桥梁工程质量控制中无损检测技术的运用研究

发表时间:2021/7/26   来源:《工程建设标准化》2021年4月7期   作者:蔡荣奔
[导读] 文章主要对无损检测技术进行分析,并提出无损检测技术在桥梁工程质量控制中应用的具体措施。
        蔡荣奔
        广东盛翔交通工程检测有限公司  510000
        摘要:目前,我国交通行业发展迅速,桥梁是交通运输的重要组成部分,做好桥梁工程质量控制,不仅可以保障人们的出行安全,还为我国经济发展奠定基础。文章主要对无损检测技术进行分析,并提出无损检测技术在桥梁工程质量控制中应用的具体措施。
        关键词:桥梁工程;质量控制;无损检测技术;运用
        引言
        传统桥梁检测中,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,同时也不会影响桥梁的结构安全。
        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桥梁桩基的常见问题
        桥梁桩基作为桥梁建设的重要基础,连接着承台与桥梁,对桥梁整体起到至关重要的作用。有了桥梁桩基的支撑,可以将桥梁上部结构承受的荷载力转移到下层岩层和土壤,通过有效地传递与分散荷载来保障桥梁的稳定性。除了水平荷载,桥梁桩基还承载了桥梁承受的大部分竖向荷载。与此同时,桥梁桩基还可以有效解决软地基的问题,对于桥梁工程具有重要的作用。随着交通压力的逐渐增大,人们越来越关注桥梁桩基的施工。桥梁桩基技术已经广泛应用到各种桥梁工程中,常见的桩基有 PPC 桩基、钢板桩基以及混凝土灌注桩基。桩基的技术也随着桥梁工程规模的扩大不断升级,其强度也越来越大。受地质条件和施工技术的影响,桥梁桩基主要存在以下方面的问题,首先,桩基的桩径会出现缩小的情况。桩基一般安装在含水量较高的地面下,地质条件会对桩基造成较大的危害。含水量越高的地层对桩基的影响也就越大。桩基外部的混凝土层长期受到水的侵蚀,导致桩径不断缩小,水流对桩基的长期冲刷使桩径外径的混凝土层受到影响,不断变薄,最终导致桥梁桩基桩径缩小,影响桩基的正常使用。其次,混凝土灌注的桩基有沉渣的问题。由于在桥梁桩基的施工过程中,施工人员没有彻底清理桩基的孔底,造成残留,使桥梁桩基的强度受到影响,强度不足就无法承载巨大的桥梁所带来的压力。桩基在较长时间的使用中很容易出现中风化岩的问题,这也是导致桩基出现沉渣缺陷的原因。此外,混凝土浇灌的桩基还会出现离析的现象。施工人员在施工前期并没有充分搅拌混凝土使混凝土更加均匀,导致在浇筑混凝土时,混凝土之间的固结程度受到影响,使得混凝土材料的骨料悬浮,进而使得桩基变形,对桥梁的安全造成极大的威胁。
        3无损检测技术在桥梁工程质量控制中的应用
        3.1电磁检测技术
        电磁检测技术搭配 N9020A 频谱仪使用,专业从事固定台站预选站址时的电磁环境评估,同时也可以对各频段的电磁频谱进行长时间测量、分析和记录,以及空间信号的监测,其在桥梁工程质量控制中的应用,不需要人员手动操作,避免了人为因素干扰,做到测试数据更准确,为桥梁工程质量控制提供了更加精确的数据。相关单位可以借助电磁检测技术收集和分析桥梁工程建设中的数据,在保证桥梁质量检测结果精确化的前提下,进行数据综合分析,不断总结影响桥梁工程质量的因素,并结合检测结果改进措施,促进桥梁工程质量提升。


        3.2 激光技术的应用
        激光技术可以对桥梁的路面状况进行检测,其基本原理是光的衍射、反射或者折射。以衍射为例,激光本身是直线传播,在空间传输的过程中,若遇到狭窄缝隙,将会产生衍射,而借助衍射光回馈的信息,可以明确狭窄缝隙宽度,得到明暗相间的图像,找出桥梁中可能存在的位置偏移或者过度变形问题,为桥梁的管理维护提供便利。搭配光电转换器,能够将光能转化为电能,依照光电位移的实际情况,进行科学的计算分析,可以得到桥梁结构中钢筋、混凝土的弯曲和沉降程度。另外,也可以运用光电时差原理,即对最短距离激光传输所产生的时差进行分析,明确桥梁内部结构的均匀性,找出存在的缺陷和问题,为桥梁检修维护提供参考依据。
        3.3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。
        3.4高应变检测法
        高应变检测法同样是桥梁桩基检测时最为常用的一种检测方式,这种检测方式在具体的应用过程中,主要是使用动测法进行桩基最大承载能力的判定,根据所获得的检测结果来分析桩基结构是否完整与可靠。但是,高应变检测法的应用有一定的条件限制,只有当桩底土出现了明显的塑性变形情况、桩基受到打击以后桩顶荷载出现一定位移的情况下,这种检测方式才能获得更为精确的检测数据。高应变检测法正是在这一条件下应用的,具体应用时,对桩顶施加一定的重击,使桩身下部受到其影响,而在此条件下,桩基与土壤之间会出现明显的位移,进而根据此位移大小判定桩基的承载能力。
        3.5钻芯检测法
        钻芯检测法主要对混凝土桩基的长度、材料应用的强度以及沉积物的厚度等内容进行检测,工作人员通过分析钻芯检测法的数据,可以判断支撑土层的性质。在实际操作中,需要将两个钻杆和金刚石钻头的单驱动钻头结合使用进入混凝土进行检测。在检测过程中,需要确保混凝土样品的完整度和精准度,并对钻孔的批号、深度比率、块的总体数量进行记录。检测需要获得颜色合理的画面,也可以选择测验代表性样品,以此确定桥梁桩基是否出现异常。钻芯检测法较为直接,检测效果和检测质量较为优异,并且不受外界因素的限制,可以在大直径的桩基检测中发挥明显的效用。
        结语
        综上所述,无损检测技术在我国桥梁工程质量控制中的应用前景广阔,相关单位应当基于长久运营出发,加强对于无损检测技术的研究,借助无损检测技术开展桥梁工程质量控制,分析桥梁工程中存在的问题,并提出科学的解决措施,促进桥梁工程质量提升,为我国交通运输业的发展奠定基础。
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