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      新型試驗檢測技術(shù)在道路橋梁檢測中的應(yīng)用

      2019-03-22 11:31:38
      關(guān)鍵詞:激光道路橋梁

      舒 令

      湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南 長沙 410132

      1 道路橋梁檢測內(nèi)容

      1.1 外觀檢測

      試驗檢測可準(zhǔn)確檢測出道路橋梁的質(zhì)量問題。檢測環(huán)節(jié)應(yīng)結(jié)合橋梁基本結(jié)構(gòu),科學(xué)選取檢測點。在道路橋梁的外觀檢測環(huán)節(jié),應(yīng)重點關(guān)注裂縫、構(gòu)件、連接等位置的檢測。例如:在拱形橋梁檢測過程,應(yīng)重點檢測拱頂裂縫、拱圈裂縫以及橋墩位移等。在梁結(jié)構(gòu)橋墩的外觀檢測,應(yīng)重點對欄桿構(gòu)件、橋面壓實以及伸縮縫等位置的受力情況進行檢測。通過對應(yīng)的檢測技術(shù),可及時發(fā)現(xiàn)道路和橋梁外觀存在的病害情況。經(jīng)測量人員仔細分析之后,總結(jié)出產(chǎn)生病害的原因,進而制定出有效的解決措施。

      1.2 內(nèi)陷檢測

      在道路橋梁工程建設(shè)環(huán)節(jié),使用試驗檢測對結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在的缺陷進行檢測,屬于重點工作內(nèi)容,可保障工程建設(shè)質(zhì)量。當(dāng)前道路和橋梁工程中,大多使用混凝土結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷主要有內(nèi)部裂縫、產(chǎn)生蜂窩、材料脫落、結(jié)構(gòu)孔洞等。其中部分問題可通過外觀檢測方式查找出來,但是另外一部分問題需要使用其他方法檢測。當(dāng)前,使用聲波、雷達、激光等檢測技術(shù),可在不損壞建筑結(jié)構(gòu)的前提下,對其內(nèi)部缺陷進行精準(zhǔn)診斷。因此,可按照工程實際要求,將以上技術(shù)應(yīng)用在試驗檢測過程當(dāng)中。例如:使用聲波技術(shù)可精準(zhǔn)檢測出混凝土、鋼材焊接等結(jié)構(gòu)中存在的孔洞情況,以及結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否存在夾渣和裂縫等。

      1.3 材料檢測

      建設(shè)道路橋梁等工程時,常使用混凝土、鋼筋等作為施工材料,實踐表明,當(dāng)工程建設(shè)過程,混凝土材料的含水率、滲水性、壓實度、外觀破損等問題,都可能導(dǎo)致鋼筋材料受到侵蝕,進而發(fā)生銹蝕的問題。這些問題需要在材料應(yīng)用之前對其質(zhì)量進行嚴格檢測。但是鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過程,各種強度指標(biāo)處于不斷變化的趨勢。對于建筑規(guī)模相對較大的道橋工程,可使用試驗塊,對工程材料質(zhì)量進行檢測。但是若果不具備試塊條件前提下,可使用超聲波、彎沉技術(shù)等對工程材料展開檢測。

      1.4 結(jié)構(gòu)檢測

      工程建設(shè)過程,常使用動力和靜力兩種試驗方式。傳統(tǒng)的檢測方式可檢測出道路或者橋梁的部分結(jié)構(gòu)質(zhì)量與性能,但是不能準(zhǔn)確反映出結(jié)構(gòu)整體性能、安全情況以及使用年限等。因此,在試驗測試環(huán)節(jié),需要使用聲波、雷達、聲發(fā)射、激光等先進的檢測技術(shù),將建筑基本檢測和整體損傷精準(zhǔn)定位,有效提高道橋工程檢測工作質(zhì)量。

      2.檢測技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

      在社會發(fā)展過程中,道路橋梁具有重要作用。當(dāng)前,大量道路橋梁事故的發(fā)生,使得橋梁安全成為人們關(guān)注的重點問題。在橋梁建設(shè)環(huán)節(jié),試驗檢測技術(shù)的應(yīng)用可保障橋梁建設(shè)質(zhì)量,提升其安全系數(shù),保障橋梁投入使用之后的安全。在技術(shù)應(yīng)用過程,主要可呈現(xiàn)出以下幾點優(yōu)勢:(1)檢測精準(zhǔn)度高。在聲波檢測方式下,可通過超聲波對橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否存在缺陷展開準(zhǔn)確檢測。在不破壞橋梁的基礎(chǔ)上,對多個檢測點進行探測,獲取精準(zhǔn)的聲波數(shù)據(jù),對橋梁質(zhì)量展開分析。這種檢測方式便于操作,檢測成本較低,可彌補傳統(tǒng)檢測方式精準(zhǔn)度不足的問題。(2)可實現(xiàn)遠程結(jié)果處理。在檢測環(huán)節(jié)應(yīng)用雷達技術(shù),可利用相關(guān)設(shè)備接收檢測信號,結(jié)合計算機系統(tǒng)內(nèi)的控制模塊,對檢測結(jié)果展開判斷,避免傳統(tǒng)的檢測過程浪費大量的人力和物力等資源,節(jié)約橋梁檢測成本。(3)保障橋梁檢測質(zhì)量。在激光技術(shù)的應(yīng)用下,可對橋梁存在的結(jié)構(gòu)裂縫、彎沉量以及路面平整程度等展開準(zhǔn)確檢測。檢測環(huán)節(jié)利用激光照射待檢測的位置,通過圖像變化判斷出橋梁是否存在質(zhì)量問題。應(yīng)用此技術(shù)可對遠距離的橋梁進行檢測,需要在外界環(huán)境光照強度較弱的情況下進行,可有效提升檢測結(jié)果的準(zhǔn)確程度,為工程建設(shè)提供依據(jù),進而保障橋梁質(zhì)量。

      3 道路橋梁檢測過程試驗檢測技術(shù)的應(yīng)用

      3.1 聲波檢測

      在道路橋梁工程的檢測過程,聲波技術(shù)主要指超聲波和沖擊波兩種技術(shù)類型。應(yīng)用超聲波檢測過程,可不破壞待檢測結(jié)構(gòu),利用超聲脈沖在檢測物體中的傳播速度以及波形幅度產(chǎn)生的參數(shù)變化,對檢測結(jié)果加以分析,從而判斷出結(jié)構(gòu)是否存在缺陷。此技術(shù)在應(yīng)用過程安全、便捷,聲波在物體中的傳輸不受限制。彌補了傳統(tǒng)的穿透測試只能檢測相對面結(jié)構(gòu)的檢測面弊端。

      沖擊波屬于單面反射檢測技術(shù),具體應(yīng)用過程更加靈活。當(dāng)對某一點檢測之后,即可迅速做出處理,精準(zhǔn)判斷檢測點是否存在質(zhì)量缺陷。當(dāng)前,道路橋梁中常使用混凝土結(jié)構(gòu),使用沖擊波可檢查此種結(jié)構(gòu)表面存在的裂紋情況。在實際應(yīng)用過程中,檢測流程簡單。不同于超聲波檢測,沖擊波屬于單點測量,因此檢測結(jié)果可能受到探測點選取的影響,使結(jié)果的合理性不足。

      3.2 雷達技術(shù)

      在檢測道路橋梁質(zhì)量過程,應(yīng)用雷達技術(shù)可獲取精準(zhǔn)、直觀的檢測結(jié)果。在檢測環(huán)節(jié),待檢測物體結(jié)構(gòu)不受損傷,因此應(yīng)用效果良好。應(yīng)用雷達技術(shù)的原理為通過雷達設(shè)備,向待檢測道路或者橋梁結(jié)構(gòu)中發(fā)射電磁波,此時信號經(jīng)過物體之后可迅速返回,當(dāng)雷達設(shè)備將反射信號接收之后,對道路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況展開分析。在具體應(yīng)用過程中,首先由檢測人員利用計算機中的控制單元,向控制單元發(fā)布指令,當(dāng)指令被接收之后,借助天線發(fā)射,信號被發(fā)射到地面,從而產(chǎn)生高頻率的電磁波。此時,如果道路或者橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻,會阻擋電磁波的正常傳播,同時產(chǎn)生不同界面。天線將電磁波的反射信號接收之后,檢測人員根據(jù)信號結(jié)果對結(jié)構(gòu)進行判斷,了解哪些位置存在缺陷。

      3.3 聲發(fā)射技術(shù)

      建設(shè)道路橋梁環(huán)節(jié),應(yīng)用的材料性質(zhì)存在差異,所以在檢測過程應(yīng)將此因素考慮其中。當(dāng)被檢測結(jié)構(gòu)局部位置受力相對集中時,材料本身的差異性可能導(dǎo)致道路或者橋梁的應(yīng)力分散,最終使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂痕、應(yīng)力沿裂痕向周圍擴散,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫越來越大。在檢查這類結(jié)構(gòu)時,可使用聲發(fā)射檢測技術(shù),在待檢測位置上設(shè)置聲發(fā)器,接收結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫形成的聲波,進而對裂痕位置精準(zhǔn)判斷。使用這種檢測技術(shù)可快速檢測出道路橋梁結(jié)構(gòu)問題。將此技術(shù)應(yīng)用在道路橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷的檢測過程中,可獲得良好的檢測結(jié)果。此外,此技術(shù)在應(yīng)用過程,易受檢測區(qū)域周圍環(huán)境因素的影響,當(dāng)環(huán)境噪音較大時,可能導(dǎo)致檢測精準(zhǔn)度降低。

      3.4 激光技術(shù)

      在道路和橋梁工程質(zhì)量檢測環(huán)節(jié),激光檢測主要是利用光電反射的原理,通過激光、電流之間的強度關(guān)系,對道路和橋梁路面進行檢測。在應(yīng)用此技術(shù)過程,由于激光的射程相對較遠,同時當(dāng)路面結(jié)構(gòu)存在裂縫時,激光會出現(xiàn)衍射現(xiàn)象。所以可高效應(yīng)用這一特征對狹縫寬度展開靈活調(diào)整,同時建立明暗圖像之間相關(guān)關(guān)系,進而合理分析結(jié)構(gòu)裂縫嚴重性。應(yīng)用激光技術(shù)進行檢測過程,可根據(jù)激光在檢測物體中的傳播速度,對一定測量距離激光時差進行記錄,對路面平度、車轍深、彎沉量以及道路距離等展開檢測。此技術(shù)應(yīng)用過程包括兩種類型的激光,一是光源激光;二是普通激光。當(dāng)視角透射的合理性確定之后,將激光照射到待測結(jié)構(gòu)當(dāng)中,此時如果結(jié)構(gòu)外表有起伏變化時,顯示圖像就會發(fā)生變化。通過測量人員對圖像變形情況分析之后,即可了解到測量物體外觀狀況。例如:在道路路面檢測過程,使用激光技術(shù)可精準(zhǔn)檢測出路面沉降、松散、裂縫等情況。通過高速運轉(zhuǎn)的CCD將圖案產(chǎn)生的變化準(zhǔn)確記錄,并使用處理器進行計算分析。在路橋質(zhì)量檢測過程,可在夜間應(yīng)用激光技術(shù),避免受到光源因素的影響,導(dǎo)致測量精度不足。此技術(shù)應(yīng)用過程操作便捷,因此在道路和橋梁等工程的檢測領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。

      3.5 彎沉技術(shù)

      在路橋工程檢測過程中,彎沉檢測是重要內(nèi)容之一,應(yīng)用彎沉技術(shù)對工程結(jié)構(gòu)進行檢測,可準(zhǔn)確掌握道路和橋梁的變形情況,便于及時制定解決對策。在道路彎沉方面,主要是標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用力下,在路面、路基的輪隙處產(chǎn)生的變形和回彈等問題。在檢測過程主要使用貝克曼梁、落錘彎沉等方法。在路橋工程中貝克曼梁檢測是一種對靜態(tài)彎沉的測量方法,實際檢測過程操作簡單。但是使用此方法不容易控制接地面積以及輪胎壓力等,因此不能將路面中不同層內(nèi)的承重強度整體反映出來。落錘彎沉是使用彎沉檢測儀器,通過落錘自由落體為沖擊地面,從而對彎沉情況進行測量。應(yīng)用這種方式可在不影響車輛通行的情況下,對彎沉效果進行模擬檢測,檢測準(zhǔn)確率較高。此外,應(yīng)用此檢測方式需要花費的成本較高,因此沒有在道橋工程中大面積推廣應(yīng)用。

      4 結(jié)束語

      總而言之,在道路橋梁建設(shè)過程中,利用各類試驗檢測技術(shù)對工程質(zhì)量進行檢測,可及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)存在的問題。檢測人員結(jié)合檢測過程的實際需求,合理選擇檢測技術(shù),準(zhǔn)確找出公路或者橋梁等結(jié)構(gòu)質(zhì)量不達標(biāo)的位置,為工程質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)提供技術(shù)支持,促使道路橋梁的檢測工作不斷完善和發(fā)展。

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