中国水利水电第七工程局有限公司机电安装分局 四川彭山 620860
摘要:随着我国经济的快速发展，各行各业都得到了前所未有的进步，尤其是桥梁工程，钢结构在桥梁建造中应用比较普遍，其结构的安全性受到了人们的广泛关注，需要进一步加强质量检测，其中无损检测备受人们青睐，它能够实现对不同钢结构部位的探伤，获得良好的检测效果。本文首先介绍了无损检测技术，然后结合实际案例，给出了无损检测技术在桥梁结构中的应用特点，希望本文的工作能为从事相关工作的人员提供一定的指导和帮助。
关键词:无损检测技术；桥梁工程施工；钢结构
0引言
桥梁钢结构应用比较普遍，但是在一些项目中容易出现质量事故，其可靠性和安全性受到了人们高度关注，主要是设计方面的问题，与现场安装、原材料选用等密切相关，值得一提的是焊接质量对于整个钢结构桥梁来说至关重要。焊接过程中应严格遵守规章规范，加工制作与现场安装需格外小心，在不损坏钢结构的前提下，利用先进的物理和化学方法，结合设备和技术，对钢结构的表面进行检测和测试，以确保其内部无明显的缺陷。
1无损检测技术概述
采用无损检测技术可以保障结构桥梁使用的安全性，且对于降低成本、确保质量有很大的帮助。在桥梁结构检测中应用最普遍的为以下几种：第一，射线检测。1930年初射线检测技术得到了广泛应用，尤其在机械、航天领域，射线强度会出现不同的衰减，当射穿物体后，衰减幅值与物理和化学性质有关。若物体内部存在缺陷，射线将出现衰减现象，最终无损和有损区域出现差异，采用射线技术能够判断缺陷程度，射线检测方法包含X射线、Y射线、中子射线。桥梁应用中，应用x射线较多。其最大的的优点就是无损性，并且简单实用，具有十分明显的优势，且可以清楚的显示出直观图。第二，渗透检测。一般情况下，对于非多孔类材料表面相对较小、难以分辨，多采用渗透检测技术。该技术应用过程中采用渗透剂来实现对待检测对象渗透，渗透剂能够进入材料内部，然后将其表面过多的渗透剂清洗掉，通过对试件干燥处理，并添加少量显像剂，在毛细现象作用之下可吸附缺陷渗透剂，利用光源能够在有缺陷的部位显示渗透剂痕迹，然后用以判别缺陷的形貌特点。此外，渗透技术还有比较多的优点，如检测的灵敏度高、操作方便、直观明了。该方法通常应用在工件表面缺陷检测，对参与检测人员的视力和试品的光洁度有比较高的要求。第三，涡流检测。对于钢铁、石墨等材料可应用涡流检测技术，可检测材料的表面和缺陷。该技术应用的过程为：在导电体表面放交流线圈，该线圈的附近将出现交变磁场，进而产生涡流，涡流特性与导体缺陷密切相关，利用涡流的差异性能够检测出材料表面及内部缺陷。该检测技术的优势是检测速度快，而成本相对较低，当然适用范围相对比较局限，只能应用在导电体上。第四，超声波检测。该技术应用比较广泛，原理是采用超声波对材料内部的物理特性进行检测，频率范围控制在0.626MHz左右，检测流程为：以特殊的方式将超声波引入被检测物体中，诱导被检测物体产生超声波，当超声波在内部传播时将出现变化，最终导致其传播的方向及速度发生变化。其次，出现改变的超声波被检测到后，显示出来，通过对超声波特征进行分析，来判别材料内部的缺陷。然而如果选择表面波检测金属的表面，需要进行专业的培训才能够完成擦操作和检测判断。表面波检测一般只能检测表面的缺陷，桥梁结构中，超声波检测应用较多，其检测成本比较低、检测速度快，可以对待检测材料的内部精准定位，一般检测会出现一定的偏差，对检测人员要求比较高。第六，磁粉检测。该技术通常应用在桥梁结构铁磁材料，且只能对其表面缺陷检测。外加磁场下，铁磁工件磁化以后将产生磁场，若试件的表面有部分缺陷，就会出现漏磁问题，特定光源下能够清晰的看出磁痕，显示出不连续特征，该方法有点为检测方便、检测结果至关、检测成本低、检测效率相对较高。
2钢结构桥梁中的检测内容
桥梁钢构件受损的情况，一般指各相关结构和材料是否有缺陷，对于桥梁状态检测，为一重要指标。（1）对桥梁钢结构表面的图层状况进行检验。主要是对油漆图层表面的完整度进行检查，尤其注重剥落、锈蚀等现象，重视积水检查，当锈蚀比较严重，需要对钢板的厚度进行检测，并分析其断面的尺寸。（2）对钢结构的缺陷情况进行分析。观察钢结构是否有裂缝、硬伤等，更要重视结构连接的位置，结构受损通常会产生应力，使结构的使用寿命有所下降，直接威胁到整个桥梁结构的安全性和稳定性。（3）对焊缝进行检查。桥梁结构的连接形式比较多，最常见的就是焊头，焊接质量的好坏与钢结构的安全程度息息相关，对整个桥梁钢结构影响比较大，需要对大环形焊缝重点检查。（4）对钢结构构件表面的平整度进行检查，控制承重杆弯曲程度，并将其限制在长度的一部分，若比该数值大，则需要对其弯曲的程度进行检查。（5）查看查看铆钉头。主要检测其表面的锈蚀状况，及松动情况。对于高强度的螺栓，观察其表面是否存在断裂问题，需严格限制滑移问题，对锈蚀的情况进行检测，判断其表面的摩擦力，若受到影响，则需要立即采取防范措施。
3无损检测新技术在钢结构桥梁中的应用
3.1无损检测技术的应用
无损检测包含四个等级，检测人员的能力分为三级。一级为初级检测，二级为人员报告和工艺编制检测，三级人员为最高级，负责无损检测工艺编制、审核报告、无损检测系统建立。桥梁钢结构连接形式多样，但焊头比较常见，焊头质量的优劣将直接影响到钢结构的整体安全程度，对整个桥梁的质量影响较大，焊接接头的时候，由于人为或系统误差将出现不同程度的缺陷，缺陷种类较多，但整体分为两类，表面和内部缺陷。表面气孔为缺陷，未焊透、裂纹为内部缺陷，超声波检测技术可以对桥梁结构的多个部位进行检测，最重要的为焊接头质量检测，可采用射线检测，量化分析缺陷。
3.2无损检测技术仿真分析
多年来，国内外的学者在无损检测技术的研究方面付出了较多的努力，瑞典、美国、法国等首先开展了无损检测模拟技术，我国运用最多的为法国研发的CIVA，此外，还应用了美国的UT2Sim，Virtu2al NDE，Wave3000 Pro等。法国的产品更加偏重于商业化运作，这个软件是法国原子能委员会开发的，应用比较方便，能够在极短的情况下，检测出缺陷特征，用以满足工业需要，该软件能够对检测技术优化处理，检测技术能力有很大提升，仿真软件包含两类功能即超声检测声场模拟、各类缺陷。其中，第一种模拟的几何形状多种多样，导致探头只可以运用在特定的区域内，受到了限制，此时需要对检测区域仿真和模拟，达到优化的目的，各种缺陷和超声场之间作用模拟后，能够在检测对象内部任意点处设置多种类型缺陷，分析缺陷反应的信号，为现场提供技术支撑。
4案例分析
四川某钢结构桥梁全长为1000米，横跨峡谷，整个工程耗资数亿元，建造时间为2015年，为了保证桥梁的安全性和稳定性，采用无损技术对其进行检测，具体选择的检测方法为下表所示;
通过应用这些方法很好的检测出了桥梁缺陷，解决了桥梁稳定性问题，有效的加强了桥体质量，有利于提高钢结构桥梁的使用寿命。
5结束语
总之，上文介绍的检测技术都有一定的优点和缺点，各不相同。具体应用中应该因地制宜，从钢结构桥梁整体性能出发，科学合理的选用无损检测方式，其检测结果能够用以评价和检测桥梁，众所周知，桥梁的安全性与人民生活密切相关，利用先进的无损检测技术是保证其安全性的重要手段，另外，值得一提的是除了上述介绍的检测技术，还有更多新的无损检测技术，随着我国经济的快速发展进步，无损检测技术在钢结构桥梁等领域的应用汇更加广泛。
参考文献：
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论文作者:武兴余,陈政全
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/8
标签：桥梁论文; 钢结构论文; 缺陷论文; 检测技术论文; 表面论文; 射线论文; 渗透剂论文; 《防护工程》2018年第7期论文;