浙江省交通运输科学研究院 浙江省杭州市临安区 311300
摘要:现阶段,我国的道路桥梁工程建设越来越多,在道路桥梁检测中,无损检测发挥着重要的作用。道路与桥梁工程属于土木工程建设。这已经成为国家的重点发展方向。为了提高道路和桥梁的质量,应该把它与检测技术相结合,这样可以提高我国的工程建设水平并且能够推动经济的发展。
关键词:试验检测技术;道路与桥梁工程;措施
引言
在我国交通网络不断完善、交通事业快速发展的过程中,道路桥梁扮演着越来越重要的作用,在道路桥梁的质量检测中,各种检测技术都呈现出不同的技术特征,工程部门能够根据检测结果,进行道路桥梁质量的综合评估,检测技术为道路桥梁质量控制提供了技术支持。无损检测技术包含多种技术,不同的技术都有其适用性,在检测过程中,根据对各种无损检测技术的分析,选择最佳的检测技术,获得相对可靠的检测数据,为质量控制提供参考。
1无损检测技术应用的重要性
一般来说,在桥梁的建设过程中,桩基检测技术分为2种,破坏性检测技术和无损检测技术。这2种技术在实际操作方法和操作效果2个方面相比有着较大的差异,对于后者来说,在使用过程中该技术不会对桥梁的结构和桥梁在投入使用时的使用性能造成后遗症。而前者则可能在使用的过程中影响桥梁的结构与性能。通过对两类技术的效果相比可以得知,合理应用无损检测技术得到的结果较为直观,并且其能够有效地检查出桥梁桩基结构内部存在的缺陷问题以及其基本情况,如果桥梁的桩基存在缺陷,那么该缺陷的位置和大小情况都将一览无遗。使用无损检测技术在桥梁桩基中进行多次测试,并对其结果进行分析和对比,其结果将更加有利于施工过程的质量控制工作,并且得到的数据也为后续的工程验收提供技术资料支持。
2无损检测技术应用
2.1探地雷达检测概述
探地雷达检查是目前在公路和桥梁建设工程测量中使用最广泛的无损检测技术。探地雷达由5个部分组成:服务器(主控制芯片模块),FM发射器,发射无线天线,接收器,接收无线天线以及其他配件。根据该无线天线,发送频率范围为1M~1GHz的高频无线电波,将其引入土木工程结构中。随后,当高频电波遇到不同的带电物质时,反射面的条件不同,导致反射面数据信号包含一定的合理信息含量,最后根据接收无线天线,获得土木工程外部环境工程结构的具体情况。探地雷达系统实际工作的全过程是:主控单元向发射天线发送开放数据信号,发射天线向道路和桥梁发送高频无线电波。高频无线电波经过材料衰减系数的反射后,经过表面的接收无线天线以获得反射表面数据信号,并且将其传输至主控单元;根据主控单元,将无线传输数据送至计算机进行求解,并且以数据可视化的方式将解析出的数据信息显示在显示屏上。然后,专业技术人员可以根据信息显示的图像来区分工程的缺点。探地雷达检测装置如图2所示。在土木建筑工程勘察中,探地雷达易于操作,高效,方便,快捷,并且可以准确地测量缺陷区域的大小,外观和位置。此外,它还可以大规模进行准确的测量工作,而不受周围环境的损害。准确测量的准确性很高,这对全面了解土木工程项目的情况非常有帮助。
2.2声波无损检测法
现阶段所使用的的声波无损检测技术是对传统声学检测技术的延续和发展。该技术由于其特殊的能力和高效的检测效率使得其在桥梁桩基的缺陷问题的检测中有着非常好的应用效果。声波无损检测是通过发射声波,并将声波在撞击过程产生的应力波进行准确的预测和分析,该过程得到的相关数据将可以体现桥梁的缺陷情况。一般来说,桩基应力波较为平稳,那么桩基的完整性就较高。应用声波无损检测技术时,一般都要对其发射、接收换能器位置进行分析,结合相应的检测方法来扩大检测范围。如果桩基应力波的状态发生了变化,则代表着桥梁桩可能出现了不同程度的缺陷。相应的,在桩基内部如果出现了缺陷,那么该缺陷部位的应力波将受到较大的影响。
无损检测一般会用于桩基的质量和结构的检测。
2.3红外线高温照相技术
无损检测技术在隧道施工中的应用,不仅是顺应时代发展要求的一种必然趋势,而且对于整个隧道施工的质量控制具有非常重要的作用。红外线高温度照相技术在隧道检测中具有非常重要的作用。该技术可用来测量隧道墙体发射出的辐射热,通过红外线记录系统将墙体表面的温度分布情况显示出来,表面温度代表热量在墙体表面的流动,其反过来又影响结构的机理或水的流动,因此墙体表面的温度异常反映了结构里面的异常。用于隧道检测时,红外线照相机或扫描器一般安装在移动的车厢上,测定衬砌和围岩间水在不同温度下的流动、衬砌后面地质条件的改变以及衬砌缺陷、空洞,具有非常强的实用性。由于该方法依赖于温度梯度测量,因此最好在冬季温差较大时进行。此外,应用该技术时,隧道表面切记不可以有任何的覆盖物或者设施设备等,否则易对整个热流的渗透造成严重影响。该技术并没有雷达技术的高灵敏性特征,因此针对病害问题进行检测时流水量会受到时间变化的影响出现改变,会导致测量结果受到影响。
2.4频谱分析技术
波在不同介质中存在传播频率的区别,而频谱分析技术正是以此特性为基础。在频谱分析技术的应用过程中,用力锤反复冲击路面,在冲击过程中需保持垂直进行,而在此冲击过程中,能够在路面结构上形成瞬时的垂直冲击力,以振源为中心的瑞雷面波,这些波的频率存在或大或小的区别,在一定的力的作用下,将会逐步被传输于地表四周。在力的作用过程中,对力锤重量的调节、锤头的选择极为重要。
2.5激光技术
激光技术可以利用衍射、光电反射、光时差等原理监测道桥路面。利用衍射原理,激光传输过程中,如果遇到狭缝,就会产生反射。通过调整狭缝宽度,可以获得不同图像,建立相关性,科学分析狭缝宽度变化。光反射原理是利用激光强度、光电流强度的相关性,借助光电转换器作用,将光能转化为电能。光时差原理利用激光传输速度,记录激光的短距离传输时差,对结构内部均匀性进行判断。
2.6低应变检测法
低应变检测法就是指在桩基顶部受到一定的冲击力之后,其桩顶会产生一种以桩体为轴心的纵向振动应力波,这种波在传递的过程中将会随着传播途中变异波的影响而变化,所以一旦检测到该波段出现了反射等异常现象就代表该部位存在有一定的缺陷。而操作人员将根据波形的变化来判断实际的故障位置和故障形状,从而对桩体质量进行有效观察和判断。目前,低应变检测法包括水电效应法、反射波法、动力参数法等多种方法。低应变检测法使用过程比较便捷,使用也比较方便,经济性较好。而实际上,该方法的使用过程存有一定的限制,比如说,桩体的长度过长时其波能量将逐渐消退,到后期将无法达到检测效果。
结语
综上所述,无损检测技术在公路桥梁建设中的应用,以其成本低、使用方便、运行时间短等优点,为无损检测技术的广泛应用提供了有利条件。无损检测技术的应用,使我国公路桥梁检测更加准确,为公路桥梁工程建设提供了安全和质量保证。
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