摘要:无损检测技术在公路桥梁检测中具有很高的应用价值,其可以在保证桥梁主体结构不受破坏的基础上,检测桥梁内部缺陷,了解桥梁的技术状况,对桥梁的安全施工和安全运营提供了有利保障。频谱分析、图像分析和超声检测技术已经广泛地应用到桥梁检测工作中,并且随着我国桥梁检测技术的发展,无损检测技术必将得到更加广泛的推广,进而更好的推动我国桥梁建设的发展。
关键词:无损检测技术;公路桥梁;检测应用
1无损检测在公路桥梁检测中的应用价值
(1)无损检测技术可以为公路桥梁的检测提供有效的技术支持,确保工程实施及运行过程中的安全,其较为显著的功能,可以提升公路桥梁在具体运行阶段的安全性能、可靠性能。由于公路桥梁的安全性能直接影响行车安全以及人员的生命财产安全,所以在保证桥梁安全的过程中,公路桥梁工程的整体安全检测显得极为重要。具体的体现为:首先,对公路桥梁工程无法通过外观检测发现的漏洞、缺陷等技术进行诊断的过程中,运用无损检测技术仪器去分析、了解,可以直接对公路桥梁的技术性能进行充分的剖析、分解,全方位的掌握其运营或施工状况。其次,在工程的某些位置或者是零部件的选择中,做到精细化施工,保证施工质量。最后,在公路桥梁整体性能的检测中,为了尽可能的减少检测对公路桥梁主体结构的破坏,采用无损检测技术可以把对公路桥梁检测的影响降至最低,从而有效的提高公路桥梁使用的安全性,全方位的保证桥梁在不发生破坏的情况下安全运营。
(2)无损检测技术明显的提升着公路桥梁工程建设检测中的精确度以及检测结果探究的合理性。无损检测技术的实施是在多种工程检测技术的基础上进行的,这就决定了无损检测技术具有着工程检测的通用性和先进性,可以有效的与传统的检测方式区别开来。因此在无损检测技术的应用过程中,可以对一些传统检测技术无法达到的效果进行补充,尤其是可以提高公路桥梁工程建设检测中的精确度,而且探究一些重要的问题也具有其独特的应用价值,无损检测技术可以对其检测数据进行分析后,得出一些更加合理、准确的分析结果。因此,无损检测技术是一种现代化的高效运行、科学检测的方式,在公路桥梁的实施和运行过程中具有很高的应用价值。
2无损检测技术在公路桥检测中的具体应用
2.1力学特性无损检测技术
公路桥梁的强度是反映公路桥梁性能最为主要的参数,对于公路桥梁的养护管理有着重要参考价值。传统的公路桥梁检测技术为钻孔取芯法,该方法会直接对公路桥梁造成损害,而回弹法、超声回弹综合法等无损检测方法逐步得到了广泛应用。
回弹法可追溯至20世纪40年代,直至20世纪80年代,该技术方法才在公路桥梁强度方面得到应用并逐步完善,回弹法的设备简单,检测效率高,检测成本低,且不会破坏原有的混凝土结构。以往主要用弹簧+重锤的方式来敲击路面、桥面,通过判断重锤的反弹距离来确定混凝土的强度,近几年,该技术方法实现了通过声波来进行回弹检测,但是混凝土结构本身的骨料、硬度、碳化深度等,均会对检测结果造成影响,所以回弹法的准确度较低,该方法常被用于辅助检测。超声回弹综合法基于传统的“回弹法”,根据超声波仪器发出超声波,通过判断回弹值、声时值,判断路面、桥面的表面性能,超声回弹综合法的检测效率较高、检测准确度高,在业界应用极为广泛。
2.2频谱分析技术的应用
频谱分析技术就是利用信息化数据传输功能,可以在不同的介质、方法、模式下对桥梁技术状况进行数据分析、整合、处理。在频谱传输的过程中,根据波长、频率、周期等参数的变化情况,可以对不同公路桥梁的不同位置进行检测,并且对其静态特性和动态特性进行有效的检测,因此,频谱分析技术可以很好的针对公路桥梁的独特性质进行理论化的分析处理,最终将分析的结论进行整合。
现阶段在桥梁检测中,位移传感器、速度传感器和加速度传感器是频谱分析技术中常用到的传感器,尤其是加速度传感器。上述传感器在桥梁动荷载检测过程中,可以通过测得的波形经过积分化为位移波形图,并最终转化为频谱图,而且也可以直接转换为频谱图,这种频谱分析技术的应用,可以得到桥梁结构的自振频率,进而了解桥梁的动态特性。由于传感器有着不同的发生频率,运用频谱分析技术的手段去分析,可以检测不同公路桥梁不同部位的不同特性,进而了解公路桥梁整体的技术状况。
2.3图像化技术的应用
图像化技术也是无损检测技术的一种,其可以分为以下两大类:
一类是激光图像的扫描技术。这种技术利用先进的激光动感扫描可以很好的成像,在仪器设备的联合帮助下,可以从中获得一张全息图纸,对检测的公路桥梁的内部缺陷进行科学性、合理性的分析,并得出其检测结果,最后进行整体的功能性计算,可以准确的判断公路桥梁的技术性能。
另一类是在全面的分析图像基础上的红外线成像技术。利用的基本原理就是对于物质的原子内部进行扫描,发现其不同的变化,在整体释放热量的同时进行分析处理,同时,物质的内部有着很大的差异,释放的红外线内容不同。所以,针对不同的检测结果,利用仪器的同时应该针对实地的情况得出不同的检测结果。在具体的实践中,先进的仪器可以对物体的温度进行测定。在整合多种资源的同时,利用热敏感技术可以很好的对于公路桥梁的缺陷进行全方位内部检测。
2.4钢结构桥梁外观缺陷无损检测
钢结构桥梁主要外观缺陷表现为锈蚀、连接构造失效、焊缝疲劳开裂等,锈蚀、连接构件失效等外观缺陷相对明显,检测人员通过巡检、目测即可发现,但是焊缝疲劳开裂的情况却相对隐蔽,简单的巡检难以察觉,而焊缝作为连接钢结构构件的主要介质,若开裂的情况得不到处理,必然会对钢结构桥梁的安全性造成严重影响。我国有较多桥梁采用正交异性钢桥面板,焊缝疲劳开裂的情况相对常见,对于此类钢结构桥梁的安全性造成了严重影响。并且,因钢结构桥梁本身的施工误差、结构特征等,焊缝处出现应力集中的情况难以消除,而在检测中及时发现焊缝疲劳开裂,就成为了保证钢结构桥梁正常运营的主要方法。目前,针对钢结构桥梁焊缝开裂情况的无损检测技术较多,如射线技术、热成像技术、超声检测技术。其中,超声检测技术是应用最为广泛的技术方法,超声检测技术通过对钢结构焊缝发射超声,通过反射的超声得出图像信息,从而揭示焊缝是否有影响安全性的裂缝;热成像法主要是利用红外线差来揭示钢结构桥梁的状态,并且可在钢结构本身热弹性应力测量的基础上,实现对钢结构性能的有效评估;射线技术主要是应用γ射线、X射线,透过钢结构材料,以感光作用来揭示裂缝。超声波检测法是目前应用最为简便、成本最低的检测方法,所以被纳入了国家标准,值得注意的是,超声波检测法半身对缺陷形状的检测、材料内部特定位置的检测、微小缺陷的检测效果较差。
结论
综上所述,公路桥梁检测技术正在多学科技术方法、理论发展背景下逐步革新,各种无损检测技术在实际应用中得到了长足的发展。因混凝土公路桥梁、钢结构公路桥梁本身的材料具有一定的复杂性,骨料、钢筋等均会对电磁脉冲等检测介质产生影响,所以现如今的主流无损检测技术仍旧为超声波检测技术,图像检测技术因无法揭示结构内部缺陷,所以应用存在一定的限制,未来应该倡导以超声波检测技术为主、其他检测技术为辅的综合检测体系,以保证公路桥梁无损检测的准确性、可靠性。
参考文献:
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