桥梁结构状况检测

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1、桥梁结构状况检测一、前言桥梁结构状况诊断，是对已建成的结构或部件的材料质量和工作性能方 面所存在的缺损状况进行检查、试验、判断和评价的过程。这是实行非常规 的特别调查或检验的过程。常规的简单过程仅是检查和评定。桥梁施工阶段，当出现质量问题或失败后要求的诊断，一般是实行临时 的或紧急的特别调查。桥梁运营期间，为了养护、修理或改建的需要，实行不同等级的检查或调查。通常规定的日常检查仅要求对结构进行经常性巡视检查，一般检查（或称主要检查或定期检查 ）的方法，主要是依靠富有实践经验的桥梁检查工程 师，以目视观察为主，辅以必要的工具，如测量仪器、相机和其它现场器材 等，实地判断结构缺损的原因，作出评定，

2、并估计需要维修的范围及方法， 或提出限制交通的建议。 对于需要进一步查明陷蔽缺损的范围或原因的部件， 提出特别调查的要求。对于需要继续监视缺损发展的部件，确定下次检查的 时间。实施特别调查的理由大致有以下各条：1. 需要用专门的技术及设备才能满足一般检查中提出补充调查的要求；2. 结构缺损普遍严重，需要详细查明缺损情况，为制定修理或改建方案 提供依据；3. 结构承载能力评价的需要；4. 在地震、洪水、流水、风灾、车辆或船舶撞击等特别事件发生之后；5. 复杂结构特大桥梁的详细检查或长期监测的特殊需要。桥梁结构状态的诊断技术主要涉及特别 调查所 采用的 试验检测技术 和 评价指标和等级标准。 本文

3、着重阐述在结构材料状况和结构性能状况诊断中， 目前应用的试验检测技术。二、结构材料状况检测1. 混凝土强度测定 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、超声波一一回弹 综合法、贯入法、断裂法、拔拉法、拉脱法和取芯样试验法等。(1) 回弹法、超声波法以及综合法是属于非破损测试法。其发展较早， 应用较广泛，不少国家已有自己指南或标准。中国城乡建设部于 1985 年颁布 了部标准回弹法评定混凝土抗压强度技术规程 (JGJ23-85) 。一般认为，由 专门的检测人员测试，三种方法的测试结果平均误差约97%，但综合法要好

4、一些。对于龄期在 90 天以上的混凝土，采用回弹法要考虑混凝土表面碳化 深度的修正。混凝土的湿度对回弹值和超声波脉冲速度都有一定影响。(2) Windsor 探 针 贯 入 法是 1964 年 美 国 首 创 的 。 射 入 的 探 针 直 径为 6.3mm，长79.5mm。对于抗压强度为570N/mm 2的混凝土，贯入深度为15 50mm。贯入深度随强度增加而减小，但不成比例。此法测定新混凝土的28天强度为5570N/mm2，龄期一年以上的老混凝土的强度较好。对于强度为 3050N/mm2的老混凝土则用取芯试验法为好。(3) BRE 内部断裂法是先在混凝土上钻一个直径为 6mm 的孔，插入楔

5、形 锚栓，将锚栓与专门的反力架联接，再用旋紧螺帽拉出锚栓，通过测定混凝 土破损时的扭矩来推定混凝土抗压强度。(4) 拔拉试验法是一种直接拔拉内部断裂法。它在 BRE 断裂试验的基础 上，改善了拔拉装置，将锚栓直接与液压千斤顶联接，通过测定混凝土破损 时的拔拉力来推定混凝土抗压强度。拔拉试验分为以下两种方法： CAPO 试验法是在混凝土上钻孔后， 插入带有扩张套管的锚杆， 安装 拔拉装置进行拔拉试验。此法中混凝土的破损是孔壁受压力造成的，所以拔 拉力与抗压强度有直接关系。 LOK 试验法是将直径 25mm 的钢盘预先埋入混凝土 25mm 深处，待 混凝土硬化达到龄期后进行拔拉试验。此方法只能用于

6、新浇筑的构件。(5) STT 法是日本学者发明的测定混凝土构件抗压强度的方法。其原理 是把一个钢圆柱体埋入混凝土，深度可按需而定，除直接与混凝土粘接的柱 底及柱周两个表面外，外露的柱顶表面需要用胶带粘封好，待混凝土硬化后， 用螺杆对圆柱体施加转矩，直至混凝土砂浆破坏。由破坏转矩推定抗压强度。 此法仅用于新浇筑的构件。(6) 拉脱试验法是在清除混凝土表面的灰浆后，用树脂粘贴一个直径为 50mm 的钢盘，待树脂胶充分固化后，用拔拉装置将钢盘连带表层混凝土一 起被拉脱，以测定混凝土的抗拉强度。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

7、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 混凝土构件中常见的缺损有裂缝、碎裂、剥落、层离、蜂窝、空洞、环 境侵蚀和钢筋锈蚀等。钢构件的缺损主要是锈蚀、裂缝、机械损伤、局部变 形、焊缝缺陷和防护层损坏等，其中包括由于应力集中和疲劳等引起的裂缝。 本文着重介绍钢筋混凝土构件可能应用的检测方法。（1）目视检查的辅助方法 众多构件普遍外露的缺损，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。 表面细小裂缝的观测a. 用刻有各种宽度线条的标尺估测裂缝宽度，精确度可达到 0.05mmb. 用刻度显微镜观测裂缝宽度，精确度 0.01mm 。c. 监测裂缝的扩展

8、可用百分表、 引伸计、手持应变计和光纤维测裂计等。d. 用渗透探伤法观察用放大镜不易看到的细微裂纹。e. 用灌注染色液和取芯样的方法观测混凝土裂缝的深度。 钻孔检查结构封闭部位 检查未留有出入孔的空心板梁或箱型结构内腔的缺损，需要钻孔，并用 光学设备进行目视检查。a. 钻一个直径 25mm 的小孔，用管状 （硬管或软管的 ）内视镜检查。光线 通过一束光导纤维传入，成象由透镜系统传到观察者眼中，装上照相机就拍 照记录缺损状况。这种方法也用于检查后张法预应力管道中灌浆饱满程度及 钢束锈蚀状况，缺点是视域很小。b. 用岩心钻钻成较大的孔，可用电光源和潜望镜检查，并用摄像机或照 相机记录缺损。这种方法

9、已用于检查梁端与桥台胸墙之间看不到的部位。（2） 超声波探伤技术 用超声波脉冲速度法探查钢材、焊缝和混凝土中存在的裂缝、空洞、夹 渣和火灾损伤等。根据构件可接近表面的情况：有两个为相对的表面，用直 接法 （直射法或直接传递法 ） ；有两个为相垂直表面，用半直接法；只有一个 表面，用表面法 （反射法或间接传递法 ）。由于混凝土是非匀质材料，必须用 方向性弱的低频脉冲（20150KHZ），传递距离不大于 80cm。平行于脉冲方 向的钢筋将极大地影响探测结果。配筋多的混凝土构件只宜用直接法探测。 窄的裂缝由于能通过接触点或钢筋传递脉冲，因此超声波脉冲只能探测大的空洞和裂缝。(3) 声波检测法 用锤或

10、铁棒敲击构件听其声音的差异来判断构件有否损坏，这是最原始 的简便的人工检查方法，也是一般检查中常用的手段。用拖链法检查桥面混凝土的层离是一种简便而又快速的方法，但是记录 和确定层离的范围大小都很费时。目前研制了一种专用于桥面检测的电子设 备 Delamtect ，它由敲击装置、声波接收器和信号判读系统等三部分组成。(4) 声发射(AE)检测开裂活动AE 测试系统是接收结构在运营中发生的应力波或断裂波信号，通过高 速计算机对信号的能级、速率及声波进行处理分析，找出裂纹位置和评价裂 纹发展状况。运用三角测定方法确定开裂位置，还能确定裂缝的端部微裂区、 宽裂区和完全断裂区的三个不同损坏区，并能评价各

11、种损害区的演变过程如 能综合应用超声波和 AE 技术评价混凝土构件的恶化程度，其效果更好。(5) 射线照相技术 用射线照相技术检查预应力混凝土结构管道中灌浆质量、钢筋位置、钢索的松动或断裂等内部缺陷，是最直观的方法，但费用昂贵。法国于 1979 研 制了 射线照相有电视系统，并 用于检查混凝土箱型结构，透视厚度不超过 45cm，照相厚度为6065cm。1984年又研制了采用线性加速器的 X射线照 相及电视系统，透视混凝土的厚度达 100cm 照相厚度达 120cm。(6) 放射测定技术放射测量的原理与射线照相相似， 用 Geiger 计数器即闪烁计数器测量射 线的衰减能量，以替代照相底片。此法

12、是根据通过混凝土的射线衰减来确定 混凝土的密实度，从而判断内部缺陷是否存在。密实度越高，衰减越快。直 接透射或反射法均可采用。(7) 线外线热检测技术 此法可检测混凝土的层离、空洞、渗漏和裂缝等缺损。混凝土受日照后，缺损部位与周围混凝土的表面温度差异，可用灵敏的红外线检测系统测定。 该系统由红外线扫描器 (或热摄象机 )、控制器、显示器、记录器和处理器等 部件组成。现有产品的灵敏度为0.10.5 C。应用此法检测，要求天气晴朗无云，风速低于 24km/h ，被检测面必须干燥，且能受到日照，否则得不到满 意的效果。车载的红外线检测系统能以 8km/h 的速度检测桥面混凝土或沥青 混凝土的缺损状况

13、。(8) 雷达检测技术 使用脉冲雷达的电磁回波法能检测具有沥青覆盖层的混凝土桥面板。而 且不受桥面上的砂石、涂漆标线、油斑和潮湿的影响，但受表面水的影响。 车载雷达检测系统由天线发射机、接收器、示波器、记录器等部分组成。当 脉冲频率为 5MHZ ，扫描范围在地面以上 20cm 时，覆盖面积为 900cm 2，检 测深度达75cm，速度1925km/h ；若脉冲频率改为10MHZ，扫描在地面以 上 15cm 时，覆盖面积为 426cm 2，检测速度可达 64km/h 。可查出桥面混凝土 的层离、空洞和裂缝等缺陷。雷达检测法受环境的影响小，属于非接触或无破损检测技术，检测速度 高，比上述各种无损检

14、测技术更为优越，具有很大的应用前景。目前雷达检 测的数据分析判断需要专门的研究人员。3. 钢筋锈蚀的评价技术 混凝土的密实度、渗水性、含水量、含氯盐量、碳化深度、保护层厚度 不足和开裂等缺损，是导致钢筋锈蚀诸多因素，反之，钢筋锈蚀又促使混凝 土进一步破损。对钢筋锈蚀的评定技术可分为直接评定和间接评定两种。(1) 直接评定钢筋锈蚀技术 电阻探测器技术是根据金属板锈蚀而变薄，其电阻增大的原理。探 测器作为交流电桥的两桥臂，一臂是防锈的基准试件，另一臂是埋于混凝土 中的锈蚀试件。测量两种臂的电阻比变化，并可测定试件的累计锈蚀率。试 件是用 0.05 0.5mm 的薄钢片，粘贴在塑料基板上，使其有适当

15、的刚度。 线性极化探测技术是根据电化动力学原理，测量试验电极间的微小 电流。电极用被测验的钢筋制作，埋在混凝土中，并在两极之间施加小量的 常电位差。极间通过的电流与锈蚀电流有关，可测定试件的瞬时锈蚀率。此法仅能用在导电介质中(最大电阻率105 Q .cm)，通常混凝土的电阻率均小于 此值，除非特别干燥、含水量很低时可能超过。上述两种方法必须在新结构施工中实施，不能用于旧结构。两种电测方 法都可以实现远离原位的测量。 半电池电位测量法是通过与一已知的、并保持常量的基准电极(半电池)的极电位相比较，能有效地测量混凝土中钢筋的极电位。它只能说明钢筋 是否可能锈蚀，不能提供锈蚀速率的数据，但却是唯一可

16、用于现有结构直接 检测混凝土锈蚀的非破损技术。该设备简单，便于现场原位检测，在钢筋混 凝土结构耐久性评定中被广泛应用。 重量损失法和截面损失法 (或凹痕深度测量法 ) 。这两种方法都需要在 构件上截取已锈蚀钢筋的试件进行检测，都是局部破损试验，而且仅表示局 部的锈蚀率。(2) 间接评定钢筋锈蚀技术 通过检验混凝土的质量状况来评定钢筋锈蚀的可能性，除了以上阐述的 混凝土强度和缺损的有关检测技术外，还有以下几项技术： 用保护层测定仪检测钢筋的混凝土保护层厚度是否足够。当取芯样 或钻孔时，也经常用来探测钢筋位置。在评价缺乏资料的老结构时，用其估 测钢筋直径。目前产品的检测深度达 220250mm，精

17、确度为土 5%。 测定混凝土电阻率。通常取四电极法测量。混凝土电阻率与含水量 有关，是控制钢筋锈蚀的因素之一，电阻率越高，锈蚀电流就越弱。当电阻 率超过12000 Qcm时，不大可能锈蚀；低于500Qcm肯定锈蚀。半电池 电位测量表明可能锈蚀，而电阻率测量预计发生显著锈蚀的可能性。 混凝土中氯离子含量测试方法，评定氯盐对钢筋的锈蚀。目前的现 场测试方法有：a. 美国在酸提取中用 Quantab 试条测定，仅需简单器具，在现场完成一 次试验仅需 30 分钟；b. 西德在检验混凝土表面是否受氯盐的侵蚀，用浓度为1%的硝酸银深液喷洒表面，待干燥后，再用 5%的重铬酸钾冲洗表面。若表面显示淡黄色， 说

18、明受氯盐侵害；显示褐红色，表示无害。c. 日本开发的混凝土含盐量测定仪，根据离子电极法原理，只能用于未 凝固的混凝土。 混凝土碳化深度的现场测试方法，是用 2%酚酞酒精溶液喷洒在混凝 土的新鲜断口处。PH三10时显示紫红色，说明未碳化；PHV10时保持无色， 说明已碳化。如果碳化深度到达钢筋部位，混凝土失去保护作用，则钢筋可 能被锈蚀。 气透性检测，主要用于原位评定混凝土对碳化和有害离子侵蚀的抵抗力，从而间接评定钢筋锈蚀的可能性。英国运输道路研究试验所(TRRL) 已在十余座后张预应力混凝土桥梁中采用真空压力法进行气渗透性检测，以评 定预应力管道灌浆中的空洞体积及钢索锈蚀的可能性。诊断钢筋混凝

19、土结构材料状况可能应用的各种方法的检测能力见表 1。诊断钢筋混凝土构件材料状况的各种方法 表 1材料缺陷 检测方法混凝土钢筋锈蚀评定对构件的损伤运用对象强度开裂层离灌浆中 的空洞化学 侵蚀直接间接速率探测 缺陷预计 原因无破损半破损破损现有 结构新建 结构目视检杳VVVVVVV硬度法(shmldit)VVVVVWndsor探针VVVVVCAPO拔拉法VVVVVL0K拔拉法VVVVV超声波VVVVV声波VVVVVV声发射(AE)VVV红外线VVVV雷达VVV射线照相VVVV保护层测定VVV碳化深度VVVVV氯离子分斤VVVVV水泥含量VVVV吸水性VVV半电池电立VVVV电阻率VVVV含水量VV

20、VV电阻探测器VVVV线性极化VVVV重量损失VVVV凹良深度VVVV取芯试验VVVVVV染色渗透去VVV气渗性试验VVV三、结构性能状况检测桥梁整体性能状况的诊断， 实质上是对上部和下部的主要承载能力 (包括 强度、刚度和稳定性等 )进行检测与评价。 需要实施承载能力评价的理由如下：a. 主要承重构件的材料缺损严重影响结构的承载能力；b. 桥梁运营荷载等级要提高；c. 一个控制的车辆要通过桥梁；d. 桥梁加固改建以后。结构承载能力评价方法主要有以下两类： 第一类，根据诊断的构件材料质量状况及其在结构中的实际功能，用计 算分析方法评价结构承载能力。第二类，当计算分析评价不满足或难以确定时，用静

21、力荷载试验方法鉴 定结构承载能力。由于静力荷载试验较费事，且费用昂贵 ，所以探讨用动力 实验数据来分析评价结构承载能力，试图以之代替静力荷载试验。目前的研 究表明，用小荷载动力试验测定桥梁结构整体的实际抗弯刚度(EI) 和荷载横向分布形式可能实现，为结构分析提供两项重要的符合实际的计算参数。但是 对于混凝土结构，如何推断大荷载 (极限荷载 )作用下，大变形时的混凝土开 裂程度和钢筋应力状况，这个问题还未解决。用动力试验数据评价承载能力 尚未达到实用阶段。1. 结构计算分析评价承载力(1) 结构状况的详细检测 为了使计算评价结构符合实际，必须详细检测结构现状。除了检测构件 材料状况外，还需要注意

22、调查以下状况： 校核或实测各部主要承重构件截面尺寸、支承跨径、永久变形等； 支座的支承约束作用； 多梁结构的横向联结状况及空间作用； 防水混凝土桥面铺装层的联合作用。(2) 计算原则 评价用的荷载，一般是桥梁设计规范中的各等级荷载或是被控制车 辆的荷载。 评价采取极限状态计算分析。各分项安全系数 ( 恒载、活载、材料、 工作条件等系数 )宜根据详细检测的结构状况分别选定， 使计算分析结果能真 实地评价结构承载能力。 荷载组合和荷载系数 评价采用乘系数的永久荷载和乘系数的活载组合。如果在详细检测结构 状况中收集了充分的数据，有理由减小恒载系数，因为，现有结构的尺寸是 已固定的。如果桥梁结构检测评

23、价的周期在 5 年以内，活载系数可适当降低 (由 1.4 减小至 1.25) ，被控制的车辆荷载系数可降低为 1.15。 结构退化的影响由于构件材料缺损引起结构抗力的降低 应予考 虑。当 构件退化范围 较 大，影响了结构荷载分配时，要考虑退化构件荷载效应的减小和相邻构件荷 载效应的增大问题，即考虑荷载重分布问题。(3) 抗力校正系数法 按极限状态设计规范计算结构的抗力效应，然后根据调查的结构状况对 结构的抗力值乘以一个校正系数(0.91.2)进行折减和提高。校正的抗力效应 大于或等于评价用的荷载效应。这实质上是一种半经验的评价方法。2. 荷载试验评价承载力 静力荷载试验是评价承载力的一种直观的

24、方法。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。(1) 试验评价准则 结构性能参数的各项实测值均应小于或等于规范的限值。 结构具有可接受的弹性工作性能。一次或重复加载试验，实测的永 久变形与总变形之比值应小于或等于限值。不同材料结构的限值不等。如钢为 0 . 1 5 ，预应力混凝土与组合结构为 0.20，钢筋混凝土与圬工结构为 0.25。 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。

25、考虑桥梁长期受随机的交通荷载，静力试验荷载效率应达到包含冲 击系数荷载的 1.1 倍。 根据结构剩余使用寿命， 适当考虑多梁 (肋)式结构的荷载或内力重分 布的潜在承载力。 与已试验过的同类结构性能相比较。 总之，旧桥出现的问题是多样而复杂的。一方面，有些现象是设计中未能预计到的，或者是设计方法不尽合理，造成结构有的部位性能不足或者过 分富余，设计规范也不可能涉及旧桥的所有问题；另一方面，新桥设计是计 算尚未形成的结构，预期的结构是尽可能达到理想，而建成的结构及其运营 状况往往与设计存在差异。现有结构的状况是已存在的，评价的条件和因素 大都是确定的，仅需考虑剩余使用寿命内的概率。显然旧桥承载能

26、力评价与 新桥设计的前提条件不尽相同。然而，目前还没有一种完善的旧桥承载力评 定规范，所以旧桥承载能力评价一般仍以设计规范为依据。但不应完全拘泥 于设计规范，应考虑旧桥的实际状况及其问题的特殊性，依据检测数据来合 理选定各分项安全系数和适用的验算方法。(2) 结构力学性能参数量测评价需要量测的参数主要是位移、应变 （应力）、力（压力 ）、活动裂缝和温 度等。动力试验中除了量测有关的力学参数外，也量测振动速度或加速度等 参数的振幅历程曲线。对记录的动态数据进行时间域、幅值域和频率域的分 析处理，以获得各阶振型、频率、阻尼和动力系数等动力性能特征值。量测设备有机械的、光学的、电学的和综合的等，种类

27、很多，可根据现 场条件和测试要求来选择适用的手段。量测各项参数可能应用的现场测试技 术设备见表 2。一般电学的传感器配以动态接收器和记录器都能用于动态测量。激光测 量系统也能记录动态位移。专用的振动测试设备有各种电学的位移、速度或 加速度型的测振系统，机械式的测振仪。混凝土结构性能的现场测试中要考虑温度、收缩和徐变等因素所产生的 结构效应。对于使用三年以上的混凝土结构，由于收缩和徐变基本上已终止， 或者由其产生的结构效应已稳定，或已造成结构的永久变形和开裂等缺陷， 因此在荷载试验检测中主要考虑温度校正的方法。各种校正方法大致有： 选择昼夜温差小的季节，或安排在阴天或夜间无日照时，温度梯度 最小

28、时进行试验。 选择气象情况较稳定的日期进行试验。在加载试验前，即在无荷载 作用下至少记录 24 小时的气温变化， 并用与试验程度相同的间隔时间对所有 测点进行读数，以此修正加载试验时各测点的数据。 在试验过程中连续观测读数，分段计算每次加、卸载前后读数增量 的方法。这是利用加、卸载瞬间温度变化不大的时机。 布置适量的温度测点，量测结构温度场的变化。通过结构温度位移 和温度应变 （应力 ）场的分析计算 ,将量测数据中温度效应分离出来。 埋设与测点是同样传感器制作的无约束试件，在试验中与其它测点 同时观测。无约束试件可以是钢筋混凝土的，也可以是预应力混凝土的。此 方法可以同时校正温度、收缩和徐变产

29、生的效应。（3）结构恒载应力的量测结构应力包括永久荷载 （恒载 ）和可变荷载引起的两部分应力。小跨径桥 梁结构的恒载应力约占 40%以上，大跨径桥梁约占 70% 以上。荷载试验主要 是量测荷载引起的结构应力，就是实测后期活载应力。评价结构强度及安全 度时，仍需用计算方法获得恒载应力。这是荷载试验评定方法欠缺之处。结构的恒载应力还包括由于施工偏差引起的装配应力。新建结构可以在预制构件时埋设应力量测元件，实行施工全过程的跟踪监测，可能获得结构的恒载应力。但是，受当前的有线测量技术和长期观测的数据分析处理方法的限制，要实施和获得可靠的施工观测数据是不容易的。这种方法在已建成 结构上无法实现。近期研究

30、用表面应力释放的方法测定现有结构的恒载应力，大致有以下 三种： 取芯法。先在取芯混凝土表面布置应变花，然后钻取直径和深度均 为 150mm 的混凝土芯样，检测芯样中心的表面释放应变。再用芯样试验得出 的弹模值换算为应力值。桥梁结构力学性能参数现场测试设备 表 2参数测试设备适用性线位移非 接 触 式精密水准仪竖向位移测量用于50200mm内的近距测量精密经纬仪水平位移测量近景摄影测量系统需专门的分析设备激光测量系统避免环境干扰电子测距仪用大跨径或长大型结构连通管水平测量装置装置附着于结构，用于长期观测接 触 式钢丝挠度计百分表各类电学位移传感器需要在桥下搭设专用的仪表架 适用于无水或浅水的低矮

31、中小跨径结构转 角两个定距的线位移计水准式倾角仪各类电学倾角传感器应变应 力 机 械 式杠杆引伸仪 刻痕应变仪可用于中 长期观测手持应变仪 千分表量测表面应变电 学 的振弦式传感器本身的温度效应小卡尔逊差动电阻传感器能校正本身的温度效应电阻丝、半导体应变计量测表面应变、要求严格防潮其它电学的应变计力压力机械式拉（压）力计用于外部量测液压扁千斤顶各类电学的力传感器温 度普通液体、双金属温度计量测表面温度、气温热电偶、热敏电阻量测内部温度分布其它电学的温度传感器 狭槽应力恢复法。先在切槽两边混凝土表面布置应变计和位移计， 然后在混凝土表面切割一道狭槽，槽长 260mm ，深 60mm ，宽 4mm

32、 ，同时量 测切槽引起的表面释放应变和位移。再在槽中放入一个专门的液压扁千斤顶 对槽的两侧壁施加压力，同时检测槽两边表面应变和位移的恢复量，当恢复 到与释放应变和位移绝对值相等时，扁千斤顶所加的压力值即为混凝土原来 存在的应力值。 盲孔松驰加压法。这是中国最近研究的一种方法，它是把上述两种 方法结合起来，预先在盲孔的两边布置应变计，然后钻孔，直径和深度均为 70mm ，同时量测钻孔引起的表面释放应变。再在孔内放入一个专门的橡胶筒 对孔壁分级加压力 (最大 6MPa) ，同时量测钻孔两边表面应变的恢复量，由此 求得混凝土弹模值，将释放应变换算为应力值。四、桥梁下部结构状况诊断桥梁结构水面或地面以

33、上部分的材料状 况和整 体状况 的检测及评价 方 法与上部结构类同。水面或地面以下基础状况的诊断，对于明显的病害，一 般只能通过观测墩台的沉降、倾斜、位移和裂缝等变形状况来分析判断下部 基础的问题。在现有结构基础沉降观测中，有的采用激光测量系统和连通管水平测量 装置。在基础不均匀沉降引起的倾斜测量中，采用水准式、摆式倾斜仪，以 及各种电测的测斜仪。在法国，将侧向超声波测位仪安装在船上曳引，检测桥梁结构物的浸水 部分，能获得水下结构的双向图象。用来检查桥墩、板桩、基础冲刷、填石 和石笼的范围与移动状况，以及绘制河床或海底图。美国的马萨诸塞州，采用贯入地面雷达检测桥台的外形及其稳定性，检 测结果用

34、图形显示。现有桥梁基础状况的检查是一个困难的课题，需要不断探索研究。 新建桥梁施工中的基桩的混凝土缺陷及其承载力的检测，目前在应用声 测技术方面有所发展，但是判断结果的可靠性仍需完善提高。特别是钻孔灌 注桩的混凝土灌注质量，工程监理要求必须对每一根进行检测，工作量很大， 必须研究一种简便可靠的检测技术。 目前发展的可应用的检测方法及设备有：(1) 钻孔取芯法是最直观的方法，但却是一种耗费最大的方法。可以用 它抽查验证其他方法的可靠性。(2) 超声波检测是目前较普通采用的一种比较直观可靠的方法。它需要 随钢筋笼埋设不少于 3 根直径不小于 50mm 的钢导管，供探头在桩长范围内 移动检测。钢导管

35、可替代一根主筋，费用增加不多，是一种比较经济可靠的方法。(3) 荷兰 TNO 基桩检测系统 (TNO Foundation Pile Diagnostic System) 和 美国桩动力公司(Pile Dynamic Inc)GA 型打桩分析仪(PDA)都是目前最先进的 基桩动力检测设备。它们具有小荷载冲击小变形和大荷载冲击大变形的软件 系统，可以根据基桩的规格选择评价基桩的缺陷或承载能力。但是设备昂贵， 大荷载冲击需要配置相当于基桩承载力 1/10 的重锤。 英国声测技术咨询公司用脉冲频率响应法 (IPER)检测了 5000根灌注 桩，有缺陷率略超过 4%，主要缺陷有断裂、缩颈、夹泥和顶部

36、2m 内的强度 低等。(5) 中国近期发展的几种基桩动力检测方法主要有：稳态激振的机械阻 抗法、水中放电激振的声脉冲法，其它还有敲击法和小火箭冲击法等，它们 都是利用动态信号分析处理技术来判断基桩可能存在缺陷的性质和位置的方 法。对于清水中结构的外观缺损状况，可利用水中照相和电视摄像的方法观 察记录。五、结束语随着交通运输建设的发展，以及结构物使用年龄的增长，结构老化的数 量越来越多。旧结构的修理和改造都需要事先对结构状况进行诊断。虽然目 前已有不少可以应用的检测评价方法，但有的技术仍需进一步完善才能达到 普遍应用阶段。特别是水下或地面以下基础结构的诊断技术还是一个薄弱环 节，需要不断研究发展。今后，依靠现代科学技术的发展，研究应用各种先 进的新技术进行桥梁结构状况诊断，是桥梁检验工作者的努力目标。