橋梁檢測(cè)技術(shù)范文
時(shí)間:2023-03-26 21:12:51
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篇1
當(dāng)今交通事業(yè)發(fā)展迅速,橋梁在運(yùn)營(yíng)中會(huì)受到各種各樣的結(jié)構(gòu)損傷,為確保結(jié)構(gòu)在使用期間的安全性,很有必要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。因此橋梁檢測(cè)已成為現(xiàn)代路橋建設(shè)中設(shè)計(jì),施工人員及養(yǎng)護(hù)人員極其感興趣和重視的領(lǐng)域。此文主要對(duì)橋梁的現(xiàn)狀,檢測(cè)中使用的傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)和新型檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞:
橋梁;檢測(cè)技術(shù);無(wú)損檢測(cè);光纖
0引言
交通運(yùn)輸業(yè)是拉動(dòng)國(guó)名經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一架馬車(chē),在服務(wù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有舉足輕重的地位。近幾十年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,人民生活水平有了很大提高,我國(guó)在基礎(chǔ)設(shè)施上的投資規(guī)模與比例在大幅度增加,尤其是公路橋梁建設(shè)規(guī)模相比以前有了大力的發(fā)展。我國(guó)人口多,經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快,以及廣大民眾對(duì)交通需求越來(lái)越高,和公路橋梁上載重超重汽車(chē)的大量增多的現(xiàn)實(shí)情況,這就對(duì)橋梁通行能力和承載能力的要求,隨之也越來(lái)越高??傊跇蛄盒藿ㄍ瓿赏度脒\(yùn)營(yíng)后,要對(duì)橋梁進(jìn)行全方位的檢測(cè)。以便了解橋梁的技術(shù)狀況等及病害發(fā)生的部位,病害的嚴(yán)重程度及發(fā)生原因,并分析和評(píng)價(jià)既有病害對(duì)橋梁的影響,并對(duì)橋梁維修加固提供可靠的事實(shí)和技術(shù)依據(jù)。
1國(guó)內(nèi)外橋梁發(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
1.1國(guó)內(nèi)外橋梁發(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
截至2014年我國(guó)公路橋梁總數(shù)為75.71萬(wàn)座,長(zhǎng)4257.89萬(wàn)米,數(shù)量比2013年年末增加2.18萬(wàn)座,長(zhǎng)度增加280.09萬(wàn)米。其大橋有3404座,長(zhǎng)610.54萬(wàn)米,大橋72979座,長(zhǎng)1863.01萬(wàn)米。關(guān)于我國(guó)近幾年來(lái)橋梁發(fā)展的情況,詳見(jiàn)表1.我國(guó)病害橋梁大多是由于修建時(shí)間較早,當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低,施工不完善造成的。我國(guó)橋梁主要存在的問(wèn)題:(1)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低,承載力不足(2)橋梁通行能力不足(3)環(huán)境及認(rèn)為因素破壞(4)橋梁超齡服役,超載運(yùn)行(5)設(shè)計(jì)與施工不足(6)運(yùn)營(yíng)期養(yǎng)護(hù)不完善。美國(guó)橋梁出現(xiàn)的問(wèn)題也較嚴(yán)重。美國(guó)FHWA統(tǒng)計(jì)了全國(guó)在役橋梁情況,截至2007年底,美國(guó)橋梁總數(shù)達(dá)到59.91萬(wàn)座,有病害橋梁總數(shù)為151813座,占25.4%。還有資料對(duì)美國(guó)在1951-1988年發(fā)生的114起橋梁倒塌事故進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。其他文獻(xiàn)還對(duì)1989-2000年的橋梁倒塌情況做了分析,主要是由在這期間發(fā)生的幾次大的自然災(zāi)害造成的,倒塌了的橋梁數(shù)達(dá)到503座。2000年以后,美國(guó)倒塌橋梁任不斷增加。
1.2國(guó)內(nèi)外橋梁檢測(cè)現(xiàn)狀
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家由于工業(yè)化程度高,經(jīng)濟(jì)發(fā)展較早,當(dāng)交通發(fā)展進(jìn)入高峰期后,便進(jìn)行橋梁檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)有益嘗試。上世紀(jì)80年代中后期以來(lái),美國(guó)對(duì)總長(zhǎng)為522米的三跨變高度連續(xù)鋼箱梁橋Foyle橋進(jìn)行了檢測(cè),在橋布設(shè)了傳感器,用來(lái)檢測(cè)橋梁在動(dòng)荷載下的振動(dòng)情況。墨西哥對(duì)總長(zhǎng)為15.43千米的Tampico斜拉橋進(jìn)行了動(dòng)力測(cè)試,并對(duì)環(huán)境振動(dòng)和傳統(tǒng)振動(dòng)試驗(yàn)的效果進(jìn)行了分析。英國(guó)跨徑為194米的Flinshire獨(dú)塔斜拉橋,加拿大的ConfederationBridge等都建立了橋梁健康檢測(cè)系統(tǒng)。我國(guó)對(duì)橋梁檢測(cè)的研究,起步時(shí)間相對(duì)滯后。我國(guó)從2001年起到2012年底,共投入財(cái)政資金438.8億元,其中交通運(yùn)輸部追加了170億元,對(duì)21610座危橋進(jìn)行了改造,這一舉措意義很大,有效遏制了危橋高發(fā)趨勢(shì)。
2橋梁檢測(cè)的意義與內(nèi)容
2.1橋梁檢測(cè)的意義
橋梁檢測(cè)是評(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)物使用性能,安全性能的一種重要方法,產(chǎn)生了很強(qiáng)的效應(yīng)。橋梁檢測(cè)的重要性可以從其蘊(yùn)含的經(jīng)濟(jì)性,實(shí)用性,社會(huì)性等方面體現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)檢測(cè)可以得知結(jié)構(gòu)物病害,損傷部位與程度;可知結(jié)構(gòu)物的耐久性,強(qiáng)度與穩(wěn)定性等情況。也可預(yù)知橋梁的使用年限,破壞機(jī)理,為我們進(jìn)行即時(shí)的橋梁加固維修,減小交通安全事故提供資料。
2.2橋梁檢測(cè)的內(nèi)容
橋梁檢測(cè)的內(nèi)容包括對(duì)混凝土強(qiáng)度,承載力,耐久性檢測(cè)及混凝土碳化深度,鋼筋位置及保護(hù)層深度,鋼筋應(yīng)力,鋼筋銹蝕率,氯離子含量。焊接鋼筋接頭強(qiáng)度,混凝土與鋼筋間的摩阻力以及鋼材性能。對(duì)于水下橋墩,要對(duì)樁基混凝土的脫落,裂紋,漏筋,機(jī)械損傷進(jìn)行探查。還需對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)溫度檢測(cè),包括控制截面溫度和施工過(guò)程中環(huán)境溫度值的檢測(cè)。
3橋梁檢測(cè)的方法
3.1橋梁外觀檢測(cè)技術(shù)
橋梁外觀檢測(cè)技術(shù),是一種很直觀,簡(jiǎn)單且實(shí)用的方法,在橋梁檢測(cè)中經(jīng)常使用,就是用肉眼觀察橋梁結(jié)構(gòu),獲得發(fā)生病害的部位方法。通過(guò)外觀的檢測(cè),很容易發(fā)現(xiàn)橋梁存在的裂縫,損傷以及橋面的凹陷,剝落等病害。雖然這種方法簡(jiǎn)單實(shí)用,但只能察明橋梁結(jié)構(gòu)外在的病害,不能對(duì)其內(nèi)在的病害損傷程度進(jìn)行發(fā)現(xiàn)。
3.2局部損傷檢測(cè)技術(shù)
局部損傷檢測(cè)技術(shù),即用目視或?qū)iT(mén)儀器對(duì)有病害的局部地方進(jìn)行專門(mén)檢測(cè)。這種方法適用廣,成本低,節(jié)省時(shí)間,可以很快地對(duì)混凝土強(qiáng)度,碳化深度,鋼筋銹蝕率等檢測(cè)?,F(xiàn)在這種方法上采用的技術(shù)有回彈法,雷達(dá)法,紅外法,超聲波等。該方法對(duì)結(jié)構(gòu)物的整體性能不能進(jìn)行檢測(cè)。
3.3整體損傷檢測(cè)技術(shù)
相比局部損傷技術(shù),整體損傷檢測(cè)方法有很大實(shí)用性,它能彌補(bǔ)其不足,能對(duì)結(jié)構(gòu)物整體工作性能進(jìn)行全面檢測(cè)。目前,該方法主要以荷載試驗(yàn)為主,有靜荷載方法和動(dòng)荷載法兩種。通過(guò)這兩種方法,可以獲得結(jié)構(gòu)物的響應(yīng)數(shù)據(jù)(應(yīng)力,應(yīng)變,位移,速度和加速度)等,通過(guò)力學(xué)與數(shù)學(xué)方法分析數(shù)據(jù),可對(duì)結(jié)構(gòu)物的整體與局部進(jìn)行檢測(cè),分析和評(píng)估。靜載試驗(yàn),就是通過(guò)在結(jié)構(gòu)指定位置加載靜力荷載,記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù),分析結(jié)構(gòu)性能。而動(dòng)載試驗(yàn),顧名思義,就是加載動(dòng)荷載,一般通過(guò)振動(dòng)方法,獲得結(jié)構(gòu)物的振動(dòng)頻率,阻尼比等。
3.3.1靜載試驗(yàn)法
將靜荷載加載在結(jié)構(gòu)指定位置,在截面上布置相關(guān)測(cè)量?jī)x器。常用儀器有應(yīng)變儀,應(yīng)力儀,百分表,位移表,傾角表等。通過(guò)這些儀器的記錄,可以獲得如下參數(shù),包括:①橋梁結(jié)構(gòu)的豎向和側(cè)向撓度值和扭轉(zhuǎn)變形②控制截面上應(yīng)力的分布情況③橋梁支座的轉(zhuǎn)角大小,位移大小及墩頂位移,轉(zhuǎn)角情況④橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時(shí)所加荷載大小。將這些參數(shù)與理論計(jì)算值比較,可知實(shí)際截面參數(shù)是否與設(shè)計(jì)值相符。這就要求在檢測(cè)時(shí)要有很高的精度,因此必須要精心準(zhǔn)備試驗(yàn)前的相關(guān)工作。在試驗(yàn)前要對(duì)儀器的靈敏度檢查,減小由于儀器誤差對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成的干擾。這些試驗(yàn)數(shù)據(jù),為橋梁整體結(jié)構(gòu)評(píng)估提供了關(guān)鍵參考依據(jù)。
3.3.2動(dòng)載試驗(yàn)法
動(dòng)載試驗(yàn)法主要是通過(guò)振動(dòng)試驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)從而分析橋梁的承載力。當(dāng)車(chē)輛,人群及風(fēng)等動(dòng)荷載作用于橋梁時(shí),會(huì)使橋梁產(chǎn)生振動(dòng),此而使橋梁結(jié)構(gòu)的性能發(fā)生或多或少的變化。而動(dòng)載試驗(yàn),正是對(duì)橋梁振動(dòng)的工作機(jī)理加以研究,認(rèn)識(shí)振動(dòng)對(duì)橋梁產(chǎn)生的影響。通常這一影響由沖擊系數(shù)表征。這種試驗(yàn)的內(nèi)容包括①對(duì)橋梁振動(dòng)頻率,振型,阻尼比測(cè)試②動(dòng)撓度,動(dòng)應(yīng)力,加速度,沖擊系數(shù)測(cè)試。
4新型橋梁檢測(cè)技術(shù)
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異,一些先進(jìn)技術(shù)逐漸應(yīng)用于橋梁無(wú)損檢測(cè)方面。橋梁無(wú)損檢測(cè)的特點(diǎn)呈多樣化,智能化發(fā)展,并有很大的發(fā)展前景。包括光纖維技術(shù),新型傳感器技術(shù),電子仿真技術(shù),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別技術(shù)等。這些新型技術(shù)比傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)功能更先進(jìn),檢測(cè)更精確,能在各種復(fù)雜環(huán)境工況下,及時(shí)檢測(cè)橋梁病害。
4.1光纖維技術(shù)
光纖光柵傳感器,它可以測(cè)量結(jié)構(gòu)的濕度,應(yīng)變大小。將光柵傳感器作為應(yīng)變傳感器,可以直接粘貼在結(jié)構(gòu)表面或預(yù)先埋入結(jié)構(gòu)中,可以對(duì)結(jié)構(gòu)物的各種工作性能檢測(cè),如橋梁的振動(dòng),受沖擊情況,及鋼筋的銹蝕率,混凝土的剝落等。優(yōu)點(diǎn)是①抗電磁干擾能力強(qiáng)②電絕緣性能好③耐腐蝕④體積小,重量輕。缺點(diǎn)是環(huán)境因素對(duì)其的影響較大,在惡劣的環(huán)境中容易破壞。
4.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別技術(shù)
這種技術(shù)大量應(yīng)用于斜拉橋橋索的檢測(cè)中,是一種數(shù)學(xué)方法?;驹硎腔谌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)法構(gòu)造BP模型,在橋梁結(jié)構(gòu)受力間建立映射,便可知其余橋索受力值。這就可以節(jié)約在檢測(cè)中所耗的大量人力,物力,財(cái)力,也可以避免檢測(cè)人員在工作中由于疲勞引發(fā)的檢測(cè)誤差。因此此方法是高效的方法。
4.3數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用
這一檢測(cè)是隨著計(jì)算機(jī)學(xué)科,數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展而在測(cè)量學(xué)中開(kāi)發(fā)成的新型技術(shù)。方法是在檢測(cè)時(shí),圖像作為信息的載體,利用計(jì)算機(jī)對(duì)獲得的圖像進(jìn)行處理,從而對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。此法避免人工檢測(cè)人員效率低,速度慢,以及受環(huán)境因素限制的弊端,且應(yīng)用范圍廣泛??梢詫?duì)結(jié)構(gòu)物進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè),檢測(cè)內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的裂縫,位移等。
5結(jié)語(yǔ)
總之,橋梁檢測(cè)技術(shù)已成為當(dāng)今橋梁建設(shè),養(yǎng)護(hù),加固中十分重要的領(lǐng)域。通過(guò)工程人員對(duì)在役橋梁的健康檢測(cè),可知橋梁結(jié)構(gòu)的使用情況,從而為我們進(jìn)行即時(shí)的加固,維修,改造提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)。橋梁檢測(cè)技術(shù)不成熟,還不完善,還有待進(jìn)一步發(fā)展。對(duì)于我們這個(gè)橋梁建設(shè)大國(guó),我們的科技人員,工程人員很有必要開(kāi)發(fā)出功能更多,檢測(cè)手段多樣化,檢測(cè)結(jié)果更精確的技術(shù),來(lái)確保廣大民眾的生命,財(cái)產(chǎn)安全負(fù)責(zé),為經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)服務(wù)。通過(guò)結(jié)合使用傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)與新型檢測(cè)技術(shù),為這一領(lǐng)域提供了廣闊的發(fā)展空間。
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篇2
關(guān)鍵詞 橋梁 檢測(cè)方法 病害
中圖分類號(hào):U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1引言
據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,截至2013年底,我國(guó)公路橋梁總數(shù)達(dá)到73.53萬(wàn)座,總長(zhǎng)度達(dá)3978萬(wàn)延米。在世界各種類型橋梁中占據(jù)半壁江山?,F(xiàn)役橋梁里程之大,也為橋梁的管理提出新問(wèn)題。應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注現(xiàn)役橋梁檢測(cè)技術(shù),保證橋梁的使用安全。依據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù), 加強(qiáng)日常的維護(hù)工作,使橋梁發(fā)揮出更大的作用。
2橋梁檢測(cè)意義及分類
橋梁管理者最關(guān)心的問(wèn)題是橋梁的健康狀況。當(dāng)橋梁一旦竣工,交付使用。橋梁自然缺陷、 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 建造和施工的失誤已成事實(shí)。關(guān)鍵是要及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理一些缺陷,以避免事故的發(fā)生。檢測(cè)工作對(duì)于確保橋梁安全運(yùn)營(yíng)與延長(zhǎng)使用壽命具有重要的意義,并能通過(guò)檢測(cè)數(shù)據(jù)盡早發(fā)現(xiàn)橋梁病害,以便及時(shí)進(jìn)行維修與加固,提前進(jìn)行處理,進(jìn)而節(jié)約橋梁維修費(fèi)用,提高橋梁運(yùn)營(yíng)期的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
橋梁檢測(cè)按照受力狀態(tài)可分為靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn);在靜載作用下,一般要測(cè)定作用力的大?。òo荷載、 支座反力、推力等的大小)、構(gòu)件的內(nèi)力(包括彎矩、軸向力、剪力、 扭矩等)、 斷面上各種應(yīng)力的分布狀態(tài)及其大小、 各種變形(包括撓度、 相對(duì)位移、 轉(zhuǎn)角等)以及局部損壞現(xiàn)象(如裂紋)。按照試驗(yàn)破損情況分為無(wú)損檢測(cè)、半破損檢測(cè)和破壞性檢測(cè)。我國(guó)橋梁檢測(cè)以動(dòng)靜載試驗(yàn)為主,輔以混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)、超聲波探測(cè)與腐蝕作用試驗(yàn)等多種方法,這些檢測(cè)方法是傳統(tǒng)方法,在橋梁檢測(cè)中應(yīng)用最為廣泛。
目前在國(guó)內(nèi)比較成熟的檢測(cè)技術(shù)還有紅外熱像儀檢測(cè)技術(shù)、 光纖傳感器檢測(cè)技術(shù)、聲探測(cè)技術(shù)等。橋梁檢測(cè)技術(shù)已得到了一定的發(fā)展, 對(duì)結(jié)構(gòu)在工作環(huán)境、運(yùn)營(yíng)條件特性的認(rèn)識(shí)也將不斷地得到深化,為橋梁極早發(fā)現(xiàn)病害提供了更多手段。
3橋梁常用檢測(cè)方法
3.1強(qiáng)度檢測(cè)
回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度主要是通過(guò)回彈儀在結(jié)構(gòu)混凝土各測(cè)區(qū)內(nèi)測(cè)量回彈值R,根據(jù)規(guī)范中給出的相關(guān)公式求其每個(gè)測(cè)區(qū)的平均回彈值,結(jié)合檢測(cè)的混凝土碳化深度值,然后根據(jù)規(guī)范中已建立的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算表,查規(guī)范得測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度值。現(xiàn)在市面上的回彈儀多是數(shù)顯式,可以在系統(tǒng)里設(shè)置國(guó)家或地區(qū)的關(guān)系曲線,同時(shí)還可以設(shè)定回彈方向和碳化深度等參數(shù),自動(dòng)計(jì)算處理回彈結(jié)果?;貜椃ㄊ腔炷帘砻嬗捕鹊臋z測(cè)方法,優(yōu)點(diǎn)是操作易于掌握,儀器構(gòu)造簡(jiǎn)單,檢測(cè)效率高,費(fèi)用低廉。缺點(diǎn)是受參數(shù)、測(cè)試環(huán)境和混凝土表面狀態(tài)影響較大,結(jié)果波動(dòng)性大。
超聲法對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)是利用波在混凝土中的傳播速度隨強(qiáng)度等級(jí)的增高而增大的原理進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)。將超聲波換能器置于被測(cè)物體上(黃油、凡士林或水等耦合劑等),通過(guò)儀器中的脈沖信號(hào)發(fā)生器發(fā)出一系列的周期性電脈沖,加在發(fā)射換能器上的壓電體上,轉(zhuǎn)換成超聲脈沖,穿過(guò)被測(cè)物到達(dá)接受換能器,超聲儀將接收到波速、波幅、頻率、波形等聲學(xué)參數(shù),通過(guò)對(duì)各參數(shù)綜合分析和判斷,從而可對(duì)混凝土強(qiáng)度強(qiáng)度,進(jìn)而還可以推斷混凝土完整性、均勻性的缺陷。
超聲――回彈綜合法以材料的應(yīng)力應(yīng)變行為與強(qiáng)度的關(guān)系為依據(jù)進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)。在結(jié)構(gòu)混凝土同一測(cè)區(qū)分別測(cè)量聲時(shí)值t和回彈值R,然后利用已建立起來(lái)的測(cè)強(qiáng)公式推算該測(cè)區(qū)強(qiáng)度的一種方法。在測(cè)試結(jié)果上將超聲法和回彈法結(jié)合在一起,起到互相補(bǔ)充測(cè)試受不同因素影響,產(chǎn)生的測(cè)試偏差,使結(jié)果更加接近真實(shí)值。
3.2鋼筋檢測(cè)
鋼筋銹蝕狀況檢測(cè)原理:在混凝土中鋼筋銹蝕過(guò)程中,鋼筋表面形成陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū),導(dǎo)致鋼筋離解,在陽(yáng)極區(qū)生成膨脹的銹蝕產(chǎn)物。腐蝕速率受鐵離子通過(guò)混凝土從陽(yáng)極遷到陰極的便利程度的影響。因此,電勢(shì)越高,電阻率越低,通常腐蝕率也就越大。半電池電位鋼筋銹蝕度測(cè)量法是目前在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損鋼筋銹蝕度檢測(cè)中較先進(jìn)的一種方法。
電磁法采用電磁感應(yīng)原理對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋位置、間距、保護(hù)層厚度和鋼筋直徑進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。
3.3力學(xué)檢測(cè)法
橋梁靜載試驗(yàn):橋梁的靜載試驗(yàn)就是按照預(yù)定的試驗(yàn)?zāi)康呐c試驗(yàn)方案,將靜止的荷載作用在橋梁上的指定位置上,觀測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)的靜力位移、靜力應(yīng)變、裂縫等參量的試驗(yàn)項(xiàng)目。根據(jù)有關(guān)規(guī)范和規(guī)程的指標(biāo),判斷橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的工作性能及使用能力。測(cè)試方法上可以采用指定荷載級(jí)別的車(chē)輛緩慢行駛到測(cè)試部位進(jìn)行加載。條件受限制時(shí),也以施加荷重(水泥,預(yù)制塊件,水箱加水等)或者以液壓千斤頂裝置施力等方式來(lái)模擬某一等級(jí)的車(chē)輛荷載,借以達(dá)到試驗(yàn)的目的。目前一般梁橋撓度測(cè)量最常用的儀器主要是千分表、百分表、撓度計(jì)、全站儀和水準(zhǔn)儀,這其中最經(jīng)常采用的儀器為百分表和水準(zhǔn)儀,其基本能滿足梁橋荷載試驗(yàn)撓度測(cè)量時(shí)對(duì)精度、量程及可靠性的要求。結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有兩個(gè)方面,一方面通過(guò)比較控制測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值來(lái)評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的工作性能與安全儲(chǔ)備;另一方面是通過(guò)比較控制測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)值與規(guī)范允許值來(lái)評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)所處的工作狀況。
橋梁動(dòng)載試驗(yàn):橋梁結(jié)構(gòu)是以承受車(chē)輛荷載為土的,車(chē)輛荷載對(duì)橋梁的沖擊和振動(dòng)影響,常會(huì)使其產(chǎn)生的動(dòng)力效應(yīng)大于相應(yīng)的靜力效應(yīng)。因此用動(dòng)力荷載試驗(yàn)來(lái)確定橋梁在車(chē)輛荷載的動(dòng)力效應(yīng)以及使用條件,從而對(duì)橋梁評(píng)價(jià)是十分重要。橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)分析是橋梁結(jié)構(gòu)分析的又一項(xiàng)重要內(nèi)容。包括兩方面:一是測(cè)量車(chē)輛荷載作用在橋梁指定斷面上的動(dòng)應(yīng)變或指定點(diǎn)的動(dòng)撓度,二是測(cè)量橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性和動(dòng)力響應(yīng)。動(dòng)載試驗(yàn)結(jié)果分析,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)承載能力作出切合實(shí)際的評(píng)價(jià),也是對(duì)既有橋梁使用功能作實(shí)質(zhì)性的分析評(píng)定。橋梁動(dòng)載試驗(yàn)的測(cè)試儀器主要包括拾振器、信號(hào)放大器、動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀、光線示波器、筆錄儀、磁帶記錄儀與數(shù)字信號(hào)處理機(jī)等。通常情況下,中小跨徑梁橋可采用磁電式測(cè)試系統(tǒng)量測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性,對(duì)大跨徑橋梁可采用壓電式測(cè)試系統(tǒng)量測(cè)超低頻振動(dòng)。
4橋梁檢測(cè)的不足
橋梁檢測(cè)往往僅是為了確定橋梁的損傷狀況, 最多是在一定程度上對(duì)橋梁的繼續(xù)工作能力提出評(píng)價(jià)。 不能提供現(xiàn)役橋梁的長(zhǎng)期評(píng)價(jià),使得管理上需要定期對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè),花費(fèi)人力物力較大。
由于對(duì)路橋的質(zhì)量目前尚缺乏嚴(yán)格系統(tǒng)的量化檢驗(yàn)方法, 致使一些劣質(zhì)工程得不到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。 輕則增加了日后的路橋維修保養(yǎng)成本,使國(guó)家和地方財(cái)政負(fù)擔(dān)加重; 重則會(huì)發(fā)生橋毀人亡的慘劇。 所以加強(qiáng)公路橋梁檢測(cè)對(duì)于保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全和改善交通質(zhì)量以及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著很重要的作用和影響。
5結(jié)論
現(xiàn)役橋梁檢測(cè)目的在于,通過(guò)對(duì)橋梁目前的技術(shù)狀況及損傷的性質(zhì)、部位、嚴(yán)重程度及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行檢查,弄清出現(xiàn)缺陷和損傷的主要原因,以便能分析和評(píng)價(jià)既存缺陷和損傷對(duì)橋梁質(zhì)量和使用承載能力的影響,并為橋梁維修和加固設(shè)計(jì)提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)和依據(jù)。普及橋梁檢測(cè)技術(shù),對(duì)橋梁檢測(cè)結(jié)果給出正確評(píng)價(jià),對(duì)于推動(dòng)我國(guó)橋梁工程建設(shè),提高施工質(zhì)量,延長(zhǎng)現(xiàn)役橋梁承載能力等都具有十分重要的意義。
參考文獻(xiàn)
[1] 張喜才.橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)及應(yīng)用[J].公路與汽運(yùn).2004,5:69-72.
篇3
關(guān)鍵詞:道路橋梁檢測(cè)技術(shù)
概述
隨著我國(guó)公路、市政橋梁檢測(cè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展,公路橋梁檢測(cè)的任務(wù)也日益繁重。很多路橋已經(jīng)長(zhǎng)期服役,而且隨著時(shí)間的推移,出現(xiàn)老化、人為損壞、承載力下降,甚至成為危路、危橋,影響了交通運(yùn)輸?shù)臅惩?,阻礙經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展,對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。所以對(duì)道橋的檢測(cè)和維護(hù)是必不可少的。傳統(tǒng)的檢查方法在一定程度上已經(jīng)不太適應(yīng)日新月異的技術(shù)發(fā)展,新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)形式的采用也越來(lái)越多。為了保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全使用,橋梁結(jié)構(gòu)的檢測(cè)工作也日益突顯出它的必要性和重要性。
1、道路橋梁安全檢測(cè)的必要性分析
在道路橋梁建設(shè)項(xiàng)目中,由于工程材料本身的不足.以及在工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目施工中出現(xiàn)一些失誤在所難免,道路橋梁竣工后的質(zhì)量鑒定成為業(yè)主關(guān)注的重要問(wèn)題。另外,一些多年前建成運(yùn)營(yíng)的道路橋梁工程,在負(fù)荷若干年后也需要對(duì)其安全性進(jìn)行檢測(cè)。道路橋梁施工質(zhì)量的不合格和運(yùn)營(yíng)后檢測(cè)預(yù)警的不及時(shí),一方面增加了道路橋梁日后的維修保養(yǎng)成本,讓國(guó)家和地方政府背上沉重的財(cái)政負(fù)擔(dān):另一方面極容易發(fā)生橋毀人亡的慘劇。近年不斷出現(xiàn)的大橋垮塌事故就是運(yùn)營(yíng)后檢測(cè)預(yù)警不及時(shí)最好的例證。因此,加強(qiáng)道路橋梁的安全檢測(cè)工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2、道路橋梁安全檢測(cè)的主要內(nèi)容
道路橋梁項(xiàng)目完工后的安全檢測(cè)內(nèi)容包括:幾何形態(tài)檢測(cè)、索力檢測(cè)(懸索和斜拉索援)、結(jié)構(gòu)截面的應(yīng)力檢測(cè)、預(yù)應(yīng)力檢測(cè)、溫度檢測(cè)、環(huán)境檢測(cè)、下部續(xù)構(gòu)檢測(cè)、動(dòng)態(tài)特性檢測(cè)等。已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)的道橋結(jié)構(gòu)的安全檢測(cè)則一般通過(guò)以下兩種方法進(jìn)行:一是建立自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè):二是建立定期檢測(cè)機(jī)制,進(jìn)行制度化、規(guī)范化的檢測(cè)。通過(guò)對(duì)兩種方式的比較可以發(fā)現(xiàn),雖然實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)比定期檢測(cè)機(jī)制具有很多優(yōu)勢(shì),這也是如今國(guó)際上橋梁安全監(jiān)測(cè)研究的熱點(diǎn)但實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在應(yīng)用上也存在許多劣勢(shì),如監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不但復(fù)雜,而且投資投資還很大。并且至今損傷診斷和安全評(píng)估仍然不能實(shí)現(xiàn)智能化。所以,定期檢測(cè)機(jī)制的加強(qiáng)和完善現(xiàn)實(shí)意義應(yīng)該更強(qiáng)。相關(guān)管理機(jī)構(gòu)在具體實(shí)施時(shí)可以在以下方面進(jìn)行加強(qiáng),包括檢測(cè)制度的完善、高素質(zhì)人才的培養(yǎng)和引進(jìn)、先進(jìn)的檢測(cè)手段和信息分析方法的應(yīng)用等方面。
3、目前道路橋梁檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用
3.1道路檢測(cè)技術(shù)
一般而言,道路分為結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化兩種類型。路面檢測(cè)的項(xiàng)目主要包括車(chē)道、路線、交通、流量、故障檢測(cè)和自檢測(cè)等,這是路面管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集的重要組成部分。
目前,國(guó)內(nèi)采用的道路檢測(cè)方法是傳統(tǒng)半自動(dòng)化方式,主要有如下兩種:一是路面彎沉檢測(cè)新技術(shù)。路面彎沉主要指,路面表面輪隙位置在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下所產(chǎn)生的總垂直變形或垂直回彈變形值。檢測(cè)儀器有自動(dòng)彎沉測(cè)定儀法、激光彎沉測(cè)定儀法等。二是路面平整度。路面平整度是指路面表面誘使行使車(chē)輛出現(xiàn)振動(dòng)的高程變化,用于進(jìn)行路面平整度檢測(cè)的設(shè)備也為兩種,一是斷面類,另一種是反應(yīng)類。檢測(cè)方法主要有探地雷達(dá)法、攝像測(cè)量法。其中攝像測(cè)量法具有成本低和技術(shù)先進(jìn)的優(yōu)勢(shì),在今后一段時(shí)間內(nèi)或?qū)⒊蔀槁访鎿p壞檢測(cè)的主要手段。
3.2橋梁檢測(cè)技術(shù)
目前,橋梁檢測(cè)的項(xiàng)日主要有承載力檢測(cè)和表觀檢測(cè)兩種。橋梁傳統(tǒng)的檢測(cè)方法為電檢測(cè)法,電檢測(cè)的原理主要是通過(guò)將電阻應(yīng)變片粘在橋梁某個(gè)部位的外面對(duì)其應(yīng)變進(jìn)行測(cè)量。它主要依靠動(dòng)靜載試驗(yàn)和檢測(cè)人員的現(xiàn)場(chǎng)目測(cè),并輔助使用腐蝕作用實(shí)驗(yàn)、混凝土硬度實(shí)驗(yàn)以及超聲波探測(cè)等方法?,F(xiàn)在,無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究也比較成熟。
4、道路橋梁檢測(cè)技術(shù)的新趨勢(shì)
目前,道路橋梁檢測(cè)新技術(shù)的發(fā)展方向主要是光纖傳感檢測(cè)技術(shù)、超聲波檢測(cè)技術(shù)以及探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)三方面,側(cè)重于高新技術(shù)的應(yīng)用。
4.1光纖應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)
利用對(duì)某些特定物理量敏感的特性,光纖可以將外界物理量轉(zhuǎn)換成能夠直接測(cè)量的光信號(hào)。橋梁檢測(cè)中采用這種技術(shù),可測(cè)量和監(jiān)測(cè)橋梁鋼索的索力及預(yù)應(yīng)力連續(xù)混凝土梁內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變特性,構(gòu)成所謂的光纖智能橋梁。與傳統(tǒng)的傳感器相比,光纖應(yīng)變傳感器具有不受環(huán)境限制,絕緣耐高壓耐腐蝕,即使在易燃易爆的環(huán)境中也可以正常運(yùn)行。同時(shí)它還具有重量輕,體積小,精度高、實(shí)用性強(qiáng)任意形狀等優(yōu)點(diǎn)。
4.2超聲波檢測(cè)技術(shù)
超聲波檢測(cè)技術(shù)的原理主要是瞬間應(yīng)力波,即通過(guò)采用一種短促的機(jī)械撞擊橋梁使其產(chǎn)生低頻應(yīng)力波,該波傳導(dǎo)至橋梁的結(jié)構(gòu)內(nèi)部,由于橋梁的斷裂面、沖擊面及其它面間的波瞬間會(huì)產(chǎn)生共振.相應(yīng)共振的波信號(hào)(時(shí)間和頻率曲線)可以進(jìn)一步提供有關(guān)空隙位置的信息。據(jù)此工程人員可以測(cè)定出橋梁結(jié)構(gòu)的完整性或者裂縫的位置。因此,超聲波可以被用來(lái)對(duì)橋梁進(jìn)行綜合檢測(cè)和維修,包括橋梁、橋板以及樁橋等部位。但對(duì)于管道相交或相鄰或管道中有蜂窩體、水或部分空氣或采用別的材料的管道。以及道路路基密實(shí)性等方面,還有不足之處,有待進(jìn)一步研究。
4.3探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)
探地雷達(dá)主要是將高頻電磁脈沖波(10~¬-1000MHz或更高)由發(fā)射天線以寬頻帶短脈沖形式送入地下。在地下傳播的過(guò)程中.該脈沖將會(huì)遇到不同電性介質(zhì)的交界面,部分能量將會(huì)被反射至地面被天線接收。工程人員通過(guò)反射波到達(dá)地面的時(shí)間t和反射波的波幅來(lái)反映地下介質(zhì)的的特點(diǎn)。探地雷達(dá)能精確測(cè)定缺陷區(qū)的大小、形狀和深度,具有速度快、操作方便,不受周?chē)h(huán)境影響,可以在大范圍內(nèi)應(yīng)用檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)。探地雷達(dá)主要是對(duì)道路基層密實(shí)性、道路路面厚度、基層厚度及含水及擋土墻病害的檢測(cè)等,還可運(yùn)用于道路材質(zhì)、濕度、裂縫、橋粱結(jié)構(gòu)等檢測(cè)。但是該技術(shù)對(duì)儀器要求分析檢測(cè)人員必須具有大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的豐富工程實(shí)踐。
5、結(jié)束語(yǔ)
橋梁檢測(cè)是一個(gè)多學(xué)科交叉的系統(tǒng)工作,需要各個(gè)環(huán)節(jié)都做好才 能達(dá)到一個(gè)最優(yōu)的效果。為了保證橋梁的安全運(yùn)營(yíng),必須經(jīng)常對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè),橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)已成為橋梁結(jié)構(gòu)安全養(yǎng)護(hù)和保障正常使用的主要技術(shù)手段。同時(shí),學(xué)科交叉的現(xiàn)象日益普遍,特別是將一些高新技術(shù)的最新研究成果應(yīng)用于橋梁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究,必將推動(dòng)該技術(shù)的飛速發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 潘長(zhǎng)勝,赫廣偉, 橋梁檢測(cè)技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)述,《 黑龍江交通科技》
篇4
關(guān)鍵詞:橋梁工程檢查技術(shù)
前言
隨著社會(huì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)不斷提高。科學(xué)技術(shù)的提高又促進(jìn)了橋梁工程檢測(cè)技術(shù)的提高。橋梁是我們交通生活中的必要組成部分,隨著橋梁建設(shè)的發(fā)展,它的結(jié)構(gòu)及功能變得更加復(fù)雜,為了延長(zhǎng)橋梁的使用年限及保證我們的生命和財(cái)產(chǎn)安全,我們必須要加強(qiáng)橋梁的質(zhì)量檢測(cè)。當(dāng)然,要想更好更快的檢測(cè)出橋梁的質(zhì)量問(wèn)題,就需要了解并掌握各種檢測(cè)技術(shù)及防護(hù)方法等。
一、橋梁工程現(xiàn)狀
現(xiàn)代社會(huì),公路、鐵路四通八達(dá),給我們的生活帶來(lái)很多方便。但是近年來(lái),由于橋梁質(zhì)量不過(guò)關(guān),發(fā)生了多次橋梁坍塌事故,導(dǎo)致很多人在事故中受傷甚至死亡。例如:1940年,美國(guó)華盛頓的塔科瑪大橋斷裂;1999年重慶的彩虹大橋坍塌;2000年臺(tái)灣高屏大橋攔腰斷裂等,還有很多橋梁在建設(shè)中就坍塌了。這些事故的發(fā)生已經(jīng)給我們敲響了警鐘,橋梁質(zhì)量與我們的生命財(cái)產(chǎn)息息相關(guān),我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn),并且我們也開(kāi)始關(guān)心橋梁的質(zhì)量問(wèn)題,目前對(duì)橋梁質(zhì)量進(jìn)行檢查已經(jīng)成為橋梁建筑界的新熱點(diǎn)?,F(xiàn)在我們已經(jīng)有檢查橋梁質(zhì)量的新技術(shù)和手段,我們要運(yùn)用這些技術(shù)以保證橋梁的質(zhì)量,延長(zhǎng)他們的壽命。同時(shí)我們要加強(qiáng)對(duì)橋梁的養(yǎng)護(hù),橋梁的養(yǎng)護(hù)大多不需要太高的技術(shù)含量,但也有一些需要高技術(shù)且難度較大,橋梁養(yǎng)護(hù)是橋梁工程中必須的一道工序,只有正確的養(yǎng)護(hù)方法才能增強(qiáng)橋梁質(zhì)量,我們必須認(rèn)真對(duì)待。
二、橋梁質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)
橋梁質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)包括:超聲波檢測(cè)、X射線檢測(cè)、紅外熱像儀檢測(cè)、光纖傳感器檢測(cè)、探地雷達(dá)檢測(cè)等。
2.1超聲波檢測(cè):
根據(jù)超聲波在橋梁的密致處和缺陷處傳播的速度和傳播時(shí)間是不同的,在密致處的傳播時(shí)間要比在缺陷區(qū)傳播時(shí)間短,這樣根據(jù)聲時(shí)和聲速就可以檢測(cè)出橋梁的質(zhì)量;根據(jù)超聲波在缺陷處會(huì)產(chǎn)生散射,那么超聲波通過(guò)缺陷處之后所接受的超聲波能量要比通過(guò)密致處小;根據(jù)超聲波通過(guò)缺陷處之后頻率會(huì)變低;根據(jù)超聲波通過(guò)缺陷處會(huì)發(fā)生反射及折射,相位會(huì)發(fā)生變化,根據(jù)以上原理就可以通過(guò)超聲波檢測(cè)橋梁的質(zhì)量。
2.2 X射線檢測(cè):
根據(jù)X射線穿過(guò)混凝土中的缺陷處和鋼筋之后,其強(qiáng)度與穿過(guò)正常橋梁是不同的,那么我們就可以從所拍下的底片上的黑度來(lái)判斷。
2.3紅外熱像儀檢測(cè):
這種檢測(cè)技術(shù)是利用紅外攝像機(jī)拍攝橋面,會(huì)生成橋面的溫度圖,根據(jù)這幅溫度圖,我們就可以知道混凝土是不是有裂層。判斷依據(jù)就是,如果橋梁有裂層,那么由于裂層中空氣的絕熱作用,使得太陽(yáng)光的熱量不能傳到下邊,而使裂層的上面的溫度升高的更快一些,,根據(jù)這個(gè)原理,我們使用紅外熱像儀,轉(zhuǎn)變成熱圖像,通過(guò)特征分析,就可以知道橋梁表面的溫度變化,從而知道橋梁的哪個(gè)部位有缺陷,達(dá)到檢測(cè)的目的。
2.4光纖傳感器檢測(cè):
最近人們發(fā)現(xiàn)光纖傳感器可被用于橋梁的構(gòu)建檢測(cè),原理是根據(jù)光纖的特性。第一個(gè)特性是:如果光纖的某個(gè)部位彎曲,那么這個(gè)部位的光矢量就會(huì)發(fā)生變化。我們可以在傳感器拉緊狀態(tài)下測(cè)出一個(gè)出射光的密度,在放松狀態(tài)下測(cè)出另一個(gè)出射光的密度,根據(jù)這兩個(gè)出射光密度值就可以知道入射光的變化。第二個(gè)特性:此特性可應(yīng)用于多層傳感器,多層傳感器內(nèi)部安有多個(gè)反射鏡,利用傳到傳感器的光,經(jīng)過(guò)反射鏡被反射到光源處的時(shí)間的原理。利用這兩個(gè)特性,可以制成多種傳感器,比如:光能傳感器、裂縫寬度傳感器等。因?yàn)楣饫w傳感器有其獨(dú)特的性能,這種檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用前景比較樂(lè)觀。
2.5探地雷達(dá)檢測(cè):
我們都知道探地雷達(dá)就是從發(fā)射天線發(fā)出信號(hào),并將此信號(hào)轉(zhuǎn)變成高頻電磁脈沖波送入地下 ,高頻電磁脈沖波在傳入地下后,會(huì)遇到不同的電性介質(zhì),在不同電性介質(zhì)的交界面,部分高頻電磁波的能量會(huì)被反射回到地面 ,然后被接收天線接收。此檢測(cè)技術(shù)是利用反射波所特有的特性在地面淺層探測(cè)。此技術(shù)特點(diǎn)是:能精確測(cè)定出缺陷處的大小、 形狀及深度等,需要的人力少,操作簡(jiǎn)單,速度快,檢測(cè)范圍大,受環(huán)境影響小。在橋梁工程中,探地雷達(dá)的具體應(yīng)用是:可以檢測(cè)出橋面混凝土的空洞、橋梁的含水量、鋼筋的銹蝕程度、橋梁面層厚度、橋梁的裂縫及溫度等。
三、橋梁工程的養(yǎng)護(hù)
橋梁施工完成后,要及時(shí)養(yǎng)護(hù),以確保橋梁的質(zhì)量。在養(yǎng)護(hù)之前,要先確定橋梁存在的問(wèn)題及原因,再“對(duì)癥下藥”進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
3.1裂縫產(chǎn)生原因
一般的混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫的原因:一般的橋梁,從表面上看,有花紋形狀的裂縫或者龜殼形狀的裂縫,這主要是由于修筑橋梁所使用的材料質(zhì)量不過(guò)關(guān)所導(dǎo)致的。如果所使用的骨料中含有大量泥土的話,那么由于混凝土的收縮作用,在橋梁上就會(huì)出現(xiàn)以骨料為中心,并帶有圓錐形的脫落層,看起來(lái)就像是花紋狀;如果施工質(zhì)量不過(guò)關(guān),也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫,但是這種裂縫不會(huì)發(fā)生什么變化,比較穩(wěn)定;還有的裂縫是鋼筋表面的保護(hù)層涂布不均勻、厚薄不一樣或者甚至沒(méi)有上保護(hù)層,從而導(dǎo)致鋼筋生銹,體積膨脹,鋼筋周?chē)幕炷劣捎谑艿綁浩榷a(chǎn)生裂縫。
預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫的原因:在制大梁的時(shí)候,由于地表不平、張拉過(guò)程大梁受力不均勻或者在移動(dòng)時(shí)支點(diǎn)發(fā)生偏移,都會(huì)導(dǎo)致大梁產(chǎn)生裂縫。
3.2橋梁的養(yǎng)護(hù)
我們必須對(duì)橋梁上面的裂縫定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)以防止各種事故的發(fā)生。對(duì)一般混凝土橋梁養(yǎng)護(hù):在處理裂縫時(shí),施工人員要加強(qiáng)對(duì)工程的觀測(cè)及監(jiān)護(hù),等到裂縫穩(wěn)定后,再采取一些其他的補(bǔ)救方法以達(dá)到養(yǎng)護(hù)橋梁的目的。在修補(bǔ)橋梁裂縫之前應(yīng)該根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因處理,不能隨便處理,處理完后,要繼續(xù)觀察看是否有效;對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋梁的養(yǎng)護(hù):龜殼狀裂縫的縫寬及間距要達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),如果間距大于1mm,那么就可以斷定橋梁的剛度不夠,應(yīng)該在板的底面放鋼板或玻璃纖維,再加一些環(huán)氧樹(shù)脂到板縫中。有的鋼板焊接處可能遭到破壞,鋼板變形,這時(shí)應(yīng)該增加錨固鋼筋,達(dá)到修補(bǔ)的目的。當(dāng)裂縫的寬度大于0.15mm時(shí),應(yīng)該使用細(xì)砂漿來(lái)修補(bǔ)。
總結(jié):
由于很多橋梁修筑時(shí)間長(zhǎng),有了老化現(xiàn)象,為了人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全,同時(shí)為了增加橋梁數(shù)量,使交通更便利,我國(guó)近些年來(lái)新建了很多橋梁工程,并且對(duì)橋梁工程的檢測(cè)技術(shù)、防護(hù)及質(zhì)量提出了一系列的標(biāo)準(zhǔn),使得橋梁施工更加規(guī)范化。施工人員應(yīng)該根據(jù)國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),在施工過(guò)程中認(rèn)真檢測(cè)橋梁質(zhì)量,領(lǐng)導(dǎo)階層也要完善管理制度,以達(dá)到在考慮橋梁建筑的成本的基礎(chǔ)上,提高橋梁工程的質(zhì)量。國(guó)家還要增加對(duì)橋梁工程建設(shè)的投資,增加新設(shè)備,培養(yǎng)高級(jí)檢測(cè)人員,為增強(qiáng)橋梁安全提供保障。
參考文獻(xiàn):
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篇5
關(guān)鍵詞:道路;橋梁;檢測(cè)技術(shù);橋梁建設(shè)
中圖分類號(hào): V448.15+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
相當(dāng)多的專家認(rèn)為,當(dāng)橋梁使用時(shí)間超過(guò)25年則進(jìn)入了我們所說(shuō)的老化期。據(jù)相關(guān)領(lǐng)域的權(quán)威數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)橋梁大約有40%是屬于“大齡”橋梁的范疇。所以我國(guó)每年花費(fèi)在橋梁結(jié)構(gòu)的日常維護(hù)的費(fèi)用就十分的巨大,比如說(shuō)加固、維修和置換等等等。寰宇四方,各強(qiáng)國(guó)無(wú)疑沒(méi)有一個(gè)不是交通大國(guó),最簡(jiǎn)單的例子就是美國(guó),因?yàn)橐粋€(gè)國(guó)家的交通建設(shè)直接關(guān)系到,一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和軍事的安全。
1.我國(guó)橋梁檢測(cè)的現(xiàn)狀
由于我國(guó)的基本設(shè)施建設(shè)的起步較慢,我們參照發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,橋梁養(yǎng)護(hù)的水平如何將直接影響橋梁是否能夠安全的服役運(yùn)行。為此,交通部特地立項(xiàng)開(kāi)展橋梁管理系統(tǒng)的研究工作,并且最終形成了我國(guó)公路橋梁的管理系統(tǒng),其系統(tǒng)主要原理是根據(jù)橋梁維護(hù)工程師的定期檢查,來(lái)確定評(píng)分,當(dāng)然評(píng)分的依據(jù)將主要是以項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)和構(gòu)建來(lái)確定。最終通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)給各個(gè)橋梁和道路進(jìn)行等級(jí)評(píng)定,并依此作為養(yǎng)護(hù)的策略制定的依據(jù)。也因此我們可以看出如何確定準(zhǔn)確的、可靠地,大量數(shù)據(jù)是其關(guān)鍵。但是現(xiàn)有的橋梁定期檢查方法并不能滿足我們的需要,這就有可能導(dǎo)致重大的事故的發(fā)生,從而造成大量的人員、財(cái)產(chǎn)的損失。
1.1道路橋梁在使用中存在的問(wèn)題
A存在的問(wèn)題主要有缺乏科學(xué)的施工設(shè)計(jì),并且工程規(guī)劃也不是太明確。
B最主要的問(wèn)題還是不少的橋梁施工的質(zhì)量較差達(dá)不到要求,甚至有些就沒(méi)有按照工程設(shè)計(jì)來(lái)做。
C不少的道路橋梁道路在實(shí)際運(yùn)營(yíng)了一段時(shí)間后,出現(xiàn)較嚴(yán)重的損害,因此在很大程度上限制了橋梁的承重。
1.2道路橋梁檢測(cè)的準(zhǔn)備工作
因此,我們有必要在進(jìn)行檢測(cè)前做好全面而細(xì)致的前期準(zhǔn)備工作,比如我們?cè)诠ぷ髦兴褂玫母黜?xiàng)檢測(cè)器材,和相應(yīng)的計(jì)劃安排。除了這一條之外我們還需要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)男畔⑹占O袷裁垂こ淘O(shè)計(jì)資料,和相對(duì)應(yīng)的維修,加固及項(xiàng)目施工資料等等。
2.目前關(guān)于道路橋梁檢測(cè)的幾種常用的方法
2.1工程內(nèi)部缺陷檢測(cè)
所謂的工程內(nèi)部缺陷檢查是指檢測(cè)混凝土構(gòu)件中常見(jiàn)的空洞、剝落、裂縫、蜂窩、鋼筋侵蝕和環(huán)境侵蝕等缺陷。這其中的有些缺陷單看靠肉眼的外部觀察是很難發(fā)現(xiàn)的,這種情況下就需要我們借助其他的手段來(lái)進(jìn)行甄別通常我們將采用無(wú)損鑒別的方式來(lái)進(jìn)行。目前常用的無(wú)損檢測(cè)法主要有雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)和聲波檢測(cè)法。超聲波脈沖快速法可檢測(cè)到焊縫、鋼材以及混凝土中存在的裂縫、夾渣、空洞、火災(zāi)等外部檢測(cè)不出來(lái)的問(wèn)題。
2.2項(xiàng)目結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)與評(píng)價(jià)
無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展以及有了不少的念頭了,我們傳統(tǒng)弄的檢測(cè)技術(shù)主要是超聲檢測(cè)、聲發(fā)射、自然電位測(cè)、聲發(fā)射、紅外檢測(cè)等等,當(dāng)然這些傳統(tǒng)的檢測(cè)分析方法也得到了進(jìn)一步的發(fā)展和提高,雖然也能得到較為合理的分析判斷,但是任然不能對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行一個(gè)全面的性能評(píng)估,此時(shí)為了更高的數(shù)據(jù)要求我們會(huì)采用較為先進(jìn)的局部細(xì)化檢測(cè)和綜介整體損傷定位檢測(cè)法。
當(dāng)我們對(duì)橋梁或者道路無(wú)法獲得詳細(xì)的資料時(shí),此時(shí)我們可以借用動(dòng)力或靜力試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的檢測(cè),這樣可以正確的反應(yīng)出項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)受力的情況,我們現(xiàn)在常用的結(jié)構(gòu)性能的檢測(cè)方法是動(dòng)力試驗(yàn)加靜力實(shí)驗(yàn)。
2.3外觀檢查發(fā)
首先外觀檢查發(fā)并不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的看看了事的,我們對(duì)道路橋梁進(jìn)行外觀檢查是要分析出橋梁病害發(fā)生的原因的。因此我們要做的第一件事就是根據(jù)橋型確定相對(duì)應(yīng)的檢查要點(diǎn)。一般的橋梁的檢查要點(diǎn)是:跨中的端部的斜裂縫、構(gòu)建的質(zhì)量裂縫和撓度、外觀以及主梁連接部位的狀況。
幾乎所有的橋梁結(jié)構(gòu)都可以總體上可分為上部、下結(jié)構(gòu)、附屬結(jié)構(gòu),這樣三大塊。在梁式橋中,橋梁的附屬結(jié)構(gòu)包括伸縮縫、欄桿和橋而鋪裝等。橋梁的上部結(jié)構(gòu)主要是指主梁;下部結(jié)構(gòu)這一版包括基礎(chǔ)與承臺(tái)、橋臺(tái)、樁和橋墩等;雖然它們每個(gè)部位都有自己的特有的受力特征,但是發(fā)生的病害卻常常也存在著一些共性,如發(fā)現(xiàn)是常規(guī)病害,我們應(yīng)當(dāng)對(duì)其仔細(xì)的研究以找出病因,切不可盲目判斷。
2.4項(xiàng)目的材料特性檢查
隨著現(xiàn)在建筑領(lǐng)域的的工藝的不斷翻新,和橋梁設(shè)計(jì)的多樣性的發(fā)展。使得越來(lái)越多的材料被運(yùn)用到橋梁的建設(shè)中,當(dāng)然最基本和使用范圍最大的依然是鋼筋和混凝土的使用。但是這些材料也有老化和損傷的情況。我們也有相關(guān)的檢測(cè)方法,對(duì)于大型的橋梁我們常用試塊來(lái)確定其強(qiáng)度,但是對(duì)于那些沒(méi)有試塊的橋梁我們則常用取芯試驗(yàn)法、超聲波法、斷裂法、回彈法、貫入法等檢查手段來(lái)確定,這其中的綜介法、回彈法、超聲波法為非破損檢測(cè)法,所以應(yīng)用的比較廣泛。
道路無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的概要
無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用和其它技術(shù)一樣是需要進(jìn)行研究,開(kāi)發(fā)和利用的。因此對(duì)于道橋工程無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)應(yīng)用是一個(gè)較新的領(lǐng)域,需要我們?cè)谄鋺?yīng)用領(lǐng)域中小斷開(kāi)拓,解決許多急待解決的問(wèn)題。這些問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方而:
無(wú)損檢測(cè)技術(shù)因其特有的優(yōu)勢(shì),在道路橋梁工程和其他領(lǐng)域的應(yīng)用是有必要進(jìn)行專門(mén)的研究的。也正因?yàn)樵擃I(lǐng)域相對(duì)而言是比較新的,也就需要我們?cè)谄鋺?yīng)用領(lǐng)域中進(jìn)行小步開(kāi)拓,研究解決問(wèn)題的方法。這些問(wèn)題主要集中在一下的額這么幾個(gè)方面:
a.利用遠(yuǎn)紅外線成像技術(shù)來(lái)檢測(cè)道橋結(jié)構(gòu)的損傷方面的研究;
B.使用微波技術(shù)對(duì)項(xiàng)目工程的疲勞裂紋進(jìn)行探測(cè)和定量分析等;
c.利用超聲波檢測(cè)技術(shù)來(lái)確定項(xiàng)目的基密實(shí)度及其平整度等。
d擋土墻埋至深度和路線橫斷而設(shè)計(jì)中土石方比例的檢測(cè)技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā);
e路線勘測(cè)設(shè)計(jì)中用探地雷達(dá)來(lái)測(cè)量擋土墻埋至深度的檢測(cè)技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā);
f.運(yùn)用GPS定位技術(shù)來(lái)測(cè)量橋梁變形,對(duì)橋梁超載檢測(cè)的TRIP鋼傳感器進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)測(cè)等;
無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一門(mén)多學(xué)科綜合的應(yīng)用技術(shù),是建立在基礎(chǔ)學(xué)科之上的交叉應(yīng)用。大家只有從基礎(chǔ)理論不斷的學(xué)習(xí),才能逐步的完善和發(fā)展??梢赃@么說(shuō)是先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶。其間接的促進(jìn)了工業(yè)以及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,從某種意義上來(lái)講,無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以作為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展程度高低的一個(gè)指標(biāo)。
道路橋梁檢測(cè)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
目前這一領(lǐng)域的最新技術(shù)研究是開(kāi)展增強(qiáng)土木結(jié)構(gòu)(NDE)技術(shù)的應(yīng)用。主要有這么幾個(gè)方面:
1)先進(jìn)的橋梁測(cè)試和健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),這一系統(tǒng)主要包括整個(gè)大橋的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)線發(fā)送和精確的差分式全球定位系統(tǒng)(GPS)的應(yīng)用主要領(lǐng)域是測(cè)量橋梁變形等。
2)先進(jìn)的銹蝕探測(cè)和評(píng)估技術(shù)的研究,該領(lǐng)域主要包括埋入式銹蝕傳感器的研究和應(yīng)用、磁漏探測(cè)技術(shù)的研究和應(yīng)用以及以磁為基礎(chǔ)的基礎(chǔ)設(shè)施的測(cè)量系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。
3)先進(jìn)的疲勞裂紋探測(cè)和評(píng)估系統(tǒng),該領(lǐng)域主要包括用新型超聲波來(lái)測(cè)橋梁裂紋和磁分析儀系統(tǒng)和最近比較熱門(mén)的無(wú)線應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)、利用微波技術(shù)來(lái)探測(cè)和定量分析的熱成像系統(tǒng)、便攜式聲發(fā)射系統(tǒng)。在設(shè)別和傳感器上這是無(wú)源疲勞荷載測(cè)量設(shè)備和電磁聲發(fā)射傳感器等。
5.結(jié)語(yǔ)
他不但需要相關(guān)的工作人員有豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),更需要我們的而工作人員有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)來(lái)不斷的充實(shí)自己的領(lǐng)域技術(shù),從而不斷的學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外的最新檢測(cè)方法,只有這樣我們才能保證我們的道路和橋梁的工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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篇6
關(guān)鍵詞:橋梁工程;檢測(cè)技術(shù);靜載檢測(cè);動(dòng)載檢測(cè)
1 橋梁工程通病概述
橋梁工程常見(jiàn)病害,具體可表現(xiàn)為高填土下沉、軟土地基超限沉陷、瀝青路面早期破損、水泥路面斷板開(kāi)裂、路面不平、橋梁伸縮縫和橋頭跳車(chē)、隧道襯砌滲水、防護(hù)工程和小型結(jié)構(gòu)物表面粗糙、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)管道壓漿不實(shí)等相關(guān)質(zhì)量控制不利的現(xiàn)象。以下簡(jiǎn)要針對(duì)橋頭跳車(chē)、高填土下沉以及預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)孔道壓漿不實(shí)三方面來(lái)分析橋梁工程通?。?/p>
1.1 跳車(chē)現(xiàn)象
所謂橋頭跳車(chē),指的是橋梁構(gòu)件與橋梁臺(tái)背的路基之間發(fā)生一定的高差沉降,從而引起一定的橋梁表面不平。隨著沉降數(shù)值的增大,汽車(chē)高速奔行時(shí),會(huì)引起車(chē)體頻繁震動(dòng),甚至造成騰空。很顯然,跳車(chē)現(xiàn)象嚴(yán)重影響車(chē)輛通過(guò)橋梁的使用安全性能,也對(duì)橋梁的使用壽命造成致命影響,另外,高成本的維護(hù)費(fèi)用大大降低了橋梁的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
造成橋頭跳車(chē)現(xiàn)象的原因大體可歸結(jié)為該橋梁梁段地基地面條件、橋臺(tái)兩端軟基處理方式、填料、施工材料以及施工技術(shù)問(wèn)題等諸多因素,具體就表現(xiàn)為沉降高差。對(duì)于填土沉降而言,橋臺(tái)沉降不均勻,伸縮縫和搭板兩者結(jié)合不當(dāng),形成的橋臺(tái)臺(tái)階嚴(yán)重影響駕車(chē)人員舒適效果和行車(chē)安全,同時(shí)產(chǎn)生了相對(duì)較大橋梁的沖擊力。針對(duì)跳車(chē)現(xiàn)象,一般在施工過(guò)程中遵循以下幾個(gè)方面:(1)選取夯實(shí)效果良好的回填材料,并在壓實(shí)過(guò)程中嚴(yán)格按照規(guī)范,滿足壓實(shí)效果,減少路橋沉降高差;(2)在適當(dāng)情況下可采取填方——填方沉降——建樁的工藝流程,從而達(dá)到降低填土與結(jié)構(gòu)的沉降高差;(3)在伸縮縫施工時(shí)應(yīng)注重選取伸縮性能優(yōu)異的伸縮裝置,并加以平整處理。
1.2 高填土下沉現(xiàn)象
在填土施工中通常會(huì)遇到深填、高填、半填半挖等不同方式的填土施工,但是不論什么方式的填土施工,都會(huì)遇到通車(chē)不久便產(chǎn)生下沉現(xiàn)象。發(fā)生此現(xiàn)象的原因主要還是由于施工不當(dāng)所造成的。例如施工壓實(shí)程度不夠、采用過(guò)厚分層方式、在低溫施工時(shí)沒(méi)采取相應(yīng)技術(shù)措施冬等等。在材料的選取上,必須采用精確的最大干容重以及最佳含水量的混凝土,否則,極有可能出現(xiàn)高填土下沉現(xiàn)象。
1.3 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)孔道壓漿不實(shí)
灌漿強(qiáng)度的好壞,直接關(guān)系到孔道填充程度,若相對(duì)不飽滿,很大程度上會(huì)發(fā)生預(yù)應(yīng)力鋼筋的銹蝕,這樣會(huì)造成混凝土預(yù)應(yīng)力作用削減,嚴(yán)重情況會(huì)導(dǎo)致孔道內(nèi)淤積大量空洞,導(dǎo)致施工停滯,造成巨大的損失。解決預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)孔道壓漿不實(shí),必須加強(qiáng)灌漿強(qiáng)度,避免造成空洞,同時(shí)必須檢測(cè)孔道填充程度,確保填充飽滿。
2 橋梁工程的檢測(cè)技術(shù)
橋梁檢查、理論驗(yàn)證以及荷載試驗(yàn)通常都是橋梁檢測(cè)的重要內(nèi)容,尤其是荷載試驗(yàn),橋梁檢測(cè)技術(shù)的水平通常是以荷載試驗(yàn)技術(shù)的先進(jìn)程度來(lái)反映的。檢測(cè)規(guī)范中強(qiáng)制性規(guī)定,凡是新建橋梁必須強(qiáng)制性進(jìn)行橋梁檢測(cè),通過(guò)檢測(cè)手段來(lái)判斷和推定橋梁的質(zhì)量、使用性能等各項(xiàng)指標(biāo)。當(dāng)橋梁在竣工時(shí),各項(xiàng)指標(biāo)均要達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。但隨著使用時(shí)間的增加,橋梁老化現(xiàn)象會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。在橋梁使用年限基礎(chǔ)上,必須針對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)重新鑒定,或者當(dāng)遭遇自然環(huán)境的破壞后,要再次對(duì)原橋梁進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)。
2.1 橋梁基礎(chǔ)檢測(cè)
當(dāng)前出現(xiàn)的許多橋梁事故很多是由于橋梁下部結(jié)構(gòu)質(zhì)量不過(guò)關(guān)引起。例如樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中形成的縮擴(kuò)徑、離析、夾泥、夾砂等缺陷,極大的影響了橋梁下部結(jié)構(gòu)的承載力。
橋梁的基礎(chǔ)檢測(cè)技術(shù)包括基樁成孔檢測(cè),它可獲得孔徑、孔底沉渣、傾斜、深度等參數(shù);樁身質(zhì)量采取超聲波、反射波、單樁靜載、鉆孔取芯等檢測(cè)方法檢測(cè);立柱、墩身承臺(tái)則采用回彈法、超聲回彈法及取芯法。諸多檢測(cè)方法中除鉆孔取芯法外,已有先進(jìn)的儀器和科學(xué)的理論來(lái)保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)有效,在此重點(diǎn)來(lái)探討鉆孔取芯檢測(cè)技術(shù)。
鉆芯檢測(cè)其核心技術(shù)是芯樣的鉆取,取得的芯樣質(zhì)量好壞直接關(guān)系到對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。例如影響樁身完整性及質(zhì)量的缺陷有:斷樁、夾泥樁、縮徑、樁底沉渣太厚、混凝土離析、膠結(jié)差、強(qiáng)度不足等。取芯過(guò)程中,如遇到鉆進(jìn)速度突然加快,則可能鉆遇斷層、夾層、混凝土嚴(yán)重離析層、縮徑層、灌注時(shí)坍落進(jìn)入樁身的砂土等,遇此情況應(yīng)立即停鉆,測(cè)量孔深位置,記錄異常情況后,才可繼續(xù)鉆進(jìn)穿過(guò)病害層并取出相應(yīng)層位的芯樣。對(duì)存在局部缺陷的樁,如夾泥、縮徑等,因缺陷范圍只占部分樁截面,則取芯孔可能未穿過(guò)該缺陷部分,導(dǎo)致不能發(fā)現(xiàn)缺陷,從而留下事故隱患。鉆孔位置布置時(shí)可將孔位偏向外側(cè),并按等距離布置三個(gè)鉆孔取芯點(diǎn),這樣才能比較準(zhǔn)確反映此類樁的缺陷情況。鉆孔布置一般不宜在樁截面中心也不能太靠近邊緣,且鉆孔要始終保持垂直鉆進(jìn),以此來(lái)避免碰上鋼筋籠后無(wú)法鉆進(jìn)或鉆眼斜出樁體外而取不到芯樣的情況發(fā)生。
2.2 靜載檢測(cè)技術(shù)
靜載試驗(yàn)檢測(cè)橋梁的項(xiàng)目通常包括撓度、沉降、拉壓程度、裂縫等各項(xiàng)指標(biāo)。進(jìn)行靜載試驗(yàn)時(shí),最重要的是試驗(yàn)點(diǎn)的選取。凡是所選取的試驗(yàn)點(diǎn),必須是能滿足試驗(yàn)?zāi)康牡狞c(diǎn),同時(shí)也是具備代表性能的點(diǎn),試驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)量也必須滿足靜載試驗(yàn)的全部要求。靜載試驗(yàn)時(shí),一般檢測(cè)位移、應(yīng)變和裂縫檢測(cè)三大類。位移測(cè)量可用機(jī)械儀器測(cè)量或電測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)。應(yīng)變測(cè)量通常采用應(yīng)變片、電阻應(yīng)變儀、振弦式應(yīng)變計(jì)、鋼筋應(yīng)力計(jì)等進(jìn)行檢測(cè)。裂縫測(cè)量通常依靠目測(cè)輔以刻度放大鏡,對(duì)于較大裂縫在要求不高的情況下也可用塞尺測(cè)量。在靜載作用下,橋梁會(huì)產(chǎn)生或大或小的變形。通常橋梁的變形分為整體變形和局部變形。整體變形,指的是橋梁整體工況的形變;局部變形,即梁的結(jié)構(gòu)荷載處發(fā)生的形變。按照靜載檢測(cè)規(guī)范,必須按照先整體后局部的方式,即優(yōu)先考慮橋梁的整體變形。在靜載試驗(yàn)檢測(cè)時(shí),主體檢測(cè)的是橋梁上面結(jié)構(gòu)的承載能力,在一定面積作用下測(cè)量其截面應(yīng)力以及變形情況。當(dāng)在檢測(cè)常年使用的老式橋梁時(shí),靜載試驗(yàn)主要檢測(cè)的指標(biāo)是裂縫、彎度、應(yīng)變程度以及抗壓拉程度。
2.3 動(dòng)載檢測(cè)技術(shù)
橋梁動(dòng)載檢測(cè)技術(shù)是為了滿足橋梁工程使用性能的需要,應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬探析和實(shí)際檢測(cè)相互融合的科學(xué)方法,也是橋梁檢測(cè)技術(shù)水準(zhǔn)的具體體現(xiàn)之一,它為橋梁今后運(yùn)行性能和動(dòng)力承載能力提供實(shí)質(zhì)上的依據(jù)。橋梁工程動(dòng)載檢測(cè)的內(nèi)容包括橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)載性能以及結(jié)構(gòu)動(dòng)載響應(yīng)兩個(gè)方面,其檢測(cè)的對(duì)象表征的是結(jié)構(gòu)動(dòng)載效果最優(yōu)構(gòu)建應(yīng)力和變形的控制面。測(cè)試傳感器、信號(hào)放大器、光線示波器、磁帶記錄儀和數(shù)字信號(hào)處理機(jī)是動(dòng)載試驗(yàn)的測(cè)試的常見(jiàn)儀器。根據(jù)儀器的性能和使用傳感器的特性,可以選配不同的測(cè)試系統(tǒng)。具體而言,動(dòng)載檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)流程基本為:橋梁固有頻率、振型、阻尼比的測(cè)試——橋梁動(dòng)撓度、動(dòng)應(yīng)力、加速度、沖擊系數(shù)的測(cè)試。前者為動(dòng)力特性參數(shù),后者為動(dòng)力響應(yīng)測(cè)試。
實(shí)踐證明,對(duì)橋梁進(jìn)行動(dòng)載檢測(cè),是基于橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性來(lái)研究的。橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性是結(jié)構(gòu)的固有性質(zhì),它不隨荷載的強(qiáng)度以及其它壓力的大小改變而改變。動(dòng)載檢測(cè)取得的是橋梁的模態(tài)參數(shù),而作為橋梁的基本理論參數(shù),反映的不僅是整個(gè)橋梁的可承受能力,更反映了橋梁承載狀況優(yōu)良與否。
3 結(jié) 語(yǔ)
在前期施工的過(guò)程中專業(yè)檢測(cè)技術(shù)人員要盡早發(fā)現(xiàn)病害和問(wèn)題,提前治理,甚至將病害扼殺在襁褓中,這樣才能減少隱患,保證橋梁工程施工質(zhì)量。使用時(shí)間的增加會(huì)使橋梁產(chǎn)生更多病害,橋梁檢測(cè)工作技術(shù)復(fù)雜、橋型多、操作難度大,檢測(cè)技術(shù)人員責(zé)任重大,所以要加強(qiáng)檢測(cè)隊(duì)伍專業(yè)化的建設(shè),提高檢測(cè)技術(shù)和提升檢測(cè)設(shè)備,同時(shí)加大橋梁工程檢測(cè)技術(shù)的研發(fā),才能使橋梁建設(shè)工作更上一層樓,為整個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更加良好的硬件環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
[1] 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(JTGF80-2004).人民交通出版社,2004.
篇7
【關(guān)鍵詞】:道路橋梁;試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù);問(wèn)題
1、道路橋梁試驗(yàn)檢測(cè)的內(nèi)容
1.1試驗(yàn)檢測(cè)路基土方石填筑
在試驗(yàn)檢測(cè)道路橋梁的過(guò)程中,一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)就是試驗(yàn)檢測(cè)路基土方石填筑,究其原因,主要是因?yàn)槁坊|(zhì)量的好壞與否會(huì)對(duì)道路橋梁工程的整體質(zhì)量造成極大的影響,通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)路基土方石填筑,可以對(duì)路基質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行判斷,從而有效地保障整個(gè)道路橋梁工程的質(zhì)量。路基的強(qiáng)度、路基填筑物的密度以及路基實(shí)際含水等都屬于路基土方石填筑試驗(yàn)檢測(cè)的內(nèi)容。
1.2試驗(yàn)檢測(cè)橋涵構(gòu)造物
砂石、鋼材以及水泥等建筑材料都是建造道路橋梁工程中必不可少的材料,所以,若想使道路橋梁工程各方面的性能得到全面的提升,則必須加強(qiáng)檢測(cè)建筑材料,以確保建筑材料的質(zhì)量能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,繼而達(dá)到保障道路橋梁工程質(zhì)量、提升道路橋梁工程性能的目的。
1.3試驗(yàn)檢測(cè)路面
在開(kāi)展路面施工的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)仔細(xì)地試驗(yàn)檢測(cè)施工中所應(yīng)用到的各種施工材料,如瀝青混合物、集料以及無(wú)機(jī)結(jié)合料等,以確保建筑材料的參數(shù)與指標(biāo)能夠符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,從而有效地保障道路橋梁工程的整體質(zhì)量。
2、道路橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)
2.1回彈彎沉技術(shù)
在對(duì)道路橋梁工程路面的形變進(jìn)行檢測(cè)時(shí),主要包括三種辦法:滾輪式彎沉法、落錘式彎沉儀法、貝克曼梁法,而其中使用比較廣泛的就是貝克曼梁與落錘式。落錘式是通過(guò)重錘下落對(duì)路面造成的沖擊來(lái)檢測(cè)道路橋梁工程的,所以,此辦法可以在車(chē)輛行駛過(guò)程中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的模擬檢測(cè)。貝克曼梁可以用于檢測(cè)靜態(tài)彎沉,而且便于操作,可是卻無(wú)法控制車(chē)輛行駛狀態(tài)下路面和輪胎的實(shí)際接觸面積,所以,便無(wú)法對(duì)路面實(shí)際的承載強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)比較分析,發(fā)現(xiàn)落錘式檢測(cè)辦法的適用性更好,與實(shí)際交通狀況更符,而且其檢測(cè)結(jié)果比較精準(zhǔn),可是其需要耗費(fèi)較多的成本,而且缺少一個(gè)統(tǒng)一可靠的控制標(biāo)準(zhǔn),無(wú)法對(duì)工程施工質(zhì)量進(jìn)行有效的把控,所以,在實(shí)踐中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程的具體狀況來(lái)對(duì)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪x取。
2.2壓實(shí)度檢測(cè)技術(shù)
在道路橋梁工程的施工過(guò)程中,還應(yīng)當(dāng)仔細(xì)地檢測(cè)路面和路基的壓實(shí)度,核子密度濕度檢測(cè)法、環(huán)刀檢測(cè)法以及灌沙檢測(cè)法等都是比較常見(jiàn)的檢測(cè)道路橋梁路基、路面壓實(shí)度的辦法。其中,核子密度濕度檢測(cè)法是借助放射元素本身的我來(lái)檢測(cè)路面的含水狀況和密度,該檢測(cè)辦法除了具有較快的檢測(cè)速率外,而且只需要較少的工作人員就可操作,同時(shí),此種檢測(cè)辦法不會(huì)損壞工程,且可以反復(fù)、多次地檢測(cè)同一區(qū)域,另外,其檢測(cè)結(jié)果與數(shù)據(jù)還可以作為選取路面碾壓方式的依據(jù)。所以,核子密度濕度檢測(cè)法被廣泛應(yīng)用于評(píng)估和控制道路橋梁工程的施工質(zhì)量之中。
2.3無(wú)損壞檢測(cè)技術(shù)
無(wú)損壞檢測(cè)技術(shù)主要針對(duì)單件工程結(jié)構(gòu)而實(shí)施的,其不僅直觀,而且具有較快的檢測(cè)速度,可以將道路的內(nèi)部情況直接地反映出來(lái),使傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的不足之處得到有效的彌補(bǔ)。無(wú)損壞檢測(cè)技術(shù)的出現(xiàn),使得檢測(cè)體系得到了全面的優(yōu)化,使得道路橋梁工程的施工質(zhì)量得到有效的提高。目前,在道路橋梁施工過(guò)程中比較常見(jiàn)的無(wú)損壞檢測(cè)技術(shù)主要包括三種,即光纖傳感檢測(cè)技術(shù)、超聲波檢測(cè)技術(shù)以及探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)。然而,目前無(wú)損壞檢測(cè)技術(shù)還未得到完全普及。
3、道路橋梁工程試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中存在的問(wèn)題及解決措施
3.1檢測(cè)指標(biāo)與工程實(shí)際聯(lián)系問(wèn)題及解決措施
在檢測(cè)道路橋梁工程路面的形變時(shí),通常都是選用落錘式彎沉儀和貝克曼梁式彎沉儀來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。落錘式彎沉儀檢測(cè)法屬于動(dòng)態(tài)檢測(cè),該檢測(cè)辦法檢測(cè)到的結(jié)果體現(xiàn)的是路面在受到垂直沖擊力作用后發(fā)生的瞬間形。貝克曼梁法屬于靜態(tài)檢測(cè)辦法,貝克曼梁式彎沉儀檢測(cè)出的是準(zhǔn)靜態(tài)下的特性,因此,利用貝克曼梁式彎沉儀檢測(cè)出的結(jié)果只能定性體現(xiàn)出車(chē)輛運(yùn)行中路面的響應(yīng)趨勢(shì),無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。因此,以上兩種檢測(cè)辦法所測(cè)得的路面回彈彎沉值,無(wú)法全面地將車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中路面結(jié)構(gòu)及其表面的改變狀況真實(shí)地體現(xiàn)出來(lái)。所以,在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中,我們應(yīng)當(dāng)將以上兩種辦法結(jié)合起來(lái)使用,同時(shí),還應(yīng)當(dāng)不斷地探尋更好的檢測(cè)道路橋梁路面回彈彎沉的技術(shù),以此來(lái)保障我國(guó)道路橋梁工程的整體質(zhì)量。
3.2檢測(cè)設(shè)備與檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性問(wèn)題及解決措施
目前,在檢測(cè)道路橋梁的過(guò)程中,使用的檢測(cè)辦法仍然是以表面檢測(cè)辦法為主,即通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后,再實(shí)施下一步的檢測(cè)工作。然而,實(shí)踐證明,單憑肉眼觀測(cè)存在著較大的風(fēng)險(xiǎn)性,肉眼觀測(cè)會(huì)因交通情況、能見(jiàn)度以及工作人員的經(jīng)驗(yàn)等各種因素而受到干擾,其準(zhǔn)確度通常都比較低。除此之外,因?yàn)椴煌臋z測(cè)辦法所采用的檢測(cè)設(shè)備也各不相同,如此一來(lái),極易導(dǎo)致最終的測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)較大的偏差。例如,在試驗(yàn)檢測(cè)道路橋梁路基回彈彎沉的過(guò)程中,通常需要應(yīng)用貝克曼梁式彎沉儀和落錘式彎沉儀,貝克曼梁式彎沉儀比較適合進(jìn)行靜態(tài)檢測(cè),而落錘式彎沉儀則比較適合進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)。落錘式彎沉儀的檢測(cè)結(jié)果更符合實(shí)際交通狀況,可是因?yàn)槭莿?dòng)態(tài)檢測(cè),故極易產(chǎn)生不同的結(jié)果;而貝克曼梁式彎沉儀的測(cè)量結(jié)果更符合理論要求。因此,在試驗(yàn)檢測(cè)道路橋梁工程的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況,將多種試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)結(jié)合起來(lái)使用,并綜合分析其檢測(cè)結(jié)果,以保證其檢測(cè)的精準(zhǔn)性。
結(jié)束語(yǔ):
總之,若想使道路橋梁工程的整體質(zhì)量得到全面的提升,則務(wù)必要在施工中和施工后仔細(xì)地試驗(yàn)檢測(cè)工程,這樣方能有效地保障道路橋梁工程的整體質(zhì)量。而道路橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)對(duì)于工程質(zhì)量的提高發(fā)揮著極其重要的作用,因此,必須加大對(duì)道路橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的研究力度,提高檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性,以此來(lái)促進(jìn)我國(guó)道路橋梁工程建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的更快、更好發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】:
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關(guān)鍵詞:道路橋梁 檢測(cè)技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):U41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
道路橋梁作為我們整個(gè)社會(huì)的重要建筑,它不僅是整個(gè)社會(huì)先進(jìn)技術(shù)的一個(gè)標(biāo)志,而且也是整個(gè)社會(huì)四通八達(dá)的信息交流的一個(gè)工具。道路橋梁在我們的生活中承載著重要的責(zé)任,它的安全性的保障,其實(shí)是在保障每一個(gè)人,每一個(gè)家庭,以及整個(gè)社會(huì)、國(guó)家的平安、穩(wěn)定。我們必須要保證道路橋梁的安全性。為了確保道路橋梁的安全性,我們必須要不斷的更新道路橋梁的檢測(cè)技術(shù),不斷的從材料和質(zhì)量的前提上做出保證,盡量的減少道路橋梁的損害,給我們的社會(huì)增添光輝,提供更多的安全保障。
一、需要進(jìn)行檢測(cè)的道路橋梁需要進(jìn)行檢測(cè)的橋梁原因各種各樣, 絕大部分是舊橋, 因?yàn)榕f橋資料比較匱乏, 相對(duì)而言管理起來(lái)比較困難;在特殊情況下有些新橋也要求做檢測(cè)工作, 綜合起來(lái)主要有以下幾類:①缺乏設(shè)計(jì)、施工資料的橋梁。②施工質(zhì)量較差, 不符合設(shè)計(jì)要求的橋梁。③橋梁竣工經(jīng)過(guò)運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)較嚴(yán)重的病害的橋梁。④希望提高允許承載能力的橋梁。⑤需要通過(guò)超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的特殊荷載車(chē)輛的橋梁。還有一些橋梁是因?yàn)橐恍┨厥庠蚨枰鰴z測(cè)工作, 比如為了取得一定的科研資料等等?,F(xiàn)在一些特大橋梁不僅僅是要求做短期的檢測(cè), 還需要進(jìn)行長(zhǎng)期的健康監(jiān)控。 二、道路橋梁檢測(cè)技術(shù)
1、超聲波檢測(cè)技術(shù) 超聲法檢測(cè)道路橋梁缺陷的基本原理是利用超聲波檢測(cè)儀以及聲波換能器,測(cè)量并分析超聲脈沖在道路橋梁中的傳播速度、波幅、主頻率等參數(shù), 然后以這些參數(shù)以及相應(yīng)的變化為依據(jù),判斷道路橋梁出現(xiàn)的缺陷。
2、地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù) 地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)又稱探測(cè)雷達(dá)技術(shù),是一種高精度、無(wú)損檢測(cè)、直觀、經(jīng)濟(jì)快速的高科技檢測(cè)技術(shù)。技術(shù)主要通過(guò)地質(zhì)雷達(dá)向物體內(nèi)部發(fā)射高頻電磁波,然后由物體產(chǎn)生的相應(yīng)反射來(lái)判斷物體內(nèi)部的情況。地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)是一項(xiàng)精度較高的物理探測(cè)技術(shù), 主要應(yīng)用于工程地、地基工程、文物考古、道路橋梁以及混凝土結(jié)構(gòu)探傷等檢測(cè)領(lǐng)域。主要流程為: a)檢測(cè)人員用筆記本電腦對(duì)控制單元發(fā)出指令信息b)控制單元在接受指令后, 向發(fā)射天線和接收天線發(fā)射出信號(hào)c)當(dāng)發(fā)射觸發(fā)信號(hào)后, 向地面發(fā)射高頻電磁波d)當(dāng)探測(cè)位置為不均勻介質(zhì)時(shí),電磁波就會(huì)遇到不同電性的目標(biāo)和界面,導(dǎo)致部分電磁波被反射回地面, 然后接收天線接收信號(hào),并以數(shù)據(jù)的形式傳到控制單元,返回到筆記本中,以圖像的形式顯現(xiàn)出來(lái)e) 通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行分析處理,就可以檢測(cè)出被檢測(cè)物的內(nèi)部情況
3、聲發(fā)射法檢測(cè)技術(shù) 由于材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻或者存在不同性質(zhì)的缺陷, 局部應(yīng)力的集中會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定的應(yīng)力分布, 材料在產(chǎn)生裂縫、發(fā)生塑性變形以及斷裂過(guò)程中,會(huì)釋放出部分應(yīng)力,使之以應(yīng)力波的形式向四周擴(kuò)散,即為聲發(fā)射。 道路橋梁中的混凝土結(jié)構(gòu)在荷載作用下發(fā)生變形,當(dāng)變形超出設(shè)計(jì)要求時(shí),就會(huì)出現(xiàn)裂紋,以波的形式釋放能量。運(yùn)用聲發(fā)射法對(duì)道路橋梁進(jìn)行檢測(cè)時(shí),將聲發(fā)射器放置在需要檢測(cè)的部位,通過(guò)檢測(cè)不同位置收到的聲波時(shí)間差,就可以明確缺陷的發(fā)生位置。運(yùn)用聲波發(fā)射法進(jìn)行檢測(cè)可以準(zhǔn)確、快速地了解橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。在分析研究缺陷位置以后,裂紋的種類、開(kāi)裂速度等都可以比較詳細(xì)地分析出來(lái)。由于此種檢測(cè)方法容易受到周?chē)肼暤挠绊?,?huì)導(dǎo)致檢測(cè)精度的下降;另一方面,此種方法是利用道路橋梁內(nèi)部缺陷,因此可以進(jìn)行連續(xù)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)。
4、沖擊回波法檢測(cè)技術(shù) 沖擊回波法檢測(cè)技術(shù)是檢測(cè)儀器通過(guò)機(jī)械沖擊器向被檢測(cè)物體表面發(fā)送應(yīng)力脈沖波,當(dāng)壓縮波在物體內(nèi)傳播遇到內(nèi)部缺陷時(shí),沖擊波就不能穿透而發(fā)生反射,當(dāng)波速固定且選擇正確的沖擊器時(shí),就可以通過(guò)測(cè)試準(zhǔn)確地測(cè)得缺陷位置,即便沒(méi)有缺陷也可以測(cè)得物體的厚度。 沖擊回波法檢測(cè)技術(shù)常為單面反射測(cè)試技術(shù),在檢測(cè)完一點(diǎn)以后就可以判斷出此處是否有損傷, 因此方法方便、快捷,測(cè)試結(jié)果直觀的優(yōu)點(diǎn)。此方法廣泛應(yīng)用于道路橋梁混凝土或者混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部裂紋等缺陷的測(cè)定。另一方面,此方法檢測(cè)簡(jiǎn)單,但屬于單點(diǎn)測(cè)量,檢測(cè)的結(jié)果存在不全面的缺點(diǎn),實(shí)際應(yīng)用也比較少。
5、紅外熱像檢測(cè)技術(shù) 紅外線熱像檢測(cè)技術(shù)就是運(yùn)用紅外線熱像探測(cè)儀器檢測(cè)物體各部分發(fā)出的紅外線能量, 然后根據(jù)物體表面溫度場(chǎng)分布情況,直觀地顯示物體材料及結(jié)構(gòu)上存在的不連續(xù)缺陷。紅外熱像檢測(cè)技術(shù)是非接觸性無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。紅外熱像檢測(cè)技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn): a)紅外熱像檢測(cè)技術(shù)的探測(cè)焦距可以從20cm到無(wú)窮遠(yuǎn), 因此更加適合具有非接觸性及大范圍性無(wú)損檢測(cè);b)紅外熱像探測(cè)儀只對(duì)紅外線產(chǎn)生反應(yīng), 因此只要道路橋梁的溫度高于零度,就可以用紅外熱像檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)c)由于紅外熱像檢測(cè)儀可以取得很高的檢測(cè)精度,其溫度分辨率可以達(dá)到0.1℃; d)檢測(cè)模式更加靈活,其攝像速度從1~30幀/s之間變化,既適合靜態(tài)檢測(cè)又適合動(dòng)態(tài)檢測(cè)。
三、道路橋梁檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與展望道路橋梁檢測(cè)技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段是以領(lǐng)域?qū)<业母泄偌皩I(yè)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)式檢測(cè)技術(shù),這種方法只能對(duì)檢測(cè)信息作簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理。第二階段是以建模處理和信號(hào)處理為基礎(chǔ)的,運(yùn)用動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)和傳感器技術(shù)的現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù),此種方法在工程中得到了廣泛的運(yùn)用。而第三發(fā)展階段則是智能檢測(cè)技術(shù)手段,它是以知識(shí)處理為核心,信號(hào)處理、數(shù)據(jù)處理和知識(shí)處理相融合的方法,智能化已成為路橋試驗(yàn)檢測(cè)的主流。 根據(jù)目前取得的成果,未來(lái)大型路橋的檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:a.現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與實(shí)時(shí)的檢測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)共享。b.為了更方便、快捷、準(zhǔn)確地采集數(shù)據(jù),開(kāi)發(fā)以無(wú)線通信技術(shù)為手段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及能適用于風(fēng)荷載、交通荷載、定點(diǎn)測(cè)試荷載的傳感器最優(yōu)布設(shè)技術(shù)。c.建立自動(dòng)損傷識(shí)別系統(tǒng),將數(shù)據(jù)處理、測(cè)量系統(tǒng)、識(shí)別系統(tǒng)一起組裝到路橋檢測(cè)系統(tǒng)中,能夠自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)與反饋,達(dá)到控制的目的。d.從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營(yíng)階段建立完整可靠的數(shù)據(jù)庫(kù),積累大量的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),并最終建立專家系統(tǒng)。
結(jié)語(yǔ):橋梁檢測(cè)是一個(gè)多學(xué)科交叉的系統(tǒng)工作,需要各個(gè)環(huán)節(jié)都做好才能達(dá)到一個(gè)最優(yōu)的效果。同時(shí),學(xué)科交叉的現(xiàn)象日益普遍,特別是將一些高新技術(shù)的最新研究成果應(yīng)用于橋梁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究,必將推動(dòng)該技術(shù)的飛速發(fā)展。參考文獻(xiàn):
[1] 鐵志杰.21世紀(jì)橋梁管理的無(wú)損檢測(cè)[J]. 國(guó)外橋梁. 1999(04)
篇9
【關(guān)鍵詞】公路橋梁;檢測(cè)技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號(hào):X734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,公路橋梁工程占據(jù)著主導(dǎo)的位置。確保公路橋梁的質(zhì)量問(wèn)題,能夠進(jìn)一步加快公路橋梁工程的發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的新時(shí)期,安全質(zhì)量是第一要素,公路橋梁的工程中要加強(qiáng)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,保證橋梁的質(zhì)量,從而確保人們的生命安全和生活的有序進(jìn)行。
公路橋梁檢測(cè)的科學(xué)意義
路橋建設(shè)過(guò)程中,工程材料的自然缺陷、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建造和施工的失誤難以避免,路橋建成之后,如何對(duì)路橋的實(shí)際品質(zhì)進(jìn)行鑒定是業(yè)主最關(guān)心的問(wèn)題。由于對(duì)路橋的質(zhì)量目前尚缺乏嚴(yán)格系統(tǒng)的量化檢驗(yàn)方法,致使一些劣質(zhì)工程得不到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。輕則增加了日后的路橋維修保養(yǎng)成本,使國(guó)家和地方財(cái)政負(fù)擔(dān)加重;重則會(huì)發(fā)生橋毀人亡的慘劇。所以加強(qiáng)公路橋梁檢測(cè)對(duì)于保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全和改善交通質(zhì)量以及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著很重要的作用和影響。
公路橋梁檢測(cè)的原因
公路橋梁需要檢測(cè)的原因包括如下幾個(gè)方面:
公路橋梁沒(méi)有完全按照的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工資料以及規(guī)范作為保證質(zhì)量依據(jù);
公路橋梁的施工過(guò)程和方法不能達(dá)到規(guī)范要求,同時(shí)與公路橋梁的初期設(shè)計(jì)要求有一定差距;
公路橋梁在竣工試用很短時(shí)期內(nèi)就發(fā)現(xiàn)了較為嚴(yán)重的病害,對(duì)橋梁承載力又產(chǎn)生了重要影響;
公路橋梁的質(zhì)量滿足了既定的要求,但是要求進(jìn)一步提高它們的使用壽命和承載力;
為了獲得更豐富的當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)資料,公路橋梁需要進(jìn)行相應(yīng)的超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)。
此外,目前一些短期的檢測(cè)工作已經(jīng)難以滿足現(xiàn)在大型公路橋梁的長(zhǎng)期的安全運(yùn)營(yíng)和使用的質(zhì)量要求,故需要對(duì)它們進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)期的檢測(cè)和健康監(jiān)護(hù)。
四、公路橋梁的技術(shù)評(píng)定
應(yīng)用橋梁檢測(cè)方法及檢測(cè)技術(shù),對(duì)橋梁進(jìn)行一般評(píng)定和適應(yīng)性評(píng)定。一般評(píng)定即是對(duì)橋梁總體技術(shù)狀況評(píng)定,根據(jù)2011年修訂頒布的《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)單項(xiàng)控制指標(biāo)進(jìn)行定。適應(yīng)性評(píng)定分為:承載能力評(píng)定、通行能力評(píng)定、抗洪能力評(píng)定。
承載能力評(píng)定基于結(jié)構(gòu)影響因素敏感分析,從橋梁部(構(gòu))件缺損狀況、結(jié)構(gòu)固有模態(tài)參數(shù)、材質(zhì)與耐久性參數(shù)和運(yùn)營(yíng)車(chē)輛荷載等四個(gè)方面,建立橋梁承載力檢測(cè)評(píng)定指標(biāo)體系。通過(guò)對(duì)橋梁構(gòu)件缺損形式和程度,缺損對(duì)橋梁使用功能的影響程度、缺損發(fā)展變化狀況,進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能測(cè)試。通過(guò)實(shí)體工程對(duì)比試驗(yàn)研究,構(gòu)建承載能力檢測(cè)評(píng)定參數(shù)的計(jì)算模型,解決了橋梁檢測(cè)結(jié)果在承載力評(píng)定中定量化應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。通過(guò)橋梁結(jié)構(gòu)的“串并聯(lián)”系統(tǒng)分析,由構(gòu)件-部件-橋梁結(jié)構(gòu),以權(quán)重影響系數(shù)修正,對(duì)橋梁承載能力進(jìn)行評(píng)定。承載能力檢測(cè)評(píng)定在繼承88年部頒試行方法的基礎(chǔ)上,2011年修訂頒布了《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》。
通行能力評(píng)定:預(yù)測(cè)橋梁使用期的交通量并進(jìn)行通行能力分析,以確定通行適應(yīng)性。
抗洪能力評(píng)定:據(jù)橋長(zhǎng)、孔徑大小、橋孔位置、橋下凈空、基礎(chǔ)埋深及墩臺(tái)病害等,參照《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》進(jìn)行橋梁抗洪能力評(píng)估。
五、公路橋梁檢測(cè)技術(shù)以及應(yīng)用
對(duì)橋梁的整體性能和功能進(jìn)行鑒定
對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行劃分,按照受力的狀態(tài),可以將其劃分為動(dòng)載試驗(yàn)和靜載試驗(yàn);如果按照試驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間來(lái)劃分,可以將其劃分為瞬間試驗(yàn)和長(zhǎng)期試驗(yàn)。如果是靜載試驗(yàn),則要對(duì)作用力的大小進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定的內(nèi)容包括靜荷載、支座反力、推力大小等等;還要對(duì)橋梁公路的變形情況進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定的內(nèi)容包括撓度、相對(duì)位移;最后還要測(cè)驗(yàn)局部的損壞情況,比如,橋梁裂紋按照主要承重結(jié)構(gòu)的形式,可以被分為實(shí)腹梁橋和桁架梁橋兩種類型。所謂的實(shí)腹梁橋,它的截面積是由彎矩來(lái)決定的,但是彎矩和跨度的平方是呈正比的,在跨度比較大的時(shí)候,梁的腹板上的平均法向應(yīng)力變小,所以材料不能被完全的利用,而跨度也不能做太大。而桁架梁橋則完全不同,桁架梁橋的桿件能承受軸向力,其材料能夠被完全的利用,自重很輕,跨越的能力非常大,一般情況下是用于建造一些跨度比較大的橋梁。但是實(shí)腹橋梁也有一定的缺點(diǎn),比如它的構(gòu)造過(guò)于簡(jiǎn)單,會(huì)帶來(lái)其他的一些問(wèn)題。
2、機(jī)械檢測(cè)技術(shù)
機(jī)械檢測(cè)的儀器和設(shè)備有很多種,比如杠桿、齒輪、彈簧、度盤(pán)、指針等等,通過(guò)這些部件來(lái)對(duì)橋梁的構(gòu)件變化進(jìn)行感知和檢測(cè)。另外,機(jī)械檢測(cè)還可以將橋梁的構(gòu)件變化傳輸?shù)睫D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和機(jī)械測(cè)量?jī)x器里面,從而更加準(zhǔn)確的對(duì)橋梁的情況進(jìn)行檢測(cè)。在機(jī)械檢測(cè)技術(shù)里面,轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)能夠?qū)鞲袡C(jī)構(gòu)傳來(lái)的被測(cè)量構(gòu)件的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殚L(zhǎng)度之變,然后再將其變大或者變小,也或者改變方向。比如,在百分表里面,其齒輪能夠?qū)C(jī)構(gòu)的功能進(jìn)行指示,它是通過(guò)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)度,并且將其進(jìn)行變大、變小,改變方向以后,用一定的形式將其完整的表現(xiàn)出來(lái)
3、對(duì)橋梁的健康進(jìn)行檢測(cè)
對(duì)橋梁的健康進(jìn)行檢測(cè)是為了準(zhǔn)確的分析出橋梁的損傷程度,并且對(duì)橋梁的使用壽命、強(qiáng)度、工作能力進(jìn)行完整、合理的評(píng)價(jià)。同時(shí)也對(duì)已經(jīng)投入使用的橋梁設(shè)計(jì)理論提供可靠而長(zhǎng)期的基礎(chǔ),使橋梁的運(yùn)行更加的安全可靠。對(duì)橋梁的健康進(jìn)行檢測(cè),從而將其作為設(shè)計(jì)驗(yàn)證的參考依據(jù)。目前,因?yàn)榻?jīng)濟(jì)快速發(fā)展,導(dǎo)致交通量有所增大,這也直接的導(dǎo)致了橋梁的老化,影響了橋梁的使用壽命。在我國(guó)現(xiàn)存的比較合理、全面的橋梁檢測(cè)技術(shù)有這樣幾種,第一種是紅外熱像儀檢測(cè)技術(shù),第二種是聲探測(cè)技術(shù),第三種是光纖傳感器檢測(cè)技術(shù)。這些技術(shù)能夠很好的檢測(cè)橋梁的健康情況。隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步,健康檢測(cè)技術(shù)也在隨之而不斷的發(fā)展和深化。射線檢測(cè)技術(shù)最后一種叫做射線檢測(cè)技術(shù),這種射線檢測(cè)技術(shù)同樣非常的先進(jìn)。當(dāng)橋梁和公路有損傷和縫隙的時(shí)候,射線檢測(cè)技術(shù)會(huì)發(fā)出不一樣的紅外線,這預(yù)示著橋梁的某個(gè)部位出現(xiàn)了問(wèn)題。從某種程度來(lái)說(shuō),這種檢測(cè)方法也就是根據(jù)物體的紅外輻射和材料特性、表面溫度等方面的關(guān)系,將紅外輻射進(jìn)行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)變?yōu)闊釄D像。另外,電磁波還可以對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè),比如混凝土中的鋼筋和孔道的定位、缺陷等都可以被準(zhǔn)確的探測(cè)出來(lái)。而且它還可以根據(jù)測(cè)得的電渦流的情況,對(duì)橋梁的材料缺陷進(jìn)行分析。但是,需要注意的是,因?yàn)樯渚€有輻射,對(duì)人體的傷害非常的大,所以必須采取一定的措施,將檢測(cè)的儀器進(jìn)行防護(hù),從而避免射線對(duì)人體健康造成威
六、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)檢測(cè)技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用分析,進(jìn)一步明確了檢測(cè)技術(shù)在公路橋梁應(yīng)用中的方向。因此,在公路橋梁工程的后續(xù)發(fā)展中,要不斷提高檢測(cè)技術(shù)的的運(yùn)用,促進(jìn)公路橋梁技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[2]盧紅斌公路橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用科技咨詢導(dǎo)報(bào)2006年
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【關(guān)鍵詞】橋梁結(jié)構(gòu);無(wú)損檢測(cè)技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號(hào):K928文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
引言
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,作為快捷運(yùn)輸?shù)墓?,也日新月異地發(fā)生著變化。作為連接道路的橋梁,起著至關(guān)重要的作用。橋梁工程的檢測(cè)是保證橋梁正常使用、進(jìn)行維修加固的重要依據(jù)。通過(guò)對(duì)橋梁工程的無(wú)損檢測(cè),對(duì)橋梁的損傷情況和程度進(jìn)行診斷,對(duì)橋梁的可靠性、耐久性和承載能力進(jìn)行評(píng)估。為橋梁在特殊氣候、交通條件下或橋梁運(yùn)營(yíng)狀況異常時(shí)提前發(fā)出預(yù)警信號(hào),為橋梁的維修、養(yǎng)護(hù)與處理決策提供依據(jù)和指導(dǎo)。
1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的形成與發(fā)展
無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是指在不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件性能的前提下,通過(guò)測(cè)定某些適當(dāng)?shù)奈锢砹縼?lái)判斷結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某些性能的檢測(cè)方法。橋梁工程中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的形成和發(fā)展與混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。早在20世紀(jì)30年代,人們就開(kāi)始探索混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。隨著無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的日臻成熟,許多國(guó)家開(kāi)始了這類檢測(cè)方法的標(biāo)準(zhǔn)工作。經(jīng)過(guò)幾十年的研究和工程應(yīng)用,我國(guó)研制了一系列的無(wú)損檢測(cè)儀器設(shè)備,結(jié)合工程實(shí)踐進(jìn)行了大量的應(yīng)用研究,逐步形成了《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》、《超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》、《后裝拔出法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》、《超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》等技術(shù)規(guī)程,并由此解決了工程實(shí)踐中的問(wèn)題,產(chǎn)生了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
無(wú)損檢測(cè)技術(shù)與常規(guī)的混凝土結(jié)構(gòu)破壞試驗(yàn)相比,具有如下一些特點(diǎn):
(1)不破壞被檢測(cè)構(gòu)件,不影響其使用性能,且簡(jiǎn)便快速;
(2)可以在構(gòu)件上直接進(jìn)行表層或內(nèi)部的全面檢測(cè),對(duì)新建工程和既有結(jié)構(gòu)物都適用;
(3)能獲得破壞試驗(yàn)不能獲得的信息;
(4)可在同一構(gòu)件上進(jìn)行連續(xù)測(cè)試和重復(fù)測(cè)試,使檢測(cè)結(jié)果有良好的可比性;測(cè)試快速方便,費(fèi)用低廉;
(5)由于是間接檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果要受到許多因素的影響,檢測(cè)精度要差一些。
2 常見(jiàn)的橋梁結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用
2.1 表觀檢測(cè)技術(shù)
通過(guò)檢測(cè)人員的觀察,對(duì)結(jié)構(gòu)的外在形態(tài)進(jìn)行調(diào)查,包括對(duì)橋梁整體與局部構(gòu)造幾何尺寸的量測(cè)、結(jié)構(gòu)病害的檢查與量測(cè)等。表觀檢測(cè)的項(xiàng)目和要求,對(duì)不同的橋型有不同的側(cè)重點(diǎn)。表觀檢測(cè)要達(dá)到定量反映橋梁結(jié)構(gòu)狀況,就得依據(jù)相關(guān)規(guī)范評(píng)定橋梁技術(shù)等級(jí)的要求。結(jié)構(gòu)資料的調(diào)查包括了解橋梁的原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工工藝及過(guò)程以及橋梁的結(jié)構(gòu)維修養(yǎng)護(hù)歷史等。對(duì)于鋼筋混凝土橋梁來(lái)講,主要是混凝土與鋼筋的相關(guān)檢測(cè),包括混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、碳化深度、與耐久性有關(guān)的含堿量和氯離子含量,以及鋼筋的銹蝕狀況、保護(hù)層厚度測(cè)試等。
優(yōu)點(diǎn):表觀檢測(cè)是橋梁結(jié)構(gòu)損傷診斷中最常用的方法;其最主要的優(yōu)點(diǎn)為,直觀明了,可及性強(qiáng),并且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
缺點(diǎn):主觀性強(qiáng);費(fèi)時(shí);僅適合定性評(píng)價(jià);效率低;內(nèi)部損傷難以察覺(jué)。
2.2 電化學(xué)測(cè)試法
電化學(xué)方法的測(cè)試原理是通過(guò)測(cè)定鋼筋混凝土腐蝕體系的電化學(xué)特性,來(lái)確定混凝土中鋼筋銹蝕程度或速度?;炷林袖摻钿P蝕是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程,電化學(xué)測(cè)量是反映其本質(zhì)過(guò)程的有力手段。
優(yōu)點(diǎn):與分析法或物理方法相比,電化學(xué)方法還有測(cè)試速度快、靈敏度高、可連續(xù)跟蹤和原位測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),因此電化學(xué)方法得到了很大的重視和發(fā)展。目前在實(shí)驗(yàn)室已成功用于檢測(cè)混凝土中鋼筋的腐蝕狀態(tài)和瞬時(shí)腐蝕速度,并已嘗試用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。
半電池電位法是鋼筋銹蝕檢測(cè)的3種電化學(xué)方法中既簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、易行,又研究最早、應(yīng)用最廣泛的一種鋼筋銹蝕檢測(cè)方法。其基本原理是:鋼筋銹蝕時(shí),在鋼筋混凝土表面形成陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū),在這些具有不同電位的區(qū)域之間,混凝土內(nèi)部將產(chǎn)生電流。鋼筋和混凝土的電化學(xué)活性可以看作是半個(gè)弱電池組,鋼筋的作用是一個(gè)電極,而混凝土是電解質(zhì)。
在半電池電位法測(cè)量中,要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,因?yàn)榄h(huán)境相對(duì)濕度、水泥品種、水灰比、保護(hù)層厚度、碳化深度等因素,都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。所以該方法較多地應(yīng)用于鋼筋銹蝕度的定性測(cè)量,還無(wú)法定量監(jiān)測(cè)混凝土中鋼筋的銹蝕率。鋼筋的檢測(cè)是一種綜合評(píng)定的方法。為了進(jìn)一步了解鋼筋銹蝕對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的影響以及更有效地提供保護(hù)措施,通常有必要通過(guò)其它試驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步分析鋼筋銹蝕的成因,鋼筋銹蝕的速率等,這些試驗(yàn)方法包括測(cè)量混凝土的電阻率、pH值和碳化深度,測(cè)量鋼筋保護(hù)層的厚度等多種參數(shù),對(duì)結(jié)構(gòu)所處的大氣、雨水、海水成分等環(huán)境相結(jié)合進(jìn)行評(píng)估,這部分工作可定期通過(guò)養(yǎng)護(hù)檢查來(lái)解決。
缺點(diǎn):由于橋梁中對(duì)于鋼筋腐蝕的資料沒(méi)有很好的綜合總結(jié),而且各地的氣候差異較大,導(dǎo)致目前國(guó)內(nèi)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)難以確定,目前交通部《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》對(duì)此進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)定,不過(guò)由于上述原因,該方面的工作還有待進(jìn)一步深入開(kāi)展。國(guó)內(nèi)科研單位和公司有不少產(chǎn)品,例如SW-3C鋼筋銹蝕檢測(cè)儀、PS-6型鋼筋銹蝕測(cè)量?jī)x等諸多品牌的半電池電位計(jì)設(shè)備。
2.3 電磁波檢測(cè)技術(shù)
電磁探測(cè)技術(shù)主要包括探地雷達(dá)技術(shù)和渦流檢測(cè)技術(shù)。
(1)探地雷達(dá)技術(shù).利用高頻電磁波,以脈沖形式通過(guò)發(fā)射天線被定向地送入地下,雷達(dá)波在地下介質(zhì)中傳播過(guò)程中,當(dāng)遇到存在電性差異的地下目標(biāo)體(如空洞,或鋼筋)時(shí),電磁波便發(fā)生反射,返回到地面時(shí)由接收天線所接收。在對(duì)接收天線接收到的雷達(dá)波進(jìn)行處理和分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)接收到的雷達(dá)波波形、強(qiáng)度、雙程走時(shí)等參數(shù)便可推斷地下目標(biāo)體的空間位置、結(jié)構(gòu)、電性及幾何形態(tài),從而達(dá)到對(duì)地下隱蔽目標(biāo)物的探測(cè)。
特點(diǎn):能精確測(cè)定缺陷區(qū)的形狀、大小和深度;節(jié)省勞力、操作方便、速度快;能在大范圍內(nèi)進(jìn)行檢測(cè);不受周?chē)h(huán)境影響。
(2)渦流檢測(cè)技術(shù).渦流檢測(cè)技術(shù)的基本原理為電磁感應(yīng),主要應(yīng)用于檢測(cè)表面損傷。當(dāng)檢測(cè)線圈與導(dǎo)電材料的構(gòu)件表面靠近,并通以交流電時(shí),所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)將在構(gòu)件表層產(chǎn)生感應(yīng)電流,呈環(huán)形渦流狀。電渦流的大小與分布受構(gòu)件材料介質(zhì)和表層缺陷的影響,根據(jù)所測(cè)電渦流的變化量,就可以判定材料表層的缺陷情況。
特點(diǎn):渦流法對(duì)被檢結(jié)構(gòu)表面及近表面缺陷檢測(cè)靈敏度高,具有快速、方便、無(wú)污染、成本低,在表面涂層、潮濕和水底等惡劣環(huán)境下也能開(kāi)展檢測(cè)工作,便于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。
2.4 聲探測(cè)技術(shù)
聲探測(cè)技術(shù)主要包括超聲波探測(cè)技術(shù)、聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)和沖擊—回聲檢測(cè)技
術(shù)。聲探測(cè)技術(shù)是目前發(fā)展最迅速的無(wú)損檢測(cè)。
2.4.1 超聲波探測(cè)技術(shù)
超聲波探測(cè)技術(shù)利用聲脈沖在缺陷處發(fā)生特性變化的原理來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。超聲波能夠以一定的速度在某種材料中傳播,直至遇到不連續(xù)點(diǎn)或抵達(dá)測(cè)試物的邊界時(shí)才反射回來(lái),通過(guò)信號(hào)的強(qiáng)度可以獲知損傷的程度,而將信號(hào)發(fā)生的時(shí)間和超聲波在材料中的傳播速度聯(lián)系起來(lái),則可以獲知損傷的位置。
主要優(yōu)缺點(diǎn):(a)對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土本身材料組織構(gòu)造和使用性能沒(méi)有損害,可以直接對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)、構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度的測(cè)定,運(yùn)用預(yù)先建立的率定關(guān)系值,就能比較真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)混凝土各部位的實(shí)際強(qiáng)度;(b)應(yīng)用超聲波檢測(cè)能全面地反映混凝土結(jié)構(gòu)整體的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)性能;(c)頻率高,指向性比較好。傳播能量大,對(duì)各種材料的穿透力較強(qiáng)。超聲波的聲速、衰減、阻抗和散射等特性,為超聲波的應(yīng)用提供了豐富的信息;(d)重復(fù)或復(fù)核檢測(cè)方便,重復(fù)性良好;(e)適應(yīng)性強(qiáng)、檢測(cè)靈敏度高、對(duì)人體無(wú)害、設(shè)備輕巧、成本低廉,可及時(shí)得到探傷結(jié)果,適合在實(shí)驗(yàn)室及野外等各種環(huán)境下工作,并能對(duì)正在運(yùn)行的裝置和設(shè)備實(shí)行在線檢查;(f)由于超聲波的波長(zhǎng)比較短,利用超聲波成像技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)的分辨率高,合理布置測(cè)線密度和反演網(wǎng)格單元就可以保證在測(cè)試區(qū)域內(nèi)有足夠的分辨率。
2.4.2 聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)
大多數(shù)結(jié)構(gòu)材料在受力后出現(xiàn)如塑性變形、裂紋開(kāi)裂、裂紋開(kāi)展等微結(jié)構(gòu)損傷時(shí),就以聲波的形式釋放能量。它的優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)處于荷載作用狀態(tài)下的橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部材料和結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行穩(wěn)定的監(jiān)視,并給出早期報(bào)警。
主要優(yōu)點(diǎn):(a)適用于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控檢測(cè),且只顯示和記錄擴(kuò)展的缺陷,與缺陷尺寸無(wú)關(guān);(b)對(duì)擴(kuò)展的缺陷具有很高的靈敏度,其靈敏度大大高于其他方法;(c)具有整體性特點(diǎn)。在檢驗(yàn)大型的和較長(zhǎng)物體的焊縫時(shí),這種優(yōu)越性更明顯;(d)能進(jìn)行不同工藝過(guò)程和材料性能及狀態(tài)變化過(guò)程的檢測(cè);(e)AET技術(shù)受材料的性能和組織的影響要小些,例如材料的不均勻性對(duì)射線照相和超聲波檢測(cè)影響較大,而對(duì)AET技術(shù)則無(wú)關(guān)緊要,因此AET技術(shù)的使用范圍較寬;(f)使用AET技術(shù)比較簡(jiǎn)單,現(xiàn)場(chǎng)聲發(fā)射檢測(cè)監(jiān)控與試驗(yàn)同步進(jìn)行,不會(huì)因使用了聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)而延長(zhǎng)試驗(yàn)工期,檢測(cè)費(fèi)用也較低,特別是大型構(gòu)件的整體檢測(cè),其檢測(cè)費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于射線或超聲檢測(cè)費(fèi)用,而且可以整體、實(shí)時(shí)地檢測(cè)和結(jié)果評(píng)定。
缺點(diǎn):AET需要在特定荷載條件下進(jìn)行,AET目前只能給出聲發(fā)射源的部位、活度和強(qiáng)度,不能給出聲發(fā)射源缺陷的性質(zhì)和大小,對(duì)超聲發(fā)射源,需要使用其他常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法進(jìn)行局部復(fù)檢,以綜合判定其有沒(méi)有危險(xiǎn),是否允許存在。
2.4.3 沖擊—回聲檢測(cè)技術(shù)
沖擊—回聲檢測(cè)技術(shù)是基于使用彈性沖擊產(chǎn)生的瞬時(shí)應(yīng)力波,在預(yù)留孔位置的混凝土表面利用一個(gè)短時(shí)的機(jī)械沖擊產(chǎn)生低頻的應(yīng)力波,應(yīng)力波傳播到結(jié)構(gòu)內(nèi)部,被缺陷表面或構(gòu)件底面反射回來(lái)。因此,應(yīng)力波在構(gòu)件表面、內(nèi)部缺陷表面或構(gòu)件表面底部邊界之間來(lái)回反射產(chǎn)生瞬態(tài)共振,其共振頻率能在振幅譜中辨別出,用于確定內(nèi)部缺陷的深度和構(gòu)件的厚度。
優(yōu)點(diǎn):沖擊回波方法不僅可以測(cè)量物體的厚度,也可以確定物體內(nèi)部缺陷的位置及其延伸。該方法成功用于質(zhì)量控制,辨認(rèn)一個(gè)建筑物中的可疑點(diǎn)并對(duì)其定量。例如檢測(cè)橋梁表層的分層,定位裂紋或氣孔,或檢查灌注漿管道中氣孔,并對(duì)其進(jìn)行日常評(píng)估。
缺點(diǎn):雖然沖擊回波法檢測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)單,但要成功解釋測(cè)試結(jié)果需要對(duì)復(fù)雜聲學(xué)知識(shí)有所了解,從而限制了該方法的廣泛應(yīng)用,特別是自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備的發(fā)展。
2.5 光探測(cè)技術(shù)
2.5.1 紅外熱像儀檢測(cè)技術(shù)
“紅外熱像儀檢測(cè)”是:利用紅外攝像機(jī)來(lái)生成一幅橋面溫度圖像,這種溫度圖像揭示了在陽(yáng)光照射下混凝土裂層之上的橋面溫度“熱點(diǎn)”。這種溫度較高的“熱點(diǎn)”是由,薄的充滿空氣的裂層,就像絕熱體一樣,使得其上的混凝土的溫度上升的更快些,而形成的。紅外線檢測(cè)技術(shù)是依據(jù)物體的紅外輻射、表面溫度、材料特性三者間的內(nèi)在關(guān)系,借助紅外熱像儀把來(lái)自目標(biāo)的紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)的熱圖像,通過(guò)熱圖像特征分析,直觀地了解物體的表面溫度分布,進(jìn)而達(dá)到推斷混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)的目的。
優(yōu)點(diǎn):紅外熱像儀檢測(cè)技術(shù)可以非接觸的測(cè)量,具有快速,高穩(wěn)定性,設(shè)備輕便,后處理靈活,熱成像圖可以很好的反映溫度的信息。缺點(diǎn):影響物體溫度的變量是相當(dāng)多的,尤其天氣的變化是一個(gè)很重要的原因,相關(guān)的改善措施還在摸索階段。
2.5.2 光纖傳感器檢測(cè)技術(shù)
光纖傳感技術(shù)是利用光纖對(duì)某些特定的物理量敏感的特性,將外界物理量轉(zhuǎn)換成可以直接測(cè)量的光信號(hào)的技術(shù)。從20世紀(jì)70年代中期至今,光纖傳感技術(shù)經(jīng)過(guò)30多年的飛速發(fā)展已經(jīng)有了很大的進(jìn)步,已成功研制了百余種光纖傳感器,它已涉及到國(guó)防軍事、航天航空、工礦企業(yè)等各種領(lǐng)域。優(yōu)點(diǎn):由于光纖傳感器是以光信號(hào)為變換和傳輸?shù)妮d體,利用光纖傳輸信號(hào),所以在橋梁局部損傷檢測(cè)中,光纖傳感器具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):抗電磁干擾;具有極高的靈敏度和分辨率;便于成網(wǎng),有利于與現(xiàn)有光通信技術(shù)組成遙測(cè)網(wǎng)和光纖傳感網(wǎng)絡(luò);成本低;光纖是由石英玻璃制成的,是一種介質(zhì)、絕緣體,且耐高壓、耐腐蝕,能在易燃易爆的環(huán)境下可靠運(yùn)行;光纖為無(wú)源器件,對(duì)被測(cè)對(duì)象不產(chǎn)生影響;光纖體積小,重量輕,可做成任意形狀的傳感器陣列;光纖傳感器可重復(fù)使用,并且長(zhǎng)期應(yīng)用時(shí)可以進(jìn)行自基準(zhǔn)等。
缺點(diǎn):因其價(jià)格昂貴,針對(duì)我國(guó)的國(guó)情該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)的橋梁檢測(cè)中還難以推廣。
3 結(jié)束語(yǔ)
隨著交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展和保障公路橋梁安全運(yùn)營(yíng)的實(shí)際需求,橋梁養(yǎng)護(hù)已經(jīng)成為交通部門(mén)的重點(diǎn)工作,特別是橋梁的檢測(cè)技術(shù)要求新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)??萍嫉陌l(fā)展,科研工作的深入,以及廣大科研、設(shè)計(jì)等人員的共同努力,研究橋梁檢測(cè)與安全性評(píng)估方法,建立健康有效的橋梁檢測(cè)與預(yù)警系統(tǒng),探索橋梁維護(hù)加固補(bǔ)強(qiáng)的施工工藝與技術(shù),這些重要的課題必將得到長(zhǎng)足的促進(jìn),成為我國(guó)科技發(fā)展的前沿。
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