市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治

桥梁工程施工中,混凝土裂缝是一种常见的病害,不仅会对桥梁的美观造成一定的影响,还会影响桥梁的结构安全。首先简单介绍市政桥梁施工中常见的几种混凝土裂缝,然后从水泥、钢筋锈蚀、日照、收缩裂缝、不均匀沉降几方面分析了混凝土裂缝的成因,最后详细阐述针对混凝土产生裂缝的成因所采取的防治措施,有严控材料质量、钢筋锈蚀裂缝防治、混凝土浇筑控制、出现裂缝后的治理措施几方面,可为类似工程提供借鉴。     

远距离混凝土桥梁结构表面裂缝精确提取算法

在分析桥梁结构表面裂缝图像特征基础上,结合改进Snake主动轮廓模型图像分割算法,融合距离传感器信息,提出一种综合高分辨率图像采集、裂缝敏感区域截取、孤立噪声去除、裂缝旋转和标记的裂缝提取算法,实现了交互式远距离混凝土桥梁结构表面裂缝的精确提取。分析结果表明:改进Snake主动轮廓模型图像分割算法误分率为3.89%,运算时间为153ms,试验对比裂缝宽度显微镜观测值,裂缝提取绝对误差小于0.05mm,该算法可满足工程检测需求。     

基于轻量化卷积神经网络的桥梁混凝土裂缝检测方法及验证

针对基于边缘检测算法、阈值法等传统的混凝土裂缝检测算法易受到干扰的问题，采用基于轻量化卷积神经网络的桥梁混凝土裂缝检测方法对混凝土裂缝检测难的问题进行研究，并通过对桥梁裂缝图像真实数据集进行检测验证。检测结果表明：1)所研究的轻量化卷积神经网络模型能够实现像素级的标注；2)所研究的轻量化卷积神经网络模型训练参数相比其他文献明显减少，权重文件所占内存明显减小；3)所研究的神经网络模型能够清晰准确地划分出图像中的裂缝像素，且不受图像分辨率大小、对比度等因素影响。上述结果表明，所研究的网络模型具有在像素级准确检测裂缝的良好性能，且权重文件占用内存小，能很好地适用于工程实践。     

基于YOLOv5和DeepLabv3+的桥梁结构病害智能识别技术

传统以人工为主的桥梁表观病害识别方式存在着效率低下、风险高等问题，已不能满足当今桥梁检测任务的要求。针对上述问题，本研究结合目标检测与语义分割技术，提出了一套桥梁表观病害智能识别算法，完成了桥梁病害的智能识别与尺寸计算任务。研究中通过多种手段收集桥梁病害图像，构建桥梁表观病害目标检测数据集和语义分割数据集；训练了YOLOv5病害识别及定位网络和DeepLabv3+病害区域提取网络；对病害区域提取结果进行噪点去除、毛刺剔除、裂缝体分解等预处理后，采用邻域划分和正交骨架实现了病害长、宽尺寸的计算，并在桥梁实拍病害图像上进行了算法测试。本研究开发的病害识别技术实现了桥梁表观病害高效率、高精度的自动识别和尺寸计算，提升了桥梁检测的工作效率和安全性。     

图像处理技术在混凝土桥梁裂缝检测中的应用研究

通过设置裂缝提取流程,经过灰度化、图形增强、空间滤波以及灰度阈值分割等裂缝图像预处理技术,对桥梁裂缝检测图像进行特征提取,并作出判断,避免了将干扰物误认为裂缝目标的现象。实践证明:这种方法对提取桥梁检测图像中的裂缝是准确有效的。     

结合图像增强和数学形态学的水泥混凝土路面裂缝识别方法

针对水泥混凝土路面裂缝识别的干扰和噪声问题,提出一种结合图像增强和数学形态学的裂缝检测方法。首先利用小波变换和空域滤波滤除图像中的干扰和噪声;接着采用形态学基本操作增强裂缝与背景的对比度;最后采用基于形态学的多尺度梯度边缘检测方法实现裂缝提取。试验结果表明,相比于传统的基于边缘检测算子的裂缝检测方法,文中方法可以有效地去除图像中的干扰和噪声,同时能够完整地保留裂缝方向及形状。     

基于IFC标准的混凝土裂缝信息分析

针对混凝土桥梁裂缝无法参数化表达的问题,本文将BIM技术引入桥梁管养检测裂缝病害的可视化中,以BIM核心建模软件Sketch Up为开发平台,IFC标准为基础通用语言,构建混凝土桥梁裂缝病害通用IFC参数模型。分析该裂缝IFC数据文件。提出基于IFC标准的立体模型病害参数化建模的新方法,对混凝土裂缝进行可视化表达。通过裂缝信息与模型的交互,实现裂缝病害的显示、病害特征信息属性导出、修改、导入和可视化的目标。     

基于无人机及Mask R-CNN的桥梁结构裂缝智能识别

桥梁结构表面裂缝检测为桥梁状态识别、病害治理、安全评估提供了重要状态信息和决策依据。为解决传统人工检测方法存在的危险性高、影响交通、费用昂贵等问题,提出基于无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）及深度学习的桥梁结构裂缝智能识别方法。采用大疆M210-RTK多旋翼无人机进行贴近航摄,获取桥梁结构混凝土表面高清图像;利用SDNET裂缝数据集等图像资源,制作1 133张标记裂缝精确区域的深度学习训练样本图像库;引入掩膜区域卷积神经网络（Mask R-CNN）深度学习算法,训练和建立Mask R-CNN裂缝识别模型;基于Mask R-CNN裂缝识别模型,采用矩形滑动窗口模式扫描混凝土表面高清图像,实现裂缝自动识别和定位。构建包含图像二值化、连通域去噪、边缘检测、裂缝骨架化、裂缝宽度计算等流程的图像后处理方法,实现裂缝形态及宽度信息自动获取。通过精度验证试验,证实采用M210-RTK无人机+ZENMUSE X5S相机+45 mm奥林巴斯镜头的组合装备,当无人机至桥梁结构表面垂直距离为10.0 m时,无人机方法识别的裂缝宽度与裂缝测量仪结果吻合,其绝对误差小于0.097 mm,相对误差小于9.8%。将该无人机裂缝检测方法应用于高136.8 m长沙市洪山大桥桥塔表面裂缝检测,采用深度学习Mask R-CNN算法进行裂缝智能识别,其裂缝识别准确率和召回率分别达到92.5%和92.5%。研究结果表明：无人机桥梁裂缝检测方法可实现高耸桥梁结构表面裂缝的远程、非接触、自动化检测,具有重要的科学研究和工程应用价值。     

公路桥梁加固方法及实例（6）

十、用化学补强方法加固桥梁用高分子化学材料(环氧树脂类、甲凝材料等)灌浆修补裂缝,或以环氧树脂粘贴补强层(玻璃布、钢板、钢筋)加固桥梁承重构件是一种国内外常用且经实践证明行之有效的桥梁加固方法。兹分述如下: (一)用高分子化学材料修补裂缝与水泥灌浆相比,由于环氧树脂浆液硬化后的强度较高,通过压力进入裂缝周围受损或疏松的混凝土内,使其恢复整体性,达到恢复     

混凝土桥梁病害成因分析及对策研究

该文探讨了混凝土桥梁病害的影响。桥梁病害成因分析的市场前景和意义。对引起混凝土桥梁病害的主要成因,如锈蚀、冻融、支座、伸缩缝、桥面铺装和裂缝,进行了归纳总结,并对主要成因进行了相应的对策分析。最后,针对我国的具体情况,对桥梁病害提出了建议性处理措施。     

斜交空心板梁桥裂缝检测与分析

裂纹、裂缝是混凝土结构常见的缺陷之一。引起混凝土开裂的原因很复杂,实际上每一条的裂缝的产生均由几种因素组合作用而成。该文根据某市内斜交桥的特点,从荷载、收缩、温度、构造等方面对该桥的空心板梁处裂缝产生的原因进行了简单分析。     

预应力混凝土箱形连续梁桥裂缝成因分析及对加固方案的评价

预应力混凝土箱梁桥中出现剪力引起的斜裂缝的现象非常普遍。从设计方面寻找斜裂缝出现的原因,对现有的预应力加固方法的有效性进行探讨。从工程实例出发,利用虚拟层合有限单元法对桥梁加固前、后的空间计算做了分析,得出桥梁加固前、后两阶段的受力情况。经分析发现:竖向预应力的不足以及预应力筋的布置不妥所造成的过大局部应力是导致产生斜裂缝的主要原因。同时发现:现有的预应力加固方案中加固设计没有有效弥补原有方案的缺陷。经计算斜裂缝处的应力在加固后仍为拉应力,在设计荷载下裂缝将继续开展,试验结果也证明了这一点。     

钢桥面板纵肋双面焊构造疲劳裂纹扩展特性研究

正交异性钢桥面板纵肋构造细节疲劳危害严重，修复困难，传统单面焊构造疲劳抗力不足是导致该部位疲劳开裂频发的主要原因。采用双面焊构造可望显著提高该构造细节的疲劳抗力，而初始焊接缺陷是该类构造细节疲劳抗力的关键影响因素。以双面焊构造为研究对象，基于线弹性断裂力学理论，建立多裂纹扩展模拟方法，通过多裂纹扩展试验验证该方法的可行性；在此基础上，对焊根处存在单一和多个初始缺陷条件下构造细节疲劳裂纹扩展特性进行研究。结果表明：外侧焊根单裂纹、内侧焊根单裂纹与焊根多裂纹扩展模式均为Ⅰ型开裂主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合裂纹扩展模式；多裂纹扩展特性并不显著，多裂纹在扩展初期由于临近裂纹等效应力强度因子幅值的迅速降低而转变为单一裂纹，此后其扩展规律与外侧焊根单裂纹扩展规律基本一致；3种裂纹在扩展初期裂纹形状比变化规律存在差异，但随着扩展深度的增加，等效应力强度因子幅值下降段变化规律基本一致，裂纹扩展达到一定深度后均呈扁平状且随扩展深度增加扁平状趋势更加显著；外侧焊根处的单一缺陷是控制钢桥面板纵肋双面焊构造疲劳抗力的主要缺陷，制造时应采取有效措施避免这类缺陷。     

钢桥面板纵肋-顶板焊缝细节疲劳裂纹的应力强度因子分析

为研究正交异性钢桥面板纵肋-顶板焊缝位置的疲劳裂纹扩展特性,以某钢箱梁斜拉桥为工程背景,基于线弹性断裂力学与扩展有限元方法,通过ABAQUS软件建立纵肋-顶板三维裂纹扩展模型,引入半椭圆初始裂纹,对焊根与焊趾裂纹尖端的应力强度因子进行分析.分析结果表明,在车辆荷载的作用下,纵肋-顶板连接细节的疲劳裂纹是以Ⅰ型为主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ复合型裂纹;裂纹在横向位于车轮正下方,纵向位于两车轴中间时,疲劳裂纹扩展趋势最大;在车辆经过裂纹附近2 m范围内时,应力强度因子在最值间波动,对裂纹扩展产生较大影响.     

钢筋混凝土连续板桥裂缝分析

钢筋混凝土连续板在桥梁施工阶段产生裂缝的原因很多。在对一座跨线桥钢筋混凝土连续板裂缝现场检查的基础上，根据桥梁结构理论方法进行了分析计算，并且认为对于现浇的钢筋混凝土连续板，在设计上应对施工阶段进行详细计算并不宜采用束筋；建议在施工上应注意空心板底的泄水孔布置与通畅，预留孔道不宜采用充气胶囊。     

基于线激光的桥梁表面破损三维检测方法

桥梁构件表面破损三维参数的测量及描述是桥梁检测过程中经常要遇到的技术难题,通过常规检测方法难以实现.但在结构激光辅助下,可以将三维测量转换为二维断面内的测量.在分析其他行业三维测量技术应用的基础上,提出了基于线激光的桥梁表面破损三维参数测量方法.同时,采用数字成像及模式识别技术测量线变形参数,并对反演桥梁构件表面破损三...     

大跨径斜拉桥钢结构疲劳监测与评估

以某大跨径斜拉桥为研究背景，基于钢箱梁的定期检测结果，研究了该斜拉桥的钢结构疲劳性能。在疲劳开裂较严重的顶板与U肋焊接细节、关键受力部位的底板与U肋焊接细节、索梁锚固区焊接细节布置传感器，测试各主要焊接细节的疲劳应力历程，基于雨流计数法获得疲劳应力谱。分析结果表明:苏通大桥目前的交通流量远大于2010年前的交通流量；钢箱梁底板与U肋焊接细节、索梁锚固区锚固板与外腹板焊接细节的疲劳寿命评估结果大于设计使用年限；若不计焊接初始缺陷与焊接残余应力，顶板与U肋焊接细节不会过早地发生疲劳破坏。     

浅析钢筋混凝土桥梁护栏裂纹成因及对耐久性的影响

该文分析了钢筋混凝土桥梁护栏裂纹成因及对耐久性的影响,为钢筋混凝土桥梁护栏设计提供参考。同时可为相关技术规范的修订提供基础数据。通过对桥梁钢筋混凝土护栏裂纹的现场调研和相关文献资料调研,可知桥梁钢筋混凝土护栏中竖向裂纹出现频率较高,且主要为干缩裂纹和温度裂纹。调研路段中多处护栏裂纹宽度超过《公路工程混凝土结构防腐技术规范》(JTG/T B07-01-2006)的要求,会对护栏耐久性产生影响。桥梁钢筋混凝土护栏设计和施工中应考虑裂纹问题。     

浅谈桥梁施工裂缝的产生原因及防治措施

桥梁施工过程中,很容易出现裂缝.裂缝的出现不仅影响工程质量甚至会导致桥梁垮塌.为了避免施工过程中出现危害较大的裂缝、少出裂缝,文中对混凝土桥梁在施工过程中产生裂缝的原因进行了分析,并提出了防治措施.     

超大跨径斜拉桥钢桥面板疲劳损伤监测与断裂力学研究

为研究超大跨径斜拉桥钢桥面板的疲劳损伤问题,本文以某斜拉桥为工程背景,对实桥进行了现场疲劳损伤监测与分析,并基于断裂力学的三维裂纹扩展模型,对钢箱梁顶板-U肋和横隔板-U肋等焊接细节进行了数值仿真与研究。结果表明：实桥顶板-U肋焊缝细节高应力幅(大于10MPa)循环次数与疲劳损伤度明显低于横隔板-U肋细节,横隔板-U肋焊缝最大应力幅达到75~90MPa,顶板-U肋焊缝最大应力幅为15~30MPa,横隔板-U肋焊缝细节处裂纹数量远大于顶板-U肋焊缝细节处裂纹数量；顶板-U肋焊缝裂纹在扩展过程中基本保持平面,裂纹扩展有先沿焊缝方向纵向扩展,再向深度方向扩展的趋势；横隔板-U肋焊缝焊趾处裂纹先沿初始裂纹深度方向在横隔板扩展,再向横隔板厚度方向扩展,焊趾处裂纹先向U肋厚度方向扩展,后沿初始裂纹长度方向顺桥向扩展；在初始裂纹尺寸与荷载条件相同的情况下,顶板-U肋焊缝焊趾处裂纹扩展速度大于焊根处裂纹扩展速度,横隔板-U肋焊缝焊趾处裂纹扩展速率大于横隔板焊趾处裂纹扩展速率。