基于无损检测的道路桥梁工程测量技术研究 刘传进

发表时间:2020/4/14   来源:《建筑模拟》2020年第2期   作者:刘传进 杜亮
[导读] 众所周知,无损检测技术有诸多的应用优势,在我国道路桥梁检测中的应用范围也越来越广,道路桥梁工程的施工单位通过应用无损检测技术,在一定程度上也有利于保证道路桥梁工程的顺利完工,促进我国交通运输行业的整体发展。
        刘传进  杜亮
        山东鲁中公路建设有限公司  山东淄博  255000
        摘要:众所周知,无损检测技术有诸多的应用优势,在我国道路桥梁检测中的应用范围也越来越广,道路桥梁工程的施工单位通过应用无损检测技术,在一定程度上也有利于保证道路桥梁工程的顺利完工,促进我国交通运输行业的整体发展。
        关键词:无损检测;道路桥梁;工程测量;技术
       
        引言
        新时期下,无损检测技术和我国传统的道路桥梁检测技术相比较,类型更加多种多样,在检测过程中可以满足不同道路桥梁工程的施工要求。道路桥梁检测作为工程施工的重要环节逐渐受到了我国道路桥梁施工单位的重视。基于此,本文主要对基于无损检测的道路桥梁工程测量技术进行研究,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
        1无损检测技术的发展历程
        无损检测技术的发展历程主要涉及以下几个方面:即无损探伤、无损检测和无损评价。目前一般统称为无损检测,而不是特指上述的第二阶段。无损检测就是利用声、光、磁、电等特性,在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿命等)的所有技术手段的总称。不仅在产品质量控制中起着不可替代的作用,已为众多科技人员和企业界所认同,而且对运行中设备的在役检查也发挥着重要作用。无损探伤技术主要于20世纪50~60年代开始得到应用,作为无损检测的初级阶段,其特点是技术和任务都较为简单。在技术手段上可选择的并不丰富,主要采用超声、射线等技术;在任务上主要是检测试件是否存在缺陷或者异常,其基本任务是在不破坏产品的情况下发现零件或者构件中的缺陷,满足工程需要,其检测结论主要分为有缺陷和无缺陷两类。随着科学技术的不断发展,特别是生产对无损检测技术的需求不断提升,仅仅检测出是否有缺陷显然不能满足人们的实际需求。在无损检测这一发展阶段,不仅仅是探测出试件是否含有缺陷,还包括探测试件的一些其他信息,如缺陷的结构、性质、位置等,并试图通过检测掌握更多的信息,对于国际上的工业发达国家,这一阶段大致开始于20世纪70年代末或者80年代初。尽管第二阶段的无损检测技术已经能够满足大部分工业生产的需求,但是随着对材料、构件等质量要求不断提高,特别是对在役设备的安全性和经济性的需求越加突出,无损检测技术进入了第三阶段,即无损评价阶段。这一阶段的一个标志性事件1996年在新德里召开的第14界世界无损检测大会上,提出了将无损检测变为无损评价这一重要观点,并很快被各国无损检测界所接受。在这一阶段,人们不仅要对缺陷的有无、属性、位置、大小等信息进行掌握,还要进一步评估分析缺陷的这些特性对被检构件的综合性能指标(例如寿命、强度、稳定性等)的影响程度,最终给出关于综合性指标的某些结论。目前工业发达国家已经处于这一发展阶段,其他国家有些尚以第二阶段的技术为主,有些则已经处在第二阶段到第三阶段的发展过渡中。
        2无损检测技术在道路桥梁检测中的应用
        2.1传感检测技术
        无损检测技术在道路桥梁检测中的应用之一是传感检测技术。通过连续无损的检测技术,对于整体路面的检测误差控制率非常高,也是对于公路施工质量进行控制。其主要是以光纤作为媒介,利用光纤对于特点物体量的不同反应来对道路桥梁工程进行检测,进而通过外界物理量的转换,接收到检测仪的信息,完成道路桥梁工程的检测工作。检测人员通过应用传感检测技术,可以有效弥补我国传统检测技术在检测过程中的问题,对道路桥梁工程进行实时测量。

另外,检测人员还可以利用传感检测技术分析混凝土材料内部的应力变化等特征,不断优化道路桥梁工程的使用性能。但是,传感检测技术在实际应用过程中也具有一定的缺陷,那就是成本较高,这也是阻碍传感检测技术在我国道路桥梁工程检测中的应用发展的最重要的原因之一。
        2.2图像检测技术
        无损检测技术在道路桥梁检测中的应用之二是图像检测技术。图像检测技术主要包含2种类型,红外成像技术和激光全息图图像摄影技术。其中,红外线是自然界中任何一种温度高于绝对零度的物体都可以辐射出来的肉眼不可见的射线。物体的种类、性质、成份及表面开关不同,发射出来的红外线也不尽相同。而红外热成像,正是利用了红外线的这一特性,通过专门的仪器设备,把来自目标的红外辐射转化成可见的热图像,从而可以对物体表面的温度进行直观的分析研判,进一步推断出物体表面的结构状态和缺陷。与传统的检测仪器和技术相比较,红外热成像检测有如下特点:一是非接触性,可以由较远的距离上实施;二是响应速度快;三是测量实现多点化;四是温度的取值领域较宽,精确度高;激光全息图像摄影技术则是利用全息摄影技术进行数据分析,在实际应用过程中还需要结合相关的力学量进行计算,具有检测精度高、直观性强且检测较为全面的特点,也极大地节省了时间,很大程度上提高了工作的效率。
        2.3声波无损检测法
        无损检测技术在道路桥梁检测中的应用之三是声波无损检测法。声波无损检测技术主要得益于传统声学检测技术的发展,这在检测桥梁桩基的缺陷问题上发挥着极大的作用。声波无损检测,可以对撞击过程的应力波进行准确的预测和分析,如果桩基应力波的传播形态较为均匀,则说明桩基具备高度的完整性。另外,波速值在声速测定的影响下,可以充分了解桩基是否出现变化。在声波无损检测技术的检测方法中,主要对安装发射、接收换能器位置等进行深入分析,然后再搭配相应的方法,如分评测法、扇形扫测以及斜测法等,进而不断扩大检测面积。如果桩基应力波的波形或峰值出现变化,则可以说明桥梁桩基出现的缺陷程度是不相同的。一旦在桩基内部出现缺陷,其缺陷部位应波力也会出现相应的变化,导致应波力出现反射波或透射波等问题。无损检测可以检测桩基的质量和结构等,尤其在检测桥梁桩基的完整性发挥着显著优势。
        3桥梁检测
        我们了解到桥梁检测一般配置一定数量的高性能养修设备,加强对桥梁的监控。高性能的无损检测设备,如:电阻探头、声发射探头等探测混凝土中钢筋的腐蚀情况;先进的超声波、射线设备检测钢结构的裂缝、缺陷;超声回探仪测混凝土的强度等。在我国,越来越多的桥梁建在峡谷上,需要大量使用斜拉结构,对使用斜拉钢材的无损检测也越来越重要。同时,当前运输中存在的超载等违法现象时有发生,容易造成桥梁结构的疲劳裂缝等,道路桥梁的承载也承受着考验。此外,无损检测在造船、钢索检测、石油输送管道的检测,以及国防领域也正大量使用。无损检测的发展和技术的提高会对许多工业领域带来极大的便利,并使许多行业的运行成本得到极大降低。因此,无损检测的研究有极其重要的意义。
        结语
        总之,在道路桥梁中运用无损检测技术,要体现出具体情况、具体对待和具体问题、具体措施,根据不同环境和项目物质、材料、性能的特点,来选择不同额无损检测技术方法,配合一些实际的其他方法,才能保障检测结果的完整性、精确度。今后要想不断完善道路桥梁无损检测质量管理的对策,一方面要充实桥梁和道路检测的项目内容,加大研究力度,另一方面要提高道路桥梁无损检测工作人员的综合能力和素质。
        参考文献:
        [1]颜静,王争,胡先进.无损检测技术在桥梁桩基检测中的作用[J].黑龙江交通科技,2016,39(3):89-90.
        [2]汪永明.国外工业射线胶片概况[J].影像技术,2003,(4):38-41.
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