试验检测技术在道路桥梁检测中的运用探讨

发表时间:2021/4/8   来源:《工程管理前沿》2020年34期   作者:陈文艺
[导读] 在经济高速发展的背景下,交通事业也不断发展
        陈文艺
        北京城建道桥建设集团有限公司  北京  100000
        摘  要: 在经济高速发展的背景下,交通事业也不断发展,尤其是随着城市化进程的加快,许多道路桥梁工程项目出现,与此同时也对道路桥梁的建设质量有了更高的要求。道路桥梁工程是现代交通建设与发展中重要的组成部分,且与社会经济发展和人们的安全出行有着密切的联系。在道路桥梁工程建设过程中,施工质量与施工安全性是受到了广泛的关注,这更加突显了道路桥梁工程检测的重要性,因为在道路桥梁项目实际施工中,会使用到许多材料,这些材料的性能、质量等都对整体工程的质量与结构安全产生影响,所以检测工作是非常重要的。而随着科技的发展,许多新型的试验检测技术被应用于道路桥梁工程检测中,目的是能够有效提升道路桥梁工程项目的建设质量,为现代社会发展与进步奠定良好的基础。而如何有效发挥出试验检测技术的应用效果,提高道路桥梁检测的准确性,进而为道路桥梁施工质量与施工安全提供保障,成为了重点关注的问题,为此,本文先是介绍当前在道路桥梁检测中运用的试验检测技术,然后结合具体的工程实例,探讨试验检测技术在道路桥梁检测中的具体运用,希望能为相关人员提供一些参考。
        关键词:试验检测技术;道路桥梁;工程检测;运用
        绪论:检测工作是道路桥梁建设施工中的重要环节,对提升施工质量与施工安全有着重要的意义。而检测的方式、技术、数据等直接影响试验检测技术的水平,进而影响道路桥梁的施工质量,所以在实际的检测工作中,相关技术人员需要充分重视检测工作的同时,结合实际情况,科学合理的利用试验检测技术,切实发挥出试验检测技术的作用,提高检测工作的准确性,并提升道路桥梁工程建设的成效,进而为道路桥梁后续投入使用奠定良好的基础。
        一、道路桥梁检测中常用的几种试验检测技术
        1、无损检测技术
        无损检测技术是当前道路桥梁检测中比较常用的一种检测技术,这种检测技术最大的优势就是不会对道路桥梁的结构性能和质量产生影响,并在对道路桥梁的结构性能检测中能够准确的判断出道路桥梁的缺陷。目前,在应用无损检测技术时主要采用电化学测试法和机敏混凝土测试法两种方法。其中,电化学测试法是利用物质产生的化学反应为基础进行检测,比如在钢筋检测中,如果钢筋出现被腐蚀的情况,就会出现特殊的乙烯利化学反应。机敏混凝土测试法主要是对混凝土进行相关的检测,其主要是通过增添米粒子或某种纤维的方式来增强混凝土的抗压性能,当机敏混凝土达到一定的压敏性时,性能会随着电阻变化而变化,此时工作人员可快速检测出某种变化异常。
        2、雷达检测技术
    雷电检测技术比较常用于道路桥梁下部分结构的检测中,这一技术主要是利用高频的电磁波对道路桥梁的路面路基进行检测,相关工作人员在获得检测结果后能够充分掌握路面路基的情况,并深入分析和发现路面路基中可能存在的问题,从而采取有效的措施解决,保证路面路基施工的质量,进而保障道路桥梁施工的质量。该技术的具体操作方法为:先使用电子设备进行操控命令的发送,然后对控制单位进行相应的信息操作,一般包括反射天线和接受天线的发射信号,最后工作人员在进行信息处理从而作出判断。
        3、冲击回波检测技术
        冲击回波检测技术术属于一种单面反射技术,一般情况下只需要检测一点便能作出合理的缺陷分析,从而判断出内部是否存在损伤的情况。目前该技术比较常用于道路桥梁工程结构内部潜在裂缝检测中,检测原理可见下图1。
        

        通过图1可得知,使用冲击器进行检测时,在被检测表面产生了压缩波,压缩波在传至具有传感器的冲击器附近,随着压缩波反射回来至接收器,对这一过程进行分析,便可对被检测结构是否存在缺陷进行判断。图2位某检测点反射波的频域图。

        4、静载试验检测技术
        静载试验检测技术多用在道路桥梁承载力的检测中,这一技术主要是在竖向压力和水平推力不断对桩顶板进行施加,然后随着时间的推移对桩顶部的水平位移及沉降等情况进行检测,进而对单桩竖向抗压或水平承载力进行试验和判定。在道路桥梁检测中,静载试验检测技术的作用主要体现在两个方面:一方面是对路桥工程整体的刚度、强度、受力情况进行评价,从而验证路桥工程的承载力满足设计的要求;另一方面是对路桥工程的实际承载力进行荷载计算,然后使用等效荷载等试验检测方式,从而确定路桥工程的实际承载力。    
        二、试验检测技术在道路桥梁检测中运用的实例分析
        以某道路桥梁工程项目为例,该项目施工总长度为164.8m,桥梁的净宽为11.9m,上部结构为预制预应力混凝土简支桥面连续T型梁结构,跨径为6×30.5m,梁体设计的混凝土强度是C50。下部结构为双柱式桥墩结构,使用钢筋混凝土搭建的桥台。为了能够客观对整个路桥工程建设的质量进行评价,使工程建设的最终效果符合设计的要求,具体运用了静载试验检测技术对桥梁最大的承载能力进行试验检测,主要使用的实验工具有电阻应变片、万用表等。具体内容包括以下几个方面。
        1、做好前期的准备工作
     为了保证道路桥梁检测工作的准确性,首先需要做好前期的准备工作,主要包括试验检测设备的核查、试验检测标准的确定以及环境条件的控制,这些都是影响最终试验检测数据准确性的因素。首先,在试验检测设备方面,应选择专业化的检测设备进行检测,以此保证检测工作的专业性。同时,检测人员也要对检测设备进行检测和校对,因为试验室对检测设备的检测能力要求较高,需要保证检测设备符合试验的要求。一般情况下,需要检测人员对全部检测设备进行两次的校准,确保检测设备处于良好的工作状态,无任何异常的情况。另外,在核查数据时,如果发现数据偏差较大,应暂停使用检测设备,并及时进行设备的维修,保证检测设备处于正常的运行状态,进而保证检测数据的准确性。其次,严格按照国家相关的标准进行路桥工程的试验检测,以检测标准为检测数据结构的重要支撑,做好现场检测的采样工作,并科学进行采样样品的管理,确保样品与检测标准规定相符。最后,在应用试验检测技术进行路桥工程检测时,对实际环境的要求也比较高,尤其是气候、温度、湿度的变化,可能会导致检测数据采集时存在较大的差异,进而影响检测结果的准确性。为此,需要检测人员对加强试验室检测环境的控制,详细记录相关的监控数据,以此保证试验检测数据的准确性。
        2、试验计算
    在具体的检测过程中,采用了静载试验检测技术对道路桥梁进行了应变测试、挠度测试,使用到的工具为电阻应变片、外用表等,先是在桥梁需要测量的部位粘贴电阻应变片,以此获得应变和应力之间的数据关系,然后在此基础上计算出应力值。接着,在桥梁挠度检测过程中,使用百分表对断面部位进行检测。根据项目实际建设的情况,决定将桥梁的第一跨内做完试验段,从而获得静载试验的相关数据并分析。
        3、试验检测结果分析
        (1)挠度检测结果
        通过对路桥进行静载试验检测,根据相关规定要求,挠度校验系数>1时,则说明桥梁结构强度达不到设计的要求,不具有较高的安全性。选取观测点#1,其挠度检测结果可见表1,根据表1可得知,在该桥梁观测点#1中,在对称加载作用为80%时,挠度校验系数为0.79;但对称加载作用达到100%时,挠度校验系数诶0.62。说明在各种加载作用下,桥梁跨中截面实测值比理论值低,因此也说明了该桥梁结构符合设计的刚度要求。另外,由于挠度观测点的校验系数在0.62-0.82之间,且<1,也说明了桥梁桥跨未出现异常变形的情况,上部结构有着良好的受力情况。
     
        另外,根据相关规定,桥梁残余变位与总挠度的比a不能超过0.2,通过对观测点 #1的对比分析可得知,对称加载作用为100%时,桥梁残余变位与总挠度的比a为0.12,也是最大值,未超过标准规定的0.2,说明该桥梁跨上部结构符合设计要求,并且满足承载力的要求,表现出良好的工作状态。
        (2)应力检测结果
        通过应用静载试验检测技术进行桥梁应力的检测,见表2。
       
挠度校验系数    0    0.88    0.72
        根据表2可得知:当对称加载作用为80%时,实测值是2.11,理论值是2.66,校验系数是0;当对称加载作用为90%时,实测值是2.98,理论值是3.35,校验系数是0.88;当偏载作用是100%时,实测值是3.42,理论值是4.79,校验系数是0.72。校验系数均≤1,且处于0.72-0.88之间,说明在荷载作用的影响下,该桥梁的各梁片有着较好的应力,符合设计要求。
        结语:
    综上所述,本文先是对道路桥梁中常用的几种试验检测技术的进行了介绍,然后结合具体的工程实例,探讨了静载试验检测技术在道路桥梁检测中的运用,验证了该技术的检测效率较高,且检测结果较高,能够客观对桥梁结构的状态进行评价,希望能够为类似的工程提供有效的参考。
        参考文献:
        [1]王赟飞.混凝土桥梁检测与评估实践思考[J].建筑技术开发,2020,47(14):114-115.
        [2]云朝军.道路桥梁工程的原材料试验检测技术与优化建议[J].中国高新科技,2019(22):49-51.
        [3]左彬.道路桥梁试验检测技术分析[J].门窗,2019(17):229.
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