基于无损检测的道路桥梁工程测量技术

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷第7期   作者:李述标
[导读] 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角色,在建设过程中就应该进行严格的实验检测,
        李述标
        中电科思仪科技股份有限公司  山东青岛  266555

        摘要: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角色,在建设过程中就应该进行严格的实验检测,通过无损检测技术找到道路桥梁建设过程中存在的质量问题,本文主要讲述道路桥梁工程建设中无损检测的技术及设备的应用研究与探讨。
        关键词:无损检测;道桥工程;测量技术

        无损检测又被称为非破坏性检测,能够在保证检测物形态不发生变化的基础上,对内部性质进行检测,快速准确的找出问题所在区域,对解决道路桥梁建设中存在的各类隐患起到重要的作用,同时也是维护工程建设安全,延长道路桥梁使用寿命的重要措施。
        1 无损检测技术内容及特点
        无损检测是在不破坏结构性质的基础上,对其物理指标实行检测的一种有效方式,是目前工程建设中使用较为广泛的一种检测技术。无损检测具有综合性、系统性特征,能够借助声、光、磁、电等特性对道路桥梁内部结构开展检测活动,工作人员通过深入了解结构内部情况,对测得数据的分析,即可确定道路桥梁结构是否符合规范要求,进而准确的判断其是否存在危险及损伤,加大道路桥梁检测维修力度,增强通车的安全性。借助无损检测技术可降低路桥工程检修难度,延长路桥工程的使用寿命,维护人们的出行安全。
        2 桥梁检测中无损检测技术的优势
        2.1 技术体系较为成熟
道桥工程中无损检测技术现已形成相对完善的体系,在桥梁检测中不易出现较为明显的问题,无损检测技术在结构安全检验和内部结构分析中得到了广泛的应用。道路桥梁检测工作具有明显的复杂性,且结构体系规模较大,道桥检测工作中涉及到的内容也相对较多,道桥由多种材料组合建设而成,不同材料的应力和性能也存在较大差异。同时,桥梁内部的刚度和动力特性也有所不同,若要顺利完成这项相对复杂的检测工作需要充分考虑引发问题的诸多因素。研究人员也对如何使用不同方法检测不同项目进行了全面且深入的探究,如层次分析法和精度网络分析法等,但是由于使用上述方法,在检测过程中会对结构产生不同程度的损伤,最终在研究人员对其进行全面和系统的分析后,发现了更为先进的无损检测技术。相较于传统检测技术,无损检测技术联合使用优势更为明显,可缩短检测过程中所需的时间,并提高了检测的精度,能够很大程度地促进后续道路桥梁检测工作的顺利开展。
        2.2 不损坏桥梁结构
        桥梁检测技术的类型众多,但是无损检测技术是现阶段最受大众欢迎的。无损检测技术不会破坏结构的完整性,在道桥检测过程中,能够保证数据和信息的准确性,促进桥梁拓展及维护的有序开展。利用无损检测技术能够减少人力和物力的投入,可在重点位置及方便检测的位置检测,从而获取较为准确的数据信息。应用无损检测技术在保护桥梁结构的同时,也可减轻其对检测工作的负面影响。
        3 无损检测技术类型及其在道桥检测中的应用
        3.1 探地雷达检测技术
        探地雷达技术下,发射天线能将高频电磁脉冲信号加以传输,在此信号的传输过程中,宽频带短脉冲是主要的传输形式,当发射天线将此种类型的信号于地下传输时,就能被其相应的接收装置所获得。地下雷达脉冲的传输与地面有所区别,会遇到不同介质交界面,在不同的交界面,其传输、反射情况都存在着一定的差异性,其中,部分雷达波的能量会被直接反射到地面上,地面上的接收天线能直接获得这些反射信息。一般情况下,探地雷达检测技术主要是利用地下介质的交界面反射波完成相应的质量检测。浅层或者超浅层质量检测中,可利用此种检测技术,比如,针对道路桥梁的路面桥面厚度检测、基层密实度的检测就可使用这种检测方法。


        3.2 超声波检测技术
        在道桥项目检测过程中,无损检测技术应用的非常广泛,而且使用这样的检测方式,操作非常简便,还具有多种不同的检测方式,超声波检测技术,就是其中应用非常广泛的技术之一,也是无损检测技术的代表性检测方法。使用此种检测技术能够对桥梁内部的质量问题进行排查,只需要短暂的时间就可以对桥梁进行穿透撞击,通过对回传的波形进行分析,可以检测桥梁内部是否存在空隙,如果传回的声波是完好的,而且在规定的时间内返回,那就说明桥梁的质量符合建设的标准;如果返回来的声波是发射状的,就说明其内部存在空隙,也同时说明桥梁的质量不合格。使用这样的检测方式,不需要消耗大量的人力和物力,操作非常的简便,所以超声波检测技术也是无损检测技术的代表。但是在具体的检测过程中,施工人员仍不能放松警惕,防止在应用超声波技术时出现问题,影响到检测结果。
        3.3射线探伤无损检测技术
        射线探伤无损技术在道桥检测中较为常见,该技术主要是在混凝土结构中放置底片,通过敏感底片实现探伤的目的。该技术应用于道路桥梁无损检测工作中,能够明确钢筋断裂的位置及空洞的严重性。另外,该技术检测过程中发出的X射线能够穿透40cm的物体,一方面维护通道的运行安全,另一方面也可获得十分清晰且准确的图像,进而使检测人员能够更加直观、准确地判断故障。但是该技术也存在着较为明显的不足,如技术应用中需要较多的探射源,其无法穿透相对较后截面,也就无法获取清晰准确的探测图像。不仅如此,应用该技术需要投入相对较高的成本,不利于维持结构的安全性与稳定性。
        3.4光纤传感检测技术
        3.4.1 钢筋混凝土是目前非常广泛应用的材料,利用光纤传感检测技术,可以检测热应力和固化、挠度、弯曲以及应力和应变等。混凝土在凝固时由于水化作用会在内部产生一个温度梯度,如果其冷却过程不均匀。热应力会使结构产生裂缝,采用光纤传感检测技术以监测其内部温度变化,从而控制冷却速度。混凝土构件的长期挠度和弯曲是人们感兴趣的一个力学问题,为此已研制出能测量结构弯曲和挠度的微弯应变光纤传感器,并用一根光纤连接整个结构不同位置上的传感器进行同时监测,每个传感器的位置可用OTDR来识别。光纤传感器还能探测混凝土结构内部损伤。在正常荷载作用下,由于钢筋阻止干化收缩或温度引起的体积变化都会引起裂缝,裂缝的出现和发展可以通过埋入的光纤中光传播的强度变化而测得。桥梁是一个国家的经济命脉,桥梁的建造和维护是一个国家基础设施建设的重要部分。利用光纤传感器测量振动,主要可得到桥梁的振动响应参数如频率、振幅等,其方法是:将信号光纤粘贴于桥梁内部,它随着桥梁的振动而产生振动响应, 输出光的相位作周期性的变化,则光电探测器接收到的光强也作周期性的变化。
        3.4.2 除了上述讲到的应用光纤与传感器相结合的方式,中电科思仪科技股份有限公司还研制出了光纤应变分布测试仪,该仪器主要依靠布里渊散射技术,是分布式光纤传感技术中重要的组成部分,与传统传感技术相比,分布式光纤传感技术具有以下优点 :集传感与信号传输于一体,长距离、分布式,无盲区 ;安全防爆、本质安全 ;抗腐蚀、抗电磁干扰、防雷暴、耐久性好、寿命长。布里渊光时域反射技术(BOTDR)基于自发布里渊散射信号,通过时域反射技术对布里渊散射信号进行分析,得到光纤中轴向应力的分布情况,对内部的两个激光器的频率差和探测光的幅度调制频率来确定温度和应变的大小,通过分析光纤布里渊散射光响应函数的频谱即可得到应变和温度变化的空间位置。利用分布式光纤传感检测技术对路桥项目进行监测的同时,还能够检测出工程项目的破坏程度,能够帮助工作人员对路桥项目进行维护,保障及时发现问题并得到有效的解决。
        4 结束语
        综上所述,道路桥梁工程中使用无损检测技术可以有效把控工程施工质量,为道路桥梁工程后续施工奠定基础,保证道路桥梁工程能够稳定投入使用。为了更好地提升道路桥梁工程安全性和质量,就应该在道桥投入使用前进行无损检测,对道路桥梁工程各个方面进行深入检测,进而为道路安全行驶起到保障作用。在道路桥梁工程中无损检测技术的使用不但可以为日后道路桥梁工程的检测提供参考,还在一定程度上促进了道路桥梁工程的快速发展。
参考文献:
[1]张军艳.无损检测技术在道路桥梁工程中的应用[J].自动化技术与应用,2018(8):94-97.
[2]江坤明.无损检测技术在桥梁道路工程中的应用研究[J].西部交通科技,2019(4):154-156.
[3]张敏.无损检测技术在公路桥梁施工中的应用探析[J].安徽建筑,2019,26(3):178-179.
[4]李守彬,罗立群,邢飞龙.无损检测技术在核电站管线管道冲蚀测厚中的应用[J].无损检测,2018,40(5):30-33.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: