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摘要;桥梁的施工建设关乎建设质量及其安全,对运输的服务与吞吐量都有直接的影响,左右着经济运行的好坏,我国的桥梁施工质量与安全保证存在着不足,而其中的检测技术尤为重要,论文探讨了我国桥梁的现状、存在问题和检测技术的应用等内容,以为检测技术在桥梁施工中的应用,相关论点作为同行参考借鉴之用。
关键词:检测技术;道路桥梁;施工
前言
目前,加强桥梁施工检测评定基础理论与技术研究,逐步实现桥检手段自动化、网络化、标准化提高桥检的效率与准确性,实现桥梁结构技术性状评定的科学化、规范化和专业化是桥梁施工检测发展的重要方向。桥梁施工检测的内容比较繁杂,涉及方方面面,按方法可分为动载、静载和无损;按时间可分为短期和长期;按性质可分为施工监控、成桥验收和运营期施工检测。桥梁施工检测除了有外观、线形等一般内容外,还有砼强度、裂缝、钢筋锈蚀、碳化、钢筋保护层厚度、电阻率、氯离子含量和自振频率等多项内容,与其相关的方法和技术手段也多种多样,各有特点。
1、桥梁桩基的检测的主要方式及存在的问题
随着桥梁工程的逐渐增多,自然少不了桩基础的大量使用,它被看做是桥梁的基础,因此,对于桩基础的质量检测就显得尤为重要,这也自然成了越来越多的人们关心关注的原因[4]。对于桥梁桩基的检测,是为了保证桩基的质量,确保桥梁的安全使用,这对于保护人们的生命安全有着十分重要的意义。
1.1桥梁桩基检测的方式方法
目前,我们所采用的对于桥梁桩基的检测方法,主要是动测法与钻芯法。其中的动测法又可分为两种方法(声波透射和低应变法),前者是对声学参数是否发生了不正常的情况,而判定其桩基的合格与否;后者则是对木桩内的频域及时域信号是否有明显的缺陷,而判断其桩基的合格与否。
1.2桥梁桩基检测技术应用中存在的问题及评定标准
某些由非检测技术的原因,发生的错误判断或者疏漏判断都会形成桥梁工程质量的安全隐患问题。同时,桥梁工程检测人员的专业技术水平不可能在一个平面上,那么,就必然会存在对检测方法、标准、质量上的理解差异性,这就形成了检测结果桩基的质量存在着十分明显的判断偏差。现在全国各个地区的桥梁工程建设,虽然都对桥梁的桩基进行了检测,但由于其评定标准,在质量范围上至今没有明确的规定,而个人对质量的规范检测评估把握上不尽相同,其结果就一定会有很大的不同。
2、材料特性调查
随着桥型的多样化以及新工艺的不断发展,将有越来越多的材料应用到桥梁结构中,但目前最基本,使用最广泛的还是钢筋和混凝土。钢材的强度一般以设计、施工有关资料为依据,不再检查,当怀疑钢材质量有问题或者资料不明确时应采取必要的措施截取试件进行材料试验。
2.1混凝土强度测定
混凝土的强度会随着时间的推移产生一些变化,比较大的桥梁通常会有同期的试块用以确定强度。对于没有试块的桥梁,目前测试方法主要有回弹法、超声波法、超声波———回弹综合法、贯入法、断裂法、取芯样试验法等。回弹法、超声波法以及综合法是属于非破损测试方法,应用较广泛,不少国家已有指南或标准。当由专业检测人员测试时,三种方法的测试结果平均误差约10%左右,相比较而言,超声波———回弹综合法检测精度要高一些。对于龄期在90d以上,采用回弹法要考虑混凝土表面碳化深度的修正。混凝土的湿度对回弹值和超声波脉冲速度都有一定的影响。
2.2钢筋锈蚀的评价技术
混凝土的密实度、渗水性、含水量、含氯盐量、碳化深度、保护层厚度不足和开裂等缺损,是导致钢筋锈蚀的诸多因素;反之,钢筋锈蚀又促使混凝土进一步破损。通过简单的外观检查、敲击检查可以检测程度较重的钢筋锈蚀现象。
其他检测方法有:(1)直接评定钢筋锈蚀技术:①电阻探测器技术是根据金属板锈蚀而变薄,其电阻增大的原理。②线性极化探测技术是根据电化动力学原理,测量试验电极间的微小电流。③半电池电位测量法是通过与一已知的、并保持常量的基准电极(半电池)的极电位相比较,能有效地测量混凝土中钢筋的极电位。便于现场原位检测,在钢筋混凝土结构耐久性评定中被广泛应用。(2)间接评定钢筋锈蚀技术:①用保护层测定仪检测钢筋的混凝土保护层厚度是否足够。②测定混凝土电阻率。通常取四电极法测量。③混凝土中氯离子含量测试方法,评定氯盐对钢筋的锈蚀。④混凝土碳化深度的现场测试方法,是用2%酚酞酒精溶液喷洒在混凝土的新鲜断口处。若显示紫红色,则PH值大于10,说明未碳化;若保持无色,则PH值小于10,说明已碳化。如果碳化深度达到钢筋部位,混凝土失去保护作用,则钢筋可能被锈蚀。
3、桥梁检测新技术
(1)基于GPRS实现桥梁检测远程数据传输。早期的远程监测是利用专线或专用网络,将设备现场和控制中心连接起来,传感器采集到的状态信息按照一定的协议传送给控制中心。这种方式自成系统,数据传送快、安全,缺点是需要单独布设通信线路,当距离很远时,将大大增加工程的成本。随着互联网技术的不断发展、公用通信网络的进一步完善,利用GPRS来实现数据的远程传输已成为一种非常便捷的信息传递手段而应用于远程监测技术中。
(2)神经网络在桥梁检测中的应用。在实际桥梁检测过程中,要随时知道桥梁的受力情况是很难做到的,不仅要耗费巨大的人力、物力,而且在测量过程中,由于测量人员在技术上的差异性以及在繁重工作下引发的疲劳性,必然会在检测结果中引入较大的人为误差。如果使用人工神经网络方法构造BP模型,在桥梁结构受力之间建立映射关系,在实际的桥梁检测过程中,只需要对部分桥索受力情况进行实地检测,通过BP模型的映射,就可以得到其余桥索受力值。
(3)数字图像处理技术在桥梁检测中的应用。图像测量技术是近年来在测量领域中形成的新的测量技术。所谓图像测量就是测量被测对象时,把图像当作检测和传递信息的手段或载体加以利用的测量方法,其目的是从图像中提取有用的信号。这就避免了人工检测中存在的效率低、速度慢、重复可比性差、环境局限性大等弊端。而且,对于那些在检测人员所能触及到的范围以外的情况,通过传统方法量测,其难度和危险性是相当大的,且可能测不准。
(4)光纤应变传感器测试系统在桥梁检测中的应用。在桥梁工程中常用的无损检测方法是应变片电测技术,但常规电阻应变片的测试结果受温度、湿度、导线长短等环境因素的影响很大。光纤传感器是近10多年来迅速发展的一种新型传感器,由于它不仅具有非导电性、体积小、抗电磁干扰强等优点,而且能实时对一维连续空间作多点测量,因而能对许多大型设备或物体(如发电机组、智能大厦等)进行实时多点监测。采用光纤传感器测试系统既大大降低了单点检测成本,又消除了检测盲区。
(5)新型桥梁检测设备研制。新型桥梁检测设备研制主要有:新型桥梁检测车以及新型桥梁检测平台。这些先进的检测设备为桥梁工程检测提供了有力的技术支持。
结语
桥梁施工、检测管理工作需要相关部门的配合支持,对桥梁管理要科学化、系统化、及时化:必需配备桥梁检测仪器设备,并使之充分利用:定期组织桥梁施工养护技术人员的业务培训,增强其业务水平:积极采用新的技术及工艺。管理施工养护好桥梁是每个工程技术人员和施工养护人员的职责,这要求管护部门和人员加强责任感,精细化工作。确保桥梁的安全畅通。
参考文献:
[1]李永利,董伟.路面无损检测技术探析[J].交通标准化,20l1,243(8):78—80
[2]杨文俊.公路桥梁检测技术的研究[J].山西建筑,2008,(12):306-307.
[3]林炳哲.公路桥梁结构检测技术研究[J].科技信息,2008,(22):422
[4]陈步区.浅谈道路桥梁试验与施工检测.建材发展导向,2011第9卷第10期.
摘要;桥梁的施工建设关乎建设质量及其安全,对运输的服务与吞吐量都有直接的影响,左右着经济运行的好坏,我国的桥梁施工质量与安全保证存在着不足,而其中的检测技术尤为重要,论文探讨了我国桥梁的现状、存在问题和检测技术的应用等内容,以为检测技术在桥梁施工中的应用,相关论点作为同行参考借鉴之用。
关键词:检测技术;道路桥梁;施工
前言
目前,加强桥梁施工检测评定基础理论与技术研究,逐步实现桥检手段自动化、网络化、标准化提高桥检的效率与准确性,实现桥梁结构技术性状评定的科学化、规范化和专业化是桥梁施工检测发展的重要方向。桥梁施工检测的内容比较繁杂,涉及方方面面,按方法可分为动载、静载和无损;按时间可分为短期和长期;按性质可分为施工监控、成桥验收和运营期施工检测。桥梁施工检测除了有外观、线形等一般内容外,还有砼强度、裂缝、钢筋锈蚀、碳化、钢筋保护层厚度、电阻率、氯离子含量和自振频率等多项内容,与其相关的方法和技术手段也多种多样,各有特点。
1、桥梁桩基的检测的主要方式及存在的问题
随着桥梁工程的逐渐增多,自然少不了桩基础的大量使用,它被看做是桥梁的基础,因此,对于桩基础的质量检测就显得尤为重要,这也自然成了越来越多的人们关心关注的原因[4]。对于桥梁桩基的检测,是为了保证桩基的质量,确保桥梁的安全使用,这对于保护人们的生命安全有着十分重要的意义。
1.1桥梁桩基检测的方式方法
目前,我们所采用的对于桥梁桩基的检测方法,主要是动测法与钻芯法。其中的动测法又可分为两种方法(声波透射和低应变法),前者是对声学参数是否发生了不正常的情况,而判定其桩基的合格与否;后者则是对木桩内的频域及时域信号是否有明显的缺陷,而判断其桩基的合格与否。
1.2桥梁桩基检测技术应用中存在的问题及评定标准
某些由非检测技术的原因,发生的错误判断或者疏漏判断都会形成桥梁工程质量的安全隐患问题。同时,桥梁工程检测人员的专业技术水平不可能在一个平面上,那么,就必然会存在对检测方法、标准、质量上的理解差异性,这就形成了检测结果桩基的质量存在着十分明显的判断偏差。现在全国各个地区的桥梁工程建设,虽然都对桥梁的桩基进行了检测,但由于其评定标准,在质量范围上至今没有明确的规定,而个人对质量的规范检测评估把握上不尽相同,其结果就一定会有很大的不同。
2、材料特性调查
随着桥型的多样化以及新工艺的不断发展,将有越来越多的材料应用到桥梁结构中,但目前最基本,使用最广泛的还是钢筋和混凝土。钢材的强度一般以设计、施工有关资料为依据,不再检查,当怀疑钢材质量有问题或者资料不明确时应采取必要的措施截取试件进行材料试验。
2.1混凝土强度测定
混凝土的强度会随着时间的推移产生一些变化,比较大的桥梁通常会有同期的试块用以确定强度。对于没有试块的桥梁,目前测试方法主要有回弹法、超声波法、超声波———回弹综合法、贯入法、断裂法、取芯样试验法等。回弹法、超声波法以及综合法是属于非破损测试方法,应用较广泛,不少国家已有指南或标准。当由专业检测人员测试时,三种方法的测试结果平均误差约10%左右,相比较而言,超声波———回弹综合法检测精度要高一些。对于龄期在90d以上,采用回弹法要考虑混凝土表面碳化深度的修正。混凝土的湿度对回弹值和超声波脉冲速度都有一定的影响。
2.2钢筋锈蚀的评价技术
混凝土的密实度、渗水性、含水量、含氯盐量、碳化深度、保护层厚度不足和开裂等缺损,是导致钢筋锈蚀的诸多因素;反之,钢筋锈蚀又促使混凝土进一步破损。通过简单的外观检查、敲击检查可以检测程度较重的钢筋锈蚀现象。
其他检测方法有:(1)直接评定钢筋锈蚀技术:①电阻探测器技术是根据金属板锈蚀而变薄,其电阻增大的原理。②线性极化探测技术是根据电化动力学原理,测量试验电极间的微小电流。③半电池电位测量法是通过与一已知的、并保持常量的基准电极(半电池)的极电位相比较,能有效地测量混凝土中钢筋的极电位。便于现场原位检测,在钢筋混凝土结构耐久性评定中被广泛应用。(2)间接评定钢筋锈蚀技术:①用保护层测定仪检测钢筋的混凝土保护层厚度是否足够。②测定混凝土电阻率。通常取四电极法测量。③混凝土中氯离子含量测试方法,评定氯盐对钢筋的锈蚀。④混凝土碳化深度的现场测试方法,是用2%酚酞酒精溶液喷洒在混凝土的新鲜断口处。若显示紫红色,则PH值大于10,说明未碳化;若保持无色,则PH值小于10,说明已碳化。如果碳化深度达到钢筋部位,混凝土失去保护作用,则钢筋可能被锈蚀。
3、桥梁检测新技术
(1)基于GPRS实现桥梁检测远程数据传输。早期的远程监测是利用专线或专用网络,将设备现场和控制中心连接起来,传感器采集到的状态信息按照一定的协议传送给控制中心。这种方式自成系统,数据传送快、安全,缺点是需要单独布设通信线路,当距离很远时,将大大增加工程的成本。随着互联网技术的不断发展、公用通信网络的进一步完善,利用GPRS来实现数据的远程传输已成为一种非常便捷的信息传递手段而应用于远程监测技术中。
(2)神经网络在桥梁检测中的应用。在实际桥梁检测过程中,要随时知道桥梁的受力情况是很难做到的,不仅要耗费巨大的人力、物力,而且在测量过程中,由于测量人员在技术上的差异性以及在繁重工作下引发的疲劳性,必然会在检测结果中引入较大的人为误差。如果使用人工神经网络方法构造BP模型,在桥梁结构受力之间建立映射关系,在实际的桥梁检测过程中,只需要对部分桥索受力情况进行实地检测,通过BP模型的映射,就可以得到其余桥索受力值。
(3)数字图像处理技术在桥梁检测中的应用。图像测量技术是近年来在测量领域中形成的新的测量技术。所谓图像测量就是测量被测对象时,把图像当作检测和传递信息的手段或载体加以利用的测量方法,其目的是从图像中提取有用的信号。这就避免了人工检测中存在的效率低、速度慢、重复可比性差、环境局限性大等弊端。而且,对于那些在检测人员所能触及到的范围以外的情况,通过传统方法量测,其难度和危险性是相当大的,且可能测不准。
(4)光纤应变传感器测试系统在桥梁检测中的应用。在桥梁工程中常用的无损检测方法是应变片电测技术,但常规电阻应变片的测试结果受温度、湿度、导线长短等环境因素的影响很大。光纤传感器是近10多年来迅速发展的一种新型传感器,由于它不仅具有非导电性、体积小、抗电磁干扰强等优点,而且能实时对一维连续空间作多点测量,因而能对许多大型设备或物体(如发电机组、智能大厦等)进行实时多点监测。采用光纤传感器测试系统既大大降低了单点检测成本,又消除了检测盲区。
(5)新型桥梁检测设备研制。新型桥梁检测设备研制主要有:新型桥梁检测车以及新型桥梁检测平台。这些先进的检测设备为桥梁工程检测提供了有力的技术支持。
结语
桥梁施工、检测管理工作需要相关部门的配合支持,对桥梁管理要科学化、系统化、及时化:必需配备桥梁检测仪器设备,并使之充分利用:定期组织桥梁施工养护技术人员的业务培训,增强其业务水平:积极采用新的技术及工艺。管理施工养护好桥梁是每个工程技术人员和施工养护人员的职责,这要求管护部门和人员加强责任感,精细化工作。确保桥梁的安全畅通。
参考文献:
[1]李永利,董伟.路面无损检测技术探析[J].交通标准化,20l1,243(8):78—80
[2]杨文俊.公路桥梁检测技术的研究[J].山西建筑,2008,(12):306-307.
[3]林炳哲.公路桥梁结构检测技术研究[J].科技信息,2008,(22):422
[4]陈步区.浅谈道路桥梁试验与施工检测.建材发展导向,2011第9卷第10期.