摘要:随着经济和各行各业的快速发展,大多数高速公路桥梁是钢筋混凝土结构,钢筋混凝土结构的质量对公路桥梁整体质量影响较大。为了减少桥梁结构的整体病害,高速公路钢筋混凝土桥梁施工后,有必要对桥梁质量进行检测。本文主要论述了钢筋混凝土桥梁结构的不足之处以及常用的桥梁质量检测技术,以混凝土桥梁快速检测为例,说明混凝土检测技术在我国桥梁质量识别应用中的重要性。
关键词:公路钢筋混凝土;桥梁结构;桥梁病害;检测技术
引言
在桥梁工程中,试验检测技术具有十分重要的意义。只有做好了试验检测工作,才能进一步确保桥梁工程的坚固性与稳定性,同时还能使其应用型也得到切实的保障。近年来随着桥梁建设过程中各种应用技术的不断进步,在试验检测工作中,不论是检测所用的设备、还是使用的手段以及开展过程中应用的流程也都有了不同程度的更新及优化,并为高效准确检测桥梁工程创造了更加有力的条件。
1桥梁无损检测分析与评价
1.1桥梁无损检测方法介绍
1)无损检测不同于非无损检测,无损检测是利用超声波技术检测桥梁混凝土内部,非无损检测是指无损伤的物理试验,利用波形和其他因素通常用于对混凝土进行内部分析并维持损伤情况。2)半破损法主要所指的是确保构件承载力完好无损,并且在实现这一条件之后,再对构件展开局部破坏性试验,在实际使用过程当中,使用频率较高的方式主要有钻芯法等。3)动力试桩法此类方式通常情况下会被划分为两种不同的形式,即大应变法和小应变法。这两种方式虽然都同属于动力试桩法,但是在实际运用当中具有一定的差异,这种方式能够十分快速且精确地评价灌注桩混凝土的缩颈、断桩等等一系列不足之处,但若将此类方式使用到承载力的测量问题上,就很有可能会导致误差增大。
1.2桥梁无损检测的评价
桥梁外观检测通常分为以下几类,它主要包括测量桥梁的整体和局部几何尺寸,检测结构病害等。如果前后所检测的桥梁并不是属于同一类型,那么最终所得出的检测数据,往往也会存在着较大的差异。站在表观检测的角度来看待这一问题时能够发现,必须要达到能够定量展现桥梁的结构情况,按照相关规定来测量出桥梁技术的实际级别。检测材料主要所展现的实际上是桥梁结构材料现阶段所具备的损耗数值。桥梁无损检测在未来的主要发展方向是表观检测,以及材料检测水平这两个主要方面,通过上述两方面的分析最终实现对有关设备的更新换代。
2钢筋混凝土桥梁结构的不足之处
2.1钢筋拉力受混凝土制约
钢筋混凝土桥梁结构中,受力的钢筋布置在梁的受拉区,钢筋虽然可以承担梁结构产生的荷载,但由于钢筋和混凝土结构粘连在一起,因此钢筋与混凝土结构需要共同承担变形,钢筋也就相应承受了来自混凝土结构的预应力,拉力受混凝土受力的制约,一旦混凝土结构发生受力变形,钢筋结构也会发生结构变形。
2.2装配式钢筋混凝土桥梁使用跨度较小
我国当前的桥梁结构主要为浇筑式钢筋混凝土结构,部分桥梁结构采用装配式结构。装配式结构虽然施工效率较快,施工质量标准化程度较高,但由于施工成本较高,装配式钢筋混凝土桥梁结构的使用范围较小。一般装配式钢筋混凝土简支桥梁结构适用于跨度小于20米的桥梁,连续桥梁和悬臂梁适用于跨度60-70米之内的桥梁结构。
2.3试验检测仪器精度不高
在有些桥梁工程的试验检测工作中多数都以表面检测为主,也就是目测的方式,通过借鉴工作人员的过往经验来判断路桥工程是否存在问题,一旦发现问题再进行下一步检测。此种检测方式必然存在较大的风险,且容易受到检测人员的经验、能见度以及检测时间段内路段的交通情况、外界气候环境等多种因素的影响,并极易产生误差。再加上有些检测工作中使用的试验检测仪器的精度也不高,就会更加影响最终的检测结果。
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3桥梁试验检测常用的技术
3.1钢筋检测技术
钢筋混凝土桥梁结构中,钢筋材料的质量直接影响着桥梁结构的质量。钢筋试验检测主要指检测钢筋的质量,包括检测钢筋锈蚀情况、抗拉性、韧性等。应用观察法直接检测钢筋的生锈情况,应用半电池电位测量法检测钢筋的锈蚀情况,或应用电阻探测仪检测电阻变化情况,分析钢筋锈蚀情况。应用环境间接检测法检测钢筋混凝土保护层的厚度。如四电极法测量混凝土电阻,保护层测定仪测定混凝土厚度,最后综合分析钢筋锈蚀情况。
3.2混凝土检测技术
混凝土是构成钢筋混凝土桥梁结构的主要材料,混凝土结构的质量对于桥梁结构的稳定性和使用寿命有直接的影响。钢筋混凝土桥梁结构的80%病害来自于混凝土结构。混凝土结构的主要病害表现为混凝土抗拉性、韧性、强度、碳化程度等不达标。混凝土结构试验检测需要采用钻芯取样法进行混凝土的质量检验。混凝土强度检验用回弹法与酚酞试剂检测法相结合或超声波检测法。钻芯取样法检测结果准确,但对于桥梁结构而言,更适合应用超声波检测法,对于桥梁结构的损坏程度较小。
3.3静载试验检测技术
公路钢筋混凝土桥梁结构整体性能对于桥梁的使用寿命影响较大,一般整体性能越好,桥梁整体的受力均匀、稳定性越好,使用寿命越长,整体性能越差,桥梁各钢筋混凝土结构受力差异性越明显,桥梁稳定性受到影响,使用寿命自然受影响。静载试验检测就是为了测试钢筋混凝土桥梁整体性能及受力情况。静载试验需要应变仪、位移计、百分表检测桥梁构件的试验参数,再将检测参数与计算值相比较,即可了解桥梁的成桥质量和结构承载能力。
3.4动载试验检测技术
首先应用传感器、示波器、记录仪等仪器的试验数据,再应用数字处理技术处理收集的信息。动载检测常用自由振动衰减法、共振法和自然法,其中最能体现钢筋混凝土桥梁结构动载性能的参数为冲击系数、振型、阻尼和固有频率,这些参数能表明钢筋混凝土桥梁结构的材料特性和结构特性。如桥梁刚度、钢筋及混凝土抗拉性能等。
3.5裂缝和损伤的检测技术
裂缝和损伤是钢筋混凝土桥梁运营过程中难以避免的问题,因此公路钢筋混凝土桥梁必须加强裂缝和损伤检测技术,做好质量防范。裂缝和损伤技术应用射线检测技术对桥梁结构进行探伤检测。不同材料由于属性不同,探伤检测的成像结果存在差异性。射线探伤检测的原理就是不同材料红外线辐射的差异特性实现的,红外线辐射后有裂缝和损伤部位的钢筋混凝土桥梁结构转化的热图像缺陷明显,从而有助于快速的找到桥梁结构质量存在问题的部位,并对缺陷部位进行修复。值得注意的是,射线检测技术具有一定的放射性,实施探伤检测的技术人员需要做好保护措施,防止检测过程中发生探伤事故。
3.6弯沉检测技术
当标准轴载作用在规定范围内时,多使用弯沉检测技术,检测的部位主要集中在路基路面表面的轮迹位置处。通过弯沉检测技术的使用,可以准确检测出路基以及路面是否存在垂直变形,并最终判断出路桥工程的建成质量。而在应用此技术时使用的沉仪法主要有如下几类,如自动弯式、落锤式弯沉以及滚轮式弯沉等。但不论使用何种方法,最终都能准确得出路基或路面的变形值。而在实际的使用过程中只需要结合工程的实际情况选择出最为适宜的检测方法,以此来获得最佳的检测结果。
结语
综上所述,现阶段我国在桥梁检测领域当中,依旧存在着一定的不足之处。我国经济快速发展,科学技术也随之不断进步,正是在这样的时代背景之下,我国桥梁检测技术也逐渐变得越来越成熟和完善。因此,只有将更多的精力投入到技术创新上,才能够更好的促进该项技术的发展,这样才能够更好地完成桥梁的维护工作。
参考文献:
[1]刘沐宇,袁卫国.桥梁无损检测技术的研究现状与发展[J].中外公路,2002(6):34-37.
[2]张奔牛,李星星,宋军,等.激光投射式位移传感技术在桥梁挠度检测中的应用研究[J].传感技术学报,2009(5):755-759.
论文作者:龚宸
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签:桥梁论文; 钢筋混凝土论文; 结构论文; 钢筋论文; 检测技术论文; 混凝土论文; 混凝土结构论文; 《基层建设》2020年第1期论文;