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【摘 要】 随着人们生活水平的不断提高,对于各种设施的要求也在逐步提升,工程建设正在飞速的扩大规模,而对于工程项目的检测工作就变得非常重要,这直接关系着工程的质量和未来使用的安全,其中道桥无损检测技术尤为重要,这影响着人们交通出行的安全。本文从道桥无损检测技术应用出发,分析了道桥无损检测技术中出现的问题,并做出相应的分析。
【关键词】 道桥;无损检测技术;应用;问题
一、前言
道桥建设不断的发展,建设规模不断的扩大,要保证道桥结构运行安全问题,道桥的检测工作就需要更高的水平,而这项工作也变得更加的重要,对保证人们出行安全和我国道桥的整体水平有着关键的作用。近年来,我国无损检测技术虽然取得了飞速发展,但依然存在一些问题和不足需要改进,在建设社会主义和谐社会的新时期,加强对无损检测技术在道桥中的应用研究,对确保桥梁工程的质量有着重要意义。
二、道桥无损检测技术
无损检测主要用于结构安全直接有关的宏观力学性能及宏观缺陷的测试方面。无损检测技术在桥梁检测中的应用十分广泛,总体上可以概括为基于整体的结构状况识别和基于局部的构件损伤识别。桥梁是一个由多种材料,不同结构组合而成的大型综合系统,系统各个成分的重要性、应力状态、易损性不一,刚度、动力特性也相差甚远,所以造成桥梁检测的范围十分广泛、复杂,如何对如此众多的检测项目进行合理分类,是值得研究的问题。对此,一些学者已经进行了大量有益的研究和探索,提出了神经网络法、层次分析法等作为分类标准进行探讨。识别桥梁的损伤,我们应该关注的是对结构功能产生严重影响的那些损伤,从这一意义出发,将桥梁的损伤归结为材料损伤和结构受力损伤两大主要的损伤形式是合适的。钢筋和混凝土是目前桥梁工程中最主要的两种结构材料,桥梁的工作性质和受力状况决定了桥梁的损伤形成和发展,反映到材料方面则主要表现为疲劳损伤和钢筋锈蚀。
三、无损检测技术在道桥中的应用
1、检测路面平整度
路面平整度测量仪采用了微处理和大规模集成电路技术,该仪器的整机集成度和系统工作的可靠性,使整机系统的各项性能稳定,内部采用单CPU结构,负责显示、打印、计算、通信、采集数据等功能;采用中断方式采样数据,因而可连续进行测量,而不中断。一起自动计算距离,每测1000个点内存时,采样间距取0.1米,则可连续测25公里。
2、检测混凝土灌注桩
超声脉冲波在混凝土中传播速度的快慢,与混凝土的密实程度有直接关系,对于原材料、配合比、龄期及测试距离一定的混凝土来说,声速高则混凝土密实,相反则混凝土不密实。当有空洞或裂缝存在时,便破坏了混凝土的整体性,超声脉冲波只能绕过空洞或裂缝传播到接收换能器,因此传播的路程增大,测得的声时必然偏长或声速降低。根据上述原理,即可对桩身混凝土的完整性、内部缺陷性质、位置以及桩混凝土总体均匀性等级等做出判断。超声波透射法检测钻孔灌注桩很好的运用了电子信息技术,使它为工程建设提供了科学依据,能直观而准确地检测出桩身混凝土的内部缺陷,是当前混凝土灌注桩检测技术的重要方法。
3、道桥裂缝的无损检测
3.1、冲击弹性波法
一般把弹性体内传播的波总称为弹性波,用人工发射弹性波到弹性体内,探测弹性体内的状态,是广义的弹性波探测法。冲击弹性波法与超声波法的原理是一样的,但远比超声波测定的裂缝深度深,冲击弹性波法只能检测扩展方向与表面成直角,没有分支的单纯裂缝。
3.2、超声波检测法
超声波法用于非破损检测,就是以超声波为媒介,获得物体内部信息的一种方法,目前超声法己应用于医疗诊断、钢材探伤、鱼群探测等许多领域。在这些领域里,由于组成颗粒小密度大,密度分部也很均匀,所以声波能很好地传播,对其内部缺陷及其位置等都能准确地检测出来。掌握混凝土表面产生的裂缝深度,对耐久性诊断和研究修补加固对策有重要意义。
3.3、传感仪器监测法
利用埋设在混凝土中的仪器进行裂缝监测,常规技术是利用卡尔逊式或弦式测缝计,属点式检测,由于裂缝出现的空间随机性,因此往往漏检,为了及时无遗漏地监测裂缝,必须实施大范围的、连续、分布式监测,即所谓全分布监测。
四、无损检测技术存在的问题分析
1、在道桥中的探地雷达技术
探地雷达是利用高频电磁脉冲波(10~1000MHz或更高)以宽频带短脉冲形式由发射天线送入地下,该雷达脉冲在地下传播过程中,遇到不同电性介质交界面时,部分雷达波的能量被反射回地面,被接收天线接收。探地雷达探测的是来自地下介质交界面的反射波,每一记录道的雷达数据n(t)可看成是雷达脉冲子波b(t)与反射波系数序列R(t)的卷积,式子中,子波b(t)取决于所使用的雷达系统,而R(t)则包含了地下介质的信息。通过探地雷达记录的反射波到达地面的时间t和反射波的波幅来研究地下介质的分布,以其特有的高分辨率在浅层或超浅层探测中有着极其广阔的应用。
探地雷达其特点为:能精确测定缺陷区的形状、大小和深度;节省劳力、操作方便、速度快;能在大范围内进行检测;不受周围环境影响。探地雷达在道路中具体应用主要是对道路面层厚度检测、道路基层空洞及高含水的检测、基层厚度以及挡土墙病害检测等。另外根据探地雷达的特性,还可以将其运用于道路的材质、裂缝、湿度检测,以及桥梁的结构检测等。这对于雷达的性能以及分析人员有着较高的要求,必须有大量的实测数据及工程实践为基础。
2、在道桥检测中的光纤传感技术
光纤传感技术是利用光纤对某些特定的物理量敏感的特性,将外界物理量转换成可以直接测量的光信号的技术。光纤传感技术经过20多年的飞速发展已经有了很大的进步,已成功研制百余种光纤传感器。它已涉及到国防军事、航天航空、工矿企业、能源环保、生物医药、计量测试、自动控制和家用电器等各种领域。将光纤传感器应用于桥梁测量中,可实现对桥梁钢索的索力及预应力连续混凝土梁内部应力、应变特性的测量和监测,构成所谓的光纤智能桥梁。光纤传感器与传统的传感器相比主要差别在于:传统的传感器是以应变-电量为基础,以电信号为转换及传输的载体,用导线传输电信号,因而使用时受到环境的限制,如环境湿度太大可能引起短路,特别是高温和易燃、易爆环境中易引起火灾等。光纤应变传感器是以光信号为变换和传输的载体,利用光纤传输信号,它的优点是:光纤是由石英玻璃制成的,是一种介质、绝缘体,且耐高压、耐腐蚀,能在易燃易爆的环境下可靠运行;光纤为无源器件,对被测对象不产生影响。
五、结束语
随着我国的道路和桥梁的建设在技术方面不断的提升和改进,对于其安全和质量的要求自然有更大的提升,无损检测的应用也将提升到相当的高度,这对于道桥的日常养护和管理科学化水平具有很重要的地位和现实作用。同时无损检测技术需要不断结合实际来提高检测技术,从基础理论中不断吸收养分,无损检测技术才能不断完善和发展。
参考文献:
[1]侯林平.现行桥梁检测与加固的反思[J].交通科技,2007.1.
[1]李颖,张廉,唐颖栋.桥梁结构无损检测与评估研究进展[j].中外公路,2009.
【关键词】 道桥;无损检测技术;应用;问题
一、前言
道桥建设不断的发展,建设规模不断的扩大,要保证道桥结构运行安全问题,道桥的检测工作就需要更高的水平,而这项工作也变得更加的重要,对保证人们出行安全和我国道桥的整体水平有着关键的作用。近年来,我国无损检测技术虽然取得了飞速发展,但依然存在一些问题和不足需要改进,在建设社会主义和谐社会的新时期,加强对无损检测技术在道桥中的应用研究,对确保桥梁工程的质量有着重要意义。
二、道桥无损检测技术
无损检测主要用于结构安全直接有关的宏观力学性能及宏观缺陷的测试方面。无损检测技术在桥梁检测中的应用十分广泛,总体上可以概括为基于整体的结构状况识别和基于局部的构件损伤识别。桥梁是一个由多种材料,不同结构组合而成的大型综合系统,系统各个成分的重要性、应力状态、易损性不一,刚度、动力特性也相差甚远,所以造成桥梁检测的范围十分广泛、复杂,如何对如此众多的检测项目进行合理分类,是值得研究的问题。对此,一些学者已经进行了大量有益的研究和探索,提出了神经网络法、层次分析法等作为分类标准进行探讨。识别桥梁的损伤,我们应该关注的是对结构功能产生严重影响的那些损伤,从这一意义出发,将桥梁的损伤归结为材料损伤和结构受力损伤两大主要的损伤形式是合适的。钢筋和混凝土是目前桥梁工程中最主要的两种结构材料,桥梁的工作性质和受力状况决定了桥梁的损伤形成和发展,反映到材料方面则主要表现为疲劳损伤和钢筋锈蚀。
三、无损检测技术在道桥中的应用
1、检测路面平整度
路面平整度测量仪采用了微处理和大规模集成电路技术,该仪器的整机集成度和系统工作的可靠性,使整机系统的各项性能稳定,内部采用单CPU结构,负责显示、打印、计算、通信、采集数据等功能;采用中断方式采样数据,因而可连续进行测量,而不中断。一起自动计算距离,每测1000个点内存时,采样间距取0.1米,则可连续测25公里。
2、检测混凝土灌注桩
超声脉冲波在混凝土中传播速度的快慢,与混凝土的密实程度有直接关系,对于原材料、配合比、龄期及测试距离一定的混凝土来说,声速高则混凝土密实,相反则混凝土不密实。当有空洞或裂缝存在时,便破坏了混凝土的整体性,超声脉冲波只能绕过空洞或裂缝传播到接收换能器,因此传播的路程增大,测得的声时必然偏长或声速降低。根据上述原理,即可对桩身混凝土的完整性、内部缺陷性质、位置以及桩混凝土总体均匀性等级等做出判断。超声波透射法检测钻孔灌注桩很好的运用了电子信息技术,使它为工程建设提供了科学依据,能直观而准确地检测出桩身混凝土的内部缺陷,是当前混凝土灌注桩检测技术的重要方法。
3、道桥裂缝的无损检测
3.1、冲击弹性波法
一般把弹性体内传播的波总称为弹性波,用人工发射弹性波到弹性体内,探测弹性体内的状态,是广义的弹性波探测法。冲击弹性波法与超声波法的原理是一样的,但远比超声波测定的裂缝深度深,冲击弹性波法只能检测扩展方向与表面成直角,没有分支的单纯裂缝。
3.2、超声波检测法
超声波法用于非破损检测,就是以超声波为媒介,获得物体内部信息的一种方法,目前超声法己应用于医疗诊断、钢材探伤、鱼群探测等许多领域。在这些领域里,由于组成颗粒小密度大,密度分部也很均匀,所以声波能很好地传播,对其内部缺陷及其位置等都能准确地检测出来。掌握混凝土表面产生的裂缝深度,对耐久性诊断和研究修补加固对策有重要意义。
3.3、传感仪器监测法
利用埋设在混凝土中的仪器进行裂缝监测,常规技术是利用卡尔逊式或弦式测缝计,属点式检测,由于裂缝出现的空间随机性,因此往往漏检,为了及时无遗漏地监测裂缝,必须实施大范围的、连续、分布式监测,即所谓全分布监测。
四、无损检测技术存在的问题分析
1、在道桥中的探地雷达技术
探地雷达是利用高频电磁脉冲波(10~1000MHz或更高)以宽频带短脉冲形式由发射天线送入地下,该雷达脉冲在地下传播过程中,遇到不同电性介质交界面时,部分雷达波的能量被反射回地面,被接收天线接收。探地雷达探测的是来自地下介质交界面的反射波,每一记录道的雷达数据n(t)可看成是雷达脉冲子波b(t)与反射波系数序列R(t)的卷积,式子中,子波b(t)取决于所使用的雷达系统,而R(t)则包含了地下介质的信息。通过探地雷达记录的反射波到达地面的时间t和反射波的波幅来研究地下介质的分布,以其特有的高分辨率在浅层或超浅层探测中有着极其广阔的应用。
探地雷达其特点为:能精确测定缺陷区的形状、大小和深度;节省劳力、操作方便、速度快;能在大范围内进行检测;不受周围环境影响。探地雷达在道路中具体应用主要是对道路面层厚度检测、道路基层空洞及高含水的检测、基层厚度以及挡土墙病害检测等。另外根据探地雷达的特性,还可以将其运用于道路的材质、裂缝、湿度检测,以及桥梁的结构检测等。这对于雷达的性能以及分析人员有着较高的要求,必须有大量的实测数据及工程实践为基础。
2、在道桥检测中的光纤传感技术
光纤传感技术是利用光纤对某些特定的物理量敏感的特性,将外界物理量转换成可以直接测量的光信号的技术。光纤传感技术经过20多年的飞速发展已经有了很大的进步,已成功研制百余种光纤传感器。它已涉及到国防军事、航天航空、工矿企业、能源环保、生物医药、计量测试、自动控制和家用电器等各种领域。将光纤传感器应用于桥梁测量中,可实现对桥梁钢索的索力及预应力连续混凝土梁内部应力、应变特性的测量和监测,构成所谓的光纤智能桥梁。光纤传感器与传统的传感器相比主要差别在于:传统的传感器是以应变-电量为基础,以电信号为转换及传输的载体,用导线传输电信号,因而使用时受到环境的限制,如环境湿度太大可能引起短路,特别是高温和易燃、易爆环境中易引起火灾等。光纤应变传感器是以光信号为变换和传输的载体,利用光纤传输信号,它的优点是:光纤是由石英玻璃制成的,是一种介质、绝缘体,且耐高压、耐腐蚀,能在易燃易爆的环境下可靠运行;光纤为无源器件,对被测对象不产生影响。
五、结束语
随着我国的道路和桥梁的建设在技术方面不断的提升和改进,对于其安全和质量的要求自然有更大的提升,无损检测的应用也将提升到相当的高度,这对于道桥的日常养护和管理科学化水平具有很重要的地位和现实作用。同时无损检测技术需要不断结合实际来提高检测技术,从基础理论中不断吸收养分,无损检测技术才能不断完善和发展。
参考文献:
[1]侯林平.现行桥梁检测与加固的反思[J].交通科技,2007.1.
[1]李颖,张廉,唐颖栋.桥梁结构无损检测与评估研究进展[j].中外公路,2009.