桥梁检测技术及发展趋势分析

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:滕超1 张冰良2
[导读] 摘要:文章对桥梁检测技术的重要性进行了具体的分析,详细地说明了桥梁的静载试验和动载试验,除此之外,还对全球范围内最新发明的桥梁检测技术的基本情况和发展前景进行了阐述,目的是促进桥梁检测技术不断完善与发展。
        1浙江公路技师学院  浙江省杭州市  310000;2海盐县于城镇农业农村办  浙江省嘉兴市  314300
        摘要:文章对桥梁检测技术的重要性进行了具体的分析,详细地说明了桥梁的静载试验和动载试验,除此之外,还对全球范围内最新发明的桥梁检测技术的基本情况和发展前景进行了阐述,目的是促进桥梁检测技术不断完善与发展。
        关键词:桥梁;检测技术;发展趋势
        引言
        公路桥梁工程的建设与维护均需要应用到相关检测技术,不同检测技术的应用领域不同,但整体都有明确的核心目标——促进公路桥梁项目稳定发展,保证公路桥梁整体结构的稳定性与安全性,合理应用检测技术。此外,在公路桥梁维护工作环节中,也可以借助检测技术分析公路桥梁受损情况,便于维护工作的开展,延长公路桥梁使用年限。
        1公路桥梁检测技术的重要性
        公路桥梁的施工是一项复杂的工程,施工中的任何环节都离不开检测技术的支持。公路桥梁的检测技术已然成为桥梁安全管理的重要环节,桥梁公路监测技术的重要性具体体现在以下几个方面。第一,可以全面确保公路桥梁的施工质量。对施工的各个环节进行检测,可以打造出高品质的桥梁工程。第二,可以减少施工成本。公路桥梁的构成比较复杂,及时完成各方面的检测,可以节约时间,减少了很多人工成本。第三,提高施工效率。对施工中的公路桥梁进行检测,可以帮助施工人员更好地掌握施工情况,给后续的施工任务提供指导方向,节约时间,提高了施工效率。
        2桥梁承载力测试方法—荷载检测法
        2.1静载试验方法
        此方法以桥梁为检测对象,对桥梁的结构的变形、裂缝数量以及程度、应变能力等参数进行评估。此试验能够准确测出这些数值,从而进行下一步的判断和调整方案的制订。对于以混凝土为主要材料的桥梁,还需做好以下步骤的工作。(1)关于结构的侧向以及竖向的挠度及扭转变形。每个跨度都要保证测点至少有2个,并测量出最大的变形值,同时不能忽略记录下支座下沉值。(2)测量控制面的应力的地点,并计算其最大值和偏载的特点。在截面的范围内,测点的数量不能少于4个,包括边缘的地方。对于一些结构特殊,在测试完以上结构之后,还需测试其支点和主拉应力。(3)观察支座的沉降以及伸缩程度和转角特点。(4)仔细分析并观察是否出现裂缝现象,如果刚开始出现,那么就要对裂缝所处的位置、朝向、长度和宽度进行详细的记录;如果此结构已经开始变形或者裂缝已经在不断扩展的阶段,这就不在预设的范围内,要立刻停工,遣散施工人员,移走所有与施工有关的设备,保证安全。(5)仔细观察残余的形状。如果碰到斜拉桥和悬索桥等形状与结构都罕见的桥,还要额外观察索力和塔的位置变化,并进行记录。
        2.2动载试验方法
        进行此试验是为了探究桥梁结构上的性能,可以准确判断一个桥梁的现状以及能承载多大的重量。举例来说,对于桥梁的动力具有重要参照价值的动力系数是影响桥梁的经济和安全性的直接因素,若桥梁太过振动,会造成行人的不舒适感增强,甚至引起游客的恐慌,当桥梁的自振频率在某个不适合范围时,就有可能产生共振,这是十分危险的。为了避免这种情况的发生,要定时对桥梁的动力进行检测。近20年来,科研家逐渐丰富动力检测的方法,扩大了其功能。
        3未来桥梁检测技术的发展探讨
        3.1无损检测技术
        与传统检测技术相比,无损检测技术在确保检测精度以及效率的基础上,不会对结构产生影响,常用的有地质雷达技术与超声法。

地质雷达技术即探测雷达技术,具有精度高、直观等优点,是一种无损检测技术,其工作原理是通过发射高频电磁波,通过雷达接收到的反射波来对道路桥梁结构内部的情况进行检测。超声波法使用的主要仪器有超声波检测仪与声波换能器,以接收到的超声脉冲的波速、频率等参数为基础,对道路桥梁结构内部的情况进行检测,操作简单快捷、安全性好。但是超声波法有一个缺点,即它是建立在声波可以穿透结构的基础上的,当声波不能穿过结构,那么就无法得到检测结果,因此其直观性相对而言较差。在实际操作中通常要设置多个测点来进行检测,利用概率统计的原理对检测数据进行处理,对检测结果进行评估。
        3.2红外热像仪检测和雷达技术
        红外热像仪检测和雷达技术是我国在道路桥梁技术上常用的方法,简单来说,红外热像仪就是将物体发出的我们看不见的红外线转变为我们可以看见的图像,图像上的颜色主要是红、黑两种颜色,红色表示温度过高,黑色表示温度正常。如果在某一工程中出现红色过多那么就需要我们格外重视了。因为,温度过高会使工程的设备不灵敏,这样就无法检测工程了。在道路桥梁工程的建设过程中,我们可以根据热像图像判断出道路的温度高低,工作人员就可以迅速了解到并采取措施解决问题。另外,雷达技术是利用无线电对建筑进行空间位置的确定,使用雷达技术可以准确地让我们快速找到道路与桥梁上出现问题的地方。技术人员可以通过这两种方式的结合,建造出质量好的建筑,这样,我国道路桥梁工程的建设质量就会整体提高。
        3.3声波透射检测技术
        在公路桥梁工程项目中,声波透射检测技术应用较为频繁,主要是因为声波透射检测技术可应用范围较广,能够符合各项工作环节中检测工作的需求,再加上声波透射检测技术自身的优势与特点,得到了建筑单位及工作人员认可。其中,声波透射检测技术便于现场操作,操作流程较简单,而检测到的信息数据具备较高的完整性与全面性,工作人员只需对声波透射检测技术特点、操作流程等进行全面掌握,即可满足公路桥梁检测工作要求。但是在实际应用声波透射检测技术过程中,也存在着不足,主要是受到人为因素影响,导致检测工作无法开展。比如,声波透射检测技术检测工作所应用到的测量仪器必须完好无损。为了避免测量仪器破损影响检测工作进度与质量,还需在准备工作环节中对易损仪器做好备份工作,一旦在检测前或检测过程中出现了仪器破损的情况,还可选择备用仪器,确保检测工作顺利实施。在实际应用声波透射检测技术过程中,需要注意的是桩基龄期控制。通常情况下,公路桥梁工程项目中的桩基龄期会控制在7~8d,目的就是确保检测信息数据准确性,避免对数据分析结果造成影响。
        3.4GPS桥梁三维位移检测技术
        由于导航卫星是具备实时站点三维坐标的,因此可以在公路桥梁检测中应用该技术,即GPS桥梁三维位移检测技术。具体检测中,首先均匀在桥梁上布置监测点,管理中心内设立GPS基准站,协同计算机系统开展检测工作。实际检测中,主要是通过分解计算得到差分数据,通过基准站将差分数据发送出去,按照卫星信号监测到各站情况,各监测站计算自身坐标,再将这些坐标传送到控制中心,之后进行最后分析计算。
        结语
        通过桥梁检测可以基本了解桥梁的实际情况,保证使用安全性。以往的测试方法不能对桥梁结构进行有效监测,难以满足当前的需求。在科技不断完善与发展的背景下,对桥梁结构进行检测时大量引入了人工智能技术;与此同时,学科与学科之间的联系逐渐密切,许多新出炉的科学成果可以应用在此方面,这对于推动桥梁检测的发展具有十分重要的意义。
        参考文献:
        [1]刘祥.钢筋混凝土桥梁试验检测技术及其发展趋势[J].工程技术研究,2019,4(2):241-242.
        [2]王子强.钢筋混凝土桥梁试验检测技术及其发展[J].科学技术创新,2020(16):112-113.
        [3]张从高.道路桥梁施工中存在的问题与对策[J].门窗,2019(5):167-168.
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