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摘要:道路桥梁的检测是保证公路建设和公路管理质量的关键工作,本文就通过对道路桥梁检测的主要作用及几种常见的道路桥梁检测技术进行了分析,希望能为同行提供可借鉴的经验。
关键词:道路桥梁 检测技术 方法
中图分类号:U445 文献标识码:A
随着我国经济的飞速发展,我国的公路建设取得了令人瞩目的巨大成就。普通公路和高速公路的发展极大地提高了中国公路网的整体技术水平,优化了交通运输结构,有力的促进了我国经济的发展和进步。但同时,我国就不得不面临着公路建设和公路养护管理的双重任务,如何保证公路建设质量和进行科学合理的养护管理都是摆在公路建设者各管理者面前的重要任务。实践证明,建立有效的质量监理和管理保障体系是实现这两个任务的关键所在,而道路与桥梁工程的检测工作则是实现这一目标的重要手段。
1 道路桥梁检测的主要作用
1.1 通过对旧路的检测工作,可以为养护及改建提供准确依据
公路基本建设一般会经历三个阶段:新建阶段、新建与养护并重阶段、养护与改建阶段。从我国公路发展及路网公布的状况分析来看,我国部分省份地区已进入到了新建与养护并重阶段,对于较发达的地区,则已进入以养护、改建为重点的阶段。随着交通量的进一步增长和交通轴载的增加,各地大量的道路和桥梁都需要进行养护维修和改建加固。而对旧道路桥梁工程检测得到的数据,则是确定合理养护改建方案、进行科学养护管理的重要依据。
1.2 通过对新建公路的检测工作,可以保证工程质量
对于新建公路、道路与桥梁工程进行检测是确定工程设计参数、控制施工质量、工程验收评定的重要依据。新建公路施工前、施工中进行的检测工作,可以积累必要的原始技术资料;施工结束后的竣工检测,可以评估建设质量,这些都是保证新建公路工程质量的必要手段。在高等级公路建设中,桥梁工程不仅规模巨大,而且技术难度相对较高。为确保桥梁承载能力和质量,在大中型桥梁竣工后,均应进行鉴定检测。通过对测试结果的综合分析,掌握桥梁的技术状况,确定桥梁的使用条件,可以有效地保证桥梁结构物使用的安全性与耐久性。此外,对新型结构桥梁进行鉴定性监测工作,通过了解荷载作用下桥梁实际受力状态,探索具有普遍意义的规律,可为充实和发展桥梁结构计算理论积累丰富的经验和宝贵资料。
1.3 通过检测工作,为路网养护管理系统的形成提供数据基础
公路养护资金庞大,如何科学合理、经济地安排养护资金,是公路养护管理者需要面对的重要课题。随着道路桥梁检测技术、计算机及互联网技术的发展,一些发达国家陆续建立了区域内乃至全国的路网养护及管理系统,通过管理系统软件,应用系统分析的方法,使公路的管理和养护系统化、整体化,以最经济的投资使路网达到最高的服务水平。
2 道路与桥梁检测的技术分类
道路与桥梁检测技术是一门正在发展的新兴学科,融试验检测基本理论、测试操作技能及公路桥梁工程相关学科基础知识于一体。随着时代发展,机电工程、光电工程、工程动力学、自动控制与量测技术等现代科技,都强有力地促进和推动着道路与桥梁检测技术的发展。
2.1 机械类检测技术
此类技术是通过机械或人工动作而获得道路桥梁的技术参数和计量信息的一种技术手段,一般具有结构简单、制作容易、使用寿命长、故障率低以及价格便宜实用等优点,但由于机械类检测技术类本身固有的特性,往往存在测量精度低、操作劳动强度大、效率低等缺点。3m直尺、摆式摩擦仪、路基回弹模量检测、基于贝克曼梁的路面回弹弯沉检测、画线式路面车辙测定仪等都属于典型的机械类检测仪器。
2.2 机电类检测技术
机电检测技术是通过机械、人工和电子测试采集相结合而获得道路桥梁的技术参数和计量信息的一种技术手段。机电检测仪器通过机电转换、具有仪器牢靠、使用寿命长、价格合理、使用方便等优点。近十几年来,随着数字计算机工业的发展,机电类检测技术有和重大发展,测定应力、应变、位移等力学和位移参量的电子类、光纤类传感器和数字化仪表得到了广泛应用,大大提高了检测工作的精度和效率。
2.3 振动类检测技术
振动类检测技术是指利用机械振动以及由于机械振动引起的波(应力波)在结构中的振动特性及在土木工程介质中的传播特性获得道路桥梁的技术参数和计量信息的一种技术手段。基于振动和冲击原理的振动类检测技术,已成为近年来道路桥梁动态无损检测的一个热点。目前,桥梁动力检测、桩基反射波动力检测、SAWA表面波检测、FWD落锤式弯沉检测等技术都属于此类的典型检测技术。
2.4 雷达(电磁波)类检测技术
雷达无损检测是一种高新技术检测,其实质是超高频电磁波发射与接收技术。雷达技术用于路基路面物理力学指标的无损检测开始于20世纪80年代后期,欧、美最早应用,到我国应用的时间大约在90年代初。雷达波由于自身激振产生,直接向路基路面发射射频电磁波,通过波的反射与接收获得路基路面的采样信号,再经过硬件与软件及图文显示系统,得到检测结果。
2.5 超声波类检测技术
超声波检测技术是一种利用超声波的传播特性进行道路桥梁检测的无损检测新技术。超声波是一种频率高于人耳所能听到的频率的声波。人耳能听到的声波频率范围为20Hz至20kHz,而超声波的频率超过了20kHz。由于超声波是属于波的一种,因此,它在传输过程上同样服从于波的传输规律。利用这些特点,也可以使之为工程质量监控服务,达到无损、快速的检测要求。
2.6 射线类检测技术
射线是同位素或核子散发的一种无形能束。同位素中的某些元素所散发的能束,与土壤的密度与水分有着十分密切的关系,而且具有十分明显的规律性。射线检测技术就是利用了某些同位素的这种特性来进行工程检测的技术。射线检测技术具有快速、无损(或有损)、测法简单的独特优点。因而,国内外许多专家较早地设计了核子检测仪器,用于土壤密实度与土壤含水量的测定。国外从20世纪50年代末到60年代初开始采用核子法测量土壤密实度,美国、日本、英国、法国等国家相继开发了仪器,并在土木工程中广泛应用。目前,这种技术在我国公路工程中也得到较好的应用。
2.7 摄像类检测技术
摄像检测技术在欧、美试用于20世纪70年代(野外摄像,人工读数)。我国传统的路面病害检测均用眼睛观察记数,以作为养护修补的基本依据,但测记效率与准确度较低。80年代以来,随着我国高等级公路修建,在引进外國技术的基础上,发展了我国高等级路面(包括桥梁)养护评价系统,需要对路面(主要对高等级公路的沥青混凝土路面)的状况定期作出快速评价,以便作出合理、科学的养护投资安排。在我种情况下,我国开始重视了公路路面(主要是沥青混凝土路面)的病害摄像检测,并进行了路面摄像检测仪器科技研发和实际应用。
2.8 集成检测技术
集成检测技术是指将单项测量技术按一定要求组装在同一辆车上的一种检测技术。国外许多国家对道路桥梁的物理力学指标都是实行单项测量,该种测量的效率不高并且增加了每次没测量的投资费用。高速公路的迅速发展使很多国家更注重于检测效率与质量。法国、加拿大、澳大利亚等国已率先开发了集成检测技术。我国近年来也开展了此方面的研发工作,于是就出现了代表集成检测技术的多功能道路检测仪、高智能路面检测车、模块化路面测试系统、桥梁多功能检测车等。这些集成类检测设备往往一机多能,如多功能路面测试车可以同时里进行路况摄像、路况监测分析、裂缝探测,路面纹理测试,车辙及横断面测试,中标反光监测、摩擦系统测定等多种功能,大提高了检测效率。
结束语:综上所述,道路桥梁检测技术的应用不仅可以为养护与改建提供诊依据,还可以相应的保证道路桥梁的工程质量,因此,在进行道路桥梁检测时一定要根据其特征和技术特点来选择科学合理的检测技术,以保证结果的有效性和合理性。
参考文献:
[1] 苏淑芳 论公路桥梁检测技术及其应用 交通标准化 2013(06)
[2] 黄友明 张小玉 公路桥梁检测技术的探讨 北方交通 2013(04)
关键词:道路桥梁 检测技术 方法
中图分类号:U445 文献标识码:A
随着我国经济的飞速发展,我国的公路建设取得了令人瞩目的巨大成就。普通公路和高速公路的发展极大地提高了中国公路网的整体技术水平,优化了交通运输结构,有力的促进了我国经济的发展和进步。但同时,我国就不得不面临着公路建设和公路养护管理的双重任务,如何保证公路建设质量和进行科学合理的养护管理都是摆在公路建设者各管理者面前的重要任务。实践证明,建立有效的质量监理和管理保障体系是实现这两个任务的关键所在,而道路与桥梁工程的检测工作则是实现这一目标的重要手段。
1 道路桥梁检测的主要作用
1.1 通过对旧路的检测工作,可以为养护及改建提供准确依据
公路基本建设一般会经历三个阶段:新建阶段、新建与养护并重阶段、养护与改建阶段。从我国公路发展及路网公布的状况分析来看,我国部分省份地区已进入到了新建与养护并重阶段,对于较发达的地区,则已进入以养护、改建为重点的阶段。随着交通量的进一步增长和交通轴载的增加,各地大量的道路和桥梁都需要进行养护维修和改建加固。而对旧道路桥梁工程检测得到的数据,则是确定合理养护改建方案、进行科学养护管理的重要依据。
1.2 通过对新建公路的检测工作,可以保证工程质量
对于新建公路、道路与桥梁工程进行检测是确定工程设计参数、控制施工质量、工程验收评定的重要依据。新建公路施工前、施工中进行的检测工作,可以积累必要的原始技术资料;施工结束后的竣工检测,可以评估建设质量,这些都是保证新建公路工程质量的必要手段。在高等级公路建设中,桥梁工程不仅规模巨大,而且技术难度相对较高。为确保桥梁承载能力和质量,在大中型桥梁竣工后,均应进行鉴定检测。通过对测试结果的综合分析,掌握桥梁的技术状况,确定桥梁的使用条件,可以有效地保证桥梁结构物使用的安全性与耐久性。此外,对新型结构桥梁进行鉴定性监测工作,通过了解荷载作用下桥梁实际受力状态,探索具有普遍意义的规律,可为充实和发展桥梁结构计算理论积累丰富的经验和宝贵资料。
1.3 通过检测工作,为路网养护管理系统的形成提供数据基础
公路养护资金庞大,如何科学合理、经济地安排养护资金,是公路养护管理者需要面对的重要课题。随着道路桥梁检测技术、计算机及互联网技术的发展,一些发达国家陆续建立了区域内乃至全国的路网养护及管理系统,通过管理系统软件,应用系统分析的方法,使公路的管理和养护系统化、整体化,以最经济的投资使路网达到最高的服务水平。
2 道路与桥梁检测的技术分类
道路与桥梁检测技术是一门正在发展的新兴学科,融试验检测基本理论、测试操作技能及公路桥梁工程相关学科基础知识于一体。随着时代发展,机电工程、光电工程、工程动力学、自动控制与量测技术等现代科技,都强有力地促进和推动着道路与桥梁检测技术的发展。
2.1 机械类检测技术
此类技术是通过机械或人工动作而获得道路桥梁的技术参数和计量信息的一种技术手段,一般具有结构简单、制作容易、使用寿命长、故障率低以及价格便宜实用等优点,但由于机械类检测技术类本身固有的特性,往往存在测量精度低、操作劳动强度大、效率低等缺点。3m直尺、摆式摩擦仪、路基回弹模量检测、基于贝克曼梁的路面回弹弯沉检测、画线式路面车辙测定仪等都属于典型的机械类检测仪器。
2.2 机电类检测技术
机电检测技术是通过机械、人工和电子测试采集相结合而获得道路桥梁的技术参数和计量信息的一种技术手段。机电检测仪器通过机电转换、具有仪器牢靠、使用寿命长、价格合理、使用方便等优点。近十几年来,随着数字计算机工业的发展,机电类检测技术有和重大发展,测定应力、应变、位移等力学和位移参量的电子类、光纤类传感器和数字化仪表得到了广泛应用,大大提高了检测工作的精度和效率。
2.3 振动类检测技术
振动类检测技术是指利用机械振动以及由于机械振动引起的波(应力波)在结构中的振动特性及在土木工程介质中的传播特性获得道路桥梁的技术参数和计量信息的一种技术手段。基于振动和冲击原理的振动类检测技术,已成为近年来道路桥梁动态无损检测的一个热点。目前,桥梁动力检测、桩基反射波动力检测、SAWA表面波检测、FWD落锤式弯沉检测等技术都属于此类的典型检测技术。
2.4 雷达(电磁波)类检测技术
雷达无损检测是一种高新技术检测,其实质是超高频电磁波发射与接收技术。雷达技术用于路基路面物理力学指标的无损检测开始于20世纪80年代后期,欧、美最早应用,到我国应用的时间大约在90年代初。雷达波由于自身激振产生,直接向路基路面发射射频电磁波,通过波的反射与接收获得路基路面的采样信号,再经过硬件与软件及图文显示系统,得到检测结果。
2.5 超声波类检测技术
超声波检测技术是一种利用超声波的传播特性进行道路桥梁检测的无损检测新技术。超声波是一种频率高于人耳所能听到的频率的声波。人耳能听到的声波频率范围为20Hz至20kHz,而超声波的频率超过了20kHz。由于超声波是属于波的一种,因此,它在传输过程上同样服从于波的传输规律。利用这些特点,也可以使之为工程质量监控服务,达到无损、快速的检测要求。
2.6 射线类检测技术
射线是同位素或核子散发的一种无形能束。同位素中的某些元素所散发的能束,与土壤的密度与水分有着十分密切的关系,而且具有十分明显的规律性。射线检测技术就是利用了某些同位素的这种特性来进行工程检测的技术。射线检测技术具有快速、无损(或有损)、测法简单的独特优点。因而,国内外许多专家较早地设计了核子检测仪器,用于土壤密实度与土壤含水量的测定。国外从20世纪50年代末到60年代初开始采用核子法测量土壤密实度,美国、日本、英国、法国等国家相继开发了仪器,并在土木工程中广泛应用。目前,这种技术在我国公路工程中也得到较好的应用。
2.7 摄像类检测技术
摄像检测技术在欧、美试用于20世纪70年代(野外摄像,人工读数)。我国传统的路面病害检测均用眼睛观察记数,以作为养护修补的基本依据,但测记效率与准确度较低。80年代以来,随着我国高等级公路修建,在引进外國技术的基础上,发展了我国高等级路面(包括桥梁)养护评价系统,需要对路面(主要对高等级公路的沥青混凝土路面)的状况定期作出快速评价,以便作出合理、科学的养护投资安排。在我种情况下,我国开始重视了公路路面(主要是沥青混凝土路面)的病害摄像检测,并进行了路面摄像检测仪器科技研发和实际应用。
2.8 集成检测技术
集成检测技术是指将单项测量技术按一定要求组装在同一辆车上的一种检测技术。国外许多国家对道路桥梁的物理力学指标都是实行单项测量,该种测量的效率不高并且增加了每次没测量的投资费用。高速公路的迅速发展使很多国家更注重于检测效率与质量。法国、加拿大、澳大利亚等国已率先开发了集成检测技术。我国近年来也开展了此方面的研发工作,于是就出现了代表集成检测技术的多功能道路检测仪、高智能路面检测车、模块化路面测试系统、桥梁多功能检测车等。这些集成类检测设备往往一机多能,如多功能路面测试车可以同时里进行路况摄像、路况监测分析、裂缝探测,路面纹理测试,车辙及横断面测试,中标反光监测、摩擦系统测定等多种功能,大提高了检测效率。
结束语:综上所述,道路桥梁检测技术的应用不仅可以为养护与改建提供诊依据,还可以相应的保证道路桥梁的工程质量,因此,在进行道路桥梁检测时一定要根据其特征和技术特点来选择科学合理的检测技术,以保证结果的有效性和合理性。
参考文献:
[1] 苏淑芳 论公路桥梁检测技术及其应用 交通标准化 2013(06)
[2] 黄友明 张小玉 公路桥梁检测技术的探讨 北方交通 2013(04)