浅析无损检测技术在路桥施工中的应用论文_王卓

浅析无损检测技术在路桥施工中的应用论文_王卓

湖南路港建设有限公司 413100

摘要:近些年来,无损检测技术在路桥建设施工中的应用提升到了相当的高度,无损检测技术在桥梁的养护、维修和改造上,发挥着重要的作用。但同时,还必须结合我国国情不断的对技术进行开发和创新,使无损检测技术在我国有更大的发展空间,也为我国的桥梁工程质量提供技术保证。基于此,本文就围绕无损检测技术在路桥施工中的应用展开分析探讨。

关键词:无损检测技术;路桥施工;应用

1、无损检测技术分析

1.1GPS桥梁三维位移检测技术

GPS检测技术主要利用导航卫星的实时站点三维坐标来进行检测。该检测的方法是,先将监测点均匀设置在桥梁上,并在管理中心设置GPS的基准站,然后配合计算机系统进行实时监测和检测。其具体的检测过程是,由基准站根据卫星信号各监测站发送分解算出的差分数据,各监测站算出各自的具体坐标数据后,将数据传输到控制中心的计算机系统,最后由计算机进行计算和分析。

1.2超声波技术

超声波检测技术是用一种短促的机械撞击产生低频应力波,传导至结构内部,如遇到均一介质,波速将不会发生变化,如遇到断裂面或不同介质临界面将会反射回来,反射波的形态来进行判断。来自冲击面、断裂面以及其他界面的多种波会产生瞬间共振,可以用来测定结构的完整性或裂隙的位置,记录下来的信号可以进一步提供有关空隙位置的信息。超声波可以应用于桥梁的综合检测和鉴定,也可以对桥的梁、板以及桩等结构物进行单一检测,以确定砼内部是否存在空隙,可以对结构完整性、安全性进行一个较为直观的判断。

1.3低应变检测技术

低应变反射法检测的主要原理是在桩基顶部得到瞬态激励脉冲的作用下,产生沿桩身向下的纵向振动的速度波,当速度波在向下传播途中,如果与变异波相遇,则会阻抗速度波继续向下传播,且速度波会产生反射与透射现象,当反射波传输到桩基的顶部时被安装在桩基桩顶的传感器设备接收,这样就可以得到相应的动态波形,然后仪器对反射波进行采集记录,根据反射回来收集到的速度波的基本特性,判断桩基的桩身缺陷程度及位置。

2、路桥工程应用

在后张法中,预应力筋的作用是承受荷载。混凝土达到规定强度以后,将预应力筋穿入事先埋入的预应力管道内,然后进行张拉,固定于构件的两端。之后在高压下将水泥浆注入管道,在钢筋和混凝土之间形成粘合剂,并填充所有空洞。灌浆中留下的任何孔洞都可能导致钢筋的腐蚀和结构的最终倒塌。这个案例的目的在于,进行实验室试验,分析冲击作用下反射信号,探测后张混凝土梁中的孔洞。为了模拟不同的检测过程,建造了若干已知缺损的试验性测试横梁。横梁为具有现实代表性的后张桥横梁。通过比较分辨率,选择合适的球轴承,以及所需波长和穿透深度。横梁上所用的较合适的球轴承是直径为10mm的球轴承。

试验过程中,通过一个传感器计算混凝土的速度,记录通过固体混凝土区域的频率,由此测量速度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实地探测时,测试的是横梁的侧面而非顶部,因为实地探测时很难接近顶部。测试发现,被测的所有横梁上的后部墙的频率与同批混凝土所铸造的横梁的频率相同。中空管道和灌浆管道之间的差别很容易辨别。纯净输入信号和有效反应信号的成功利用率是变化的,这取决于操作员。无效波形很容易从较好的重复性波形中区分出来。接着测试另一种横梁,它一半灌满灌浆,另一半是空的。探测横梁的总长度,以确定这种方法是否能鉴别部分灌注的管道的位置。这些测试的结果表明,即使管道是用塑料制成的,也能辨别出完全充注管道和完全中空管道的差别。

3、无损检测技术在路桥工程施工中的应用

无损检测技术作为快速、直观,且能够显示道桥内部状态的检测设备和技术手段,能够弥补传统方法的不足,它在开展道桥无损检测技术研究、建立科学的评价体系、改善路面设计等方面具有重要的意义,也必将带来道桥改造方案的优化和公路桥梁管养水平的提高。

3.1无损检测技术在路桥基桩检测中的应用

3.1.1检测桥梁工程基桩时,要因地制宜,选择合适的检测方法,确保基桩质量达标。对某些特定的桩型检测前要进行声测管的埋设,例如,嵌岩桩、特长桩,检测这两种桩型时均需用超声波透射法。低应变检测具有快速简便的优点,但是适用范围有一定的局限性,例如,不能准确对缺陷进行定性,定量分析效果也很差,有效检测长度受一些因素的制约,当桩为浅部缺陷桩或者长桩的长径比超过一定限度时,不能够判别整桩的完整性。

3.1.2对于长桩的检测,可以采用重型力棒,可增大锤击力度,同时提高锤击的速度,可以使脉冲宽度增大,这种激振方式能够使检测长度显著提高。如北京特大桥的钻孔灌注桩直径1.5米,桩长60.0米,是京沪高速铁路的试桩工程,采用合适的激发方式进行检测,桩底反射在很小的放大指数下就清晰可见。当桩身有浅部缺陷时,需要了解其其缺陷程度,激发时需采用硬质材料,这样激发出的高频脉冲波会使缺陷分辨率明显提高。

3.1.3桥梁基桩广泛采用的是嵌岩桩,为达到建设标准的要求,嵌岩段一般比较长,在一些特殊的地质条件下,长度甚至达到二十几米。此时,不能采用低应变法进行检测,岩层阻力会影响桩周的应力波,使其衰减或者发生扩散,减小有效的测试范围,因此,该方法不能客观评价整桩的桩底沉渣情况以及成桩的质量。

3.2无损检测技术在路桥结构中的应用

在公路桥梁结构中应用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。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。

在一些情况下无损测试更快捷,缩短了测试期间的交通管制时间,从而降低了成本。雷达可以快速扫描潜在的结构空洞,雷达在NDT中的使用证明了NDT的速度和便捷性。声传播的使用进一步说明了调查的有效性。声传播可以用于检测长护栏的潜在腐蚀。随后可对疑似区进行更细致的检测,例如使用钻孔、直接量测和超声技术来确定未腐蚀厚度。NDT间接测量了外形特征,测试结果依赖于信号在结构内非连续区的反射时间。该信号的速度依赖于结构材料的性质,该性质不一定明确。因此,需要专业知识和经验来解释收集的数据,并判断在物理特征或材料性质方面的意义。

通常情况下,进行无损测试时,将无损测试设备置于结构附近,正对结构或固定结构表面。无损测试最大的优点在于对结构不会造成损伤,从而避免了对可能已有损伤的结构的削弱。

结束语

综上所述,无损检测技术涉及到多个学科,它是一种综合性的应用技术,路桥施工中应用无损检测技术可以在不影响桥梁结构和构件性能的前提下,对道路桥梁进行无损检测工作,发挥了它不可忽视的重要作用,确保了道路桥梁是否仍有可以正常使用的性能,以及对出现损伤的部位进行及时的养护措施,保障道路桥梁正常使用。

参考文献

[1]王锐.无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用[J].山东交通科技2014.

[2]乔烈艳.无损检测技术在道路施工中的应用与发展[J].建材世界,2010.

论文作者:王卓

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期

论文发表时间:2018/1/11

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