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摘要:在传统道路桥梁检测中,通常都是直接观察搭配技术工具,不仅检测结果的准确性无法保障,钻孔检测等手段也会对桥梁的整体结构造成破坏,影响桥梁的稳定性和安全性。针对这样的问题,可以将无损检测技术应用到道路桥梁检测中,不仅能够得到更加高效、更加便捷的检测结果,同时也不会影响道路桥梁的结构安全。
关键词:无损检测技术;道路桥梁;应用
引言
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。
1无损检测技术的概念及其特点
(1)无损检测技术是指运用光纤、超声波、雷达等先进技术手段,通过评估激发源(如声音,光和电)进入建筑工程结构时产生的变化,来判断结构的内部是否存在缺陷以及缺陷情况。无损检测技术对结构不会造成破坏,但是无损检测需要使用很多复杂的电子设备,相较于传统检测技术,无损检测不会影响被测对象的结构完整性,适合用来检测正在运营的道路和桥梁结构。
(2)无损检测可以完全覆盖待检测范围,可以第一时间检测到结构内部的潜在问题,可预测性良好。因此,通过无损检测技术获得检测结果,可以直接作为道路和桥梁结构维修的参考,从而有效提高道路和桥梁结构检测的准确性,大大缩短道路和桥梁检测和维修时间。
2无损检测技术在道路桥梁工程中的应用
2.1X射线检测技术
X射线检测技术已经在桥梁质量检测中得到了应用,并形成了X射线数字成像检测系统,系统组成包括X射线探伤机、成像单元、检测平台、图像处理单元、铅防护系统,其成像方式可选X射线数字平板探测器、高分辨率微米级线阵数字探测器。机械检测扫描平台分为3种类型:①基本型。四轴运动检测扫描方式。②标准型。五轴运动检测扫描方式。③功能型。多轴运动检测扫描方式。系统主要参数:①系统分辨率。16~40Lp/cm、50~60Lp/cm。②系统灵敏度。0.7%~2%。③管电压。20~450kV。④管电流。0~20mA。图像处理软件主要功能:电子拍片、图片存储优化;窗口、窗位技术、多种平滑降噪选择;2-512图像降噪,提高图片分辨率、灵敏度;边缘增强、锐化、负像、伪彩色、实时缩放;缺陷尺寸、灰度等级测量;可记录工件编码、检测日期、操作者、缺陷种类等报告打印;镭射定位;动态存储,动态回放;配备适用的应用软件,可实现自动识别功能;具有检测系统自动控制,图像缺陷自动控制功能。X射线数字成像检测系统在桥梁工程质量控制中的应用,实现了检测的动态成像,提高了检测速度,协助相关单位做好桥梁工程质量控制工作。
2.2超声波检测技术
道路桥梁工程中对于超声波检测技术的使用主要是借助应力波原理检测道路桥梁工程内部存在的空隙。这种检测技术通过较为急促的机械撞击获得低频应力,进而将超声波传导至道路桥梁工程内部,随后从道桥断裂面发射回来。这种检测技术需要道路桥梁工程断裂面,冲击面和多个面的波形回合,对其实施共振,不但能够测定结构完整性还可以确定内部空隙位置。比如,通过超声波可以分析道路桥梁工程内桥梁钢管和混凝土之间的脱空状况。
设置超声波换能器的时候应采取对穿法进行检测,使超声波在钢管混凝土中的传播时间设为ta,与绕钢管壁半周长传播时间为tb,这时钢管混凝土中的传播时间和绕钢管壁半周长传播时间关系为tb=π×Va×ta/2Vb。其中,Va,Vb属于两种传播速度,结合两种传播时间的关系式,假如钢管混凝土内部较为密实,同时混凝土与钢管之间的胶结完好,那么这时在使用超声波对其进行检测的时候,其接收信号可以沿着钢管混凝土径向传播。因为绕钢管壁其半周长传播的时间较长,可以在初次超声波传播后叠加。超声波无损检测技术适用于道路桥梁工程中的梁、板、柱检测的,从而更好地分析管道内部空隙,及时对其进行修补,提升道路桥梁工程的稳定性。但是超声波检测技术还具有一定的弊端,在实际检测过程中容易对周围管道产生影响,因此在未来使用过程中还需对该技术进行完善。
2.3频谱分析技术
频谱分析技术,是运用信息化数据传输功能,在不同方法和不同模式下,对能够反映桥梁技术状况的数据信息进行分析和处理。在频谱传输环节,对照波长、频率以及周期变化情况,能够实现对不同道路桥梁不同位置的检测,明确桥梁结构的静态和动态特性。频谱分析技术的合理应用,能够针对道路桥梁所具备的独特性质进行理论化分析处理,并且对分析结果进行整合。目前在道路桥梁检测中,频谱分析技术常用的传感器包括速度传感器、位移传感器、加速度传感器等,这些传感器可以被应用到桥梁动荷载检测中,结合检测得到的波形进行积分化处理,形成位移波形图,最终也能够被转化成频谱图。在数据充足的情况下,也可以直接转化为频谱图。通过对频谱分析技术的应用,能够得到桥梁结构的自振频率,对桥梁的动态特性进行明确。不同传感器有着不同的发生频率,在利用频谱分析技术进行分析的情况下,能够很好地了解不同道路桥梁不同部位的不同特性,为道路桥梁整体的运营管理和检修维护提供可靠支撑。
2.4雷达检测技术
雷达检测技术是利用高频电磁波反射来确定检测目标体位置与埋深,其在桥墩质量检测中得到了广泛应用,测试方便、操作简单、配置轻便,适合不同场地,数据存储可为数字或图像格式,可用后处理软件进行3D处理。雷达检测技术具有以下优势:一是利用高频电磁波的反射来确定目标体的位置与埋深,是一种工程勘察的技术和手段;二是坚固、防水、防尘的设计使智能雷达系统可在不同的环境、极端温度或气候条件下运行;三是大深度探测,100MHz天线可满足20m深度范围的探测;四是手触屏操作及手动操作屏幕;五是可适应各种地形探测,如四轮、双轮、单轮配置;六是轻便的模块化构成便于快捷拆卸、运输、安装与测量;七是测距轮和GPS定位的系统外设装备为测量提供准确的位置信息;八是主机内置的Wi-Fi模块可以实时把测量成果传输到指定终端;九是可实现三维网格测量。现场实时显示剖面和水平切片;十是现场实时显示测量轨迹,测试结果直观明了,可现场确定目标体位置和埋深;十一是可选外接高精度GPS天线。雷达检测技术的优势,使得雷达检测技术在桥梁工程质量检测中得到广泛应用,为桥梁工程质量监控提供了重要的数据支持。
结语
总之,将无损检测技术应用到道路桥梁检测中,能够取得非常积极的作用,对比传统的破坏性检测,无损检测技术能够在不损坏桥梁主体结构的前提下,对其内部缺陷进行检测,明确桥梁的技术状况,为道路桥梁的施工和运营安全提供可靠保障。现阶段,道路桥梁检测中采用的无损检测技术有很多,如激光技术、超声波技术等,随着科技发展,无损检测技术必然会越来越多,为推动道路桥梁事业稳定健康发展发挥积极的作用。
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