公路桥梁与隧道病害检测与维护措施.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 23 日 作者简介：邱玲（1985），女，汉族，四川广元人，现在是初级职称，大专毕业，研究方向为土木工程专业。-149-公路桥梁与隧道病害检测与维护措施 邱 玲 四川昱信工程检测有限责任公司，四川 自贡 643000 摘要：摘要：桥梁与隧道工程在高速公路的建设中扮演着核心的角色，它们在建成后的运营阶段对于公路的安全与高效运行起到决定性的作用。然而，桥梁与隧道在投入使用后，受到多种外界因素的影响，可能会出现各种病害问题，降低其使用安全性，缩短使用寿命。为了防止安全事故的发生，并减少不必要的经济损失，本文需要对桥梁与隧道工程的养护技术进行深入的研究。关键词：关键词：桥梁与隧道；病害检测；维护 中图分类号：中图分类号：TU318 桥梁与隧道在高速公路中扮演着至关重要的角色，它们在运营阶段的状态直接关系到道路的安全与效率。然而，桥梁与隧道在投入使用后，受到多种外界因素的影响，可能会出现各种病害问题，降低其使用安全性，缩短使用寿命。特别是对于那些已经运营了很长时间的高速公路，由于车辆载荷的长期作用，可能会出现一些安全隐患。为了确保桥梁与隧道的正常运行，延长其使用寿命，我们需要进行及时的病害检测和修复工作。通过采取有效的措施，我们可以提高桥梁与隧道的耐用性和安全性，确保车辆的顺畅通行，同时也能减少不必要的经济损失。1 常见病害 1.1 桥面系病害 桥梁与道路是交通网络中的重要组成部分，它们之间的连接部位，即桥头两端的路基，对于整个交通网络的运行和安全性至关重要。然而，假如桥头两端路基存在缺陷的状况，那么会对桥梁产生不利的影响，情况严重的话，甚至会导致桥面系的病害。就经常出现的路基缺陷而言，像是整体性下沉以及挡土墙病害等包含在内。与此同时，桥面道路也是交通网络中的重要组成部分，它也会受到多种因素的影响而产生各种病害。这些病害会影响道路的通行能力，还会对车辆的安全行驶构成威胁。常见的桥面道路病害包括路面裂缝、路面下沉和变形等。1.2 上部结构病害 桥梁上部结构是桥梁的核心和关键所在，像是梁、板等都是其重要组成部分，其作用在于对桥梁进行有效的负载。然而，在桥梁的运营过程中，上部结构可能会出现各种严重的病害，这些病害对桥梁的性能和安全性产生了负面影响。不同类型桥梁的病害情况也不尽相同。在高速公路中，预应力梁桥和简支梁桥是最常见的桥梁类型。预应力梁桥常见的病害包括梁板混凝土结构的裂缝、混凝土剥落、钢筋锈蚀等，这些病害可能是由于施工不当、材料质量不佳或设计缺陷等原因引起的。而简支梁桥则容易出现挡块开裂、梁端头破损等问题，这些问题的产生可能与桥梁设计、施工或材料有关。1.3 下部结构病害 桥梁的下部结构是桥梁的关键组成部分，一方面有利于把上部结构的荷载直接传递到基础，另一方面有利于进行上部结构的荷载、路堤等填土压力承受。由于其复杂的受力情况，下部结构在运营过程中可能会出现各种明显的病害。基础工程作为桥梁的重要部分，主要承载着荷载的传递和支撑作用。然而，在高速公路桥梁中，刚性扩大基础可能会出现基础下沉、滑移、倾斜、开裂等现象，严重影响桥梁的整体稳定性。桩基础则可能因桩基挠曲变形、混凝土剥落、钢筋锈蚀等问题导致失稳或不均匀下沉。这些问题的出现可能是由于设计不合理、施工不规范或材料质量不佳等原因引起的。就高速公路桥梁而言，桥墩可以分为两种不同的形式，一种为重力式，另一种为桩柱式。就第一种形式而言，在其作用和影响下，墩身下沉变位、开裂等问题将会对桥梁的安全性造成较大的威胁。就第二种中国科技期刊数据库 工业 A-150-形式而言，在其作用和影响下，局部破损露筋等现象将会经常出现。这些问题的产生可能与设计缺陷、施工不当或自然环境的影响有关。2 公路桥梁与隧道病害检测技术 2.1 无人机检测技术的应用 无人机导航技术在当今社会中被广泛应用，GPS导航技术是目前民用无人机的主要导航方式，但在实际应用中，由于桥梁、隧道等复杂结构影响，加之存在众多障碍物，因此，要么产生无人机 GPS 信号异常的情况，要么出现无人机丢失或坠落的问题。为了这一问题妥善进行解决，组合导航技术在无人机平台中拥有了展示的空间和发挥的舞台。比方说，如实时动态载波相位差分技术（GPS-RTK）等，可以为无人机的导航定位精度和鲁棒性提升带来积极正向的影响。在 GPS 信号正常的情况下，RTK 技术能够提供高精度的位置信息，对于桥梁和隧道的精细检测非常有利。除了传统的导航方式外，近年来还出现了基于深度学习的无人机导航技术。这种技术利用神经网络等算法，通过学习大量的数据来提高导航精度和鲁棒性。通过训练神经网络来预测无人机的位置和姿态，可以更好地应对 GPS 信号失效等复杂情况。一方面运用无人机进行数据采集，另一方面在图像处理等方式作用下确定具体的病害类型和尺寸。然后，围绕相关规范科学严谨的评定检测对象构件，以提供准确的桥梁和隧道健康状况评估。除了健康状况评估外，无人机检测技术还可以应用于桥梁和隧道的施工建设中。在施工前，可以利用无人机进行地形测量、地质勘察等工作，为设计提供准确的数据支持。在施工过程中，无人机可以实时监测桥梁、隧道的施工情况，确保施工质量和安全。随着科技的不断进步和发展，无人机导航技术在桥梁、隧道等领域的应用越来越广泛。未来，随着人工智能、深度学习等技术的不断发展和应用，无人机导航技术将会实现更大的突破和应用前景。2.2 水下检测技术 在桥梁与隧道检测中，水下检测并没有发挥全部的价值与作用。从传统技术来看，像是影像法、探摸法等包含在内。就影响法而言，不仅需要专业潜水员完成水下摄影，而且需要摄像设备作为保障，通过拍摄照片或录像来记录结构的病害情况，但往往受到水下光线不足、视线不清等因素的影响。就探摸法而言，由于不能直观清晰的进行影像信息采集，所以需要潜水员通过自己的双手触摸结构，在经验的作用下估计病害实际情况，但这种方法受到潜水员主观因素的影响较大，且无法精确记录病害的具体位置和程度。就磁膜探伤法而言，作为探摸法的一种有效补充，由于这一方法能够对裂缝等病害展开水下“倒模”，因此，在成型后可以在陆地上科学测量，定量描述病害，但这种方法需要较强的技术水平和繁琐的操作流程。为了解决这些问题，近年来研究者们提出了一种全新的水下检测技术，即基于机器学习的水下机器人控制方法。这种技术利用机器学习算法对水下机器人的运动进行智能控制，使其能够适应水下复杂的运动环境。通过神经网络等机器学习算法的训练和学习，水下机器人可以自主识别和适应水下的水流、温度、压力等多种因素的影响，从而提高了其稳定性和鲁棒性。除了基于机器学习的控制方法外，还有一些其他的新技术也被广泛应用于水下检测领域。例如，利用激光雷达技术对水下结构进行高精度的测量和建模，以实现对其病害的精确检测和评估。这种技术可以克服水下光线不足、视线不清等因素的影响，对水下结构进行无损检测和评估。此外，还有一些研究利用机器视觉技术对水下图像进行处理和分析，以实现对其病害的自动检测和分类。这些技术的引入可以大大提高水下检测的准确性和效率。同时，随着科技的不断发展，水下机器人的设计和制造技术也不断得到改进和完善。新型的水下机器人具有更高的稳定性和灵活性，可以适应更广泛的水下环境和工作任务。此外，还有一些研究将人工智能技术应用于水下机器人的设计和优化中，使其能够更好地适应水下的工作环境和完成任务。随着科技的不断进步和发展，水下检测技术也在不断突破和创新。基于机器学习的水下机器人控制方法和新型的水下机器人设计将为未来的水下检测带来更多的机遇和挑战。同时，随着人类对水下世界的不断探索和研究，未来的水下检测技术也将不断得到完中国科技期刊数据库 工业 A-151-善和发展。2.3 回弹法测强度 在 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T 232011）的规定中，回弹仪的使用环境温度应在 440之间。此外，在准备测区时，应确保表面不存在疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝麻面等可能影响检测结果的因素。如果面对的是潮湿混凝土或者是浸水混凝土，不能将“统一测强曲线”的强度检测作为唯一方式。究其原因可以得知，针对于寒冷地区的混凝土强度测定而言，不管是环境温度，还是数据采集方式，都可以受到一些束缚和限制，因此，可以采取以下策略来解决问题：（1）建立并利用地区或专用测强曲线进行修正。根据不同地区的混凝土特性，建立相应的测强曲线，这可以为该地区的混凝土强度检测提供更准确的参考。通过利用这些曲线对回弹值进行修正，可以更准确地反映混凝土的实际强度。（2）采用其他检测方法进行辅助评估。在必要情况下，可以结合其他检测方法，如超声回弹综合法或取芯法等，以提高检测结果的准确性和可靠性。这些方法可以弥补回弹法在某些情况下的局限性，综合分析多种参数，从而获得更全面的混凝土强度信息。为了确保回弹法检测混凝土抗压强度结果的准确性，应严格遵守规程中的相关规定，并对不符合条件的情况进行适当的方法修正。通过结合地区测强曲线或采用其他辅助检测方法，可以在更大程度上保证检测结果的准确性和可靠性。2.4 超声检测原始数据采集及分析 桥梁与隧道工程的质量检测是一项关键任务，旨在确保工程的安全性和可靠性。如果仍旧使用以往的检测方法，那么对于桥梁与隧道的结构将会产生二次伤害，因此，无损检测技术展示空间和发挥余地都非常大。同时，这一技术对于桥梁与隧道的整体结构可以进行全方位和多角度的检测，不会对其造成破坏，从而确保工程的完整性。检测人员在进行检测时，需要全面细致地记录所有的检测结果，以便后续的质量评估。这不仅是准确评估工程质量的必要步骤，对于工程安全性的保证来说也是不可或缺的。就检测过程而言，一方面要保证焊接质量与设计要求吻合，另一方面要促成施工进度与检测活动的科学有效衔接，使得施工工期按照既定的时间表和路线图进行。对于大型钢箱梁焊件的检测，由于其体积较大，会受到空间因素的限制，因此二次检测需要耗费较长时间和大量精力。在检测人员进场之前，应制定详细且科学的检测计划，以确保检测工作的顺利进行。在具体检测过程中，如果发现裂纹等质量问题在某一部位出现，那么要第一时间判定为不合格，不考虑其他因素产生的影响。就局部焊缝的超声检测而言，假如很多处都存在裂纹质量缺陷的话，那么要根据实际情况进行探伤范围的扩大。如有必要，要整段都进行探伤检测。从实践角度来看，如果在探伤过程中灵活运用超声波检测和射线检测两种方法，那么只有使二者都达到相关的标准和要求，才能判定其合格。只有使发现检测结果达不到要求的地方，要对对应部门进行及时有效的维修，并将这一数量控制在 2 次以内。此外，应建立完善的返修机制，确保返修质量和效率。3 公路桥梁与隧道检测质量控制措施 为了确保公路桥梁与隧道检测结果的准确性，我们需要采取一系列更加全面的措施。首先，我们需要建立一支高素质的检测团队，这些团队成员需要具备全面的工程检测理论知识，并且通过实践操作不断提升技能。他们需要接受定期的培训，以获取最新的检测理论知识和技术，同时加强实践操作能力。这样，我们才能为桥梁与隧道检测工作提供坚实基础，确保检测结果的准确性和可靠性。其次，我们需要构建和完善桥梁与隧道质量检测制度，这一制度应当指导并约束整个检测过程，确保检测人员严格遵守相关规定进行操作。这不仅可以提高检测的准确性，还能更准确地判断桥梁与隧道是否存在质量问题。此外，我们还需要针对工程的具体情况和现场环境等因素，选择最适合的检测方法。这需要考虑工程的规模、结构、材料等多种因素，以及现场的施工环境和水文地质条件等，以确保检测的合理性和准确性。为了进一步保证检测结果的准确性，我们可以聘请专业的第三方组织机构进行监理。这可以确保检测中国科技期刊数据库 工业 A-152-工作按照相关标准进行，并及时发现和纠正现场存在的问题。通过第三方机构的监督和指导，可以进一步提高检测结果的准确性和可靠性。此外，我们还可以引入先进的检测技术和设备，提高检测的精度和效率。同时，加强与相关部门的沟通和协作，共同推动桥梁与隧道检测工作的规范化、专业化和标准化。通过这些措施的落实和执行，我们可以更好地保障公路桥梁与隧道的安全性和可靠性，确保公众的出行安全。综上所述，对于高速公路桥梁和隧道的病害问题，我们需要采取有效的预防和维修措施。只有通过深入了解这些问题，并采取相应的维修对策和其他措施，我们才能确保这些关键基础设施的安全和正常运行，为公众提供更好的交通环境。参考文献 1陈奕.高速公路桥梁检测方法与评定研究J.中国新技术新产品,2020(14):83-84.2蒋元泉.桥梁检测技术及发展趋势分析J.造纸装备及材料,2021,50(2):119-120.3徐易.高速公路桥梁病害的检测及措施研究J.四川水泥,2017(7):55.4刘赟君,马小锋.高速公路运营隧道检测及维修处治探讨J.黑龙江交通科技,2019,42(11):165-166.