基于无损检测技术在公路桥梁中的应用分析论文_杨文光

基于无损检测技术在公路桥梁中的应用分析论文_杨文光

广东鸿高建设集团有限公司;广东东莞;523000

摘要:近几年来,我国公路桥梁行业的发展重心渐渐由建设转向保养维护以及对旧的危桥、危路进行维修,在这样的背景下,无损检测技术的应用和发展刻不容缓,熟悉掌握无损检测技术,可以加长路桥的使用年限、提高路桥使用的安全性能,还可以减少传统检测技术中的大量资金投入,大大提高相关从业人员的安全性,减少出现事故的概率,防止人民生命财产的损失。

关键词:无损检测技术;路桥施工;应用

1.无损检测技术的含义

公路桥梁的无损检测技术主要是指在检测的过程中,相对于传统路桥的检测技术对公路桥梁本身会造成较大损坏,无损检测则是路桥结构构件的受力性能上不受到损害以及相关使用性能不会受到影响,还能够有效保障相关施工人员的安全,可以对结构中的安全隐患或是耐久性能做出直接的测定,得出路桥当前的状况、安全性能以及还能使用的年限等相关信息的一种检测手段。无损检测技术是一种涉及到多方面学科知识的新兴检测手段,将路桥检测技术与计算机技术有机结合,又以材料学科相关知识、电子技术、应用物理学作为基础,为无损检测技术提供高效的平台,才使得无损检测技术得以广泛应用和发展。

2.无损检测技术的体特点

2.1数据准确性高

时代不断发展,世界上各种的先进技术被引进,增加了公路桥梁的耐用性与结构安全性,不过也极大地增加了公路桥梁检测难度。在使用无损检测技术对公路桥梁进行检测时,可以满足各种检测需求,提高检测技术数据准确性。

2.2被检测的对象受损程度小

上文已经提高,无损检测对于检测对象的伤害很小,基本可以保障结构的完整,并且还可以保障检测效果,这样的检测方法简单方便,使用也十分灵活。

2.3测量效率高

测量工作的高效率完成才能保证公路桥梁可以尽快投入使用,若想提高公路桥梁检测效率,就需要通过可靠的检测技术来完成,无损检测技术可以采用合适的方法对公路桥梁的测量产生极大的作用,所以我们应该加快研究进度,研发出更加先进的无损检测技术,从而提高公路桥梁检测效率。

3.无损检测技术在公路桥梁中的应用

3.1射线探伤无损检测技术

射线探伤检测法多见于交通开放的公路桥梁,即在桥梁混凝土构件后放置底片,然后对其发射x或γ射线,以此在敏感底片中形成含有空洞的图像,进而对钢筋断裂位置和混凝土空洞程度作出正确判断。相对而言,该技术不仅可以获取缺陷形状、大小等准确信息,而且所需人员少,但应以探射源能够穿透厚截面为基本前提,因为若截面过厚,或为钢筋与管道交错位置,此时获取的图片就难以有说服力;同时因射线对人体具有一定的危害,因此应采取严格而到位的安全防护措施,虽然x射线可自动关闭,安全性较好,但γ射线源必须被置于带护套的盒子中,以免造成不必要的伤害。总之,对于通道便捷的公路桥梁来说,射线探伤不失为一种适用性强的无损检验技术。

3.2GPR无损检测技术

与射线探伤无损检测技术相比,GPR(探地雷达)无损检测技术具有更高的安全性,而且在很多公路桥梁通道条件恶劣、不允许有损伤的内部结构等情况下均具有良好的适用性。具体而言,GPR的工作原理是指让传感器以一定的速度穿过结构表面,然后借助接收器用于接收来自材料表面和结构内部的反射信号,因材料具有不同的介电常数,故无线脉冲的传播用时会因埋藏特征或层厚影响而出现差异,在实际应用中一般将天线频率控制在100-1500MHz之间[2]。由于该技术能够快速有效的绘制剥离和空洞程度,从而精确测定结构缺陷的大小、性状和深度,且省时省力、操作便捷,加之覆盖面广,所以不仅被用于检测公路面层厚度、基层厚度、密实性、道桥隐患等,也在公路裂缝、材质、桥梁结构中有所应用,其中金属管道、钢筋、加固区等定位效用最为显著。

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但GPR也有一定的局限性,如既无法在潮湿环境中正常工作,也难以在0℃以下的环境中彰显效用,且无法穿过金属空洞,故对处于突出状态的小尺寸不敏感。此外,更需要操作人员具备丰富的工程经验和大量的实测数据,以及较高的成本费用,故有待深入研究和推广应用。

3.3回声波无损检测技术

回声波无损检测技术在公路桥梁检测中也较为常用,即对结构施加一个短而持续的作用以产生应力波,然后经结构由外表面和缺陷予以反射,若声阻力有所差异,应力波则会以不同的速率进行传播,并被在表面移置的传感器将其频率和振幅记录下来,用于判断空洞信息,其中最小的侧向空洞尺寸是空洞检测的重要指标,故常用于检测塑料管道、金属管道中空洞的位置、深度、单元厚度以及与加固区的距离等,而且安全性较高。

如在对后张混凝土梁进行无损检测时,考虑到若管道灌浆过程中产生了孔洞,无论大小,均会为钢筋腐蚀、结构强度等构成威胁,为验证回声波法探测孔洞的实际效果,在此选取了几根横梁作为试验对象(其缺陷信息已知),并根据分辨率确定了直径等于10mm的球轴承,以及穿透深度和所需波长;然后借助传感器对混凝土的频率进行探测,结果发现,fT(初始峰值)从普通混凝土频率值4.9开始变动,在频率最高处产生了一个峰值,从而可以判断其为中空管道;随后就上部为灌浆、下部为空管的横梁进行了探测,发现也可以根据频率变动定位灌注管道的位置。故即使管道为塑料材质,也可借助回声波无损检验技术对其完全灌注和中空状态进行辨别。

3.4超声波无损检测技术

就当下而言,超声波检测法可以是说应用最为广泛的无损检测技术,虽然超声波频率在人耳的识别范围外,但其传输过程也具有一定的规律,其在道路桥梁中的应用主要是通过向介质发射超声波,然后基于对反射波的接收和参数分析,准确判断结构内部的损伤情况。具体来说,是将传感器设置在材料介质的不同位置,然后根据其在特定范围内的传播时间计算波速,此时既可以结合介质参数测定材料的抗压强度、弹性模量、抗折强度等,也可以用于检测内部结构或材料介质的缺陷。因其经济合理,操作简单,便于检测,故常用于路面检测.

4.完善公路桥梁无损检测的对策]

4.1提高桥梁无损检测工作人员的综合能力和素质

对道路和桥梁进行检测是一项重大而艰巨的任务,它包括设备检测、实地检测以及事后的分析整体等一系列工作,对工作人员的专业技术水平要求很高。随着国内社会经济的高速发展,虽然一直很重视道路和桥梁的建造,但是对其检测和加固的重视度不够高,相对欠缺,发展也不如建造方面迅速。因此,要想促进道路和桥梁检测水平的提高,必须先提高该领域工作人员的技术水平和整体素质,不断强调队伍建设和扩大,要对工作人员进行定期技术的培训,推广新的检测技术,鼓励工作人员在实际操作中发现问题并拿出来共同探讨,使大家共同进步。此外,倡导道路和桥梁检测技术的不断完善和创新,使国内道路和桥梁检测水平不断进步。

4.2充实桥梁检测的项目内容,加大研究力度

桥梁检测涉及的面很广,内容繁杂,因此,要加大检测技术的研究力度,不断完善现有检测技术,同时研发出新领域的检测技术,是检测更加完善和准确,保证使用的绝对安全,以免造成不可估量的损失和危害。目前,国内使用的各种检测技术对国外科学技术的依赖程度依旧较高,而采用国外的检测技术和检测设备一方面不是依据国内桥梁的具体情况,另一方面受到国外的限制和制约,缺乏发展的动力,我国必须打破这一局面,要充分根据国内桥梁和道路的具体情况来进行深入研究,不仅要注意从原理上掌握检测技术的精髓,同时还要注重对制作工艺的探讨,旨在开发出实用性强,效率高,符合国内道路和桥梁建设的具体情况,控制价格成本,最终使现代科学的检测技术在国内得到广泛推广和运用。

5.结语

无损检测技术为公路桥梁检修和维护提供了有力支持,如GPR、回声波、光纤传感、射线探伤等检测技术已在具体实践中发挥了各自的效用。但公路桥梁检测是一项系统而复杂的工作,且现有的无损检测技术也具有一定的局限性,故需要我们深入研究,协调配合,以此促进无损检测技术健康发展,从而更好的服务于公路桥梁检修。

参考文献:

[1]王仁健,张小草.无损检测技术在道路桥梁中的应用[J].道路工程,2012(13).

[2]曾国强.无损检测技术在公路桥梁中的应用[J].江西建材,2012(09)

论文作者:杨文光

论文发表刊物:《低碳地产》2016年7月第14期

论文发表时间:2016/10/26

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