摘要:桥梁检测工作是桥梁建设中非常关键的环节,也是保障桥梁质量与运行安全的重要举措。最近几年,伴随着科学技术的飞速发展,桥梁检测技术也出现了明显进步,无损检测技术随之兴起,能够在不损害桥梁整体结构的情况下,对其性能进行检测,判断桥梁是否能够达到相关标准的要求。对于此,本文简要概述了无损检测技术,分析了无损检测技术对于桥梁检测的意义,探讨了桥梁检测工作中无损检测技术的具体应用,以供参考。
关键词:桥梁检测工作;无损检测技术;技术应用分析
1无损检测技术概述
很多传统桥梁检测采用的方法属于破坏性检测,在桥梁上随机选取一个位置进行钻孔取样,将样本带回开展相应的分析研究,得到具体的工程参数。这种方法虽然有效,但是存在很大的局限性,一方面,随机取点的方式会遗漏其他地段,不仅不具代表性,而且难以保证检测的全面性;另一方面,钻孔取样必然会对桥梁造成一定损伤,缺乏理性。与之相比,无损检测技术能够在不损害桥梁结构与性能的基础上,对其各种指标参数进行检测,结合检测结果,判断工程的性能和结构特征。无损检测技术是多学科相互结合而形成的一种全新的工程应用技术,主要是借助声、光、电等的特性,针对桥梁结构进行深入检测,得到具体信息,判断结构是否存在隐患和损伤,是否能够正常稳定运行,也可以较为准确地估算桥梁的使用寿命。
2无损检测技术对于桥梁检测的意义
新时期,我国的交通运输事业得到了前所未有的发展,桥梁等基础工程不断完善,在经济发展中发挥着不容忽视的作用。桥梁工程不仅关系着我国交通运输的整体效率,也关系着交通安全和人们的生命财产安全。桥梁工程的施工具有点多、线长、面广的特点,而且工程投资巨大,施工周期长,在施工阶段存在很多可能对工程质量产生影响的因素,任何一个施工环节出现问题,都会对工程质量造成影响,因此需要切实做好桥梁检测工作。检测技术是桥梁工程技术管理中一个非常重要的组成部分,也是施工控制和竣工验收的核心环节,通过对构件、材料等的检测,技术人员能够对桥梁工程的质量作出合理评价,以此来保证材料和构件的质量。而从保证桥梁使用安全,延长桥梁使用寿命的角度,做好检测工作尤其重要,无损检测技术主要以不破坏被测桥梁物理特征及化学特征为前提,对桥梁本质状态、成分、化学性质进行检测,并根据检测结果判定桥梁问题,调整桥梁工程建设方案。利用无损检测技术,可以在不损害桥梁的前提下,确定桥梁缺陷位置及缺陷范围,保证桥梁质量问题的及时发现、解决,避免局部缺陷或大范围质量不达标对桥梁整体使用寿命及质量的影响。
3无损检测技术在桥梁检测中的应用
3.1光纤传感技术
光纤对某些特定的物理量很敏感,并且可以产生特定的反应,将物理量转换成可以测量的光信号。光纤传感主要有两个特点:绞合光传感和多层反射传感。前者的主要原理是纤维的局部外观会影响传导的光密度。通过分析光的变化来判断桥梁内部结构的变化和损坏;后者基于光从传感器,到达反射装置并返回原点所需的时间,估计桥的内部状况。使用这两个特征可以制造许多不同的光纤传感器。光纤传感材料大多采用石英玻璃制成,耐高温,耐高压,耐腐蚀,电绝缘性好,温度稳定性高,不易受外界干扰。而且,光纤的比重小,加工性能好,可根据实际需要设计。此外,光纤传感器可预埋在桥内,测量其内部物理量,实现连续实时测量,从而及时发现桥梁的隐患。光纤传感器技术还具有精度高,稳定性好,重量轻,体积小等优点,已广泛应用于桥梁的无损检测。
3.2雷达检测技术
雷达探测技术,利用雷达脉冲进行无损探伤,比起超声波探伤有一些基本的优势,主要包括精度更加高、操作方式更加简单和携带方便等,由于这些关键的优势,雷达探测经常用在桥梁的无损检测中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并且,雷达探测进行无损检测还具有较高的分辨率,反射波在到达地面时,还可以使反射波的幅值达到最大。在雷达脉冲进行无损探伤时,利用高频的电磁波将宽频带的脉冲发射到桥梁中,可以实现对桥梁和路面的内部的裂缝等损伤的实时监测,在桥梁的内部中,发射出的雷达脉冲受到桥梁内各种电介质的影响,使返回的脉冲发生一定的改变,通过进行对比分析可以得出桥梁内部的具体损伤。
3.3超声波技术
桥梁在运营的过程中,经常会有载荷较大的车辆经过,需要承受较大的压力,并且由于和桥梁路面的不平整度,桥梁承受的压力常为交变的压力,因而在长期的承受载荷过程中,经常会出现断裂损伤及疲劳载荷下的破坏。疲劳破坏是长时间下,桥梁的突然破坏,因而必须对桥梁进行实时的检测,避免疲劳损伤进一步破坏,形成巨大的经济损失。超声波无损探伤方法,主要是利用超声波发生器或者物体撞击桥梁或者路面,在桥梁和路面中,此处产生的低频应力波将会随时间传播,传播到断裂面会一些连接处时,会被发射会检查的设备,通过对反射回的声波和发出的声波的对比,最终分析出断裂面的具体形貌。通过专业的设备进行分析和比较,可以得出损伤具体存在的位置。超声波的无损探伤方式,在一定程度上具有较好的准确性,然而在精度上依然存在一定的问题,并且将超声波利用进行无损探伤只能够检测出损伤存在的大致位置,不能够检测出损伤的具体形式,因而需要进行方式的改进。
3.4图像检测技术
图像检测技术在实际应用中可以分为两种类型,一是红外成像技术,利用红外热像仪针对物体不同部位辐射的红外线进行测量,依照温度分布构件红外热像图,从而实现对材料和结构内部缺陷的有效检测。其基本原理是利用不同材料导热性能不同的特点,结合高精度热敏感传感器来对桥梁结构内部的温度及热传导分布进行检测,形成红外热像图,将结构内部情况清晰展现出来,对比图像中的数据,检测人员能够对桥梁的具体情况作出准确判断;二是激光全息技术,利用全息摄影获取相应的图像,然后针对图像中的数据进行深入分析,计算出力学参数,以此判断桥梁的实际状态。图像检测技术不仅具备较高的检测精度,而且检测更加全面,结果直观性强,在桥梁无损检测中有着较为广泛的应用。
3.5频谱分析检测技术
频谱分析技术主要是根据不同介质表面波传播频率不同的特性,针对检测对象的状态进行判断。将其应用在桥梁无损检测中,需要技术人员在结构表面施加一个瞬间垂直冲击力,产生一组瑞雷波面,这种波面是以振源作为中心,具备多种频率,通过在不同位置的锤击,检测人员可以得到不同的瑞雷波面信号,结合安装在相应位置的传感器,可以实现对瑞雷波频率的检测分析,继而实现测定不同深度分层介质力学参数的目的。相比较传统检测方法,频谱分析检测技术的检测速度更快、检测频率更高,能够用于路面或者桥梁不同分层介质厚度均匀性和层间接触情况的检测。
结语
总而言之,无损检测技术在桥梁工程检测中的应用,能够更全面高效的完成检测目标,及时发现工程损伤和安全隐患,还可以有效节约成本。检测人员应该提升自身综合素质,熟悉无损检测技术的基本原理和应用方法,针对桥梁工程的实际情况,合理选择无损检测技术,保证检测结果准确可靠。
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论文作者:吴小敏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
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