道路桥梁检测中的无损检测技术运用

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷8期   作者:严定钰
[导读] 江苏东联工程检测有限公司,江苏 南京 210000
        严定钰
        江苏东联工程检测有限公司,江苏 南京 210000
        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,这时伴随着在道路桥梁工程中的规模不断在扩大,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]。
        关键词:无损检测技术;道路桥梁工程;技术应用
        引言
        加强检测正在使用的道路和桥梁是了解道路和桥梁运行状态的有效方式,也是获取道路和桥梁养护所需参考数据的有效途径。合理运用无损检测技术可以最大限度地减少检测对道路和桥梁结构的破坏。本文首先简要介绍了无损检测技术的概念及特点,总结出了在道路桥梁检测当中无损检测技术的主要优势,在此的基础之上探讨了道路桥梁检测当中无损检测技术的应用方法,旨在提升了在道路桥梁检测之中无损检测技术的应用效果[2]。
        1 道路桥梁施工问题分析
        1.1 裂缝问题
        作为道路桥梁施工中常见的一种问题,裂缝会对结构的安全性产生严重的影响。产生了裂缝中的原因具有了多样性。道路桥梁结构中的裂缝一旦产生,就会对工程质量直接产生影响,埋下安全隐患。当出现裂缝之后,首先会导致结构的外形发生破坏,降低结构的强度以及刚度,导致工程质量大打折扣,形成安全隐患。对桥梁结构而言,裂缝产生的原因与材料有着很大的关系,如使用的混凝土原材料不合格。同时,施工过程是否规范也是一个重要的因素,振捣不充分,养护工作不到位都会导致裂缝的出现。
        1.2 锈蚀问题
        由于道路桥梁的施工现场通常地处环境复杂的地区,施工周期长,会导致所使用的一些材料由于受到自然环境的影响而产生锈蚀。如在道路桥梁施工中采用的钢筋,长期暴露在自然环境中久而久之就会发生锈蚀。当钢筋出现锈蚀之后,其物理力学性能会打折扣,导致道路桥梁结构的强度与刚度下降,同时钢筋发生锈蚀之后还会对其周边的结构材料带来不良影响,进一步加剧了道路桥梁存在质量安全隐患。
        1.3 路面铺装问题
        路面铺装问题主要是铺装层的松散现象,产生这种现象的原因主要来自两方面,即施工方面与材料方面。施工方面的原因主要是铺装层的压实不到位导致压实度偏低,以及铺装层的平整度差或者是铺装层与桥梁结构之间的粘结强度不够。材料方面的原因是铺装层所采用的混合粒料存在质量问题,性能不稳定。
        2 研究在道路桥梁的检测过程当中无损检测技术的优势
        2.1 成熟的技术支持
        (1)虽然和传统检测手段相比,无损检测技术成本更高,操作难度更大,但是考虑到道路和桥梁工程安全性要求很高,结构一旦破坏难以修复,同时传统检测需要人工判定检测区域,很容易遗漏检测区域。而无损检测不但对道路和桥梁结构几乎没有影响,还可以覆盖所有检测区域,及时找到潜在的结构缺陷,是道路和桥梁结构预防性养护工作中理想的结构检测方式。(2)对道路和桥梁结构进行无损检测主要是为了弄清结构的稳定性、承载能力、刚度以及沉降等性能参数是否满足设计要求。道路和桥梁结构检测工作非常复杂,检测结果受到施工方法、道路和桥梁使用状态、周围环境等多种因素的影响,如何消除外部因素的影响,始终是无损检测技术研究的主要问题之一。
        2.2 无损性
        (1)无损检测重点在无损,在整个检测过程中对结构无损坏是无损检测技术的最大优势,其他传统检测技术均无法达到无损,这就构成了普及应用无损检测技术的坚实基础。(2)为了提高道路和桥梁结构的预防性维修质量,可以借助无损检测技术尽早发现道路和桥梁结构的病害。(3)无损检测技术虽然本身成本较高,但基本上无须其他的配套检测措施,长远看来具有良好的经济效益。而且无损检测技术可以显著缩短结构检测持续时间,从而大大提高结构检测效率。


        3 研究在道路桥梁工程当中无损检测技术的使用
        3.1 超声波检测技术
        在道路桥梁工程之中对于超声波检测技术的使用主要就是借助应力波原理检测在道路桥梁工程中内部所存在的空隙。这种检测技术通过较为急促的机械撞击获得低频应力,进而将超声波传导直至道路桥梁工程的内部,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了道路桥梁工程之内桥梁钢管与混凝土之间的脱空状况。设置了在超声波换能器当中的时候应该采取对于穿法进行了检测,使在钢管混凝土当中超声波的传播的时间设为了ta,与绕钢管壁半周长传播的时间为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,假如在钢管混凝土的内部较为密实,同时钢管与混凝土之间的胶结完好,那么这时在使用超声波对其进行检测的时候,其中接收的信号可以沿着在钢管混凝土中径向进行传播。因为绕钢管壁其中半周长传播中的时间比较长,可以在初次超声波传播后叠加。
        3.2 光纤传感技术的应用
        (1)光纤传感器检测是一种新兴无损检测技术,出现时间不长,处于初步应用阶段。现阶段,光纤传感器无损检测多用于大跨径桥梁和超长隧道等大型复杂道路和桥梁项目,主要用来弥补传统检测技术的不足。(2)光纤传感器检测技术适用范围很广,可以基于多种检测指标,输出准确的检测结果,大大降低了无损检测技术的操作难度,提高了无损检测的效率
        3.3 图像及光线传感检测技术
        道路桥梁工程中无损检测技术在图像检测中可以分为了激光全息图像与红外成像两种的技术,激光全息凸显股的技术可以获取了比较为精确的力学量,借助了全息摄像设备记录在道路桥梁中的结构特点,随后进行了图像结果进行分析与总结,进而获得力学量。而且红外成像的检测技术则就是要以道路桥梁的材料与特性为关键点进行了热传导的判断,使其以图像的形式呈现出来。
        4 检测方法
        4.1 机敏混凝土检测方法
        (1)机敏检测技术是专为水泥混凝土结构设计的无损检测技术。考虑到道路和桥梁工程中会使用大量的水泥混凝土,为了提高道路和桥梁混凝土构建质量,可以使用机敏检测技术对构建进行专项检测。(2)相较于传统的水泥混凝土构件检测技术,机敏检测技术的检测精度更高,该技术可以全面精准地检测到各种复杂工况下水泥混凝土构件的力学性能变化。
        4.2 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。
        5 结语
        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。想要更好地提升道路桥梁工程安全性和质量就应该在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启动辅助作用。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,还在一定程度上加速了道路桥梁工程的持续发展[3]。
        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.
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