橋梁,作為交通網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵樞紐,承載著巨大的交通流量,是連接城市與鄉(xiāng)村、跨越山川與河流的重要通道。然而,隨著時(shí)間的推移、交通荷載的增加以及自然環(huán)境的侵蝕,橋梁結(jié)構(gòu)不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種病害和損傷。橋梁檢測(cè)作為保障橋梁安全運(yùn)營(yíng)的重要手段,猶如交通生命線的 “安全衛(wèi)士”,其重要性不言而喻。

橋梁安全關(guān)乎著無(wú)數(shù)人的生命財(cái)產(chǎn)安全,一旦發(fā)生橋梁垮塌等事故,后果不堪設(shè)想。通過(guò)定期的橋梁檢測(cè),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)中存在的潛在安全隱患,如裂縫、變形、材料老化等問(wèn)題。在 2018 年,意大利的莫蘭迪大橋突然坍塌,這場(chǎng)悲劇致使 43 人喪生。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期缺乏維護(hù)保養(yǎng)是事故的主要原因。倘若能建立起定期檢測(cè)機(jī)制,及時(shí)察覺(jué)并處理橋梁存在的問(wèn)題,這場(chǎng)災(zāi)難或許就能避免。
除了保障交通安全,橋梁檢測(cè)對(duì)于延長(zhǎng)橋梁使用壽命、降低維修成本也具有重要意義。及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)橋梁的輕微病害,可以防止病害進(jìn)一步發(fā)展,避免因病害惡化導(dǎo)致的大規(guī)模維修或重建,從而有效延長(zhǎng)橋梁的使用壽命,節(jié)約大量的維修資金。
外觀檢查是橋梁檢測(cè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),如同醫(yī)生為病人進(jìn)行常規(guī)的身體檢查。檢測(cè)人員憑借肉眼并借助簡(jiǎn)單工具,如望遠(yuǎn)鏡、裂縫觀測(cè)儀等,對(duì)橋梁的各個(gè)部位進(jìn)行全面細(xì)致的觀察。主要檢查橋面是否有破損、裂縫、坑洼,這些問(wèn)題會(huì)影響行車的舒適性和安全性;支座是否老化、變形,支座作為橋梁結(jié)構(gòu)的重要傳力部件,其性能直接關(guān)系到橋梁的整體穩(wěn)定性;橋墩橋臺(tái)是否存在風(fēng)化、剝落等現(xiàn)象,這些情況會(huì)削弱橋墩橋臺(tái)的承載能力。通過(guò)外觀檢查,能夠發(fā)現(xiàn)橋梁表面的明顯病害,為后續(xù)的深入檢測(cè)提供線索。

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)需對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)造成損傷,就能深入了解橋梁內(nèi)部的狀況,堪稱探查內(nèi)部隱患的 “透視眼”。其中,超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。它通過(guò)發(fā)射聲波并接收反射信號(hào),能夠精準(zhǔn)探測(cè)橋梁內(nèi)部的細(xì)微裂縫、空洞等缺陷。原理類似于醫(yī)院里的 B 超檢查,利用聲波在不同介質(zhì)中的傳播特性來(lái)檢測(cè)物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。例如,當(dāng)聲波遇到裂縫或空洞時(shí),會(huì)發(fā)生反射、折射等現(xiàn)象,檢測(cè)儀器根據(jù)接收到的信號(hào)變化來(lái)判斷缺陷的位置、大小和形狀。
地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)也是無(wú)損檢測(cè)的重要手段之一。它利用高頻電磁波在介質(zhì)中的傳播特性,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行探測(cè)。地質(zhì)雷達(dá)向橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)射高頻電磁波,當(dāng)電磁波遇到不同介質(zhì)的界面時(shí),會(huì)產(chǎn)生反射回波。通過(guò)分析反射回波的特征,如振幅、相位、頻率等,就可以推斷出橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況,如鋼筋的位置、混凝土的密實(shí)度等。該技術(shù)具有檢測(cè)速度快、結(jié)果直觀等優(yōu)點(diǎn),能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)大面積的橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。
荷載試驗(yàn)是驗(yàn)證橋梁承載能力的關(guān)鍵方法,可視為對(duì)橋梁進(jìn)行的 “壓力測(cè)試”。通過(guò)在橋梁上施加模擬實(shí)際交通荷載的試驗(yàn)荷載,監(jiān)測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)在受力狀態(tài)下的應(yīng)變、位移等參數(shù),來(lái)驗(yàn)證橋梁的實(shí)際承載能力是否符合設(shè)計(jì)要求。在進(jìn)行荷載試驗(yàn)時(shí),會(huì)在橋梁的關(guān)鍵部位布置應(yīng)變片、位移計(jì)等測(cè)量?jī)x器,然后按照預(yù)定的加載方案逐步增加荷載。在每級(jí)荷載作用下,測(cè)量并記錄橋梁結(jié)構(gòu)的響應(yīng)數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析,能夠準(zhǔn)確評(píng)估橋梁的整體工作性能,判斷橋梁是否能夠承受當(dāng)前和未來(lái)的交通荷載,為橋梁的安全運(yùn)營(yíng)提供可靠依據(jù)。荷載試驗(yàn)尤其適用于對(duì)重要交通橋梁的安全性評(píng)估,以及對(duì)新建橋梁投入使用前的質(zhì)量檢驗(yàn)。

對(duì)于跨越水域的橋梁,水下基礎(chǔ)的狀況直接影響著橋梁的整體穩(wěn)定性。水下基礎(chǔ)檢查猶如守護(hù)橋梁根基的 “水下尖兵”,不可或缺。傳統(tǒng)的水下基礎(chǔ)檢查方法主要依靠專業(yè)潛水員進(jìn)行水下作業(yè)。潛水員身著潛水裝備,下潛到橋墩基礎(chǔ)所在位置,對(duì)基礎(chǔ)表面進(jìn)行觀察、測(cè)量,檢查是否存在沖刷、裂縫、破損等情況。然而,潛水員作業(yè)受水深、水流等環(huán)境因素限制較大,且存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。
隨著科技的發(fā)展,水下機(jī)器人等先進(jìn)設(shè)備逐漸應(yīng)用于水下基礎(chǔ)檢查。水下機(jī)器人可以搭載多種傳感器和檢測(cè)設(shè)備,如攝像頭、聲吶等,能夠在復(fù)雜的水下環(huán)境中靈活作業(yè)。通過(guò)遠(yuǎn)程操控,水下機(jī)器人可以對(duì)橋墩基礎(chǔ)進(jìn)行全方位的檢測(cè),獲取高清的圖像和數(shù)據(jù),為橋梁水下基礎(chǔ)的評(píng)估提供準(zhǔn)確依據(jù)。這種方式不僅提高了檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性,還大大降低了潛水員作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)。
在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代,橋梁檢測(cè)領(lǐng)域也迎來(lái)了數(shù)字化、智能化的變革。人工智能算法、物聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)分析等新技術(shù)的引入,為橋梁檢測(cè)注入了強(qiáng)大的動(dòng)力。
基于人工智能的圖像識(shí)別技術(shù)能夠?qū)蛄簷z測(cè)圖像進(jìn)行快速分析,自動(dòng)識(shí)別出裂縫、剝落等病害,大大提高了檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。物聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)時(shí)采集橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變、振動(dòng)等數(shù)據(jù),并通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心。監(jiān)測(cè)人員可以隨時(shí)隨地了解橋梁的實(shí)時(shí)工作狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)出預(yù)警。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)則可以對(duì)大量的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘,分析橋梁結(jié)構(gòu)性能的變化趨勢(shì),預(yù)測(cè)橋梁病害的發(fā)展,為橋梁的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

橋梁檢測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù),對(duì)于保障交通基礎(chǔ)設(shè)施的安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展具有重要意義。隨著交通事業(yè)的不斷發(fā)展,橋梁的數(shù)量和規(guī)模將持續(xù)增加,對(duì)橋梁檢測(cè)技術(shù)和質(zhì)量的要求也將越來(lái)越高。我們需要不斷加強(qiáng)橋梁檢測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā),提高檢測(cè)人員的專業(yè)素質(zhì),完善橋梁檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,以更加科學(xué)、高效、精準(zhǔn)的檢測(cè)手段,為橋梁的安全運(yùn)營(yíng)保駕護(hù)航,讓每一座橋梁都能成為堅(jiān)固可靠的交通紐帶,承載著人們的出行安全與美好愿景。