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摘要:近年来随着我国社会经济的快速发展,很多道路桥梁的运行情况已经不能满足道路正常承载需求,如何在不损害或不影响路桥使用性能的情况下,对其进行实时检测与维护,成为人们探讨的重要课题,而无损检测技术的出现则很好的满足这一要求。下面笔者尝试对无损检测技术进行系统分析,并着重探析道路桥梁检测中对无损检测技术的应用。
关键词:道路桥梁;无损检测技术;应用分析
1引言
近年来随着我国科技水平的迅速发展,道路桥梁检测技术产生有效进展,日益兴起的无损检测技术,可在对道路桥梁结构不产生损害时,检测其性能,对道路桥梁符合有关标准的具体内容要求进行客观评估。
2无损检测技术对于道路桥梁检测的意义
道路桥梁工程不仅关系着我国交通运输的整体效率,也关系着交通安全和人们的生命财产安全。相比较建筑工程,道路桥梁工程的施工具有点多、线长、面广的特点,而且工程投资巨大,施工周期更长,在施工阶段存在很多可能对工程质量产生影响的因素,任何一个施工环节出现问题,都会对工程质量造成影响,因此需要切实做好道路桥梁检测工作。检测技术是道路桥梁工程技术管理中一个非常重要的组成部分,也是施工控制和竣工验收的核心环节,通过对构件、材料等的检测,技术人员能够对道路桥梁工程的质量作出合理评价,以此来保证材料和构件的质量。而从保证道路桥梁使用安全,延长道路桥梁使用寿命的角度,做好检测工作尤其重要,无损检测技术的应用,能够在不破坏道路桥梁原本结构的情况下,对其质量和性能参数进行检测,对照相关标准,可以及时找出其中存在的缺陷和问题,督促施工单位进行处理,从而保障道路桥梁工程的稳定运行,提高工程的经济性和安全性。
3道路桥梁检测中无损检测技术的具体应用
3.1超声波检测技术
桥梁和道路在运营的过程中,经常会有载荷较大的车辆经过,需要承受较大的压力,并且由于道路和桥梁路面的不平整度影响,桥梁和道路承受的压力常为交变的压力,因而在长期的承受载荷过程中,经常会出现断裂损伤及疲劳载荷下的破坏。疲劳破坏是长时间下,桥梁和道路的突然破坏,因而必须对桥梁进行实时的检测,避免疲劳损伤进一步破坏,形成巨大的经济损失。超声波无损探伤方法,主要是利用超声波发生器或者物体撞击桥梁或者路面,在桥梁和路面中,此处产生的低频应力波将会随时间传播,传播到断裂面和一些连接处时,会被发射回检查的设备,通过对反射回的声波和发出的声波的对比,最终分析出断裂面的具体形貌。通过专业的设备进行分析和比较,可以得出损伤具体存在的位置。超声波的无损探伤方式,在一定程度上具有较好的准确性,然而在精度上依然存在一定的问题,并且将超声波利用进行无损探伤只能够检测出损伤存在的大致位置,不能够检测出损伤的具体形式,因而需要进行方式的改进。
3.2光纤传感检测技术
目前光纤传感器已在我国各领域得到了比较广泛的应用,特别是在土木工程领域应用非常普遍,道路桥梁工程中主要用于测量混凝土结构内部应力、混凝土结构变形等相关问题。此外,技术人员还会利用这项技术对桥梁整体运行的健康情况进行检测,分析桥梁整体结构。光纤传感器是一种全新的应变传感器,目前在道路桥梁工程领域的应用频率非常高,可以实时测量结构内部各项物理量,还可以检测混凝土结构内部的损伤状况、内部损伤发生之后的应变反应等等,并结合其应变关系曲线推算出混凝土结构内部损伤的形成原因与具体方式等等。通过相关试验论证证实,光纤测试荷载能力远远高于应变片测试线性。但在道路桥梁施工过程中必须解决好光纤布设的问题,避免出现传感器损坏,才能确保测量精准度。
3.3图像检测技术
在实际应用中该技术主要有两种类型,一是红外成像技术,采用红外热像仪测量产生于物体不同部位的红外线辐射,根据测量结果中的温度分布情况对红外热像图进行构建,进而实现有效检测结构内部及材料中存在的不足之处。主要基本原理是材料各部分的导热性能差异,对道路桥梁结构内部温度及热传导分布等情况采用高精度热敏感传感器进行检测,结合检测结果构建红外热像图,使结构内部具体情况得到准确展现,比较图像中的有关数据,检测人员可准确判断道路桥梁具体情况;另一种类型是激光全息技术,相应图像采用全息摄影获取,再深入分析图像中的有关数据,对力学参数进行计算,据此对道路桥梁实际状态进行科学判断。图像检测技术不只是检测精度较高,还可全面进行检测,结果具有较强的直观性,在道路桥梁无损检测中的应用比较广泛。
3.4地质雷达检测技术
地质雷达在进行道路桥梁检测中主要是通过雷达波的折射 - 反射的原理来进行的。图 1 即为某道路桥梁路基缺损检测图,该图自下而上主要为路基、基层与面层,如果路基的某个层次中出现了一定的空洞问题,雷达波的传播就会存在明显的异常。雷达设备主要就是利用数据的分析可以获取剖面信息,进而可以利用剖面所表现出的状态以准确的确定路基出现的缺损问题。在检测中发现异常情况之后,被检测的部分与异常的界面出现两侧电性差的问题,就会有非常强烈的反射波存在。同时,该界面也是物性特变点,也容易形成绕射波,在该波的时间剖面上会主要是以双曲线的形式存在,也容易造成雷达图像存在紊乱的问题,也会存在有同相轴不连续的问题。此时就能够准确的确定异常情况的位置与深度尺寸,最终实现病害类型、程度的检测确定。
4道路桥梁无损检测技术应用的主要方法
4.1电化学测试法
电化学法工作的原理主要包括:混凝土之中钢筋会出现腐蚀,产生相应的化学反应,通过对化学反应进行评价的方式来判断钢筋的腐蚀状况。现在,电化学测试法主要采用的是半电池电位法。在应用这一方法开展检测时,能够通过对混凝土碳化的深度来分析桥梁结构的腐蚀状况。根据桥梁的状况,运用风险评估和危险性分析等,对桥梁的连接构件、桥面、支座以及上下结构等予以系统的分析与检测,并且对养护过程中发现的问题予以复查,采取切实有效的措施对那些有问题的桥梁进行检修,从而切实保证桥梁的安全性。
4.2机敏混凝土测试法
机敏混凝土检测法是在无损检测技术之上所出现的方法,其不仅具有无损检测的特点,并且还能够有效的提升道路桥梁的检测水平,切实有效的避免检测疏漏问题。机敏混凝土检测法的工作原理主要是运用掺入短切碳纤维或纳米粒子的方法,使得混凝土的结构得以改变,进而确保混凝土具备较高的压敏性。而混凝土的压敏性会根据电阻的变化而产生变化,因此,能够通过预测的方式来对混凝土的应变或应力进行分析。
5结束语
总之,在道路桥梁工程检测中无损检测技术的应用可保证道路桥梁工程施工质量,建设成本得到进一步控制,延长道路桥梁正常使用寿命等方面起到应有的作用。检测人员对该技术原理及应用方法加深了解,进一步提高业务能力,结合道路桥梁工程实际,充分利用无损检测技术的优势,使检测结果的可靠性得到明显提高,进而促进我国交通运输事业的健康发展。
参考文献
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论文作者:向丽
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第07期
论文发表时间:2019/7/2
标签:桥梁论文; 道路论文; 检测技术论文; 混凝土论文; 桥梁工程论文; 损伤论文; 结构论文; 《工程管理前沿》2019年第07期论文;