CN110567745A - 一种桥梁水下桥墩检测评估系统 - Google Patents

一种桥梁水下桥墩检测评估系统 Download PDF

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Abstract

一种桥梁水下桥墩检测评估系统，其特征在于：包括外观检测系统，结构检测系统，地形地貌检测系统，水文检测系统，无损检测系统，振动观测系统和整体结构状态模块，外观检测系统、结构检测系统、地形地貌检测系统、水文检测系统、无损检测系统、振动观测系统均包括五个劣化评定等级且各项等级结果通过加权运算传递至整体结构状态模块，整体结构状态模块选择各结构中劣化程度最高的等级作为输出等级并同时输出该等级相应的评价与措施。本发明对桥梁水下桥墩进行整体评估，反应桥梁水下桥墩复杂环境的使用状况并指出对应措施；整合单项检测内容，对桥梁水下问题进行汇总，防止漏项。

Description

一种桥梁水下桥墩检测评估系统
技术领域
本发明涉及桥梁检测领域，具体涉及水下桥墩测试。
背景技术
水中桥梁建成以后，部分墩台长期处于水面以下，结构的使用状态难以直观观测和检查、测试，现有的桥梁水下桥墩检测为各项分别进行检测，对单项进行检测，难以得出整个桥梁水下桥墩的总体状态。且在桥梁水下桥墩的检测项目上，进行专项水下状态检查时可以检查的内容有哪些、需要重点关注的内容有哪些、常规检测项目和特殊检测项目的划分等都需要进行研究确定。
目前缺少对使用状态进行整体评定的，对各检测项目进行有序整合的检测评估系统。
发明内容
本发明为了解决现有技术中对于桥梁水下桥墩检测总体评定空白的问题，提供了一种对各检测项目进行有序整合的，可以对桥梁水下桥墩进行整体评定的桥梁水下桥墩检测评估系统，解决了上述问题。
本发明提供一种桥梁水下桥墩检测评估系统，包括整体结构状态模块，外观检测系统，结构检测系统，地形地貌检测系统，水文检测系统，无损检测系统和用于检测墩台结构整体受力性能的振动观测系统；
整体结构状态模块用于接收外观检测系统、结构检测系统、地形地貌检测系统、水文检测系统、无损检测系统和振动观测系统传送的数据，用于根据以下模型计算整体桥墩状态结果X1；
i＝(2,3,4,5,6,7)，
σi的计算公式为：
ak为wi对应的Xi所处的评价等级值域的理论最小值；
其中w2、w3、w4、w5、w6和w7为动态加权权数，用于对传输至整体结构状态模块1的各项数据根据数据特征进行动态加权，通过动态加权凸显评估等级较高的影响；
外观检测系统用于对墩台表观状态相关数据进行运算并处理为结果X2，用于将结果X2传送至整体结构状态模块；
结构检测系统用于对墩台变形变位相关的检测数据进行运算并处理为结果X3，用于将结果X3传送至整体结构状态模块；
地形地貌检测系统用于对墩台所处地形相关的检测数据进行运算并处理为结果X4，用于结果X4传送至整体结构状态模块；
水文检测系统用于对水文水质情况相关的检测数据进行运算并处理为结果X5，用于结果X5传送至整体结构状态模块；
无损检测系统用于对桥墩内部结构相关的检测数据进行运算并处理为结果X6，用于结果X6传送至整体结构状态模块；
振动观测系统用于对墩台结构整体受力性能相关的检测数据进行运算并处理为结果X7，用于结果X7传送至整体结构状态模块；
当X1∈[0,0.2]时，等级为轻微，混凝土梁功能严重劣化，危及行车安全，需要立即对桥墩水下部分采取措施；
当X1∈[0.2,0.4]时，等级为中等，桥墩水下部分劣化影响较少，需要加强检查，正常维修；
当X1∈[0.4,0.6]时，等级为较重，劣化继续发展将会升为严重等级，需要加强监视，必要时对桥墩水下部分采取措施；
当X1∈[0.6,0.8]时，等级为严重，混凝土梁功能严重劣化，进一步发展会危及行车安全，需要尽快对桥墩水下部分采取措施；
当X1∈[0.8,∞)时，等级为极严重，桥墩水下部分劣化情况对桥梁无影响，进行正常保养与巡检。
本系统涉及多因素多属性的问题，故采用单纯的定常权，虽然简单易行，但是其加权方式主观性强，科学性差，对于桥墩水下劣化情况这一领域，测定准确性极为重要，故采用动态加权的方式，用以凸显严重程度较高的情况，对桥墩水下劣化状况评定更为客观和严谨，避免因为定常权带来的严重问题弱化。
本系统根据问题需要凸显的特点采用偏大型正态分布加权的方式，充分扩大每一种属性差异的影响和作用，避免不合理性。
桥梁水下桥墩的劣化程度分为A、B、C、D四级，A级又分为AA、A1两等。其中D级为轻微，C级为中等，B级为较重，A1为严重，AA为极严重，各劣化等级所涉及的评价与措施如下表：
本系统对桥梁水下桥墩情况进行评价，主要用于对铁路桥的评价，对于其他类型桥梁也同样存在适用性。根据桥墩水下部分会涉及的各个方面将整体系统分为6个分系统，即外观检测系统，结构检测系统，地形地貌检测系统，水文检测系统，无损检测系统，振动观测系统。并将6个分系统的数据在处理过后输送至总体系统，即整体结构状态模块；
根据各个分系统对桥墩劣化程度的严重性进行加权，权重如下：
加权系数 权重
地形地貌检测系数W<sub>3</sub> 20％
振动观测系数W<sub>6</sub> 20％
结构检测系数W<sub>2</sub> 16％
水文检测系数W<sub>4</sub> 15％
无损检测系数W<sub>5</sub> 15％
外观检测系数W<sub>1</sub> 14％
本发明所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，作为一种优选方式，外观检测系统包括混凝土损伤检测系统、裂缝检测系统、表观状态检测系统；
混凝土损伤检测系统包括墩台身检测模块和桩基础检测模块；
墩台身检测模块用于对墩台身检测评分并记为X211，用于将X211传送至混凝土损伤检测系统；
桩基础检测模块用于对桩基础情况评分并记为X212，用于将X212传送至混凝土损伤检测系统；
混凝土损伤检测系统用于对混凝土混凝土剥蚀、冲蚀、疏松及表面磨蚀、空蚀情况等的部位、面积和深度进行检测的混凝土损伤进行评价，用于接收X211和X212，用于根据以下模型计算混凝土损伤检测系统运算处理的结果X21：A11×X211+A12×X212＝X21，用于将混凝土损伤检测系统运算处理的结果X21传送至外观检测系统；
裂缝检测系统包括水平裂缝检测模块和竖向裂缝检测模块；
水平裂缝检测模块用于对水平裂缝情况评分并记为X221，用于将X221传送至裂缝检测系统；
竖向裂缝检测模块用于对竖向裂缝情况评分并记为X222，用于将X222传送至裂缝检测系统
裂缝检测系统用于对桥墩裂缝进行评价，用于接收X221和X222，用于根据以下模型计算裂缝检测系统结果X22：A21×X221+A22×X222＝X22，用于将裂缝检测系统运算处理的结果X22传送至外观检测系统；
表观状态检测系统包括基础检测模块、内部裂缝检测模块和孔洞检测模块；
基础检测模块用于对扩大基础、沉井基础或桩基承台腐蚀、风化、剥落、空洞进行评分并记为X231，用于将X231传送至表观状态检测系统；
内部裂缝检测模块用于对墩台身内部裂缝情况进行评分并记为X232，用于将X232传送至表观状态检测系统；
孔洞检测模块用于对混凝土外部孔洞和蜂窝麻面情况评分并记为X233，用于将X233传送至表观状态检测系统；
表观状态检测系统用于对桥墩外观轮廓、平整度、表面附着物、淤积物进行评价，用于接收X231，X232和X233，用于根据以下模型计算表观状态检测系统结果X23：A31×X231+A32×X232+A32×X233＝X23，用于将表观状态检测系统运算处理的结果X23传送至外观检测系统；
外观检测系统用于接收X21，X22和X23，用于根据以下模型计算外观检测系统结果X2：X21+X22+X23＝X2；
上述各系数均满足A11≥A12≥A21≥A31≥A22≥A32≥A33，
A11+A12+A21+A31+A22+A32+A33＝1；
X211、X212、X221、X231、X222、X232、X233，X2,根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；
当墩台身检测模块和桩基础检测模块其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测混凝土损伤检测系统未检测项目，混凝土损伤检测系统直接赋于极严重等级中间值，当墩台身检测模块和桩基础检测模块两项皆为较重等级且未检测到严重或极严重时，混凝土损伤检测系统直接赋于严重等级中间值；
当水平裂缝检测模块和竖向裂缝检测模块其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测裂缝检测系统未检测项目，裂缝检测系统直接赋于极严重等级中间值，当水平裂缝检测模块和竖向裂缝检测模块两项皆为较重等级且未检测到严重或极严重时，裂缝检测系统直接赋于严重等级中间值；
当基础检测模块、内部裂缝检测模块和孔洞检测模块其中一项为极严重等级或两项为严重等级时放弃继续检测表观状态检测系统未检测项目，表观状态检测系统直接赋于极严重等级中间值，当基础检测模块、内部裂缝检测模块和孔洞检测模块两项以上为较重等级且未检测到严重或极严重时，表观状态检测系统直接赋于严重等级中间值；
混凝土损伤检测系统、裂缝检测系统和表观状态检测系统其中一项为极严重等级或两项为严重等级时放弃继续检测外观检测系统未检测项目，表观状态检测系统直接赋于极严重等级中间值，当混凝土损伤检测系统、裂缝检测系统和表观状态检测系统两项以上为较重等级且未检测到严重或极严重时，外观检测系统直接赋于严重等级中间值；
X211、X212、X221、X231、X222、X232和X233，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
外观检测系统下级设置三个次级模块用于对检测项目根据相关性进行分类，各次级模块下设置的再次级模块相关性较高，当有再次级模块发现严重的劣化问题时，可直接确定气所在的次级模块的劣化等级，省略其余同一次级模块中其余部分检测。因同一次级模块中各再次级模块关联性较大，所以优先级较高，即权重搞得的模块产生严重问题时，其在后优先级，即权重较小的模块检测内容相对来说影响不超过优先级靠前者，同时一者存在问题大概率相关性较强的多项目同时出现问题，而其结果皆为极严重的情况下，依次检测是对检测资源的浪费。因此直接确定次级模块劣化等级，由此节省检测成本，同时有利于组织针对性更强的检测。
其中外观检测系统中各个检测模块所涉及的检测系数通过其对桥墩劣化的影响程度进行排序，其影响次序由高到低为墩台身检测系数A11、桩基础检测系数A12、水平裂缝检测系数A21、基础检测系数A31、竖向裂缝检测系数A22、内部裂缝检测系数A32、孔洞检测系数A33。
外观检测系统的相关检测内容及方法如下：
1.表观状态：外观轮廓、平整度、表面附着物、淤积物。主要方法为潜水员水下摸探、目视检查、水下照相、水下录像等。通过潜水员的目视检查结合水下录像，能够及时反馈水下结构的使用情况。表观状态宜采用水下探摸法、目视检查法和水下摄像法，常用的设备、仪器及工具包括水下摄像系统、钢尺、卷尺、游标卡尺、铲刀、刮刀和高压水枪等。
2.裂缝：主要检测裂缝部位、数量、走向、长度、宽度、裂缝开裂部位钢筋锈蚀及析出物，并了解裂缝的变化情况。一般采用目视检查配合水下录像；裂缝长度可采用钢尺进行检测，宽度可适用塞尺、测缝计读数放大镜等工具进行检测，裂缝深度可采用钻孔取芯法。造成裂缝的原因主要有材料、施工、适用与环境、结构与荷载等，根据混凝土裂缝的缝宽和缝深可以分为龟裂或细微裂缝、表面或浅层裂缝、深层裂缝和贯穿性裂缝。裂缝检测宜采用塞尺测量法、目测放大镜测量法、裂缝宽度测量仪测量法和钻孔取芯法，常用的设备、仪器及工具包括塞尺、钢尺、读数显微镜、塞尺、裂缝宽度测量仪和钻孔取芯机。
3.混凝土损伤：主要检查剥蚀、冲蚀、疏松以及表面磨蚀、空蚀情况的面积和深度等。导致剥蚀与冲蚀的原因主要有建筑物的设计轮廓曲线、含砂水流、腐蚀水质、冻融循环等。根据损伤程度可以分为：1)轻微剥蚀、冲蚀，局部混凝土磨损范围和程度较大，局部混凝土粗骨料脱落，形成不连续的磨损面；2)中度剥蚀、冲蚀，混凝土磨损范围和程度较大，局部混凝土粗骨料脱落，形成不连续的磨损面(未露钢筋)；3)严重剥蚀、冲蚀，混凝土粗骨料外露，形成连续的磨损面，钢筋外露。混凝土损伤宜采用专用工具测量法和水下摄像法，常用的设备、仪器及工具包括水下摄像系统、钢尺和卷尺。
4.外钢筋锈蚀：主要检查外露钢筋的外露部位、钢筋分布、外露数量、锈蚀面积、锈蚀程度。造成钢筋锈蚀的原因包括钢筋保护层中性化、氯离子侵入保护层、有害介质侵入等。按钢筋锈蚀对结构的危害程度可以分为：1)轻微锈蚀，混凝土保护层完好，但钢筋局部存在锈迹；2)中度锈蚀，混凝土未出现顺筋开裂剥落，钢筋锈蚀范围广，截面损失小于10％；3)严重锈蚀，钢筋表面大部分或全部锈蚀，截面损失大于10％或承载力失效，或混凝土出现顺筋开裂剥落。钢筋锈蚀宜采用专用工具测量法和水下摄像法，常用的设备、仪器及工具包括水下摄像系统、钢尺、卷尺和游标卡尺。
5.孔洞/蜂窝麻面：主要检查混凝土孔洞/蜂窝麻面所在的部位、面积、深度等。造成混凝土孔洞/蜂窝麻面的主要原因为原施工质量问题。孔洞/蜂窝麻面宜采用专用工具测量法和水下摄像法，常用的设备、仪器及工具包括水下摄像系统、钢尺或卷尺。
外观检测系统所涉及的检测项目劣化等级的评定方式如下表：
本发明所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，作为一种优选方式，结构检测系统包括墩台及基础外轮廓尺寸检测模块和桥梁垂直度检测模块；
墩台及基础外轮廓尺寸检测模块用于对墩台的长度、宽度和高度，圆形或圆端形桥墩测量其周长或直径，绘制得到结构的三维尺寸评分并记为X31，用于将X31传送至结构检测系统；
桥梁垂直度检测模块用于对桥墩墩顶横桥向中心、纵桥向中心与水面位置对应处的坐标评分并记为X32，用于将X32传送至结构检测系统；
结构检测系统用于接收X31和X32，用于根据以下模型计算结构检测系统结果X3：B1×X31+B2×X32＝X3，B1≥B2，B1+B2＝1；
X31、X32和X3，根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；墩台及基础外轮廓尺寸检测模块和桥梁垂直度检测模块其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测结构检测系统未检测项目，结构检测系统直接赋于极严重等级中间值，当墩台及基础外轮廓尺寸检测模块和桥梁垂直度检测模块两项皆为较重等级且未检测到严重或极严重时，结构检测系统直接赋于严重等级中间值；
X31和X32，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
结构检测系统下设置有多个检测模块，各个检测模块之间对水下桥墩劣化等级影响有大小区别，因此根据影响由大到小，墩台及基础外轮廓尺寸系数B1≥桥梁垂直度检测系数B2。同时当多项检测项目结果属于同一级别时，因各项检测项目之间的关联性，各项检测结果相互影响，故在涉及严重这一等级的情况下，若出现多个相同等级则劣化等级向上提升一级或直接确定为极严重，即最高劣化等级。以增强检测评估系统的准确性。
结构检测系统的各检测内容及方法如下：
水中结构在施工时一般条件较困难，施工精度也不易控制，施工完成后的结构物可能与原设计有一定的出入。通过对结构的外形轮廓尺寸进行测量并与原设计对比，掌握结构实际的结构尺寸和使用状态。
1.墩台、基础外轮廓尺寸：主要测量结构的长度、宽度和高度，圆形或圆端形桥墩测量其周长或直径，绘制得到结构的三维尺寸；
2.桥墩垂直(倾斜)度：一般桥墩为轴向受压或偏心受压结构，在竖向保持竖直(特殊设计的结构除外)，测量桥墩墩顶横桥向中心、纵桥向中心与水面位置对应处的坐标，用于判断其竖向是否发生倾斜。
结构检测系统的所涉及的检测项目劣化等级的评定方式如下表：
本发明所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，作为一种优选方式，地形地貌检测系统包括河床断面测量模块和地形地貌测量模块；
河床断面测量模块用于对纵断面测量和横断面测量的河床断面评分并记为X41，用于将X41传送至地形地貌检测系统；
地形地貌测量模块用于对冲刷、淤积、河床变化情况和河床覆盖层的土质特征，淘空病害、周边有无堆积物、抛填物评分并记为X42，用于将X42传送至地形地貌检测系统；
地形地貌检测系统用于接收X41和X42，用于根据以下模型计算地形地貌检测系统结果X4，C1×X41+C2×X42＝X4，C1≥C2，C1+C2＝1；
X4、X41和X42，根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；河床断面测量模块和地形地貌测量模块其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测地形地貌检测系统未检测项目，地形地貌检测系统直接赋于极严重等级中间值，当河床断面测量模块和地形地貌测量模块两项皆为较重等级且未检测到严重或极严重时，地形地貌检测系统直接赋于严重等级中间值；
X4和X41，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
地形地貌检测系统同之前所示的结构检测系统，因其下设的模块之间相关性较大，在各模块最终等级涉及严重这一等级时且有多个同级别的情况下，应向上提升整体劣化等级，以准确的反应劣化的影响。
本模块涉及的两权重，根据对桥墩整体影响大小确定权重大小，河床断面测量系数C1≥地形地貌测量系数C2。
地形地貌检测系统各检测项目检测内容如下表所示：
地形地貌检测系统各检测内容及方法如下：
1.河床断面测量(水深测量)
河床断面测量是河道地形测量的主要内容，包括纵断面测量和横断面测量。河道横断面测量的主要任务就是测量出河道断面线上的各个地形点的高低起伏情况，并绘出河道横断面图，为掌握铁路桥梁桥墩基础冲刷情况和桥址处河道变迁及河床冲刷、淤积情况，对桥径渡洪能力作出评估，同时为水文检算提供依据。通常铁路桥梁河床断面测量任务，分别对桥址处和桥轴线上、下游各25米位置横断面进行测量，并绘制河床断面图。岸上河床断面测量相对简单，可以用中海达iRTK智能定位仪直接测取测点的三维坐标。水中河床断面测量均需要采用冲锋舟等水上交通设备，针对不同水深、流速和桥址处地形特点，在进行河床断面测量时，通常采用双频测深仪和iRTK智能定位仪联测、便携式测深仪和iRTK智能定位仪联测、便携式测深仪和全站仪联测、iRTK智能定位仪直接测量等测量方式。
2.地形地貌测量
对桥位处及上、下游一定范围内河床地形地貌进行扫测，将河床的地形、地貌生成三维图像，一是全面掌握桥位范围内的河床在形地貌，有无冲刷、淤积，河床的变化情况和河床覆盖层的土质特征；二是查找桥基有无局部冲刷、淘空病害、周边有无堆积物、抛填物等；三是取得详细的河床标高，为潜水辅助装备的安装提供可靠依据。
地形地貌检测所涉及的检测项目劣化等级的评定方式如下表：
本发明所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，作为一种优选方式，水文检测系统包括腐蚀性物质含量模块；
腐蚀性物质含量模块用于对水中的腐蚀性物质评分并记为X51，用于将X51传送至水文检测系统；
X51根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级，腐蚀性物质含量模块的结果X51直接传输至水文检测系统，作为水文检测系统的最终结果X5；
X51，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
优选的，水文检测系统还包括浑浊度检测模块和水流速度检测模块，对腐蚀性物质含量模块，浑浊度检测模块和水流速度检测模块分别加权，其权重之间的关系为腐蚀性物质含量系数D1≥浑浊度检测检测系数D2≥水流速度检测系数D3且各系数相加为1。
水文检测系统各检测项目检测内容如下表所示：
水文检测系统各检测内容及方法如下：
1.水流速度检测。测量桥位处的水流速度，为判定桥墩处的冲刷状态提供依据，同时也作为潜水员下水探摸时机的依据。
2.浑浊度检测。测量桥位处水的浑浊度，为判定桥墩处的冲刷状态提供依据，同时也作为潜水员下水探摸时机的依据。
3.腐蚀性物质含量检测。提取桥位处的水样，化验水中的腐蚀性物质。
水文检测系统所涉及的检测项目劣化等级的评定方式如下表：
本发明所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，作为一种优选方式，无损检测系统包括混凝土强度检测模块、碳化深度检测模块、钢筋分布检测模块和内钢筋锈蚀检测模块；
混凝土强度检测模块用于对水面以上、水位变动区域混凝土回弹强度、取芯强度评分且记为X61，用于将X61传达至无损检测系统；
碳化深度检测模块用于对水面以上、水位变动区域混凝土碳化深度评分且记为X62，用于将X62传达至无损检测系统；
钢筋分布检测模块用于对水面以上、水位变动区域钢筋分布评分且记为X63，用于将X63传达至无损检测系统；
内钢筋锈蚀检测模块用于对水面以上、水位变动区域钢筋锈蚀且记为X64，用于将X64传达至无损检测系统；
无损检测系统用于接收X61、X62、X63和X64，用于根据以下模型计算无损检测系统结果X6：D1×X61+D2×X62+D3×X63+D4×X64＝X6，D1≥D2≥D3≥D4，D1+D2+D3+D4＝1；
X61、X62、X63、X64和X6，根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；
混凝土强度检测模块、碳化深度检测模块、钢筋分布检测模块和内钢筋锈蚀检测模块其中一项为极严重等级或两项以上为严重等级时放弃继续检测无损检测系统未检测项目，无损检测系统直接赋于极严重等级中间值，当混凝土强度检测模块、碳化深度检测模块、钢筋分布检测模块和内钢筋锈蚀检测模块两项以上为较重等级且未检测到严重或极严重时，无损检测系统直接赋于严重等级中间值；
X61、X62、X63和X64，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
无损检测系统下设置有多个检测模块，各个检测模块之间对水下桥墩劣化等级影响有大小区别，因此根据影响由大到小，混凝土强度检测系数D1≥内钢筋锈蚀检测系数D2≥碳化深度检测系数D3≥钢筋分布检测系数D4。同时当多项检测项目结果属于同一级别时，因各项检测项目之间的关联性，各项检测结果相互影响，故在涉及严重这一等级的情况下，若出现多个相同等级则劣化等级向上提升一级或直接确定为极严重，即最高劣化等级。以增强检测评估系统的准确性。
无损检测系统各检测内容及方法如下：
无损检测是判断结构使用状态的辅助手段，对于长期位于水位以下的结构目前较难直接进行无损检测，如混凝土强度、碳化深度、钢筋分布、内钢筋锈蚀检测等。但对于水面以上、水位变动区域在条件允许条件下可以进行无损检测。
1.混凝土强度。可采用回弹仪测量结构表面的回弹强度，必要时可钻取混凝土芯样制成标准试件测得混凝土抗压强度。
2.碳化深度。采用酒精酚酞溶液的方法测量混凝土结构的碳化深度。
3.钢筋分布及保护层厚度。采用钢筋探测仪探测墩台、基础的钢筋布置情况及保护层厚度。
4.内钢筋锈蚀。采用半电池电位法测试结构内钢筋的锈蚀情况。
无损检测系统所涉及的检测项目劣化等级的评定方式如下表：
本发明所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，作为一种优选方式，振动观测系统包括动力性能模块和动力响应模块；
动力性能模块用于对自振频率、振型和阻尼比评分且记为X71，用于将X71传送至振动观测系统；
动力响应模块用于对纵向或横向振幅、纵向横向加速度且记为X72，用于将X72传送至振动观测系统；
振动观测系统用于接收X71和X72，用于根据以下模型计算振动观测系统结果X7：E1×X71+E2×X72＝X7，E1≥E2，E1+E2＝1；
X71和X72，根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；
动力性能模块和动力响应模块其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测振动观测系统未检测项目，振动观测系统直接赋于极严重等级中间值，当动力性能模块和动力响应模块两项皆为为较重等级且未检测到严重或极严重时，振动观测系统直接赋于严重等级中间值；
X71和X72，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
振动观测系统下设置有多个检测模块，各个检测模块之间对水下桥墩劣化等级影响有大小区别，因此根据影响由大到小，动力性能系数E1≥动力响应系数E2。同时当多项检测项目结果属于同一级别时，因各项检测项目之间的关联性，各项检测结果相互影响，故在涉及严重这一等级的情况下，若出现多个相同等级则劣化等级向上提升一级或直接确定为极严重，即最高劣化等级。以增强检测评估系统的准确性。
振动观测系统各检测内容及方法如下：
墩台基础的检测往往只在仪器设备、机器人或人工能够到达的地方开展，反应地表以上结构或环境的状态，对于墩台结构整体受力性能的判断缺乏依据。墩台结构的振动性能则是墩台及基础结构的综合性能反应，通过对振动性能的检测可以得到墩台结构在当前环境条件下的使用性能，可以作为墩台基础检测评估的一项依据。
1.结构动力特性，包括结构自振频率、振型和阻尼比观测等内容；
2.结构动力响应，包括结构动态参数、结构振动形态和结构动力系数观测等内容。
振动观测系统所涉及的检测项目劣化等级的评定方式如下表：
本发明所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，作为一种优选方式，外观检测系统、结构检测系统、地形地貌检测系统、无损检测系统和振动观测系统放弃检测时，未检测模块、检测结果为严重或极严重的模块生成异常标记并传输至整体结构状态模块并添加于整体结构模块输出结果中。
本发明所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，作为一种优选方式，水文检测系统、无损检测和振动观测为可选的专项检测系统，桥梁垂直度检测模块为可选的专项检测模块，未选中的专项检测系统和专项检测模块评定等级取进行测量的检测系统活检测模块等级结果的众数，评分取该等级的中间值。
针对不同桥梁的实际用途和环境，设定可选的专项检测，在不必要检测的情况下去除检测内容，节省检测资源同时增强通用性。
本发明所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，作为一种优选方式，待检测桥墩划分为若干检测区域，外观检测系统、结构检测系统、地形地貌检测系统、水文检测系统、无损检测系统和振动观测系统分别抽检不同的检测区域。
通过分区减少检测量，作为快速检测的方式。
本发明所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，作为一种优选方式，对检测结果为严重或极严重的检测项目设置问题标记，在下次检测中对问题标记的检测项目需在评分加权钱先行加预设好的基础劣化评分。预设的基础劣化评分为两相邻等级等级区间中最大值与最小值的差的一半乘以检测出严重或极严重的次数。
本发明所涉及的桥梁水下桥墩检测评估系统，通过整合桥墩水下部分相关的各个检测项目，实现对桥墩水下部分整体状况的评估，在检测项目中建立联系，防止检测时单个项目检测过于片面，同时难以对整体给与宏观性评价及措施；通过各相关检测之间按照影响程度加权实现对桥墩整体评价更准确的技术效果；各个数据从检测低等向上有序传递，同时在各层级之间平衡影响数值，能准确的反应桥墩状态。
桥梁水下桥墩检测评估系统使用流程如下：
S1.桥梁历史资料收集；
S2.确定检测内容；
S3.确定检测方法和仪器设备；
S4.检查和检测；
S5.单项检查、检测结果评级；
S6.桥梁总体状态评级。
本发明有益效果如下：
(1)对桥梁水下桥墩进行整体评估，可以准确的反应桥梁水下桥墩这一复杂环境的使用状况并指出对应措施；
(2)有序整合单项检测内容，对桥梁水下情况各问题进行汇总，防止漏项，避免遗漏桥梁影响因素造成的误判；
(3)对劣化状况按照加权计算，平衡各个相关检测项目之间的影响因数，增加整体判断的准确性；
(4)对劣化状况按照等级限定，各等级判定方式具有硬性标准，准确率高；
(5)系统各层级采用劣化等级严重一票否决规则，避免因个别项目问题相对其他项目较突出产生的边际化效应，避免隐藏问题；
(6)减少检测中不必要的项目，实现先对整体桥墩快速检测，再针对问题较严重的项目组织预备专项检测。
附图说明
图1是一种桥梁水下桥墩检测评估系统示意图；
图2是一种桥梁水下桥墩检测评估系统外观检测示意图；
图3是一种桥梁水下桥墩检测评估系统结构检测示意图；
图4是一种桥梁水下桥墩检测评估系统地形地貌检测示意图；
图5是一种桥梁水下桥墩检测评估系统水文检测实施例1示意图；
图6是一种桥梁水下桥墩检测评估系统无损检测示意图；
图7是一种桥梁水下桥墩检测评估系统振动观测示意图；
图8是一种桥梁水下桥墩检测评估系统水文检测实施例2示意图。
附图标记：
1、整体结构状态模块；2、外观检测系统；21、混凝土损伤检测系统；211、墩台身检测模块；212、桩基础检测模块；22、裂缝检测系统；221、水平裂缝检测模块；222、竖向裂缝检测模块；23、混凝土损伤检测系统；231、基础检测模块；232、内部裂缝检测模块；233、孔洞检测模块；3、结构检测系统；31、墩台及基础外轮廓尺寸检测模块；32、桥梁垂直度检测模块；4、地形地貌检测系统；41、河床断面测量模块；42、地形地貌测量模块；5、水文检测系统；51、腐蚀性物质含量系统；52、浑浊度模块；53、水流速度模块；6、无损检测系统；61、混凝土强度检测模块；62、碳化深度检测模块；63、钢筋分布检测模块；64、内钢筋锈蚀检测模块；7、振动观测系统；71、动力性能模块；72、动力响应模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
如图1所示，一种桥梁水下桥墩检测评估系统，包括整体结构状态模块1，外观检测系统2，结构检测系统3，地形地貌检测系统4，水文检测系统5，无损检测系统6和用于检测墩台结构整体受力性能的振动观测系统7；
整体结构状态模块1用于接收外观检测系统2、结构检测系统3、地形地貌检测系统4、水文检测系统5、无损检测系统6和振动观测系统7传送的数据，用于根据以下模型计算整体桥墩状态结果X1；
i＝(2,3,4,5,6,7)，
σi的计算公式为：
ak为wi对应的Xi所处的评价等级值域的理论最小值；
其中w2、w3、w4、w5、w6和w7为动态加权权数，用于对传输至整体结构状态模块1的各项数据根据数据特征进行动态加权，通过动态加权凸显评估等级较高的影响；
外观检测系统2用于对墩台表观状态相关数据进行运算并处理为结果X2，用于将结果X2传送至整体结构状态模块1；
结构检测系统3用于对墩台变形变位相关的检测数据进行运算并处理为结果X3，用于将结果X3传送至整体结构状态模块1；
地形地貌检测系统4用于对墩台所处地形相关的检测数据进行运算并处理为结果X4，用于结果X4传送至整体结构状态模块1；
水文检测系统5用于对水文水质情况相关的检测数据进行运算并处理为结果X5，用于结果X5传送至整体结构状态模块1；
无损检测系统6用于对桥墩内部结构相关的检测数据进行运算并处理为结果X6，用于结果X6传送至整体结构状态模块1；
振动观测系统7用于对墩台结构整体受力性能相关的检测数据进行运算并处理为结果X7，用于结果X7传送至整体结构状态模块1；
当X1∈[0,0.2]时，等级为轻微，混凝土梁功能严重劣化，危及行车安全，需要立即对桥墩水下部分采取措施；
当X1∈[0.2,0.4]时，等级为中等，桥墩水下部分劣化影响较少，需要加强检查，正常维修；
当X1∈[0.4,0.6]时，等级为较重，劣化继续发展将会升为严重等级，需要加强监视，必要时对桥墩水下部分采取措施；
当X1∈[0.6,0.8]时，等级为严重，混凝土梁功能严重劣化，进一步发展会危及行车安全，需要尽快对桥墩水下部分采取措施；
当X1∈[0.8,∞)时，等级为极严重，桥墩水下部分劣化情况对桥梁无影响，进行正常保养与巡检。
如图2所示，外观检测系统2包括混凝土损伤检测系统21、裂缝检测系统22、表观状态检测系统23；
混凝土损伤检测系统21包括墩台身检测模块211和桩基础检测模块212；
墩台身检测模块211用于对墩台身检测评分并记为X211，用于将X211传送至混凝土损伤检测系统21；
桩基础检测模块212用于对桩基础情况评分并记为X212，用于将X212传送至混凝土损伤检测系统21；
混凝土损伤检测系统21用于对混凝土混凝土剥蚀、冲蚀、疏松及表面磨蚀、空蚀情况等的部位、面积和深度进行检测的混凝土损伤进行评价，用于接收X211和X212，用于根据以下模型计算混凝土损伤检测系统21运算处理的结果X21：A11×X211+A12×X212＝X21，用于将混凝土损伤检测系统21运算处理的结果X21传送至外观检测系统2；
裂缝检测系统22包括水平裂缝检测模块221和竖向裂缝检测模块222；
水平裂缝检测模块221用于对水平裂缝情况评分并记为X221，用于将X221传送至裂缝检测系统22；
竖向裂缝检测模块222用于对竖向裂缝情况评分并记为X222，用于将X222传送至裂缝检测系统22
裂缝检测系统22用于对桥墩裂缝进行评价，用于接收X221和X222，用于根据以下模型计算裂缝检测系统22结果X22：A21×X221+A22×X222＝X22，用于将裂缝检测系统22运算处理的结果X22传送至外观检测系统2；
表观状态检测系统23包括基础检测模块231、内部裂缝检测模块232和孔洞检测模块233；
基础检测模块231用于对扩大基础、沉井基础或桩基承台腐蚀、风化、剥落、空洞进行评分并记为X231，用于将X231传送至表观状态检测系统23；
内部裂缝检测模块232用于对墩台身内部裂缝情况进行评分并记为X232，用于将X232传送至表观状态检测系统23；
孔洞检测模块233用于对混凝土外部孔洞和蜂窝麻面情况评分并记为X233，用于将X233传送至表观状态检测系统23；
表观状态检测系统23用于对桥墩外观轮廓、平整度、表面附着物、淤积物进行评价，用于接收X231，X232和X233，用于根据以下模型计算表观状态检测系统23结果X23：A31×X231+A32×X232+A32×X233＝X23，用于将表观状态检测系统23运算处理的结果X23传送至外观检测系统2；
外观检测系统2用于接收X21，X22和X23，用于根据以下模型计算外观检测系统2结果X2：X21+X22+X23＝X2；
上述各系数均满足A11≥A12≥A21≥A31≥A22≥A32≥A33，
A11+A12+A21+A31+A22+A32+A33＝1；
X211、X212、X221、X231、X222、X232、X233和X2，根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；
当墩台身检测模块211和桩基础检测模块212其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测混凝土损伤检测系统21未检测项目，混凝土损伤检测系统21直接赋于极严重等级中间值，当墩台身检测模块211和桩基础检测模块212两项皆为较重等级且未检测到严重或极严重时，混凝土损伤检测系统21直接赋于严重等级中间值；
当水平裂缝检测模块221和竖向裂缝检测模块222其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测裂缝检测系统22未检测项目，裂缝检测系统22直接赋于极严重等级中间值，当水平裂缝检测模块221和竖向裂缝检测模块222两项皆为较重等级且未检测到严重或极严重时，裂缝检测系统22直接赋于严重等级中间值；
当基础检测模块231、内部裂缝检测模块232和孔洞检测模块233其中一项为极严重等级或两项为严重等级时放弃继续检测表观状态检测系统23未检测项目，表观状态检测系统23直接赋于极严重等级中间值，当基础检测模块231、内部裂缝检测模块232和孔洞检测模块233两项以上为较重等级且未检测到严重或极严重时，表观状态检测系统23直接赋于严重等级中间值；
混凝土损伤检测系统21、裂缝检测系统22和表观状态检测系统23其中一项为极严重等级或两项为严重等级时放弃继续检测外观检测系统2未检测项目，表观状态检测系统23直接赋于极严重等级中间值，当混凝土损伤检测系统21、裂缝检测系统22和表观状态检测系统23两项以上为较重等级且未检测到严重或极严重时，外观检测系统2直接赋于严重等级中间值；
X211、X212、X221、X231、X222、X232和X233，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
如图3所示，结构检测系统3包括墩台及基础外轮廓尺寸检测模块31和桥梁垂直度检测模块32；
墩台及基础外轮廓尺寸检测模块31用于对墩台的长度、宽度和高度，圆形或圆端形桥墩测量其周长或直径，绘制得到结构的三维尺寸评分并记为X31，用于将X31传送至结构检测系统3；
桥梁垂直度检测模块32用于对桥墩墩顶横桥向中心、纵桥向中心与水面位置对应处的坐标评分并记为X32，用于将X32传送至结构检测系统3；
结构检测系统3用于接收X31和X32，用于根据以下模型计算结构检测系统3结果X3：B1×X31+B2×X32＝X3，B1≥B2，B1+B2＝1；
X31、X32和X3，根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；墩台及基础外轮廓尺寸检测模块31和桥梁垂直度检测模块32其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测结构检测系统3未检测项目，结构检测系统3直接赋于极严重等级中间值，当墩台及基础外轮廓尺寸检测模块31和桥梁垂直度检测模块32两项皆为较重等级且未检测到严重或极严重时，结构检测系统3直接赋于严重等级中间值；
X31和X32，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
如图4所示，地形地貌检测系统4包括河床断面测量模块41和地形地貌测量模块42；
河床断面测量模块41用于对纵断面测量和横断面测量的河床断面评分并记为X41，用于将X41传送至地形地貌检测系统4；
地形地貌测量模块42用于对冲刷、淤积、河床变化情况和河床覆盖层的土质特征，淘空病害、周边有无堆积物、抛填物评分并记为X42，用于将X42传送至地形地貌检测系统4；
地形地貌检测系统4用于接收X41和X42，用于根据以下模型计算地形地貌检测系统4结果X4，C1×X41+C2×X42＝X4，C1≥C2，C1+C2＝1；
X4、X41和X42，根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；河床断面测量模块41和地形地貌测量模块42其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测地形地貌检测系统4未检测项目，地形地貌检测系统4直接赋于极严重等级中间值，当河床断面测量模块41和地形地貌测量模块42两项皆为较重等级且未检测到严重或极严重时，地形地貌检测系统4直接赋于严重等级中间值；
X4和X41，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
如图5所示，水文检测系统5包括腐蚀性物质含量模块51；
腐蚀性物质含量模块51用于对水中的腐蚀性物质评分并记为X51，用于将X51传送至水文检测系统5；
X51根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级，腐蚀性物质含量模块51的结果X51直接传输至水文检测系统5，作为水文检测系统5的最终结果X5；
X51，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
如图6所示，无损检测系统6包括混凝土强度检测模块61、碳化深度检测模块62、钢筋分布检测模块63和内钢筋锈蚀检测模块64；
混凝土强度检测模块61用于对水面以上、水位变动区域混凝土回弹强度、取芯强度评分且记为X61，用于将X61传达至无损检测系统6；
碳化深度检测模块62用于对水面以上、水位变动区域混凝土碳化深度评分且记为X62，用于将X62传达至无损检测系统6；
钢筋分布检测模块63用于对水面以上、水位变动区域钢筋分布评分且记为X63，用于将X63传达至无损检测系统6；
内钢筋锈蚀检测模块64用于对水面以上、水位变动区域钢筋锈蚀且记为X64，用于将X64传达至无损检测系统6；
无损检测系统6用于接收X61、X62、X63和X64，用于根据以下模型计算无损检测系统6结果X6：D1×X61+D2×X62+D3×X63+D4×X64＝X6，D1≥D2≥D3≥D4，D1+D2+D3+D4＝1；
X61、X62、X63、X64和X6，根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；
混凝土强度检测模块61、碳化深度检测模块62、钢筋分布检测模块63和内钢筋锈蚀检测模块64其中一项为极严重等级或两项以上为严重等级时放弃继续检测无损检测系统6未检测项目，无损检测系统6直接赋于极严重等级中间值，当混凝土强度检测模块61、碳化深度检测模块62、钢筋分布检测模块63和内钢筋锈蚀检测模块64两项以上为较重等级且未检测到严重或极严重时，无损检测系统6直接赋于严重等级中间值；
X61、X62、X63和X64，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
如图7所示，振动观测系统7包括动力性能模块71和动力响应模块72；
动力性能模块71用于对自振频率、振型和阻尼比评分且记为X71，用于将X71传送至振动观测系统7；
动力响应模块72用于对纵向或横向振幅、纵向横向加速度且记为X72，用于将X72传送至振动观测系统7；
振动观测系统7用于接收X71和X72，用于根据以下模型计算振动观测系统7结果X7：E1×X71+E2×X72＝X7，E1≥E2，E1+E2＝1；
X71和X72，根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；
动力性能模块71和动力响应模块72其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测振动观测系统7未检测项目，振动观测系统7直接赋于极严重等级中间值，当动力性能模块71和动力响应模块72两项皆为为较重等级且未检测到严重或极严重时，振动观测系统7直接赋于严重等级中间值；
X71和X72，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
其中，外观检测系统2、结构检测系统3、地形地貌检测系统4、无损检测系统6和振动观测系统7放弃检测时，未检测模块、检测结果为严重或极严重的模块生成异常标记并传输至整体结构状态模块1并添加于整体结构模块输出结果中。水文检测系统5、无损检测6和振动观测7为可选的专项检测系统，桥梁垂直度检测模块32为可选的专项检测模块，未选中的专项检测系统和专项检测模块评定等级取进行测量的检测系统活检测模块等级结果的众数，评分取该等级的中间值。
各个检测模块所涉及的检测项目结果通过各模块加权处理向上依次汇总，最终得到整体桥墩状态的竖直。
上述各模块测定值由低到高0～1均分为五等，分别对应上述AA、A1、B、C、D五个等级。当等级为AA极严重时输出混凝土梁功能严重劣化，危及行车安全的判断结果同时给予需立即采取措施以及需采取措施的位置清单；当等级为A1严重时输出混凝土梁功能严重劣化，进一步发展会危及行车安全的判断结果同时给予尽快采取措施以及需采取措施的位置清单；当等级为B较重时输出劣化继续发展将会升为A级的判断结果同时给予加强监视，必要时采取措施及需采取措施的位置清单；当等级为C中等时输出影响较少的判断结果同时给予加强检查，正常维修的建议；当等级为D轻微时输出无影响的判断结果同时给予正常保养与巡检的建议。
当需要快速检测时，待检测桥墩划分为若干检测区域，外观检测系统2、结构检测系统3、地形地貌检测系统4、水文检测系统5、无损检测系统6和振动观测系统7分别抽检不同的检测区域。
桥梁水下桥墩检测评估系统使用流程如下：
S1.桥梁历史资料收集；
S2.确定检测内容；
S3.确定检测方法和仪器设备；
S4.检查和检测；
S5.单项检查、检测结果评级；
S6.桥梁总体状态评级。
实施例2
根据实施例1所述实施例，实施例2还包括：
如图8所示，水文检测系统5还包括浑浊度检测模块52和水流速度检测模块53，对腐蚀性物质含量模块51，浑浊度检测模块52和水流速度检测模块53分别加权，其权重之间的关系为腐蚀性物质含量系数≥浑浊度检测检测系数≥水流速度检测系数且各系数相加为1。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种桥梁水下桥墩检测评估系统，其特征在于：包括整体结构状态模块(1)，外观检测系统(2)，结构检测系统(3)，地形地貌检测系统(4)，水文检测系统(5)，无损检测系统(6)和用于检测墩台结构整体受力性能的振动观测系统(7)；
所述整体结构状态模块(1)用于接收所述外观检测系统(2)、所述结构检测系统(3)、所述地形地貌检测系统(4)、所述水文检测系统(5)、所述无损检测系统(6)和所述振动观测系统(7)传送的数据，用于根据以下模型计算整体桥墩状态结果X1；
σi的计算公式为：
ak为wi对应的Xi所处的评价等级值域的理论最小值；
其中w2、w3、w4、w5、w6和w7为动态加权权数，用于对传输至所述整体结构状态模块(1)的各项数据根据数据特征进行动态加权，通过动态加权凸显评估等级较高的影响；
所述外观检测系统(2)用于对墩台表观状态相关数据进行运算并处理为结果X2，用于将结果X2传送至所述整体结构状态模块(1)；
所述结构检测系统(3)用于对墩台变形变位相关的检测数据进行运算并处理为结果X3，用于将结果X3传送至所述整体结构状态模块(1)；
所述地形地貌检测系统(4)用于对墩台所处地形相关的检测数据进行运算并处理为结果X4，用于结果X4传送至所述整体结构状态模块(1)；
所述水文检测系统(5)用于对水文水质情况相关的检测数据进行运算并处理为结果X5，用于结果X5传送至所述整体结构状态模块(1)；
所述无损检测系统(6)用于对桥墩内部结构相关的检测数据进行运算并处理为结果X6，用于结果X6传送至所述整体结构状态模块(1)；
所述振动观测系统(7)用于对墩台结构整体受力性能相关的检测数据进行运算并处理为结果X7，用于结果X7传送至所述整体结构状态模块(1)；
当X1∈[0,0.2]时，等级为轻微，混凝土梁功能严重劣化，危及行车安全，需要立即对桥墩水下部分采取措施；
当X1∈[0.2,0.4]时，等级为中等，桥墩水下部分劣化影响较少，需要加强检查，正常维修；
当X1∈[0.4,0.6]时，等级为较重，劣化继续发展将会升为严重等级，需要加强监视，必要时对桥墩水下部分采取措施；
当X1∈[0.6,0.8]时，等级为严重，混凝土梁功能严重劣化，进一步发展会危及行车安全，需要尽快对桥墩水下部分采取措施；
当X1∈[0.8,∞)时，等级为极严重，桥墩水下部分劣化情况对桥梁无影响，进行正常保养与巡检。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，其特征在于：所述外观检测系统(2)包括混凝土损伤检测系统(21)、裂缝检测系统(22)、表观状态检测系统(23)；
所述混凝土损伤检测系统(21)包括墩台身检测模块(211)和桩基础检测模块(212)；
所述墩台身检测模块(211)用于对墩台身检测评分并记为X211，用于将所述X211传送至所述混凝土损伤检测系统(21)；
所述桩基础检测模块(212)用于对桩基础情况评分并记为X212，用于将所述X212传送至所述混凝土损伤检测系统(21)；
所述混凝土损伤检测系统(21)用于对混凝土混凝土剥蚀、冲蚀、疏松及表面磨蚀、空蚀情况等的部位、面积和深度进行检测的混凝土损伤进行评价，用于接收所述X211和所述X212，用于根据以下模型计算所述混凝土损伤检测系统(21)运算处理的结果X21：A11×X211+A12×X212＝X21，用于将所述混凝土损伤检测系统(21)运算处理的结果X21传送至所述外观检测系统(2)；
所述裂缝检测系统(22)包括水平裂缝检测模块(221)和竖向裂缝检测模块(222)；
所述水平裂缝检测模块(221)用于对水平裂缝情况评分并记为X221，用于将所述X221传送至所述裂缝检测系统(22)；
所述竖向裂缝检测模块(222)用于对竖向裂缝情况评分并记为X222，用于将所述X222传送至所述裂缝检测系统(22)
所述裂缝检测系统(22)用于对桥墩裂缝进行评价，用于接收所述X221和所述X222，用于根据以下模型计算所述裂缝检测系统(22)结果X22：A21×X221+A22×X222＝X22，用于将所述裂缝检测系统(22)运算处理的结果X22传送至所述外观检测系统(2)；
所述表观状态检测系统(23)包括基础检测模块(231)、内部裂缝检测模块(232)和孔洞检测模块(233)；
所述基础检测模块(231)用于对扩大基础、沉井基础或桩基承台腐蚀、风化、剥落、空洞进行评分并记为X231，用于将所述X231传送至所述表观状态检测系统(23)；
所述内部裂缝检测模块(232)用于对墩台身内部裂缝情况进行评分并记为X232，用于将所述X232传送至所述表观状态检测系统(23)；
所述孔洞检测模块(233)用于对混凝土外部孔洞和蜂窝麻面情况评分并记为X233，用于将所述X233传送至所述表观状态检测系统(23)；
所述表观状态检测系统(23)用于对桥墩外观轮廓、平整度、表面附着物、淤积物进行评价，用于接收所述X231，所述X232和所述X233，用于根据以下模型计算所述表观状态检测系统(23)结果X23：A31×X231+A32×X232+A32×X233＝X23，用于将所述表观状态检测系统(23)运算处理的结果X23传送至所述外观检测系统(2)；
所述外观检测系统(2)用于接收所述X21，所述X22所述和X23，用于根据以下模型计算所述外观检测系统(2)结果X2：X21+X22+X23＝X2；
上述各系数均满足A11≥A12≥A21≥A31≥A22≥A32≥A33，
A11+A12+A21+A31+A22+A32+A33＝1；
所述X211、所述X212、所述X221、所述X231、所述X222、所述X232、所述X233和所述X2，根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；
当所述墩台身检测模块(211)和所述桩基础检测模块(212)其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测所述混凝土损伤检测系统(21)未检测项目，所述混凝土损伤检测系统(21)直接赋于极严重等级中间值，当所述墩台身检测模块(211)和所述桩基础检测模块(212)两项皆为较重等级且未检测到严重或极严重时，所述混凝土损伤检测系统(21)直接赋于严重等级中间值；
当所述水平裂缝检测模块(221)和所述竖向裂缝检测模块(222)其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测所述裂缝检测系统(22)未检测项目，所述裂缝检测系统(22)直接赋于极严重等级中间值，当所述水平裂缝检测模块(221)和所述竖向裂缝检测模块(222)两项皆为较重等级且未检测到严重或极严重时，所述裂缝检测系统(22)直接赋于严重等级中间值；
当所述基础检测模块(231)、所述内部裂缝检测模块(232)和所述孔洞检测模块(233)其中一项为极严重等级或两项为严重等级时放弃继续检测所述表观状态检测系统(23)未检测项目，所述表观状态检测系统(23)直接赋于极严重等级中间值，当所述基础检测模块(231)、所述内部裂缝检测模块(232)和所述孔洞检测模块(233)两项以上为较重等级且未检测到严重或极严重时，所述表观状态检测系统(23)直接赋于严重等级中间值；
所述混凝土损伤检测系统(21)、所述裂缝检测系统(22)和所述表观状态检测系统(23)其中一项为极严重等级或两项为严重等级时放弃继续检测所述外观检测系统(2)未检测项目，所述表观状态检测系统(23)直接赋于极严重等级中间值，当所述混凝土损伤检测系统(21)、所述裂缝检测系统(22)和所述表观状态检测系统(23)两项以上为较重等级且未检测到严重或极严重时，外观检测系统(2)直接赋于严重等级中间值；
所述X211、所述X212、所述X221、所述X231、所述X222、所述X232和所述X233，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
3.根据权利要求1～2其中任意一项所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，其特征在于：所述结构检测系统(3)包括墩台及基础外轮廓尺寸检测模块(31)和桥梁垂直度检测模块(32)；
所述墩台及基础外轮廓尺寸检测模块(31)用于对墩台的长度、宽度和高度，圆形或圆端形桥墩测量其周长或直径，绘制得到结构的三维尺寸评分并记为X31，用于将所述X31传送至所述结构检测系统(3)；
所述桥梁垂直度检测模块(32)用于对桥墩墩顶横桥向中心、纵桥向中心与水面位置对应处的坐标评分并记为X32，用于将所述X32传送至所述结构检测系统(3)；
所述结构检测系统(3)用于接收所述X31和所述X32，用于根据以下模型计算所述结构检测系统(3)结果X3：B1×X31+B2×X32＝X3，B1≥B2，B1+B2＝1；
所述X31、所述X32和所述X3，根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；所述墩台及基础外轮廓尺寸检测模块(31)和所述桥梁垂直度检测模块(32)其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测所述结构检测系统(3)未检测项目，所述结构检测系统(3)直接赋于极严重等级中间值，当所述墩台及基础外轮廓尺寸检测模块(31)和所述桥梁垂直度检测模块(32)两项皆为较重等级且未检测到严重或极严重时，所述结构检测系统(3)直接赋于严重等级中间值；
所述X31和所述X32，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
4.根据权利要求1～3其中任意一项所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，其特征在于：所述地形地貌检测系统(4)包括河床断面测量模块(41)和地形地貌测量模块(42)；
所述河床断面测量模块(41)用于对纵断面测量和横断面测量的河床断面评分并记为X41，用于将所述X41传送至所述地形地貌检测系统(4)；
所述地形地貌测量模块(42)用于对冲刷、淤积、河床变化情况和河床覆盖层的土质特征，淘空病害、周边有无堆积物、抛填物评分并记为X42，用于将所述X42传送至所述地形地貌检测系统(4)；
所述地形地貌检测系统(4)用于接收所述X41和所述X42，用于根据以下模型计算所述地形地貌检测系统(4)结果X4，C1×X41+C2×X42＝X4，C1≥C2，C1+C2＝1；
所述X4、所述X41和所述X42，根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；所述河床断面测量模块(41)和所述地形地貌测量模块(42)其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测所述地形地貌检测系统(4)未检测项目，所述地形地貌检测系统(4)直接赋于极严重等级中间值，当所述河床断面测量模块(41)和所述地形地貌测量模块(42)两项皆为较重等级且未检测到严重或极严重时，所述地形地貌检测系统(4)直接赋于严重等级中间值；
所述X4和所述X41，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
5.根据权利要求1～4其中任意一项所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，其特征在于：所述水文检测系统(5)包括腐蚀性物质含量模块(51)；
所述腐蚀性物质含量模块(51)用于对水中的腐蚀性物质评分并记为X51，用于将所述X51传送至所述水文检测系统(5)；
所述X51根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级，所述腐蚀性物质含量模块(51)的结果X51直接传输至所述水文检测系统(5)，作为所述水文检测系统(5)的最终结果X5；
所述X51，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
6.根据权利要求1～5其中任意一项所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，其特征在于：所述无损检测系统(6)包括混凝土强度检测模块(61)、碳化深度检测模块(62)、钢筋分布检测模块(63)和内钢筋锈蚀检测模块(64)；
所述混凝土强度检测模块(61)用于对水面以上、水位变动区域混凝土回弹强度、取芯强度评分且记为X61，用于将所述X61传达至所述无损检测系统(6)；
所述碳化深度检测模块(62)用于对水面以上、水位变动区域混凝土碳化深度评分且记为X62，用于将所述X62传达至所述无损检测系统(6)；
所述钢筋分布检测模块(63)用于对水面以上、水位变动区域钢筋分布评分且记为X63，用于将所述X63传达至所述无损检测系统(6)；
所述内钢筋锈蚀检测模块(64)用于对水面以上、水位变动区域钢筋锈蚀且记为X64，用于将所述X64传达至所述无损检测系统(6)；
所述无损检测系统(6)用于接收所述X61、所述X62、所述X63和所述X64，用于根据以下模型计算所述无损检测系统(6)结果X6：D1×X61+D2×X62+D3×X63+D4×X64＝X6，D1≥D2≥D3≥D4，D1+D2+D3+D4＝1；
所述X61、所述X62、所述X63、所述X64和所述X6，根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；
所述混凝土强度检测模块(61)、所述碳化深度检测模块(62)、所述钢筋分布检测模块(63)和所述内钢筋锈蚀检测模块(64)其中一项为极严重等级或两项以上为严重等级时放弃继续检测所述无损检测系统(6)未检测项目，所述无损检测系统(6)直接赋于极严重等级中间值，当所述混凝土强度检测模块(61)、所述碳化深度检测模块(62)、所述钢筋分布检测模块(63)和所述内钢筋锈蚀检测模块(64)两项以上为较重等级且未检测到严重或极严重时，所述无损检测系统(6)直接赋于严重等级中间值；
所述X61、所述X62、所述X63和所述X64，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
7.根据权利要求1～6其中任意一项所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，其特征在于：所述振动观测系统(7)包括动力性能模块(71)和动力响应模块(72)；
所述动力性能模块(71)用于对自振频率、振型和阻尼比评分且记为X71，用于将所述X71传送至所述振动观测系统(7)；
所述动力响应模块(72)用于对纵向或横向振幅、纵向横向加速度且记为X72，用于将所述X72传送至所述振动观测系统(7)；
所述振动观测系统(7)用于接收所述X71和所述X72，用于根据以下模型计算所述振动观测系统(7)结果X7：E1×X71+E2×X72＝X7，E1≥E2，E1+E2＝1；
所述X71和所述X72，根据最终结果的理论最大值和理论最小值的区间范围及严重程度将最终结果均分为轻微、中等、较重、严重和极严重5个劣化等级；
所述动力性能模块(71)和所述动力响应模块(72)其中一项为极严重等级或两项皆为严重等级时放弃继续检测所述振动观测系统(7)未检测项目，所述振动观测系统(7)直接赋于极严重等级中间值，当所述动力性能模块(71)和所述动力响应模块(72)两项皆为为较重等级且未检测到严重或极严重时，所述振动观测系统(7)直接赋于严重等级中间值；
所述X71和所述X72，最大值为1，最小值为0，其中最大值代表极严重，最小值代表轻微。
8.根据权利要求7所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，其特征在于：所述外观检测系统(2)、所述结构检测系统(3)、所述地形地貌检测系统(4)、所述无损检测系统(6)和所述振动观测系统(7)放弃检测时，未检测模块、检测结果为严重或极严重的模块生成异常标记并传输至所述整体结构状态模块(1)并添加于所述整体结构模块输出结果中。
9.根据权利要求8所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，其特征在于：所述水文检测系统(5)、所述无损检测(6)和所述振动观测(7)为可选的专项检测系统，所述桥梁垂直度检测模块(32)为可选的专项检测模块，未选中的专项检测系统和专项检测模块评定等级取进行测量的检测系统活检测模块等级结果的众数，评分取该等级的中间值。
10.根据权利要去9所述的一种桥梁水下桥墩检测评估系统，其特征在于：待检测桥墩划分为若干检测区域，所述外观检测系统(2)、所述结构检测系统(3)、所述地形地貌检测系统(4)、所述水文检测系统(5)、所述无损检测系统(6)和所述振动观测系统(7)分别抽检不同的检测区域。
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