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摘要:随着国民经济的发展,作为快捷运输的公路,也日新月异地发生着变化。作为连接道路的桥梁,起着至关重要的作用。公路桥梁造价昂贵,为此,人们在桥梁建设过程中,总是采取各种措施,确保工程质量。尽管如此,公路桥梁长期在自然环境和使用环境的作用下,逐渐产生损坏现象,这是一个不可逆转的过程。通过对桥梁工程的无损检测,对桥梁的损伤情况和程度进行诊断,对桥梁的可靠性、耐久性和承载能力进行评估。
关键词:无损检测技术;道路桥梁检测;应用分析
1 传统检测技术存在的不足
1.1 利用传统检测措施,进行随机取点的方法,对检测结果而言不具整体性和代表性。
1.2 在检测的过程中,因为检测选取的地点有限,覆盖密度不大。这样一方面会出现被漏检的地区,另外一方面会留下一定的安全隐患。
1.3 传统的检测技术在取样的过程中,由于使用的是钻孔取样,不仅会破坏路面,而且修补时会消耗大量人力物力财力。而无损检测技术的出现,不仅能够弥补传统技术的缺陷,而且在检测过程中能快速。直观地岁道路桥梁进行检测。无损检测技术的使用,对道路桥梁的建设和质量安全尤为重要,在不断优化道路桥梁改造方法的同时,提高了道路桥梁的质量水平。
2 道路桥梁检测中的无损检测技术
2.1 图像技术
图像技术主要是有两种,一种是激光全息图像摄影技术,另一种是红外成像技术。激光全息术的原理是取材料的全息图,然后对得到的图像进行分析,得到相关的力学量。除了观察整个领域外,它还具有直觉性和高精度的优点。红外成像技术是一种检测不同介质导热系数的方法。在热传感器上给出了结构的温度分布和热传导规律。测量数据以图像的形式显示,以反映结构的内部情况。
2.2 光纤传感检侧技术
光纤传感技术利用某些特定物理量的敏感特性,将外部物理量转化为光信号,直接进行测量。随着30多年的发展和进步,国内光纤技术也取得了长足的进步,并被广泛应用于生物医药、能源环保、工矿企业、航天、国防、军事等诸多领域。光纤传感技术在道路桥梁检测中的应用可以有效地检测道路桥梁的许多方面,包括应变特性、索力、预应力连续混凝土內应力等等。
2.3 超声波检侧技术
超声波检测技术是根据瞬间应力波原理对桥梁内的空隙之处进行检测。该技术采用小钢球对混凝土表层进行敲击,以较为短斩的机械撞击造成低频应力波,并传至道路桥梁结构的内部,从断裂面处反射出来,通过分析反射波形态对路桥的空隙处进行判断。该技术是通过利用来自多个方面的超声波而引起瞬间共振,一直对路桥裂隙、结构完整性进行检测,并且可从信号记录情况中了解空隙的位置。在道路桥梁的检测工作中应用超声波检测技术,一来可检测桥梁在桩、板、梁等方面的结构情况,二来可检测管道中有无空隙存在,如此一来便可对存在问题的道路桥梁及时采取维修措施。然而,该项技术仍存在需要改进的不足之处,该技术的检查结果比较容易受到多种因素的影响。以管道为例,管道内部若存在空气、水分或是蜂窝体均会影响检测结果,管道处于相交或相邻的状态下会影响检测结果,管道所采用材料的不同也会影响检测结果。
2.4 频谱分析技术
频谱分析和检测技术的基本原理是分析不同介质中传播的表面波的频率特性。利用力锤对路面结构表面施加瞬时垂直冲击力,可得到一组不同频率的瑞利面波。通过调整锤式或不同锤式的权重,可以得到相应频率分量的瑞利波信号。通过将传感器设置在不同的位置,可以检测到波的传播频率。频谱分析技术可以用来检测层状介质的厚度、均匀性和层间接触。
2.5 探地雷达检测技术
探地雷达是利用高频电磁脉冲波(10―1000mkz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,其特点是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;能在大范围内检测;不受周围环境影响,探地雷达探测的是来自地下介质交界面的反射波,通过探地雷达记录的反射波到达地面的时间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泛的应用。探地雷达在道路中具体应用主要是对道路面层厚度检测、道路基层密实性、基层厚度及高含水的检测以及挡土墙病害检测等。还可根据探地雷达的特性,将其运用于道路材质、裂缝、湿度,以及桥梁的结构检测等,但是这对于雷达的性能和检测分析人员提出了很高的要求,必须具备大量实测数据和丰富的工程实践才能较为准确根据波形判断相关结构层构成、变异等工程参数。虽然探地雷达在道路以及桥梁结构的检测方面具有广阔前景,但其价格一般比较昂贵、检测人员水平要求较高,这项技术有待于进一步研究推广。
3 道桥无损检测技术的发展前景
无损检测技术在道路桥梁工程中的应用和其它技术样是需要进行研究、开发和利用的。因此对于道桥工程无损检测技术的研究开发应用是一个较新的领域,需要我们在其应用领域中不断开拓,解决许多急待解决的问题这些问题主要表现在以下几个方面:一路线横断面设计中土石方比例以及挡土墙埋至深度的确定检测技术的研究和开发;二.利用探地雷达在路线勘测设计以及挡土墙埋至深度的确定检测技术的研究和开发;二.利用远红外线成像检测道桥结构的损伤识别;四.运用全球定位系统(GPS>测量桥梁变形,应用TRIP钢传感器对桥梁超载进行测量和监测等;五.利用强迫振动响应法定量评估桥梁下部结构,用激光振动计测量斜拉索索力以及量化的无损检测;六.用微波技术对疲劳裂纹进行探测和定量分析等等;七.利用超声波检测路面路基密实度及其平整度等等。
4 结语
综上所述,道路桥梁的无损检测技术(NDT)有较大的发展空间,包括超声检测、红外检测、声发射、自然电位检测、冲击回波检测、X射线检测、光干涉、脉冲雷达、振动试验分析等等。在道路桥梁结构中应用NDT,可以提高新建结构质量的安全性;可以提供结构损伤的标志,例如,污染程度,钢筋混凝土桥梁的氯侵蚀程度;可以记录支座处的声发射,反映了裂纹或过大的摩擦力或从垫层支座正在扩展的裂纹。无损检测的这些结果可以作为结构评估的辅助。
参考文献:
[1]谭松.道路桥梁无损检测技术的应用探析[J]建筑工程技术与设计,2014(29):439-439.
[2]印志斌浅谈道路桥梁无损检测技术及质量管理[J]四川水泥,2015(5):37-37.
[3]唐立琴.浅析无损检测技术在道路工程中的应用[J].今日科苑,2010,(08).2010,(04).
(作者单位:辽宁省公路勘测设计公司)
关键词:无损检测技术;道路桥梁检测;应用分析
1 传统检测技术存在的不足
1.1 利用传统检测措施,进行随机取点的方法,对检测结果而言不具整体性和代表性。
1.2 在检测的过程中,因为检测选取的地点有限,覆盖密度不大。这样一方面会出现被漏检的地区,另外一方面会留下一定的安全隐患。
1.3 传统的检测技术在取样的过程中,由于使用的是钻孔取样,不仅会破坏路面,而且修补时会消耗大量人力物力财力。而无损检测技术的出现,不仅能够弥补传统技术的缺陷,而且在检测过程中能快速。直观地岁道路桥梁进行检测。无损检测技术的使用,对道路桥梁的建设和质量安全尤为重要,在不断优化道路桥梁改造方法的同时,提高了道路桥梁的质量水平。
2 道路桥梁检测中的无损检测技术
2.1 图像技术
图像技术主要是有两种,一种是激光全息图像摄影技术,另一种是红外成像技术。激光全息术的原理是取材料的全息图,然后对得到的图像进行分析,得到相关的力学量。除了观察整个领域外,它还具有直觉性和高精度的优点。红外成像技术是一种检测不同介质导热系数的方法。在热传感器上给出了结构的温度分布和热传导规律。测量数据以图像的形式显示,以反映结构的内部情况。
2.2 光纤传感检侧技术
光纤传感技术利用某些特定物理量的敏感特性,将外部物理量转化为光信号,直接进行测量。随着30多年的发展和进步,国内光纤技术也取得了长足的进步,并被广泛应用于生物医药、能源环保、工矿企业、航天、国防、军事等诸多领域。光纤传感技术在道路桥梁检测中的应用可以有效地检测道路桥梁的许多方面,包括应变特性、索力、预应力连续混凝土內应力等等。
2.3 超声波检侧技术
超声波检测技术是根据瞬间应力波原理对桥梁内的空隙之处进行检测。该技术采用小钢球对混凝土表层进行敲击,以较为短斩的机械撞击造成低频应力波,并传至道路桥梁结构的内部,从断裂面处反射出来,通过分析反射波形态对路桥的空隙处进行判断。该技术是通过利用来自多个方面的超声波而引起瞬间共振,一直对路桥裂隙、结构完整性进行检测,并且可从信号记录情况中了解空隙的位置。在道路桥梁的检测工作中应用超声波检测技术,一来可检测桥梁在桩、板、梁等方面的结构情况,二来可检测管道中有无空隙存在,如此一来便可对存在问题的道路桥梁及时采取维修措施。然而,该项技术仍存在需要改进的不足之处,该技术的检查结果比较容易受到多种因素的影响。以管道为例,管道内部若存在空气、水分或是蜂窝体均会影响检测结果,管道处于相交或相邻的状态下会影响检测结果,管道所采用材料的不同也会影响检测结果。
2.4 频谱分析技术
频谱分析和检测技术的基本原理是分析不同介质中传播的表面波的频率特性。利用力锤对路面结构表面施加瞬时垂直冲击力,可得到一组不同频率的瑞利面波。通过调整锤式或不同锤式的权重,可以得到相应频率分量的瑞利波信号。通过将传感器设置在不同的位置,可以检测到波的传播频率。频谱分析技术可以用来检测层状介质的厚度、均匀性和层间接触。
2.5 探地雷达检测技术
探地雷达是利用高频电磁脉冲波(10―1000mkz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,其特点是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;能在大范围内检测;不受周围环境影响,探地雷达探测的是来自地下介质交界面的反射波,通过探地雷达记录的反射波到达地面的时间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泛的应用。探地雷达在道路中具体应用主要是对道路面层厚度检测、道路基层密实性、基层厚度及高含水的检测以及挡土墙病害检测等。还可根据探地雷达的特性,将其运用于道路材质、裂缝、湿度,以及桥梁的结构检测等,但是这对于雷达的性能和检测分析人员提出了很高的要求,必须具备大量实测数据和丰富的工程实践才能较为准确根据波形判断相关结构层构成、变异等工程参数。虽然探地雷达在道路以及桥梁结构的检测方面具有广阔前景,但其价格一般比较昂贵、检测人员水平要求较高,这项技术有待于进一步研究推广。
3 道桥无损检测技术的发展前景
无损检测技术在道路桥梁工程中的应用和其它技术样是需要进行研究、开发和利用的。因此对于道桥工程无损检测技术的研究开发应用是一个较新的领域,需要我们在其应用领域中不断开拓,解决许多急待解决的问题这些问题主要表现在以下几个方面:一路线横断面设计中土石方比例以及挡土墙埋至深度的确定检测技术的研究和开发;二.利用探地雷达在路线勘测设计以及挡土墙埋至深度的确定检测技术的研究和开发;二.利用远红外线成像检测道桥结构的损伤识别;四.运用全球定位系统(GPS>测量桥梁变形,应用TRIP钢传感器对桥梁超载进行测量和监测等;五.利用强迫振动响应法定量评估桥梁下部结构,用激光振动计测量斜拉索索力以及量化的无损检测;六.用微波技术对疲劳裂纹进行探测和定量分析等等;七.利用超声波检测路面路基密实度及其平整度等等。
4 结语
综上所述,道路桥梁的无损检测技术(NDT)有较大的发展空间,包括超声检测、红外检测、声发射、自然电位检测、冲击回波检测、X射线检测、光干涉、脉冲雷达、振动试验分析等等。在道路桥梁结构中应用NDT,可以提高新建结构质量的安全性;可以提供结构损伤的标志,例如,污染程度,钢筋混凝土桥梁的氯侵蚀程度;可以记录支座处的声发射,反映了裂纹或过大的摩擦力或从垫层支座正在扩展的裂纹。无损检测的这些结果可以作为结构评估的辅助。
参考文献:
[1]谭松.道路桥梁无损检测技术的应用探析[J]建筑工程技术与设计,2014(29):439-439.
[2]印志斌浅谈道路桥梁无损检测技术及质量管理[J]四川水泥,2015(5):37-37.
[3]唐立琴.浅析无损检测技术在道路工程中的应用[J].今日科苑,2010,(08).2010,(04).
(作者单位:辽宁省公路勘测设计公司)