桥梁的特殊检定类似于大型综合医院、特殊专科医院或医疗专家团队对疑难杂症开展的特殊诊断工作。特殊检定须采用特殊仪器设备和方法（图4-1-9）对桥梁及构件进行诊断性检查，做出损伤程度及损伤影响的评判，形成专门的诊断报告。

■图4-1-9　桥梁特殊检定常用设备和方法

■续图4-1-9

特殊检定由具有相应资质和能力的专业机构承担实施，目的是查清桥梁的破损程度、病害原因、承载能力、抗灾能力，从而准确判定桥梁技术状况。通俗地讲，就是当桥梁技术状况较差、出现安全隐患或遭受突发损伤时，由专业技术能力强的单位采用一些先进的技术手段进行针对性的检测鉴定。

特殊检定可分为专门检查和应急检查。专门检查是根据经常检查和定期检测的结果，对需要进一步查明损坏原因、缺损程度和使用能力的桥梁，进行针对性的现场检测试验、验算分析等检定工作。应急检查是桥梁受到灾害性（地震、洪水、风灾等）损伤后及时开展的详细检查和鉴定工作，目的是快速查明桥梁破损情况，及时采取应急措施，尽快组织恢复交通。

特殊检定的内容包括损伤测定、荷载试验、计算分析等。

（一）损伤测定

桥梁结构损伤测定如同医院对人体各器官开展的专门检查，主要分为材料损伤测定和构件功能测定。材料损伤测定内容包括混凝土弹性模量、强度、碳化深度、氯离子含量等指标，钢结构性能、强度、锈蚀程度等指标；构件功能测定内容包括几何尺寸、挠度、变形、应力、振动特性等专项指标。可根据测定要求和缺损的类型、位置，选择表面测量、无破损检测和局部取样等有效可靠的方法。试样应在有代表性构件的次要部位获取。

桥梁结构损伤测定须采用特殊仪器设备（图4-1-10），参照国家、行业的有关规定执行，其检测检查结果应参照规范要求和标准进行评定。

■图4-1-10　桥梁损伤测定常用仪器设备

1.损伤测定项目工程示例一

某预应力混凝土连续梁桥，跨越中运河，正桥为三跨预应力混凝土变截面连续箱梁，单箱单室截面，跨度布置（60+100+60）m。

在该桥的特殊检定中，进行了详细的检测、试验、评估工作。其中，损伤测定的内容主要包括混凝土强度、碳化、裂缝测定，钢筋锈蚀、保护层测试，结构尺寸、变形测量，荷载试验结构响应应力测试等（图4-1-11）。

■图4-1-11　某连续梁桥损伤测定

2.损伤测定项目工程示例二

某T形刚构桥，位于乌龙江下游峡口处，全长548 m，采用4个T形刚构间附加挂梁的结构形式，跨度布置（58+144+144+144+58）m。

因大桥服役时间较长，在对老桥进行加固改造设计前，需要对桥墩基础现状及基础附近水下河床状况进行摸底，用以评估桥墩基础的承载能力和稳定性。

该桥水下检测采用潜水员水下探摸摄像和测深仪测深相结合的方法，检查内容包括水下结构尺寸复核、外观检查、河床地形确定。潜水员在水下按预定的路线探摸前进，利用随身携带的水下摄像机对要检查的部位进行摄像，实时图像通过导线传输到水面仪器屏幕上，检测技术人员通过图像信息及与潜水员对话获取的信息，可对水下结构的情况进行判断、记录（图4-1-12）。

■图4-1-12　某T形刚构桥水下损伤测定

小贴士：交会法

水下地形采用交会法测量，在岸边两处架设测量仪器，在测量船上设置测量标志，两处同时对标志进行测量，得出定位数据；测量定位的同时采用测深仪测量水深，将位置数据和对应水深数据导入数字成图软件进行处理，绘制成水下地形图。

3.损伤测定项目工程示例三

某中承式钢管混凝土体外索系杆拱桥，正桥结构采用5跨（36+138+188+138+36）m。拱肋为钢管混凝土桁架拱，吊杆为钢丝绳索，无纵向加劲梁，横梁为全焊式变截面钢板梁。

该桥吊杆更换专项检测试验中，损伤测定的主要内容包括吊杆索力测试、吊杆钢丝绳力学性能检测、吊杆钢丝绳锈蚀检测、吊杆锚头解剖检测等（图4-1-13）。

■图4-1-13　某系杆拱桥吊杆更换损伤测定

（二）荷载试验

桥梁荷载试验是一种特殊的检测鉴定方法和措施。当桥梁运营一定年限、存在一定缺陷或遭受突发损伤情况时，通过在桥上加载来测试结构的响应情况，以掌握并判断桥梁的承受能力、损伤程度、安全状况等，即为桥梁荷载试验。荷载试验包括静载试验、动载试验。(www.daowen.com)

小贴士：公路桥的静载试验和动载试验

静载试验是通过测量桥梁结构在静力荷载（如车辆、沙袋、水袋）作用下各控制截面的应力及变形，分析桥梁结构实际工作状态与设计期望值是否相符，评判桥梁结构的承载能力，是检验桥梁性能及工作状态最直接、最有效的办法。

动载试验分为自振特性试验（又称“脉动试验”“模态试验”）和动力响应试验（又称“行车响应试验”“强迫振动试验”）。自振特性试验通过测试结构受激励和响应的时间历程，运用数字信号处理技术、参数识别方法，求得系统模态参数（频率、振型、阻尼比）；动力响应试验是指在移动载重车辆按某种行驶方式作用下，连续获取车辆行驶过程中桥跨关键截面的动力响应参数（加速度、振幅、动挠度、冲击系数），是检验桥梁动力性能及行车舒适性最有效的办法。

桥梁荷载试验常用仪器设备如图4-1-14所示。

■图4-1-14　荷载试验常用仪器设备

■续图4-1-14

典型桥式荷载试验如图4-1-15所示。

■图4-1-15典型桥式荷载试验

■续图4-1-15

某铁路钢桁梁桥，正桥为2×60 m栓焊下承式连续钢桁梁桥，于1999年建成通车，2016年发现其中一块节点板开裂，随后对开裂节点板进行了整体更换。为验证更换后节点板及与节点板相连的杆件受力特性是否工作正常，须进行荷载试验。通过荷载试验，可以知道桥梁的承载能力是否满足正常的运营要求。与公路不同，铁路桥试验采用的是火车作为加载载具。其荷载试验如图4-1-16所示。

■图4-1-16　某铁路桥荷载试验

■续图4-1-16

小贴士：铁路桥的静载试验和动载试验

静载试验时通过在特定的位置施加已知的荷载（火车装载货物称重），过程就像是火车的定点停车。在过程中测试桥梁各个关键部件的受力和变形数据，然后将数据与理论值、规范限值相比较，判断桥梁的力学性能是否满足要求。

动载试验是在不同速度和类型的过路火车的作用下，通过测定桥梁的动态参数来识别火车行驶的安全性和相应的桥梁技术状态。相关测试内容有车辆运行时桥梁的最大横向振动幅度、最大竖向振动幅度、桥梁振动的频率、车轮脱轨系数等。

（三）计算分析

针对桥梁出现的较大损伤、变形等特殊情况，除进行必要的损伤测定、荷载试验外，还须结合损伤的范围、程度，开展结构的局部计算和总体受力安全性等分析，进行损伤判定。

1.计算分析项目工程示例一

某大型互通立交桥，其B匝道桥为预应力混凝土单箱单室连续箱梁曲线桥，板式花瓶墩，钻孔灌注桩基础。桥下软土路基沉降，导致墩身及桩基础整体偏移、倾斜，继而造成墩身混凝土环向开裂以及活动支座纵向滑移超限。为探明病害原因，采用桥-土空间实体模型对场地土的变形、桩基础内力、桥墩偏移和倾斜、墩身混凝土拉应力、支座滑移等状态进行仿真计算分析（图4-1-17）。

■图4-1-17　某立交桥桥墩病害分析

分析结果表明软土路基的沉降使得桥址场地土发生纵向和横向变形，造成桩基础上部整体发生了位移，桩基础呈现反向弯曲状态，产生了较大的附加弯矩。同时固定支座墩顶受到支座及梁体的约束，继而造成墩身混凝土环向开裂，而活动支座墩顶则出现了支座滑移超限。

2.计算分析项目工程示例二

某高墩铁路桥，正桥为5孔跨度64 m的上承式栓焊钢桁梁，实体墩高33～36 m，钻孔灌注桩基础。因铁路运营提速，主梁横向位移超过《铁路桥梁检定规范》要求，影响铁路运营安全。综合考虑墩梁联合、多跨耦合（相互影响）的效应，建立有限元分析模型进行针对性的整体刚度计算（图4-1-18）。

■图4-1-18　某高墩铁路桥横向振幅超限分析

计算结果表明，桥梁横桥向振幅超限，是由于高墩及64 m标准钢桁梁横桥向刚度均较小、横向振动频率与提速后列车横桥向摇摆频率接近。在处治中应以提高桥梁整体横桥向刚度和自振频率为首要目标。