前言

据近期研究报告显示：欧美的桥梁中有约为10%被评为“结构上存在不足”，这些桥梁平均年龄67岁，每天通行车辆高达1.74亿次，而按照目前的维修、更换速度，至少需要37年才能解决所有安全隐患。在这个背景下，X射线衍射法测量桥梁钢筋的残余应力作为无损检测方法引入桥梁质量评估检测。

本文使用GNR公司EDGE残余应力分析仪对意大利帕多瓦地区的PTC结构大桥进行应力测试。

仪器介绍

EDGE高分辨室内外两用残余应力分析仪符合ASTM E915及EN 15305残余应力国际分析检测标准。GNR精心设计的便携箱可收纳全部配件，搭配三脚架实现 90°、180°及颠倒式测量。高性能电池支持野外等环境作业，激光定位与微动装置结合，无需接触即可快速定位。仪器兼具室内外检测能力，满足工业现场对残余应力的精准测量需求。

研究对象

意大利帕多瓦地区的PTC结构大桥建于1968年，已经服役50年以上，属于三跨桥，桥面由四根简单的双T梁组成。根据设计，每根梁上有8根预应力钢筋，抗拉强度1650 MPa，使用状态下的应力设计约为800 MPa。

研究方法

目前对桥梁寿命和使用情况的评测主要有以下几个方法，而各个方法又存在各自的优缺点，根据以上检测的局限性和优缺点，我们提出了用XRD测量桥梁钢筋应力的方法，用来辅助评估桥梁的状态。

在测试实际桥梁钢筋之前，起初的可行性测试是在实验室条件下进行的，以验证施加在绞线上的外部载荷与使用标准配置的Edge通过X射线衍射测量应力状态之间的对应性，判断施加的应力和检测到的应力是否一致。

经过实验室的测试，说明XRD方法来测量桥梁内部钢筋的残余应力是合适并且有效的。接下来就开展现场测试。

因为形状的原因，无法使用常规的电解抛光，所以用酸洗加水洗的方式处理钢筋表面。在两根钢筋分别两个位置的测量点结果如下，可以看到不同位置的应力有差别，但相同位置的不同钢筋应力大致相同。

研究结论

XRD方法检测桥梁钢筋的应力状态，可以辅助目测、内窥镜、切割实验等方法，对桥梁的状态做出合理的评估，给出维修维护建议。

由此可以引申出一个应用方向，即钢筋在桥梁装配之后马上对应力进行检测，然后再使用一段时间后同一位置再进行检测，看应力的变化，如果变化较大则需要对其进行维护加固。

GNR便携式残余应力分析仪EDGE配备高分辨率的检测器和测角仪，能够在现场或实验室环境下，对桥梁钢筋的残余应力进行快速且精准的测试。测试中监测实际辐射剂量显示，设备运行时辐射计数值与环境本底基本持平，证明 X 射线对操作人员无辐射影响。此外，借助三脚架及各类工装，EDGE 射线应力分析仪能够更加灵活地适配各种现场环境，展现出强大的适用性。