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摘要:随着经济的快速发展,交通运输业不断加快了发展的脚步,车辆的数量呈现出与日俱增的趋势。在车辆迅猛增加的今天,提高道路和桥梁的质量成为了人们最为关注的话题之一。同时由于过度的超载和长期处于负荷状态下,道路与桥梁面临着诸多问题,这样就必须使用检测技术对道路与桥梁的各方面情况进行检测,实时掌握道路与桥梁的使用情况,并及时发现问题和解决问题。
关键词:道路工程;桥梁工程;检测技术
一、当前道路与桥梁在使用中常出现的问题
1、设计方案的不合理
每一项工程在施工之前都必须设计出合理的设计方案,经过仔细地审查之后,才能将其作为工程的设计方案。就实际情况来看,还是经常出现设计方案不合理的情况。设计方案设计的不到位,施工与技术上很难实现一致,整体的施工规划方案也不明确,以致在施工的过程中出现问题,进而影响到后期道路桥梁的使用。
2、道路与桥梁建成初期的保养不当
道路与桥梁建成完工之后,需要过一段时间才可以投入使用。这段时间的保养效果直接关系到后期道路与桥梁的使用效果。这个阶段的道路与桥梁特别容易出现比较严重的病害,此时的病害没有及时处理好,由此遗留下的危害就更大,甚至会降低道路与桥梁的承载力。
3、检测不到位
在道路与桥梁建成之后都会采用相应的检测技术对道路与桥梁的使用情况进行检测,很多问题是在使用一段时间之后慢慢出现的。此时的检测工作就显得很有必要。然而由于检测工作的不到位,许多出现问题的部分没有检测到,以致埋下了安全隐患。
二、道路桥梁检测的方法
1、超声波检测技术
超声法检测道路桥梁缺陷的基本原理是利用超声波检测仪以及声波换能器,测量并分析超声脉冲在道路桥梁中的传播速度、波幅、主频率等参数,然后以这些参数以及相应的变化为依据,判断道路桥梁出现的缺陷。利用超声波检测技术进行道路桥梁检测时,超声波能够穿透混凝土结构并在其中传播,具有操作简单、使用安全的优点。利用超声仪器进行检测时最常用的方法是穿透测试法,但是利用此方法有一个限制,就是检测时需要两个相对的测试面,如超声检测技术不能用于隧道混凝土结构等。与此同时,由于超声波检测是声波穿透性检测技术,是否能够有效捕捉其缺陷信号始终是影响其发展的关键问题。因此,在用超声波检测技术对道路桥梁进行检测时,常常采用将多测点数据进行比较的方式,利用概率统计原理对检测数据进行处理,然后对缺陷状况进行评估,因此超声波检测技术的直观性较差,为了获取较高的检测精度,需要进行多点检测。
2、道理桥梁内部缺陷检测
道路桥梁大多使用的材料都是混凝土和钢材,而在混凝土构件中经常存在裂缝,空洞,剥落,蜂窝,环境侵蚀以及钢筋侵蚀等缺陷,这些缺陷通过外观检测根本是难以发现的,必须要借助其他方式来检测其内部缺陷。目前我国常用的检测技术有声波检测法和雷达检测技术,其中声波检测技术不仅能检测出混凝土中裂缝,夹渣以及空洞等缺陷,还能检测钢材和焊缝中存在的问题。
3、道路桥梁结构性能检测
为了更好地掌握道路桥梁的运营情况,可以利用静力试验或者动力试验来检测道路桥梁的结构性能,做出合理的分析和判断,并对道路桥梁的整体和局部进行细化检测,对道路桥梁的损失情况作出正确的定位,对于桥梁的结构性能进行详细的检测。
4、声发射法检测技术
由于材料内部结构不均匀或者存在不同性质的缺陷,局部应力的集中会导致不稳定的应力分布,材料在产生裂缝、发生塑性变形以及断裂过程中,会释放出部分应力,使之以应力波的形式向四周扩散,即为声发射。道路桥梁中的混凝土结构在荷载作用下发生变形,当变形超出设计要求时,就会出现裂纹,以波的形式释放能量。运用声发射法对道路桥梁进行检测时,将声发射器放置在需要检测的部位,通过检测不同位置收到的声波时间差,就可以明确缺陷的发生位置。运用声波发射法进行检测可以详细、准确、快速地了解桥梁内部结构的变化。在分析研究缺陷位置以后,裂纹的种类、大小、开裂速度等都可以比较详细地分析出来。
5、对于材料本身的特性进行详细的检测
调查随着二十一世纪以来,我国道路桥梁建设相关的新技术以及新的产品迅速的发展,而我国实际运用的桥梁结构类型也更加的多样化,并且越来越多的设计以及建设需要的材料被实际应用到了道路桥梁的实际运用过程中,在其中被运用的最为广泛的就是混凝土与钢筋结构。而其中对于钢筋强度的选择往往是依照相关的桥梁设计资料为主要选择依据,当检测人员在对钢筋进行质量检测的过程中,发现钢筋本身出现了任何问题或者是桥梁的设计图纸存在一定内容不明确的时候,就必须在施工进行前对所有有问题的材料进行试验。
三、现代无损检测技术
1、图像技术
主要包括激光全息图像摄影技术和红外成像技术。激光全息技术是分析全息摄影所得到的图像,将力学量计算出来的方法,在实际检测中,高精度、直观和观测全场情况等是该技术的优点。红外成像技术的原理就是对不同材料介质的导热性能进行利用,高精度的热敏传感器能够检测结构物内部的温度场分布状况和热传导规律,同时将检测数据并将检测数据进行图像化,使结构物内部状况明显呈现。
2、探地雷达(GPR)检测技术
探地雷达利用电磁回声的方法,使用10MHz~1000MHz或更高的高频电磁脉冲波,通过发射天线使之以宽频、短脉冲的形式送入地下。通过一个发射器或者接收器的使用,使其以特定的速度在结构表面穿过,传播脉冲能量得吗,与此同时使用接收器接对探测到的材料表面和结构特征的反射信号进行接收。探地雷达检测技术可以对空洞或剥离程度进行有效的绘制,且具有速度快、测定精确、覆盖范围广等优点。而且由于其没有放射性X 射线的危害,能够保证探地雷达检测方法的使用安全,对不能有损伤的内部结构或是很多通道条件苛刻的结构非常适用。但是在一些条件下,探地雷达检测技术的使用会有所限制,比如这种检测技术不能够穿过金属检测空洞,不能在潮湿的环境下工作,温度条件在0℃以下时不能使用等等,所以探地雷达检测技术的有一定的适用范围:可以用于探测低分辨率下的深度;可以使用高分辨率在浅穿透下检测;对于“隐藏”特征的检测比较适用,比如拱肩墙。
3、射线探伤检测技术
通过在混凝土构件后放置底片,利用X 射线或伽玛射线的发射,使其生成空洞的图片。射线探伤检测技术能够对断裂钢筋的位置和空洞程度进行确定。对桥梁交通开放的情况比较适用,同时能够在线快速从图书馆获取图像。而且射线探伤检测技术不需要过多的操作人员,少量的人员即可完成操作。然而射线探伤技术探射要保证强有力,这才能够穿透厚截面,或保证实时图像的获得,这就使检测成本增加了,而且要对结构健康和安全预防措施更加的严格;射线探伤检测技术能够获取的图片比较清楚,可是截面如果太厚,或者与管道或钢筋交错布置时,使用图片说明就不怎么合适了。实践表明,150毫米的铱,400毫米的钴这是伽玛射线最大程度能够穿透的值而X 射线源可以达到1500毫米的穿透力。
四、结束语
为了进一步提高道路桥梁的使用质量,保障道路桥梁的正常使用,我们需要探测出一整套完整的检测技术,并将其定期对道路桥梁的使用情况进行检测,及时发现存在的缺陷并进行有效评估,及时消除安全隐患,从而保障道路桥梁的安全使用。
参考文献:
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