载试验中采用了无线数据收集系统与激光雷达检测系统合并使用,可更快地测量出桥梁的具体载荷能力。这套数据收集系统可以在短短几秒钟内安装在特定测试点上,无需中心站与各传感器之间实物线路的连接。该系统也可与捆绑或焊接在桥梁上的传统应变片协调使用。作为备选方式,它还可以采用卡口式应变片,能在无任何表面准备工作的情况下,迅速投入应用,几乎在检测过程同时就可得到检测结果数据。挠度测试中,激光光束映在桥梁多个点上,计算出测点挠度,既不需要表面的准备工作,也无须在桥上安放具体的目标,其优点为易于安装,检测点多,不用进入被检桥梁内部。无线数据收集系统与激光雷达检测系统结合使用时,可以更快更准确地测量出桥梁的具体载荷能力。(8)其他特殊部件检测。如支座、伸缩缝、高强度螺栓及组合件力学性能试验,预应力筋用锚具、夹具和连接器检测,预应力孔道摩阻试验等,具体方法可参考相应的检测技术规程。为满足检测市场需求,我国研究开发了混凝土保护层测试仪、钢筋锈蚀测试仪、超声波检测仪等一批桥梁材质状况检测仪器设备及其测试分析方法和评价指标标准,静动态应力应变试验装置、检测数据无线传输设备、光纤传感器、弦式传感器等先进的检测仪器设备均已实现国产化。这些仪器设备不仅具有自主知识产权,而且性价比均明显优于国外同类产品。2.桥梁检测新技术(1)基于GPRS实现桥梁检测远程数据传输。早期的远程监测是利用专线或专用网络,将设备现场和控制中心连接起来,传感器采集到的状态信息按照一定的协议传送给控制中心。这种方式自成系统,数据传送快、安全,缺点是需要单独布设通信线路,当距离很远时,将大大增加工程的成本。随着互联网技术的不断发展、公用通信网络的进一步完善,利用GPRS来实现数据的远程传输已成为一种非常便捷的信息传递手段而应用于远程监测技术中。(2)神经网络在桥梁检测中的应用。在实际桥梁检测过程中,要随时知道桥梁的受力情况是很难做到的,不仅要耗费巨大的人力、物力,而且在测量过程中,由于测量人员在技术上的差异性以及在繁重工作下引发的疲劳性,必然会在检测结果中引入较大的人为误差。如果使用人工神经网络方法构造BP模型,在桥梁结构受力之间建立映射关系,在实际的桥梁检测过程中,只需要对部分桥索受力情况进行实地检测,通过BP模型的映射,就可以得到其余桥索受力值。(3)数字图像处理技术在桥梁检测中的应用。图像测量技术是近年来在测量领域中形成的新的测量技术。所谓图像测量就是测量被测对象时,把图像当作检测和传递信息的手段或载体加以利用的测量方法,其目的是从图像中提取有用的信号。这就避免了人工检测中存在的效率低、速度慢、重复可比性差、环境局限性大等弊端。而且,对于那些在检测人员所能触及到的范围以外的情况,通过传统方法量测,其难度和危险性是相当大的,且可能测不准。(4)光纤应变传感器测试系统在桥梁检测中的应用。在桥梁工程中常用的无损检测方法是应变片电测技术,但常规电阻应变片的测试结果受温度、湿度、导线长短等环境因素的影响很大。光纤传感器是近10多年来迅速发展的一种新型传感器,由于它不仅具有非导电性、体积小、抗电磁干扰强等优点,而且能实时对一维连续空间作多点测量,因而能对许多大型设备或物体(如发电机组、智能大厦等)进行实时多点监测。采用光纤传感器测试系统既大大降低了单点检测成本,又消除了检测盲区。(5)新型桥梁检测设备研制。新型桥梁检测设备研制主要有:新型桥梁检测车以及新型桥梁检测平台。这些先进的检测设备为桥梁工程检测提供了有力的技术支持三、桥梁检测行业的市场空间和发展1.政策支持(1)政策要求。2013年5月20号,交通运输部下发了《关于进一步加强公路桥梁养护管理的意见》,提出要建立桥梁养护工程师制度,组织桥梁养护工程师和专业的桥梁检测单位对所辖桥梁进行例行检查,并根据检查评估结果采取分类处置的制度。(2)信息化的要求。2013年9月16号,国务院下发了《关于加强城市基础设施建设的意见》,提出了要加强城市桥梁安全检测和加固改造,限期整改安全隐患,到2015年,力争完成对全国城市危桥加固改造,地级以上城市建成桥梁信息管理系统。2.检测需求暴增(1)新型城镇化速度加快和高速公路网的完善,更多的桥梁投入使用,带来检测评估和养护的需求。(2)高铁检测的潜在需求。高铁几乎是以桥代路,虽然现阶段有专门的工务部负责养护,且每个工务段都有专门的检控车间,但是由于我国高铁运营时间较短,桥梁服役时间不长,所以在高铁桥梁的整体健康状态的检测和养护方面,起步较晚,而且长期依靠人工作业,未来随着高铁运营里程的不断增加和桥梁服役时间的加长,桥梁整体的健康状态和安全评估及维修养护方面需求肯定会越来越大。(3)设备和方法的现代化。传统的检测方法很难做出可视化、无人化、实时在线的有效的检测。出现了超声波检测装置、混凝士保护层测试装置、钢筋锈蚀测试装置、检测数据无线传输设备、光纤传感器、弦式传感器等一批桥梁材质状况检测仪器设备及其测试分析方法和评价指标标准,用以检测和评估桥梁的健康状态。第二节桥梁检测技术的发展一、桥梁检测技术的发展趋势(无损伤检测技术研究)1.无损伤检测技术的形成和发展无损检测技术是指在不影响结构或构件性能的前提下,通过测定某些适当的物理量来判断结构或构件某些性能的检测方法。无损检测技术是多学科紧密结合的高技术产物,现代材料学和应用物理学的发展为无损检测技术奠定了理论基础,而现代电子技术和计算机科学的发展又为无损检测技术提供了现代化的测试工具。桥梁工程中无损检测技术的形成和发展与混凝土无损检测技术的发展密切相关。早在20世纪30年代初,人们就已开始探索和研究混凝土无损检测方法,并获得迅速发展。1930年首先出现了表面压痕法;1935年格里姆(G.Grimet)、艾德(J.M.Ide)用共振法测量混凝土的弹性模量;1949年加拿大的莱斯利(Leslie)和奇斯曼(Cheesman)、英国的琼斯(R.Jones)等运用超声脉冲法获得成功,这些研究为混凝土无损检测技术奠定了基础。随后,许多国家也相继开展了这方面的研究,并取得了丰硕的研究成果,从而形成了一个较为完整的混凝土无损检测体系。桥梁无损检测技术正是在此基础上发展而形成的,并在实际工程应用中得到了快速发展。20世纪80年代以来,这方面的研究工作方兴未艾,尤其值得注意的是,随着科学技术的发展,无损检测技术突破了原有的范畴,出现了许多新的测试方法,例如微波吸收、雷达扫描、红外热谱以及脉冲回波等新技术。随着无损检测技术的日臻成熟,许多国家开始了这类检测方法的标准工作,如美国的ASTM、英国的BSI均颁布了有关标准,这些工作对无损检测技术的工程应用起到了良好的促进作用。进入20世纪90年代,随着现代传感与通信技术的发展,无损检测技术更是出现了前所未有的发展势态,先后涌现出一大批新的检测方法和检测手段,使无损检测技术向着智能化、快速化、系统化的方向发展。2.桥梁无损检测技术的内涵随着桥梁技术的飞速发展,对既有结构损伤的评定,已越来越依赖于仪器对结构进行检测为手段。作为一种检测技术,无损检测主要用于结构安全直接有关的宏观力学性能及宏观缺陷的测试方面,在桥梁工程中的应用,主要与下面几个方面息息相关:①桥梁自身材料和结构方面的特性;②合理选取反映桥梁整体或局部的某些性能的物理量,并确定相互之间的函数关系;③检测方法的改进和检测仪器的更新。无损检测技术在桥梁检测中的应用十分广泛,总体上可以概括为基于整体的结构状况识别和基于局部的构件损伤识别。桥梁是一个由多种材料,不同结构组合而成的大型综合系统,系统各个成分的重要性、应力状态、易损性不一,刚度、动力特性也相差甚远,所以造成桥梁检测的范围十分广泛、复杂,如何对如此众多的检测项目进行合理分类,是值得研究的问题。对此,一些学者已经进行了大量有益的研究和探索,提出了神经网络法、层次分析法等作为分类标准进行探讨。识别桥梁的损伤,我们应该关注的是对结构功能产生严重影响的那些损伤,从这一意义出发,将桥梁的损伤归结为材料损伤和结构受力损伤两大主要的损伤形式是合适的。钢筋和混凝土是目前桥梁工程中最主要的两种结构材料,桥梁的工作性质和受力状况决定了桥梁的损伤形成和发展,反映到材料方面则主要表现为疲劳损伤和钢筋锈蚀。混凝土是一种多相复合材料,内部结构较为复杂。混凝土构件在投入使用前,其内部就已经有微裂缝存在,这种微裂缝首先在较大骨料颗粒与砂浆或水泥的接触面形成,主要是由于混凝土凝结和硬化过程中水泥的干缩而引起的。对钢筋而言,使用前同样存在缺陷由于冶炼时杂质的存在不仅在微观上破坏钢材的连续性,而且在一定条件下会成为导致钢材锈蚀的阳极是钢材产生电化腐蚀的直接根源。另外,混凝土梁的主筋有时是由几根钢筋焊接而成,这也会制造出有利于损伤产生和发展的薄弱环节,如焊缝中的微裂缝、焊接过程中的残余应力等。当结构受力时,这些部位将导致应力集中而首先出现破坏,是桥梁损伤产生的根源。从结构受力的角度分析,桥梁投入使用后,要经历使用荷载、超常荷载、偶发荷载(如飓风、地震等)的作用,特别是竖向荷载的重复作用,还会经受各种环境因素,如日照、温差、冻融循环、风霜雨雪等,将会导致桥梁构件的抗力退化,特别是疲劳退化和主筋腐蚀引起的强度退化,从而导致结构受力损伤,形成裂缝。此外,由于结构基础沉降及构件预应力损失所引起的应力重分布,结构环境中不确定性因素的影响等原因,使损伤机理的分析日益多元化、微元化。特别是近年来,随着人们对大型悬挂体系结构中风致振动、温度应力等因素的日益关注,更是加剧了这一趋势的发展。二、桥梁无损检测技术的研究现状与最新动态无损检测技术在桥梁工程中的应用,经历了相当长的一段时期,虽然桥梁结构的安全性问题日益突出,但先进无损检测技术的应用并未受到应有的重视。一些经常性的桥梁检测项目依然沿用桥梁常规检测中的基本技术。传统的无损检测技术也只是作为外观检测中的补充手段,而且,几乎未用什么先进的无损检测技术。历史上曾用于土木结构的无损检测技术不外乎以下几种:涡流仪、磁试验、透入试验、X射线试验和超声波试验。三、无损检测技术的研究现状传统的桥梁检测方法主要依赖于动静载试验和检测人员的现场目检,辅以混凝土硬度实验、超声波探测、腐蚀作用实验等多种检测手段。观察法是桥梁检测中最古老的方法,主要依赖于专家的感性和定性的经验分析,常会因为专家的主观意愿而有失客观,不能完全正确评判结构的损伤状况。静载试验是一种经常被采用的桥梁检测方法,由试验测得的挠度和应变,辅以检测人员的现场目测,来综合评判桥梁的现时状况。裂纹的探测是桥梁检测中一个重要的方面,常用的方法有:液体渗透、磁分子、涡流仪、超声波和声发射等。探测钢桥体积缺陷一般用X射线摄像法,检测混凝土桥的总体技术是荷载试验和模态分析,其局部检测技术有超声波、冲击反射、磁电阻抗、锈蚀势能、远红外热像、地面渗透雷达、X射线摄像和声发射等。四、无损检测技术的最新发展近年来,致力于桥梁检测,研究人员提出了许多成功的方法对桥梁进行非破坏性评估。一些新的方法被广泛应用于桥梁检测,如利用相干激光雷达测试桥梁下部结构的挠度,利用全息干涉仪和激光斑纹测量桥体表面的变形状态,利用双波长远红外成像检测桥梁混凝土层的损伤,利用磁漏摄动检测钢索、钢梁和混凝土内部的钢筋等等。随着振动实验模态分析技术的发展,运用振动测试数据进行结构动力模型修正理论得到了充分的发展,为桥梁结构的安全检测开辟了新的途径。基于振动模态分析技术,人们研究发现,结构的动力响应是整体状态的一种度量,当结构的质量、刚度和阻尼特性发生变化时,选用结构振动模态作为权数,对结构损伤前后的模态变化量进行加权处理,从而实现对单元损伤的识别和有效定位。最近,美国联邦公路总署对公路桥梁无损检测技术提出了一个比较大的研究与开发计划,涉及到许多新技术和研究课题。已经启动的研究项目有:1.先进的桥面板检测系统,包括双带远红外热成像系统(利用两种不同的红外波长同时观测桥面板,检测裸露混凝土和沥青覆盖的混凝土中的剥落)、地面渗透雷达(采用脉冲雷达、人工光栅技术、先进的信号处理与成像方法,在桥梁车道中以交通速度运行、成像并提供桥面板内部的二维和三维图像)等。2.先进的桥梁测试和健康监测系统,包括全桥监测系统的无线电发送、用精确的差分式全球定位系统(GPS)测量桥梁变形、用TRIP钢(这种钢具有特殊的化学成分,其在晶体结构中经受与应变峰值成比例的恒定变化,其从非磁性变化为磁性)传感器对桥梁超载进行测量和监测等。3.先进的疲劳裂纹探测和评估磁铁,包括检测桥梁裂纹用的新型超声波和磁分析仪系统、热成像系统、便携式声发射系统、无线应变测量系统、微波探测和定量分析、无源疲劳荷载测量设备和电磁—声发射传感器等。4.先进的锈蚀探测和评估技术,包括磁漏探测技术、探测先张法压浆空隙的冲击—反射系统、埋入式锈蚀微传感器及以磁为基础的测量系统。5.用强迫振动响应法定量评估桥梁下部结构、用激光振动计测量斜拉索索力及量化的无损检测方法。此外,该研究计划还包括许多探索性研究,如声发射技术的基础性研究,磁力控制传感器的研究,光纤和其他微传感器的研究,用微波技术对疲劳裂纹进行探测和定量分析的研究等等。这些研究工作必将为桥梁无损检测技术开拓新的发展空间,推动无损检测技术的飞跃。五、无损检测技术的展望无损检测技术随着科学技术的发展而发展,是先进科学技术的结晶。无损检测技术促进了工业以致整个经济的发展,从某种意义上讲,无损检测技术水平可以作为衡量一个国家工业和经济的发展程度,以及科学技术发展水平高低的标志之一。六、无损检测技术的理论研究探索无损检测方法必须建立在被检测的某些性能与适当的物理量之间相互关系的基础之上。一般采用两种方法,一是建立在大量试验基础之上的归纳法,即是用回归分析方法确定检测性能与要评价量之间的经验关系。这种方法不仅工作量巨大,受限制的客观因素多,而且常有一定的主观盲目性,主要用于无损检测技术的初期的理论研究。另一种是以基础科学的基本原理为依据的演绎法,以要评价量与物理量之间的理论联系为基础进行逻辑推理,从理论上确定其间的相互关系,然后再作适当的试验验证。这种方法已经被认为是无损检测技术理论研究方向极具前途的方向,我们应该给予高度的重视。另外,由于科学技术的发展,学科交叉的现象日益普遍,特别是将一些高新技术的最新研究成果应用于无损检测技术的研究,必将推动该技术的飞速发展,这也是值得我们关注的一个方向。总之,无损检测技术是多学科综合的一门应用技术,是建立在基础学科的基础之上的,只有从基础理论中不断吸收养分,才能不断完善和发展。无损检测技术的研究,应善于把基础理论与工程实践结合起来,建立起理论研究与工程应用联系的桥梁,完善现有的方法和开辟新的途径。七、无损检测技术的工程应用探索无损检测技术的工程应用取决于现有检测手段和检测仪器的更新。近年来,在对原有检测方法进一步完善的同时,又出现了综合法,许多学者认为,综合法可以从不同的检测参数中获取较多的信息,并可清除部分不利因素的影响,因而误差较小,是今后检测强度方法的主要研究方向。对于缺陷检测技术,大多是以波动传播为基础。波形接收信号分析技术和脉冲回波技术的发展是无损检测技术值得注意的方向,已经出现了许多新的方法,如雷达波、红外热谱、激光、超声波等方式。一般认为,这类依靠远程(非接触)辐射传递信息的高速检测技术,在工程应用中是一个极具前途的研究方向。随着测试方法和电子技术的发展,无损检测仪器也发展到一个新的水平。近年来,高灵敏传感系统(如红外、微波、射线等系统)的不断出现,使无损检测技术的传感系统向多元化、智能化的方向发展,使检测仪器向专用化、小型化、一体化、集约化的方向发展。检测仪器的研究是无损检测技术发展的基础,如何将电子技术与检测技术紧密结合起来,也是值得我们关注的问题。八、桥梁检测的重要性桥梁的安全问题日益突出,为无损检测技术的发展提出了更高的要求,无损检测技术应着眼于未来,作为一项系统工程来规划。应该将无损检测纳入新桥设计的一部分,着眼于开发廉价、快速的桥梁自检测系统,该系统应该包括多模式多路传感器,特别是光纤传感器,能够不受人为因素干扰定量给出裂纹(缝)的信息,把检测的灵敏度和服务中断与实际接收、临界预警等联系起来,利用无线遥测技术,既能记录局域数据并连续传送数据,又能同时运用无线技术把数据传送到监测中心去。可以预见,现代传感技术和无线遥测技术的结合应用将为桥梁结构创造出杰出的无损自检测系统,最终使无损检测技术融入桥梁健康监测系统之中,使之与现代意义上的桥梁管理系统(BMS)、智能监测与评估系统有机的统一起来。学科交叉现象日益普遍,一些高新技术的最新研究成果应用于桥梁无损检测技术的研究,必将推动桥梁检测技术的飞速发展。第三节桥梁检测行业信息化发展一、桥梁检测行业信息化现状在利用高新技术对传统检测方法、检测设备、检测软件进行革命性升级这一方面,我国起步较慢。国内早期开发的桥梁检测信息化系统,主要针对少数特大桥梁展开,且多以监测功能为主。XX大桥上安装的带有研究性质的结构状态监测系统,其目的是为了摸索大型桥梁健康监测的经验。XX公路大桥健康监测系统,主要是监测加劲梁的位移、吊索索力、锚跨主缆索股索力以及主缆、加劲梁、吊索的振动加速度等。XX大桥健康监测系统,主要是进行温度、风速风向、地震及船舶撞击、墩位沉降以及恒载几何线形、结构振动、主桁杆件应力、支座位移等监测。由于投资大,重复性不强,上述系统无法在各类桥梁中大面积推广使用。另一类桥梁信息化管理系统,主要是用于满足日常巡检和养护信息管理的平台,这类平台功能相对简单,通常只对桥梁的主要信息进行规整,对复杂的检测信息只进行原始的保存,无法提供分析和展示功能。许多珍贵的信息都以纸质形式存储在档案管理场所,既不便于保管,也不便于再次翻阅查看,导致这些资料虽然价值连城,却无法很好利用。桥梁管养单位无法从这些资料中有效地挖掘数据,找寻规律,导致在作出管养决策时,信息了解不全面,决策依据有限,从而影响决策的质量和效率。同时,因为自然灾害、鼠虫破坏而造成纸质档案资料损毁的案例不计其数,每当需要进行旧桥评估、加固项目时,常常找不到可用作依据的原始数据。而且纸质资料的保管需要大量的人力物力,投入大,效果却不好。在桥梁检测手段上,对于普通桥梁而言,更多的是采用传统的人工主导的方法进行检测。在传统检测工作中,视觉观察这一方法占据较大比重,大量时间和精力耗费在检测数据重复性的记录上,无信息化手段,人力和时间成本很高。因为无法进行现场快速计算,人工记录会导致一些检测项目无法在第一时间得到计算分析结果,延误检测的最佳时机。如今,信息化已成為各行各业提升工作效率和工作质量的主要手段之一,运用信息技术改革桥梁检测监测工作,改善桥梁检测信息收集、分析、存储的模式,将是近期不可改变的趋势。二、桥梁检测监测行业信息化研究进展1.桥梁检测监测信息化技术的发展,主要围绕传统工作模式中最尖锐的矛盾问题展开:(1)传统桥梁检测工作中人工记录信息主观性强、效率低、无法进行即时分析与处理;(2)传统桥梁健康监测系统通用性欠缺、常规桥梁适用性低、系统臃肿等;(3)检测、监测数据二次利用困难,其价值未得到有效和及时挖掘;(4)检测、监测信息得不到有效保存。针对上述问题,目前行业运用信息技术,开发出各类桥梁检测、健康监测产品,并提出了多种针对检测、监测数据分析利用的模型和方法,并运用云技术对数据进行存储与管理。2.桥梁检测软件需求研究与开发城市桥梁和公路桥梁的检测分别依据《城市桥梁检测与评定技术规范》和《公路桥梁技术状况评定标准》两本规范。这些规范对检测方法、术语、构件分类、病害描述与评定、技术状况或等级评定进行了详细描述。检测工作同时也要满足质量管理体系中关于信息记录、运用、存储管理的细项要求。因此,所开发的桥梁智能检测软件需在满足规范与管理体系要求的前提下,实现如下功能:(1)保证信息输入的规范性和全面性:信息录入需满足城市桥梁与公路桥梁的规范规定。据《城市桥梁检测与评定技术规范》和《公路桥梁技术状况评定标准》对桥型分类、构件分类、评定标准均有不同的描述与要求。所开发的桥梁检测软件应根据检测项目的不同,引导使用者使用正确的文字和语句记录检测信息;同时软件应能识别检测信息是否记录完整,并及时作出提示。(2)保障信息录入的高效性:目前的桥梁检测软件基本依托各类平板电脑或智能手机进行开发,其搭载的触摸屏是一种高效的手持式设备信息交互窗口,可在同一区域完成信息的交互,已被人们广泛接受。但是手持式设备为满足轻便的要求,屏幕大小有限,因此需要软件针对操作流程进行深度优化,有选择地呈现关键的交互信息,在提升使用人员专注度的同时,引导其完成正确的操作流程。(3)实现检测信息的即时分析与良好展示:信息化录入最大的优势之一是可以完成即时分析与结果展示,这主要体现在三个方面:①数据的统计与分析;②检测数据的可视化展示;③检测报告的自动编写。统计与分析方便使用者在现场第一时间把握桥梁整体技术状况;桥梁病害信息的可视化能帮助使用者更直观地把握桥梁病害整体分布情况与位置,提高后期设计、养护、维修人员的工作效率;报告的自动编写则会大幅提升检测这项劳动密集型工作的效率,将技术人员从重复工作中解放出来。(4)满足管理体系中对原始数据的各项要求:检测软件需能对检测人、记录人、仪器设备、检测时间、环境情况信息进行如实记录,实现原始记录的溯源性。为防止数据被篡改、伪造,需设置相应的防范措施,这是桥梁检测软件区别于其他商业软件的重要功能。(5)软件载体应具备良好兼容性:软件依托的硬件平台和系统需经过仔细选择,应结合业务开展需要,尽可能兼容更多常用工程软件,在保证数据交互的同时降低总体投入成本。
2.桥梁检测软件案例分析XX交通科学研究院有限公司基于上述要求,开发了初代桥梁智能检测APP(以下简称APP)。
APP基于Windows系统触摸框架开发,提供了更好的界面交互性,也使运行硬件能兼容传统的各类工程软件。在检测开始前,需选取项目适用的规范、桥型,定义结构主要参数。软件B根据录入参数的不同(病害位置、参数、照片等),变换下方输入键盘的内容,提高输入效率和规范性。通过锁定功能,快捷记录检测人、时间、设备等关键参数,对原始数据进行保存,结合与云服务器自动同步功能,防止原始记录的随意篡改。基于表格的数据输入方法效率高、内容全面,适用于工作量较大、项目周期短的项目应用。通过自动统计分析计算,可即时输入满足质量管理体系的检测报告。目前,APP已成功运用于广西、四川、贵州、重庆的各类项目,检测桥梁超过400座,实现了检测效率的质变提升。该APP仍是基于传统的表格操作界面,为ANSYS等各类工程软件,提供了最快捷、底层的交互方式,但是交互不直观,对数据的表现能力有限。本文认为,未来桥梁检测软件的需求研发,应从图形交互方面着手,从2D或3D模型上对结构模型进行操作,直观记录和表现桥梁病害信息,为技术人员提供更有效的结构分析和评判条件。将信息记录及展示与结构模型结合,也能使BIM技术落地发挥实际功效,大量新旧桥梁的检测业务将保证BIM技术在公路交通领域的有效推行。3.信息技术与桥梁检测数据的运用和管理目前桥梁检测数据的管理主要方式有3类,其发展源于各自业务工作的需求:(1)针对少数特大桥梁的健康监测系统,其针对单座桥梁进行全方位监测、分析和管理,满足对重要桥梁的全面管理的需求;(2)针对养护和巡检工作的管理系统,虽然功能较少,数据的交互和拓展不强,却满足了管养单位关于成本控制、日常工作要求方面的需求;(3)其他检测数据记录在纸质媒介上,如人工撰写的检测原始记录和检测报告,为养护决策提供的有效信息极其有限,是信息技术未普及的时代产物。信息化飞速发展,使桥梁检测数据的运用和管理提高到了新的层次,为此,新开发的数据平台应达到以下要求:①对于各类桥型的通用性:不应重复投入大量资金建立只适用于单一项目的管理系统,所开发的数据平台应能兼容特大桥梁的监测与常规中小跨径桥梁的检测信息管理,统一系统框架、界面、功能,避免重复的建设。②新增项目的可拓展性:通过制定标准化的数据库,降低新增项目接入数据平台的成本,为平台的大规模推广打下必要基础。③打通数据交互渠道:一方面,打通硬件设备与数据平台的交互;另一方面,数据平台应能快速检索和分析平台中的各类检测信息,打破“数据孤岛”。④检测数据的可视化交互:与BIM技术相结合,实现在3D结构模型上对检测信息的可视化展示。⑤数据分析:实现对桥梁技术状况的分析与评定、实现对病害随时间发展的追踪,实现对实时监测信息的预警;分析评定应向自动化、智能化的方向发展。⑥应逐步覆盖桥梁全寿命周期的管理,将勘察、设计、施工、管养、维修加固等各环节纳入其中,形成管理闭环。第四节项目概况及需求分析(根据项目实际情况参照以下内容编写)一、项目概况1.项目名称:2.项目地址:3.项目实施规模及范围:4.检测范围:(1)桥面系:桥面铺装、伸缩装置、排水系统、防撞墙、栏杆、桥头搭板、人行道等;(2)上部结构:主梁、主桁架、主拱圈、横梁、横向联系、主节点、挂梁、连接件等;(3)下部结构:支座、盖梁、墩身、台身、台帽、基础、挡墙、侧墙、护坡、河床冲刷情况等;(4)附属设施:声屏障设施、标志标牌、雨水收集口及绿化等。二、桥梁检测目的1.了解桥梁结构技术状况、整体性能和安全性;2.了解桥梁主体、活动部件及附属结构损伤部位程度和原因;3.提出是否需进行桥梁荷载试验和分析评估建议(未做荷载试验部分);4.检算和测试评定桥梁承载能力并了解其动力性能;5.为制定养护维修加固措施提供依据和建议;6.对今后的桥梁管理养护提出合理化建议。三、检测内容(一)桥梁外观检查内容1.对照桥梁资料卡的基本情况,现场校核桥梁的基本数据;2.检测桥梁损坏情况,判断损坏原因,对桥梁进行技术状况评定。(二)桥梁结构检测内容1.查阅历次检测报告和上次定期检查中提出的建议;2.根据定期检查中桥梁状况评定结果,进行梁体线性、墩柱沉降及结构构件的检测。其中,检查每个支座,检测确定支座的安装准确性、变形压缩活动位移量、垫石、螺栓的完好性;检测结构裂缝的长度、宽度、深度、走向检测,并进行图示表述;100%拉索的索力检测,锚头打开检查积水及锈蚀情况;焊缝、栓接情况检测;拱桥实际拱轴线、拱圈(或拱肋)尺寸测量;混凝土强度、钢筋布置、保护层厚度、钢筋锈蚀度、碳化深度每跨梁各项不少于2处、每桥墩各项不少于1处;钢箱梁涂装厚度检测每跨每板面(腹板、翼板、底板)不少于6处;检测钢结构是否有裂纹、穿孔、硬伤、硬弯、歪扭等;对钢箱梁所有焊缝进行表观检查,检测钢结构锈蚀程度;对钢箱梁所有焊缝进行100%无损探伤检测,具体包括焊缝的超声波探伤、磁粉和射线探伤;3.天桥:对钢结构、铝合金底板、腹板、翼板测厚检查,检测锈蚀程度;检测钢结构、铝合金涂装厚度,每跨每板面(腹板、翼板、底板)不少于5处,每处测3点;对钢结构、铝合金所有焊缝进行表观检查,检测锈蚀程度;抽取表面状况不佳的焊缝进行100%无损超声波和磁粉探伤检测,抽检焊缝比例不少于30%,若抽检情况较差应适当增加检测比例;检测钢结构、铝合金是否有裂纹、穿孔、鼓包、硬伤、硬弯、歪扭等;检测裂缝的长度、宽度、深度、走向;支座安装准确性、变形压缩活动位移量、垫石、螺栓的完好性检测;检测混凝土强度、钢筋布置、保护层厚度、钢筋锈蚀度、碳化深度每桥墩各项不少于1处;栏杆水平推力验算;根据上述工作检测天桥损坏情况,判断损坏原因,进行技术状况评定。4.结构检测应有现场记录,应按规范填写状态评定表、结构缺陷记录表、特殊构件信息表和照片记录表,并应符合下列规定:(1)列出评价单元所有的损坏情况,并用示意图反映。详细描述缺陷:包括缺陷位置、程度、产生的原因和可能的退化、照片编号、所有材料试验的细节和材料在结构中的部位;(2)通过材料取样试验确认材料特性、退化的程度和退化的性质;(3)分析确定退化的原因,以及对结构性能和耐久性的影响;(4)对可能影响结构正常工作的构件,评价其在下一次检测之前的退化情况;(5)涉及桥墩位于河道内的,检测河道的淤积、冲刷等现象,水位记录;(6)通过综合检测评定,确定具有潜在退化可能的桥梁构件,提出相应的养护措施。(7)做荷载试验的桥梁,试验应有详细的现场记录,还应包括数据采集、分析过程及依据;(8)根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011)对所有桥梁进行检算评定。四、标准要求1.桥梁检测应满足浙江省住房和城乡建设厅《城市桥梁检测技术规程》相关要求;2.裂缝、结构缺陷、结构病害等应现场标注;3.桥梁检测应建立和录入城市桥梁信息系统,并与历年桥梁检测报告进行对比分析。五、提交文件形式1.所有现场记录资料。2.结构检测报告应以电子文档(2份检测报告光盘)和书面形式(8份检测报告文本)提供给市政设施监管中心。定期出具健康监测系统监测和评定报告,年终出具维护年度报告(8份检测报告文本)。3.检测报告应包括以下内容:(1)桥梁进行结构检测的原因;(2)结构检测的方法;(3)检测记录的缺损和病害示意图、照片及病害原因、程度等相关说明;(4)荷载试验的数据采集、分析过程及依据;(5)桥梁检测及评价结论;(6)桥梁的小修保养情况,需要大中修或改建的桥梁计划,说明大中修或改建项目、拟采用的技术方案、估算费用和建议实施时间;(7)要求进行特殊检测桥梁的报告,说明需要开展特殊检查的理由、范围、项目内容与建设实施时间等;(8)需要限制或停止交通的建议报告;(9)桥梁资料卡等基本数据表。六、提交书面文件内容1.桥梁概述2.检测目的 3.检测依据4.检测仪器5.桥梁构件编号6.检测内容(1)桥面系及附属设施检查(2)上部结构检查(3)支座检查(4)下部结构检查7.外观检查结果(1)主桥检测结果①桥面系及附属设施检查②上部结构检查③支座检查④下部结构检查(2)辅桥检测结果①桥面系及附属设施检查②上部结构检查③支座检查④下部结构检查8.无损检测结果(1)强度测试(2)碳化深度测试(3)钢筋位置及保护层厚度测试(4)混凝土电阻率检测 9.桥梁技术状况等级评定(1)桥梁技术状况等级评定方法(2)桥梁技术状况等级评定特殊说明(3)桥梁完好状态及养护对策分等级(4)桥梁等级评定10.检测结论及建议(1)检测结论(2)建议七、检测规范依据1.《城市桥梁养护技术标准》(CJJ99-2017);2.《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008);3.《公路桥梁承载能力检测评定规程》;4.《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG\TH21-2011)5.《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011JTG/TJ21-2011));6.《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004);7.《市政桥梁工程质量检验评定标准》(CJJ2-90);8.《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02-2005)9.《城市桥梁检测技术规程》等等。八、定期检查安全文明施工目标按照相关规范做好安全文明施工措施确保工地无安全文明事故发生,否则一切责任由中标供应商承担。九、定期检查桥梁评定根据有关技术规范,提供真实、准确的检测数据和评估结论,并评定检测桥梁的技术等级。十、仪器设备要求须配备完成本项目工作所必须的以下仪器设备:序号设备名称1水准仪2激光测距仪或钢卷尺3裂缝测宽仪4碳化深度测量仪5回弹仪6钢筋扫描仪(保护层厚度检测仪)7混凝土电阻率检测仪(钢筋锈蚀仪)第二章桥梁检测具体项目及检测方法第一节桥梁检测基本知识一、桥梁养护工作流程二、桥梁养护工作流程公路旧桥健康养护流程主要由五个重要环节构成:1.观:旧桥检查对旧桥材料质量和工作性能等所作的一般调查,以目测为主。2.诊:旧桥检测对旧桥材料质量和工作性能等所作的更加精确的检测、试验等。3.断:旧桥评定对已建成桥梁的使用状况及承载能力等进行综合的评价。4.修:旧桥维修对已建成桥梁上危害桥梁正常运营的部分进行的小修小养工作。5.治:旧桥加固通过加强构件和对重大病害进行彻底整治来提高桥梁承载力的措施。三、桥梁检查通过对桥梁的技术状况及缺陷和损伤的性质、部位、严重程度及发展趋势,弄清出现缺陷和损伤的主要原因,以便能分析和评价既存缺陷和损伤对桥梁质量和使用承载能力的影响,并为桥梁维修和加固设计提供可靠的技术数据和依据。因此,桥梁检查是进行桥梁养护、维修与加固的先导工作,是决定维修与加固方案可行和正确与否的可靠保证。它是桥梁评定、养护、维修与加固工作中必不可少的重要组成部分。这就是国内外为什么十分重视桥梁检查工作的主要原因。检查内容:1.基础下沉:桥面线形变化2.桥面铺装的局部破损3.梁间湿接缝渗水反映出的T梁铰缝破坏4.基础差异沉降:护栏标高变化和护栏开裂5.桥面(拱轴线)的变化,呈S型曲线,超重车过桥引起四、桥梁类型桥型分类:根据受力特点将桥梁结构物分为:梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥。梁式桥根据受力形式分为:简支梁、悬臂梁、连续梁、连续刚构、T型刚构、刚架桥。拱桥根据主拱圈材料分为:圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、预应力钢筋混凝土拱桥、钢管拱桥、钢结构拱桥。其中圬工拱桥包括:石拱桥和混凝土拱桥;钢筋混凝土拱桥包括:板拱、肋拱、箱形拱;双曲拱;刚架拱;桁架拱;钢管混凝土拱桥包括:系杆拱;拱桁组合体系。五、公路旧桥的三查旧桥检查按照规范分为经常性检查、定期检查和特殊检查三种(简称三查)。1.经常检查:主要指对桥面设施、上部结构、下部结构及附属构造的技术状况进行日常巡视检查,及时发现缺损并进行小修保养工作。2.定期检查:按规定周期,对桥梁主体结构及其附属构造物的技术状况进行定期跟踪的全面检查。主要检查各部件的功能是否完善有效,构造是否合理耐用,发现需要大、中修、改善或限制交通的桥梁缺损状况;同时检查小修保养状况。3.特殊检查是查清桥梁病害原因、破损程度、承载能力、抗灾能力,确定桥梁技术状况的工作。分为专门检验和应急检查(1)专门检验:对需要进一-步判明损坏原因、缺损程度或使用能力的桥梁,要求针对病害进行专门的现场试验检测、检算与分析等鉴定工作,以便进行有效的养护。(2)应急检查:当桥梁遭受洪水、流冰、漂流物、船舶撞击、滑坡、地震、风灾和超重车辆自行通过等自然灾害或事故后,应立即对结构作详细检查。查明破损状况,采取应急措施,尽快恢复交通。六、定期检查定期检查周期根据技术状况确定,最长不得超过三年。新建桥梁交付使用一年后,进行第一次全面检查。临时桥梁每年检查不少于一次。在经常检查中发现重要部(构)件的缺损明显达到三、四、五类技术状况时,应立即安排一次定期检查。(一)定期检查的主要工作1.现场校核桥梁基本数据。2.当场填写“桥梁定期检查记录表”,记录各部件缺损状况并做出技术状况评分。3.实地判断缺损原因,确定维修范围及方式。4.对难以判断损坏原因和程度的部件,提出特殊检查(专门检查)的要求。5.对损坏严重、危及安全运行的危桥,提出限制交通或改建的建议。6.根据桥梁的技术状况,确定下次检查时间。(二)定期检查的成果定期检查的成果,填写附录A和C。定期检查后应提出的文件1.桥梁定期检查数据表。每天检查的桥梁现场记录,应在次日内整理成每座桥梁定期检查数据表。2.典型缺损和病害的照片及说明。缺损状况的描述应采用专业标准术语,说明应对缺损的部位、类型、性质、范围、数量和程度等。3.两张总体照片。一张桥面正面照片,在低桩号侧引道中心拍摄。另一张为桥梁立面照片,在桥梁上游侧拍摄。4.桥梁清单。5.桥梁基本状况卡片。定期检查完成后,应将本次检查的桥梁各部件技术状况评定结果登记在桥梁基本数据表内。(三)桥梁检测报告桥梁定期检查后应提交报告,定期检查报告通常包括以下内容:1.本次定期检查涉及到的所有桥梁的小修保养情况。2.需要大中修或改建的桥梁计划,说明大中修或改建的项目,拟用修建或改善方案、估计费用和实施时间等。3.要求特殊检查的桥梁报告,说明需要检验的项目及理由。4.需限制交通或中断交通的桥梁建议报告。七、特殊检查(一)特殊检查应委托有相应资质和能力的单位承担,以下四种情况下应作专门检查1.定期检查中难以判明损坏原因及程度的桥梁。2.桥梁技术状况等级为四、五类者。3.拟通过加固手段提高荷载等级的桥梁。4.条件许可时,特殊重要的桥梁在正常使用期间可周期性进行荷载试验。(二)特殊检查通常包括以下内容1.定期检查所有内容,如桥梁基本数据、缺损状况调查、缺损原因分析、技术状况评定及维修建议。2.构件几何形态参数检测,如桥面布置、上下部结构构件尺寸、桥面线形。3.桥梁恒载变异状况,如铺装层厚度、人行道及栏杆变化情况。4.材质状况检测,如混凝土强度、碳化深度、钢筋保护层厚度及布置、钢筋锈蚀电位/混凝土电阻率、混凝土氯离子检测(对于配筋混凝土桥梁)、涂层厚度检测、焊缝质量检测、索力检测(对于钢构桥、悬索桥、斜拉桥)、模态参数检测。5.结构承载能力检算。①桥梁技术档案,包括建造、大修和加固的设计文件、施工记录、设计变更及隐敝工程检验、施工总结、监理总结、竣工资料、预制构件的出厂合格证书、材料试验及抽检资料、日常养护维修资料、定期检测及有关资料、河床的变迁等。②外业检测成果,如构件几何尺寸、桥面横向布置、恒载变异状况、实际荷载情况、实际材质状况等。6.荷载试验(静载、动载),如应力(应变)、挠度变形、动力响应。八、应急检查桥梁遭受洪水、流冰、滑坡、地震、风灾、漂流物或船舶撞击,因超重车辆通过或其他异常情况影响造成损害时,应进行应急检查。以下情况下应作应急检查:九、桥梁技术状况评定在对桥梁各组成部件的评定当中采用扣分制,值域采用百分制。对桥梁的构件按照功能不同分为三类:桥面系上部结构、下部结构。对三类构件分别进行分项评分,再进行汇总,得到最终的评分。上部结构构件技术状况评定,以简支梁上部结构为例:1.蜂窝、麻面2.剥落、掉角3.空洞或孔洞4.保护层厚度5.钢筋锈蚀6.混凝土碳化7.腐蚀(氯化物的渗入、碱硅反应、硫酸盐侵蚀、酸侵蚀、冻融作用)8.裂缝9.跨中挠度10.构件变形11.结构位移十、公路桥梁维修加固对策依据检查结果,桥梁技术状况等级评定分为一至五类(城市桥梁为A至E级),各类桥梁的处置对策是:一类桥:技术状况处于完好或良好状态,仅需对桥梁进行保养维护。二类桥:技术状况处于良好或较好状态,仅需对桥梁进行小修或保养。三类桥:技术状况处于较差状态,个别重要构件有轻微缺损或部分次要构件有较严重缺损,但桥梁尚能维持正常使用功能。四类桥:技术状况处于差的状态,部分重要构件有较严重缺损或部分次要构件有严重缺损,桥梁正常使用功能明显降低,桥梁承载能力降低但尚未直接危及桥梁安全。五类桥:技术状况处于危险状态,部分重要构件出现严重缺损,桥梁承载能力明显降低并直接危及桥梁安全。十一、涵洞检查(一)涵洞分类特大桥(多跨:L大于1000m,单跨:L大于150m)大桥(多跨:L大于等于100m小于等于1000m,单跨:L大于等于40m小于150)中桥(多跨:L大于30m小于100m,单跨:L大于等于20m小于40m)小桥(多跨:L大于等于8m小于等于30m,单跨:L大于等于5m小于20m)涵洞(单跨:L小于5m)(二)涵洞检查涵洞检查分为经常检查和定期检查。1.经常检查频率:《公路养护技术规范》JTGH10-2009规定经常检查每季度不少于2次,(2004版规范规定每月至少进行两次)在洪水、冰雪前后及行洪期间应加强检查。检查内容:堵塞、淤积、路基稳定、涵洞结构稳定。2.定期检查频率:定期检查2至3年进行一次定期检查,(2004版规范规定每年至少检查一次)。检查内容:涵洞所有部件。3.技术状况评定根据涵洞的技术状况及排水适应状况,参照桥梁技术状况评定标准相关结构类型,对涵洞的技术状况综合做出好、较好、较差、差、危险等五个级别的评定提出相应建议。第二节桥梁检测实际操作一、检测依据的规范、标准、技术文件1.《城市桥梁养护技术标准》(CJJ99-2017);2.《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008);3.《公路桥梁承载能力检测评定规程》4.《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG\TH21-2011)5.《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011JTG/TJ21-2011));6.《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004);7.《市政桥梁工程质量检验评定标准》(CJJ2-90)8.《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02-2005)9.《城市桥梁检测技术规程》等等。二、工作目标1.通过检测,摸清本次检测桥梁的运营状况;2.通过检测,为建立一套比较完善的桥梁管理养护运营系统打下良好基础,有利于本标段各桥梁正常、安全地工作。3.依据《城市桥梁养护技术规范》(CJJ99-2003)、《公路桥梁养护规范》JTGH11-2004的规定对桥梁进行检查和检测,弄清主要构件截面尺寸,对桥梁缺陷、损伤和病害进行描述、标记和记录,复核桥梁已有的基本数据并完善桥梁的缺失数据;4.对发现的病害,实地判断缺损原因,确定维修范围及方式;对具有潜在退化可能的桥梁构件,提出相应的养护措施;依据各部件缺损状况的记录,做出桥梁的技术状况评分;对损坏严重、危及安全运行的危梁,提出处治的建议;对难以判断损坏程度和原因的部件,提出特殊检查(专门检查)的建议。三、桥梁分类桥梁按其结构形式和受力情况可分为梁桥、拱桥、悬索桥、刚架桥、斜拉桥、组合体系桥等形式;几种典型的桥梁:梁式桥、拱式桥、斜拉桥、悬索桥。四、检测内容(一)桥梁结构检测根据《城市桥梁养护技术规范》(CJJ99-2003)和《公路桥梁养护规范》JTGH11-2004,对本次检测桥梁制定检测项目,如下页框图所示。详细内容见下列各表。1.桥面系桥面系检测部位、检测项目及参照规范或标准部件检测项目定义、特征或检测要点参照规范或标准桥面铺装网裂或龟裂桥面产生交错裂缝,把桥面分割成网状的碎块《公路桥梁养护规范》JTGH11—2004波浪及车辙坑槽桥面材料失散后形成凹坑,但没有贯穿桥面碎裂或破碎前面出现成裂缝,缝间路面已裂成碎块洞穴桥面开裂或破损形成贯穿桥面的洞穴桥面贯通横缝与桥面道路中线大致垂直并且在横向可能贯通整个桥面的裂缝,有时有少量支缝桥面贯通纵缝与桥面道路中线大致垂直并且在横向可能贯通整个桥面的裂缝,有时有少量支缝桥头平顺桥头沉降桥梁与道路连线处形成高差《公路桥梁养护规范》JTGH11—2004台背下沉值道路路面在桥梁台背回填处出现沉降的深度同上伸缩缝螺帽松动带螺栓的伸缩缝装置中原本紧固的螺帽产生松动《公路桥梁养护规范》JTGH11—2004缝内沉积物阻塞垃圾泥土等杂物进入伸缩缝造成伸缩缝阻塞同上接缝处铺装碎边桥梁接焊处桥面边缘出现破碎损坏同上接缝高差伸缩装置高差;伸缩装置保护带与桥面的高差同上钢材料翘曲变形伸缩缝内的钢材料构件产生不均匀应变而形成非正常的弯曲或扭曲变形《公路桥梁养护规范》JTGH11—2004结构缝宽伸缩缝在设计时预留的正常缝宽同上伸缩缝结构在车辆经过时发出非正常声响同上排水系统防水层设置于桥面铺装内的水泥或沥青混凝土的防水结构层《公路桥梁养护规范》JTGH11—2004残缺脱落排水设施残缺不全或脱落同上桥面积水桥面雨水不能及时排水而形成积水同上泄水管阻塞垃圾泥土等杂物进入泄水管造成泄水管阻塞同上栏杆、护栏或防撞墙露筋锈蚀钢筋混凝土材料的栏杆、护栏或防撞墙表面混凝土剥落露出内嵌的钢筋且钢筋产生锈蚀《公路桥梁养护规范》JTGH11—2004松动错位原本固定在桥面的栏杆、护栏或防撞墙产生松动或位置错动同上丢失残缺栏杆或护栏的构件损坏后丢失使得栏杆或护栏残缺不全同上2.上部结构上部结构检测部位、检测项目及参照规范或标准部件检测项目定义、特征或检测要点参照规范或标准PC或RC梁式构件材料性能混凝土强度混凝土抗压强度值《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1—2004混凝土保护层混凝土构件表面至内嵌钢筋的距离同上钢筋位置分布混凝土构件内嵌钢筋的分布密度和位置同上钢筋锈蚀程度采用钢筋锈蚀测定仪对混凝土中的钢筋锈蚀程度进行非破损检测同上其他测量混凝土酸碱度、混凝土中氯离子含量等同上几何形状与变形结构尺寸对于无资料或承载能力不明的桥梁测量其梁(板)长、宽、高、及断面尺寸《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1—2004梁(板)顶面高程梁(板)顶面纵向高程,采用水准仪测量轴线偏位梁板轴线偏位,采用全站仪或经纬仪测量缺损状况表面裂缝梁表面出现网状裂缝,检测重点在结构迎阳面及刚度变化较大处《公路桥梁养护规范》JTGH11—2004混凝土剥离梁表面混凝土破裂落露筋锈蚀梁表面混凝土脱落后露出内鲞德刚进并且钢筋产生锈蚀梁体下挠梁体向下弯曲结构裂缝裂缝处渗水梁体裂缝出游渗水痕迹桥面贯通横缝与桥面道路中线大致垂直并且在横向可能贯通整个桥面的裂缝,有时伴有少量的支缝防落梁装置有无落架趋势由于防落梁装置的作用是桥梁结构有或无落架的结构《公路桥梁养护规范》JTGH11—2004牛腿表面损伤防落梁装置的牛腿表面被损坏伸缩缝处渗水防落梁伸缩缝处有渗水的痕迹钢锚板防落梁装置上起锚固作用的钢板横向联系桥面贯通纵缝与桥面道路中线大致平行并且在纵向可能贯穿整个桥面的裂缝,又时伴有少量支缝《公路桥梁养护规范》JTGH11—2004连接件从焊接处脱落而产生松动连接件断裂连接件出现断裂横板网裂面积横隔板表面网状裂缝的面积横隔板表面混凝土剥落露出内嵌的钢筋梁体异常振动梁体出现非正常的振动3.下部结构下部结构检测部位、检测项目及参照规范或标准部件检测项目定义、特征或检测要点参照规范或标准台帽盖梁材料性能混凝土强度混凝土抗压强度值《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1—2004混凝土保护层混凝土构件表面至内嵌钢筋的距离同上钢筋锈蚀程度采用钢筋锈蚀测定仪对混凝土中的钢筋锈蚀程度进行非破损检测同上钢筋位置分布混凝土构件内嵌钢筋的分布密度和位置同上其他测量混凝土酸碱度、混凝土中氯离子含量等同上几何形状和变形断面尺寸用尺量:检查3个断面《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1—2004轴线偏位采用全站仪或经纬仪:纵、横各测2点同上墩台沉降桥墩、桥台相对沉降值《工程测量规范》缺损状况网状裂缝台帽顶梁表面产生网状裂缝《公路桥梁养护规范》JTGH11—2004混凝土剥离台帽盖梁表面混凝土裂缝脱落露筋锈蚀结构裂缝台帽盖梁由于受力而产生的裂缝裂缝处渗水台帽盖梁裂缝处有渗水痕迹墩台成块脱落台帽盖梁处墩台表面混凝土成块破损并脱落支座支座固定螺栓用于固定支座的螺拴《公路桥梁养护规范》JTGH11—2004橡胶支座橡胶材料类支座钢支座钢材料类支座支座底部的水泥混凝土板支座稳定性支座的支承稳定性墩台身材料性能混凝土强度混凝土抗压强度值《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1—2004混凝土保护层混凝土构件表面至内嵌钢筋的距离同上钢筋位置分布混凝土构件内嵌钢筋的分布密度和位置同上钢筋锈蚀程度采用钢筋锈蚀测定仪对混凝土中的钢筋锈蚀程度进行非破损检测同上其他测量混凝土酸碱度、混凝土中氯离子含量等同上几何形状和变形断面尺寸用尺量:检查3个断面《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1—2004桥墩线型和垂直度桥墩有无倾斜或坍塌变形。采用吊垂线或经纬仪:测量2点同上缺损状况墩身纵向裂缝桥墩表面出现与水平面积大致垂直的裂缝《公路桥梁养护规范》JTGH11—2004框架式节点框架式墩台身上的节点墩身网状裂缝桥墩、桥台混凝土表面产生网状短细裂缝墩身贯通横缝与桥面道路中线大致垂直并且在横向可能贯通整个桥面的裂缝,有时伴有少量支缝基础材料性能混凝土强度混凝土抗压强度值《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1—2004混凝土保护层混凝土构件表面至内嵌钢筋的距离同上钢筋位置分布混凝土构件内嵌钢筋的分布密度和位置钢筋锈蚀程度采用钢筋锈蚀测定仪对混凝土中的钢筋锈蚀程度进行非破损检测其他测量混凝土酸碱度、混凝土中氯离子含量等几何形状和变形断面尺寸用尺量:长、宽各检查三处《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1—2004基础位移桥梁基础的位置形态,有无倾斜或坍塌变形同上基础沉降桥梁桩基相对沉降值同上缺损状况露筋锈蚀桥梁基础《公路桥梁养护规范》JTGH11—2004基础掏空桥梁基础下部被水冲刷形成空洞基础冲刷桥梁基础结构裂缝桥梁基础由于受力而产生的裂缝网状裂缝基础混凝土表面产生
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