桥梁工程检测技术探讨

2014-07-21 15:07陈小燕
中国新技术新产品 2014年8期
关键词:检测技术桥梁

陈小燕

摘 要:通过分析几种桥梁的表观病害,总结出的桥梁比较使用的检测手段和技术,进而为相关部门的检测工作提供技术参考。

关键词:桥梁;检测技术;表观病害

中图分类号:TU47 文献标识码:A

概述

科学技术水平在飞速发展,我国桥梁的技术水平、建设速度也在飞速发展,很多桥梁也进入了维修和养护阶段。越来越多的桥梁出现了质量问题,人民的生命财产安全也面临着更多的威胁,必须对桥梁的管理和维护工作加大关注度。同时,在桥梁的施工中,越来越多的新工艺和新材料引入进来,桥梁检测工作也成为保证桥梁安全运行的重要方面。

1 当前在桥梁使用中经常出现的问题

众所周知,桥梁出现的各种问题都会导致其安全性遭到破坏。目前,桥梁产生病害的原因可分为如下几种:1.1 设计方案不合理导致的桥梁工程施工规划不明确;1.2 在试运行阶段或者其后的阶段,桥梁结构就出现了很严重的病害,因而桥梁的承载能力受到了很大的影响。1.3 在桥梁工程的施工中,施工单位没有按照国家相关规范进行,所以工程质量差,工程竣工时未达到该工程的设计要求。1.4 一些桥梁工程在施工阶段看似工程质量良好,在试运行阶段工程的状态表现也较为良好,但是通车后时间不长就出现承载力未达到设计要求的情况。1.5 在桥梁的检测工作中,可能会出现对大跨度工程检测不到位的现象,给桥梁的安全问题留下隐患。对于这类施工水平比较高的桥梁应该配备更为高端的检测手段,而我国的的检测技术、设备还未能达到其要求。

2 桥梁表观病害的分析方法

2.1 按部位逐一检测。桥梁按其结构组成可以分为:上部结构、下部结构和附属结构。桥梁结构中所处的不同部位受力特征的差别很大,而一些共性的病害也会发生在不同的结构部位。对于非常规病害出现在桥梁结构中的情况,检测工作人员应该认真比较研究不同的结构部位发生病害的原因,同时评估不同部位的病害程度,及时更换或者维修相应的部件以保证桥梁的正常运行。

2.2 根据受力特征确定检测重点。首先应该对桥梁的类型进行划分,然后针对不同的桥梁类型确定检测工作的重点。检测重点应该主要集中在以下几点:外观质量、挠度、跨中的裂缝、桥梁主连接部位。

2.3 对材料特性进行检测调查。桥梁结构的多样化是在新产品、新技术的发展中而发展起来的。虽然越来越多的材料应用到桥梁建设中,但是钢筋砼结构仍然是桥梁设计使用最广的结构。工程结构中的钢筋通常以设计施工中的钢筋资料为依据,检测人员如果发现了一些质量问题或者相关资料不明确的,在工程施工前必须采取相关措施进行试验。

2.4 内部缺陷检测。钢筋锈蚀、分层、碎裂是钢筋混凝土结构的桥梁工程中通常出现的缺陷。如果单纯通过上述的外观检测方法还不能够即使发现这些隐藏的缺陷,因而需要借助一些先进的检测设备进行相关检测。目前国内常用的检测方法有以下三种:a、超声波探伤法;b、雷达检测法;c、声波检测法。

2.5 结构性能检测。桥梁工程竣工后,首先要对结构整体进行评价,然后要依据国家的相关规范对该工程进行数值验算,验算过程中需要的技术参数应该以实际的桥梁为准。数值验算工作完成后,对于验算未能合格的桥梁首先考虑重建,对于不合格且有一定利用价值的可以进行更深层次的检测并鉴定可靠度。

2.6 桥梁钢筋修饰测评。很多原因都可以导致钢筋的锈蚀,比如混凝土的密实度小、含水量低、碳化深度不足、以及保护层厚度小都可以导致其结果。对于这种情况,检测人员可以通过敲打、肉眼观测就可以辨别钢筋锈蚀的程度。

2.7 动力试验或静力试验。在对一个桥梁工程检测时,如果检测人员手中没有详细的工程资料,此时检测验算出的结果的可信度不高。因此,检测人员应该更深一步做一些相关的动力或静力试验,从而可以准确地对结构的受力情况进行评价。

3 桥梁检测技术

3.1 超声波检测技术。超声检测技术的基本原理就是利用相关仪器测量分析超生脉冲在介质中的传播速度、波幅、频率、周期等参数,然后根据这些参数的波动来分析介质中的缺陷。

超声波检测技术有很多优点,比如使用安全、操作简单等。超声法检测桥梁时,超声波可以穿透钢筋砼结构并在其中传播。穿透测试法也受到一些条件限制,检测时必须有两个相对的测试面,因此该方法不能用于对隧道砼结构的检测。在穿透检测技术中,影响发展的关键问题是能否高效地捕捉缺陷信号。因而在桥梁检测中常采用多测点数据比较,通过概率统计的方法来处理数据,进而评估缺陷。

3.2 地质雷达检测技术。地质雷达技术的特点是无损检测、经济快速、精度高、直观。基本原理是通过地质雷达发射的高频电磁波的反射情况来判断物体内部的缺陷情况。该技术是精度比较高的一种物理探测技术,在工程地质、文物考古、混凝土结构探伤、桥梁检测等领域应用较为广泛。

3.3 声发射法检测技术。材料内部结构的不均匀、各种性质缺陷的存在,因而会产生局部应力集中的情况,从而导致材料产生裂缝或破坏,在破坏过程中会释放一部分应力,产生向四周扩散的应力波,这就是声发射。

桥梁结构由于内部的缺陷问题,在产生裂缝等破坏过程中会释放能量,产生应力波。将声发射器放在待检测部位,通过分析收到的声波时间差就可以确定缺陷的位置。该方法的优点是快速和准确。

3.4 冲击回波法检测技术。冲击回波法检测技术是利用仪器向桥梁待检测的结构表面发送应力波,波在结构体里面传播,当遇到缺陷就不能够继续穿透而是反射。这样可以通过分析返回的波确定缺陷的位置,假设没有缺陷也可以快速测量结构的厚度。

该方法有点是方便和快捷。但由于其检测的结果不太全面,因而在实际检测工作中应用较少。

3.5 红外热像检测技术。红外热像检测技术原理就是用相关仪器检测物体放射出的红外线能量,分析物体表面温度的分布特点,比较直观地显示出待检测结构的不连续缺陷。

由于这种技术的非接触性,它具有一下有点:a、适合非接触性的大范围非破坏检测;b、温度分辨率高;c、检测模式灵活。

结语

桥梁检测技术的发展直接关系人们的生命财产安全。发展桥梁检测技术,密切结合理论和实际,有效评估检测数据才能及时消除隐患。

参考文献

[1]杨文俊.公路桥梁检测技术的研究[J].山西建筑,2008(12):306-307.

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