无损检测技术在道路桥梁工程中的应用 潘建强

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:潘建强
[导读] 摘要:科学技术的发展和进步使道路桥梁工程数量逐渐增加,这时随着道路桥梁工程规模不断扩大,实际施工造价也得到了显著提升,为了进一步增加企业实际收益就应该合理避免道路桥梁工程施工中存在的缺陷,采取合理的方式对其进行解决。
        广西壮族自治区建筑科学研究设计院河池第二检测站  广西壮族自治区河池市  546300
        摘要:科学技术的发展和进步使道路桥梁工程数量逐渐增加,这时随着道路桥梁工程规模不断扩大,实际施工造价也得到了显著提升,为了进一步增加企业实际收益就应该合理避免道路桥梁工程施工中存在的缺陷,采取合理的方式对其进行解决。无损检测技术在道路桥梁工程中有着较为广泛的使用,由于无损检测技术具有检测稳定性和无损性,这也使其成为了近几年道路桥梁工程中的主要检测关键。
        关键词:无损检测技术;道路桥梁;应用
        1道路桥梁工程中无损检测技术的意义
        作为道路桥梁工程施工中的主要检测技术,无损检测技术可以有效把控工程质量,结合实际情况进行分析,无损检测技术也就是在保护道路桥梁工程的基础上实施检测,借助高科技方式筛查道路桥梁工程中存在的问题。无损检测技术的优势在于可以保证道路桥梁工程稳定性,避免道路桥梁工程因为检测破坏影响其实际质量。无损检测技术可以进行范围的设定,并确定工程实际位置,进而节约了道路桥梁工程施工压力,提升了施工效率。道路桥梁工程中无损检测技术具有较强的专业性,不但能够对道路桥梁设施进行保护,还可以找出问题的实际位置。道路桥梁工程施工过程中可以随时使用无损检测技术,也正是无损检测技术的实时性使道路桥梁工程施工质量可以始终保持在合理的范围内。
        2无损检测技术的应用及检测方法
        2.1超声波技术的应用
        (1)超声波检测是现阶段应用最广泛的无损检测技术。该技术使用声波触发仪器,通过仪器形成波长、频率特定的超声波。当超声波接触到结构时可以在其内部传输,可以根据观测到的声波衰减、散射以及波形变化判断被测对象的结构内部缺陷。
        (2)超声波无损检测系统的主要构成是声波触发仪器。其由大量的声波触发装置组成,通过集中控制、单元控制各个声波触发点,执行声波收发、信号处理、成像处理等操作。超声波无损检测系统基本构成如图2所示。声波触发器发出的超声波遇到被测物体继续在其内部传播,根据物理学理论可知,超声波在质量均匀分布的物体中传播时表现出一定规律。当遇到物体内部的缺陷点时,超声波的波形和衰减规律将明显变化,通过仪器捕捉超声波的异常变化就可以确定物体结构内部缺陷。超声波检测设备可以收集处理超声波信号,然后借助FIFO缓冲器将超声波传播至控制器,进行分析计算之后,控制器会在终端上直观呈现最终结果。
        2.2探地雷达检测技术
        道路桥梁工程无损检测技术中探地雷达技术主要是使用10MHZ-1000MHZ电磁脉冲进行天线发送。脉冲在地下传播的时候,如果收到电介质就会使其返回地面,借助接收天线对其进行接收。探地雷达可以对一些地下交界面存在的反射波进行探测,并对雷达数据进行记录,其中雷达数据为n,雷达脉冲为b,与反射波数序列R之间的关系为n=∫ bR(t-τ)dτ=b*R。其中使用雷达系统对子波有着直接的影响,反射波系数列则可以覆盖介质信息。通过探地雷达使反射波到达地面的时间进行记录,从而深入分析地下介质,基于其特有性质可以在众多地层使用。探地雷达检测技术的使用可以针对一些存在缺陷的区域进行精准确定,不但可以节约时间还便于工作人员操作,扩大检测范围,避免检测技术受到周围地质情况的干扰。在道路工程中应用的时候,探地雷达检测技术可以针对道路厚度,基层和含水量进行检测。另外,与探地雷达特点相融合,还可以在道路材质,裂缝湿度与桥梁结构等检测中使用。
        2.3频谱分析技术
        在道桥工程中,应用频谱分析技术,主要是针对不同介质的传播表面波特率和检测对象状态进行分析。将瞬间垂直冲击力,添加到道桥结构表面,从而产生雷波面。波面中心为振源,频率种类不同。利用不同部位锤击方式,可以获得瑞雷波信号。将传感器安装在不同位置,可以准确检测瑞雷波频率。利用频率分析与相关分析技术,能够对不同深度、分层式介质的力学参数进行测试。相比于传统方式,频谱分析技术具备较高检测频率,并且检测速度比较快,能够对路面不同分层介质厚度均匀性、层面接触状态进行检测。


        2.4图像及光线传感检测技术
        道路桥梁工程中无损检测技术图像检测可以分为激光全息图像和红外成像两种技术,激光全息凸显股技术可以获取较为精确的力学量,借助全息摄像设备记录道路桥梁的结构特点,随后进行图像结果总结与分析,进而获得力学量。而红外成像检测技术则是以道路桥梁材料和特性为关键点进行热传导判断,使其以图像的形式呈现出来。
        光线传感器检测主要是以光特点为主,借助光的反射展示出其应有的特点。在光线的实际传导环节会存在一定的损失,这时就会导致实际检测可以结合矢量变化实施,需要光线纤维内部某个环节产生改变,导致其射光密度存在差异。通过对比多个反射光对比合理把控道桥内部结构改变。多层反射传感器检测主要是借助光速不变形测量将其从传感器发出,使其到达反射装置及时返回。多层反射传感器上部存在的反射镜可以在道路桥梁工程适合的部位安装,使其检测误差不大于0.15mm。
        2.5电化学检测方法
        (1)电化学检测和机敏检测技术一样也是一种专项检测技术,电化学无损检测专用于钢筋结构检测,其主要作用是确定恶劣自然环境中钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀情况。
        (2)电化学无损检测技术需要用到化学知识,通过化学反应得到化学产物,分析化学反应产物,间接判断钢筋的劣化情况。
        (3)现阶段,半电位法是应用最广泛的电化学无损检测技术。
        3无损检测技术的注意事项
        无损检测技术的优点很多,但是在运用无损检测技术检测道路和桥梁结构时还存在一些固有的缺陷。因此,在特定的操作过程中需要考虑以下几个问题,以有效确保无损检测结果的准确性。
        (1)超声波检测技术适用于检测道路和桥梁结构中的细小缺陷。对于较大的结构内部缺陷,超声波无损检测可能会出现检测失真,因此路基结构检测不宜采用超声波无损检测。
        (2)光纤传感器无损检测精度极高,其基本原理是基于某个检测指标对道路和桥梁结构内部缺陷的敏感性强弱来判断结构内部缺陷情况。该技术适用于大跨径桥梁,但一般需要配合其他检测技术使用,才能有效检测大跨径桥的预应力钢筋及斜拉索和吊索等结构中的内部缺陷。
        (3)机敏检测技术只能用于水泥混凝土材料构件的内部缺陷检测。由于该技术适用范围窄,在实践中通常需要联合其他检测技术使用,才能获得准确的检测结果。
        (4)电化学无损检测技术只能用于钢筋构件的内部缺陷,用于明确恶劣工况下钢筋混凝土构件中钢筋的腐蚀和退化情况,通常也要联合其他测试技术使用才能获得准确的检测结果。
        结论
        无损检测技术在道路和桥梁结构检测中的应用研究是一个相对较新的领域,为了解决无损检测技术在实践应用中存在的问题,需要进一步探索其应用技术和应用领域。本文基于无损检测技术的概念和原理,介绍了常见的无损检测方法,并分析了无损检测技术的优点和应用局限性。同时,结合无损检测技术未来的发展趋势,提出无损检测技术应该与传统检测技术联合应用的观点,以实现多种检测方法的优势互补,从而进一步提高道路和桥梁结构检测的准确性和检测效率。
        参考文献:
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        [2]赵劲彪,冯超,居龙,等.法兰螺柱原位超声无损检测技术研究[J].现代机械,2021(01):25-27.
        [3]张义凯.无损检测技术在隧道工程测量施工中的应用[J].中国建筑装饰装修,2021(01):68-69.
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