摘要:道路桥梁工程作为我国交通基础设施建设的重要组成部分,在其随着路桥设备使用年限增长及交通荷载的增加,路桥病害及损伤数量也是越来越多。因此,在道路桥梁的维修加固中,对其结构现状进行检测及评价,以保证路桥设施处在良好地使用状态下。本文就对道路桥梁结构性能中的无损检测技术应用进行探讨。
关键词:道路桥梁;结构性能;无损检测;技术应用
前言:
道路桥梁工程的施工质量将直接影响着其服务质量,在道路桥梁长期使用中,其结构性能受到了不同程度的影响,怎么保证已建好的道路桥梁保持正常的使用性能,就需要对道路桥梁工程进行检测,对其受损部位进行修补,以保证道路桥梁工程的正常使用。
1 路桥工程运用无损检测技术的意义
传统的检测方法是对公路桥梁随机选点、钻孔、取样,在室内对所取样本进行分析和处理,从中获取各种有价值的技术参数,这种方法的局限性表现为以下几个方面:
1.1因被测点是操作人员随机选择的,所以检测结果很难具有代表性。
1.2 因为检测点相当有限、覆盖面密度较小,使某些存在缺陷的不良区段被漏检,从而埋下质量隐患。
1.3 虽然钻孔取样精度高,但其会对路面造成局部损伤,且修补时费时费力。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,改善施工图设计等方面具有重要的意义,也必将带来维修加固方案的优化和公路养管水平的提高。
2 道路桥梁无损检测技术运用中存在的问题
2.1 声探无损检测技术
声探无损技术是在声发射检测技术发展的前提下形成的,应用该技术能够对道路桥梁使用过程中出现的裂缝进行准确检测。桥梁在长期使用过程中由于负载严重,会对路面结构造成影响,使路面出现裂缝,一定程度上释放出声波能量,因此产生了声探无损技术,利用瞬间产生的应力波规律进行道路桥梁缝隙位置检测,形成超声波检测技术。受到专业机械撞击产生的低频应力波,直接传到道路桥梁内部,当内部结构中存在破损现象时,应力波将发送失败。内部冲击影响下产生的不同类型的声波具有共振现象,通过这些现象和特征能够准确判断出道路桥梁中存在的裂缝或破损位置。该技术的优势在于能够避免工作人员进行危险放射,且能够实现准确检测和定位,应用效率较高。
2.2 探地雷达技术
雷达探测技术主要是指应用一系列的技术手段向地下发射电波,使得电波频率较高,电磁波在地下遇到阻碍,比如地层出现了分层现象或者地下出现与周围物质不同的物质时,电磁波就不能继续向前走,就会被反射回来,然后反射回来的电磁波被接收器接收。然后接收器会对反射回来的电磁波进行数据分析,通过电磁波的强度和频率从而分析地下物质的结构、密度等,然后分析地下物质结构之间的不同点。
当前探地雷达技术在道路桥梁工程施工中主要对路面的结构层是否完整,路面相对高含水区域以及路面厚度等进行探测。尤其是在进行路面厚度探测的时候,高频率的电磁波是通过雷达发射机发送到路面的,在发射的过程中要穿过空气,电磁波在到达地面后,有一部分电磁波可以穿过介质继续向地下传播,有一部分电磁波就会被挡住,不能继续传播,其是由不同的反射波幅构成的,主要有三种形式,空气与路标之间的反射波幅、路面与基层之间的反射波幅以及路面与基层的界面之间的反射波幅。
通过对各层间的介电常数推算,得出路基厚度。可见,GRP技术具有可操作连续性、较高精度、检测结果直观以及快速检测等优点。
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2.3 数字化图像识别技术
数字化的图像的识别这项技术能够为路面检测提供形象而直观地图像,让人们可以很方便地观察到路面的情况,而且方便人们对数据的采集,也能够运用图像的方式对数据进行处理,对地下的结构进行形象化的阐释。
数字化的图像识别这项技术通常来说指的是运用图像的形式展现地下的结构和状态,对图像进行收集,对数据进行编码,对数据进行图像和数字化的处理。图像数字化处理技术能够实现对图像的分割与组合,能够对图像进行形象化的描述,其以图像和分切与整合为主。
图像的目标特点一般指的是图像的结构特点、图像的色彩以及图像的形状等,其中图像的形状特点最能够反映路面的状况,分析路面是否出现了损坏。目前世界上使用较普遍的路面数字化图像检测系统主要有国内开发的路面信息检测车和美国公司开发的路面信息检测系统级检测车。
2.4 激光检测技术
激光检测技术在路面检测中采用的原理,主要以激光的光反射原理、光衍射原理以及光时差原理为主。该技术可对路面的纹理深度、车辙深度、弯沉度、平整度以及间距进行相应测定。以激光弯沉仪、激光构造深度仪和连续式激光断面仪三种为代表的测量仪器主要应用于路用测量。
激光断面仪能够测试路面是否是平整的,运用仪器实现对路面情况的传感,能够测量路面的长度,分析路面是否是连续的,在分析路面出现坑洼状况时,可以运用仪器,在路面平均每隔一段距离就设置一个激光传感器,从而能够得到一个有效的横断面。
3 加强路桥无损检测质量的对策
3.1 依靠现代科技对检测技术进行加强与突破
通过上面的分析我们不难发现一个共同点,就是这些检测技术大多由国外引进的,由于知识产权的原因,引进费用通常会比较高,要想在国内大范围的推广应用存在一定的难度,因此,为了克服这一缺陷我们必须在掌握该类检测技术的原理的同时,尽可能地根据现有国情尤其是我国目前公路建设领域的现状,进行技术革新研究使我国的检测技术有新的突破和发展。
3.2 完善行业检测的内容
道路工程本身由点、线、面所组成,呈带状分布的系统工程,涉及内容比较多范围广,主要有路基路面、桥涵、隧道等多种结构物,上述提到的无损检测技术仅仅是在路桥检测小范围内的运用,还有许多新的检测技术有待研究开发,并运用在道桥工程领域的不同方面,如可利用检测设备对钢箱梁锚固构件探伤、下部结构墩柱、桥台砼完整性、路基挡土墙、台后填土密实性以及桥梁基础等结构,对有关道桥工程多方面地进行全方位的检测,不仅使行业的检测技术领域得到发展,而且使行业检测的内容也得以完整与补充。
3.3 加强行业队伍的建设
道桥检测是对道桥原型结构或桥梁模型结构直接进行的科学检测工作,包括编制检测计划、外业数据收集、分析整理等内容等一系列工作,它对行业队伍的专业技术素质要求比较高。因此,为促进我国行业检测技术水平的提高,应不断提高从事检测行业人员的素质,相应地建立行业检测技术规范及检测技术评定标准,只有这样才能使我国的行业检测队伍不断地走向规范化。
结束语:
综上所述,从近年来无损检测技术在路桥工程质量检测中的应用情况来看,取得了良好的效果,及时发现并消除了众多质量隐患,做到了防患于未然。无损检测技术作为区别于一般试验方法的检测技术,是用相关物理量来间接反映或判断结构的原位质量指标,由于其测定的是原位质量,因此测量更为精准。其在质量检测中的应用,为路桥工程质量检测提供了准确、科学的判断数据,减少了以往检测人员依靠经验判定造成的误差问题,实现了检测工作的规范化、准确化运行。
参考文献:
[1]陆超.道桥无损检测技术应用研究[J].现代商贸工业,2010(23).
[2]吴洪波.超声平测无损检测技术在桥梁病害诊断中的应用[J].科技资讯,2012(4).
论文作者:石志启
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/21
标签:路面论文; 检测技术论文; 桥梁论文; 图像论文; 道路论文; 结构论文; 电磁波论文; 《防护工程》2019年第3期论文;