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桥梁检测技术

时间:2023-06-01 09:32:40

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇桥梁检测技术,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

桥梁检测技术

第1篇

【关键词】桥梁检测技术;初探

1 桥梁外观检查

外观检查是桥梁检测中一项非常重要的工作,通常如果产生了病害会有一些表象,通过外观的检查可以分析判断这些病害产生的原因,提出整治措施和修补加固方案。外观检查要求做到抓住重点,力求全面。通常可以根据桥型确定调查的要点,梁式桥的检查要点有:跨中区域的裂缝、挠度;端部的斜裂缝;主梁连接部位的状况;构件的外观质量等等。拱桥的检查要点有:拱圈拱顶下缘与拱脚上缘裂缝;拱轴线的坐标;墩的位移等等。悬索结构则还有索、锚的质量状况等等。桥梁从总体上可以分为上部结构、下部结构、附属结构。上部结构在梁式桥中主要是指主梁.拱桥则还包括主拱肋、拱波、拉索、风撑等等,根据结构形式有所区别;下部结构则包括桥墩、桥台、基础与承台、桩等;附属结构则有桥面铺装、人行道、缘石、栏杆、伸缩缝等。每个部位都有其自己的受力特征,病害也有一些共性,如果出现的不是常规病害,应当仔细研究找出病因,常规病害在找出病因的同时,应根据其损坏程度进行评估,然后确定是否有必要加固或更换构件用以维持正常的运营。

内部缺陷检查。

混凝土构件中常见的缺陷有裂缝、碎裂、剥落、蜂窝、空洞、环境侵蚀和钢筋锈蚀等。一些缺陷仅靠外观检查是难以发现的,因此必须借助其他方法进行检测。目前常用的无损探测方法有声波检测法、超声波探伤法和雷达检测技术。用锤或敲击构件听其声音的差异来判断构件有否损坏,这是简便的人工检查方法,也是一般检查中常用的手段;用超声波脉冲速度法可探查钢材、焊缝和混凝土中存在的裂缝、空洞、夹渣和火灾损伤等;使用脉冲雷达的电磁回波法能检测具有沥青覆盖层的混凝土桥面板。

2 桥梁工程使用的原材料检定

目前使用最广泛的桥梁材料是钢筋和混凝土。钢筋的强度一般比较稳定,不容易出现质量问题,因此,钢筋的检测很简单,通常只是把设计和施工的有关资料作为主要依据,一般不做再检查,如果怀疑钢材质量有问题或者对钢筋的资料不明确时才会采取必要的措施截取试件进行材料试验,而混凝土不同,由于其强度具有不稳定性,会随着时间的变化和环境的改变而改变,而且其材料的种类也各不相同,因此使得混凝土的检测工作变得比较复杂,下面就钢筋的检测和混凝土的检测分别进行了分析。

2.1 混凝土材料的检测。

众所周知,混凝土的强度会随着时间的推移和环境的不同而产生一些变化,比较大的桥梁通常都会有同期的试块来以确定其准确强度,而对于那些没有试块的小桥梁,目前测试方法主要有回弹法、超声波法、超声波―回弹综合法、贯人法、断裂法、取芯样试验法等等。回弹法、超声波法以及综合法都是属于非破损性测试方法,其应用范围都比较广泛,有不少国家已有指南或标准。当由专业检测人员测试时,三种方法的测试结果平均误差约为10%左右,相比较而言,超声波――回弹综合法的检测精度高一些。对于龄期在90d以上,采用回弹法要考虑混凝土表面碳化深度的修正以及混凝土的湿度对回弹值和超声波脉冲速度都有一定的影响。

2.2 钢筋锈蚀的技术评价。

混凝土的密实度、渗水性、含水量、含氯盐量、碳化深度、保护层厚度不足和开裂等缺损,是导致钢筋锈蚀的诸多因素;反之,钢筋锈蚀又促使混凝土进一步破损。通过简单的外观检查、敲击检查可以检测程度较重的钢筋锈蚀现象。其他检测方法有:(1)直接评定钢筋锈蚀技术:①电阻探测器技术是根据金属板锈蚀而变薄,其电阻增大的原理。②线性极化探测技术是根据电化动力学原理,测量试验电极间的微小电流。③半电池电位测量法是通过与一已知的、并保持常量的基准电极(半电池)的极电位相比较,能有效地测量}昆凝土中钢筋的极电位。便于现场原位检测,在钢筋混凝土结构耐久性评定中被广泛应用。(2)间接评定钢筋锈蚀技术:①用保护层测定仪检测钢筋的混凝土保护层厚度是否足够。②测定混凝土电阻率。通常取四电极法测量。③混凝土中氯离子含量测试方法,评定氯盐对钢筋的锈蚀。④混凝土碳化深度的现场测试方法,是用2%酚酞酒精溶液喷洒在混凝土的新鲜断口处。若显示紫红色,则PH值大于10,说明末碳化;若保持无色,则Ph值小于10,则说明材料已经碳化。如果碳化深度达到钢筋部位,混凝土失去保护作用,则钢筋可能已经被锈蚀。

3 结束语

桥梁检测是一项复杂而且较细致的工作,不仅要求工程技术人员有丰富的实际现场经验,同时还需要工程技术人员具有坚实的理论基础。只有把理论和实际充分结合起来,再加上指挥者与各试验检测人员之间的默契配合,才能做好检测工作并取得满意的数据,也只有这样才有可能对现有桥梁做出准确的评估,从而提出经济合理的维修加固方案。

参考文献:

[1]段湘龙.桥梁检测技术的探讨.广东科技.2008,(3)

[2]王山.公路桥梁无损检测技术的应用探讨[J].中国新技术新产品精选.2010,(14)

第2篇

关键词:桥梁;检测;桥梁检查;

中图分类号:U445文献标识码: A 文章编号:

随着我国公路、市政桥梁事业的发展,新建高速公路及市政桥梁越来越多,同时既有的许多桥梁亦逐渐进入了养护维修阶段,桥梁管理者对桥梁的养护已日益重视。通过对桥梁的全面检测,系统地收集当前桥梁技术数据,积累技术资料,为充实桥梁数据库、加强桥梁科学管理和提高桥梁技术水平提供必要条件;通过合理设计检测的方法,辅以布设长期监测设备,逐步建立桥梁健康监测系统,确保桥梁长期安全运营,以发挥其最佳经济效益和社会效益。

1 现行桥梁承载力检测方法

目前对于桥梁承载力的评定可分为4类:病害调查经验评定法,综合分析法,分析计算法,荷载试验法。

1.1 病害调查经验评定法

这一方法的主要依据是JTG H10-2009 公路养护技术规范、JTG H11-2004 公路桥涵养护规范、CJJ 99-2003 城市桥梁养护技术规范。在桥梁检查的基础上,通过对桥梁的技术状况及缺陷和损伤的性质、部位、严重程度和发展趋势的调查,弄清出现缺陷和损伤的主要原因,分析和评价既存缺陷及损伤对桥梁质量和使用承载能力的影响,并为桥梁维修和加固设计提供可靠的技术数据和依据。这种方法要求现场检查人员必须具有丰富的工程经验和专业知识。

1.2 综合分析法

此方法是在桥梁检查的基础上,采用无破损方式测定混凝土强度、混凝土碳化深度、混凝土氯离子含量、混凝土电阻率、钢筋混凝土保护层厚度和结构混凝土中钢筋锈蚀状况,进行折减后的结构承载力验算,综合分析计算结果和结构裂缝等外观条件,评定结构材料状况。

1.3 分析计算法

首先对被检定的桥梁结构进行检查(收集资料、现状检查、材质与地基的检验等),然后将检查所得的有关资料和检验测量结果,运用桥梁结构计算理论及有关的经验系数进行分析计算,从而评定出桥梁的安全承载能力。分析计算法又分为经验系数折算和理论计算两种做法。经验系数折算法是以桥梁原有设计荷载等级为基础,同时考虑桥梁损坏程度、材料老化程度、桥面行驶条件、实际交通情况、桥梁建造使用期限等因素,经过广泛的调查研究确定出各项对应的系数,从而折算出桥梁安全承载力。理论计算法是当原桥荷载等级不清楚或上述的各种系数较难确定时,应用结构计算理论,估算出桥梁结构可能承受的最大外力;然后,再与实际检定的荷载相比较,从而判定出桥梁安全承载力的方法。此法应注意的问题是:荷载计算应根据实际荷载,即采用需通过的荷载等级进行验算;材料强度以实测结果为准,应正确地把结构的缺陷估计到计算中去。

随着计算机技术特别是钢筋混凝土有限元理论的发展,有限元计算法引起了各国学者的重视。编制有限元计算程序或采用通用的有限元分析软件(Midas/Civil、桥梁博士等),用计算机模拟实际桥梁的荷载试验,计算桥梁的实际承载力,评定步骤如下:1)桥梁调查;2)确定加载形式并划分单元;3)分级加载计算;4)评定承载力。

1.4 荷载试验法

桥梁结构荷载试验是对桥梁结构物工作状态进行直接测试的一种检定手段,是对桥梁结构性能最直观、最可靠的检测方法,按施加荷载的类型可分为静载试验和动载试验,我国在这方面有成熟的方法和标准。桥梁结构静载试验是按照桥梁的设计荷载等级,根据荷载的最不利位置布置静载(通常是载重汽车),或者根据桥梁结构的控制内力确定荷载及其位置,对桥梁结构进行加载,静载试验的加载量一般为设计荷载的0.8倍~1.0倍,试验前应先进行估算。

桥梁结构动载试验采用车辆通过、冲击或环境激振等加荷方式,通过采集设备获得桥梁结构的振动响应信号,对这些信号进行处理得到桥梁结构的频率、模态等动力特性,进而得到桥梁结构特性。对桥梁结构施加荷载(静载或动载),通过相应的仪器设备获得桥梁结构的响应,可以根据这些响应进行分析,得到桥梁结构的性能参数,通过这些参数的变化,对桥梁结构进行损伤识别与性能评价。

基于结构静态响应,进行损伤识别主要有系统识别、神经网络等方法,其中系统识别方法更为实用。

桥梁结构动力响应损伤识别在理论上被大家认可的是融合振动理论、振动测试技术、信号采集与分析等跨学科技术的试验模态分析法,其识别方法有系统识别、神经网络、遗传算法等,系统识别方法的分析概念和分析过程同静力响应损伤识别,其中主要是神经网络方法。桥梁动力特性测试简便易行,对测试条件要求少,因而被认为是在桥梁结构损伤识别领域最有前途的桥梁无损检测技术。

2 桥梁检测新技术

(1)基于GPRS实现桥梁检测远程数据传输。早期的远程监测是利用专线或专用网络,将设备现场和控制中心连接起来,传感器采集到的状态信息按照一定的协议传送给控制中心。这种方式自成系统,数据传送快、安全,缺点是需要单独布设通信线路,当距离很远时,将大大增加工程的成本。随着互联网技术的不断发展、公用通信网络的进一步完善,利用GPRS来实现数据的远程传输已成为一种非常便捷的信息传递手段而应用于远程监测技术中。

(2)神经网络在桥梁检测中的应用。在实际桥梁检测过程中,要随时知道桥梁的受力情况是很难做到的,不仅要耗费巨大的人力、物力,而且在测量过程中,由于测量人员在技术上的差异性以及在繁重工作下引发的疲劳性,必然会在检测结果中引入较大的人为误差。如果使用人工神经网络方法构造BP模型,在桥梁结构受力之间建立映射关系,在实际的桥梁检测过程中,只需要对部分桥索受力情况进行实地检测,通过BP模型的映射,就可以得到其余桥索受力值。

(3)数字图像处理技术在桥梁检测中的应用。图像测量技术是近年来在测量领域中形成的新的测量技术。所谓图像测量就是测量被测对象时,把图像当作检测和传递信息的手段或载体加以利用的测量方法,其目的是从图像中提取有用的信号。这就避免了人工检测中存在的效率低、速度慢、重复可比性差、环境局限性大等弊端。而且,对于那些在检测人员所能触及到的范围以外的情况,通过传统方法量测,其难度和危险性是相当大的,且可能测不准。

(4)光纤应变传感器测试系统在桥梁检测中的应用。在桥梁工程中常用的无损检测方法是应变片电测技术,但常规电阻应变片的测试结果受温度、湿度、导线长短等环境因素的影响很大。光纤传感器是近10多年来迅速发展的一种新型传感器,由于它不仅具有非导电性、体积小、抗电磁干扰强等优点,而且能实时对一维连续空间作多点测量,因而能对许多大型设备或物体(如发电机组、智能大厦等)进行实时多点监测。采用光纤传感器测试系统既大大降低了单点检测成本,又消除了检测盲区。

(5)新型桥梁检测设备研制。新型桥梁检测设备研制主要有:新型桥梁检测车以及新型桥梁检测平台。这些先进的检测设备为桥梁工程检测提供了有力的技术支持。

3 结语

桥梁检测是一项复杂而细致的工作,不仅要求工作人员有丰富的实际现场经验,而且同时需要坚实的理论基础作为指导。只有把理论和实际充分结合起来,再加上指挥者与各试验人员之间的默契配合,才能做好检测工作并取得满意的数据,也只有这样才有可能做出准确的评估。

参考文献;

[1] 刘雪平.应用于桥梁检测中光纤应变传感器测试系统[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2005,13(4):14—16.

第3篇

关键词:公路桥梁;检测技术;质量;应用

Abstract: with the development of society and economy, more and more highway bridge into construction and use, detection problems of highway bridge has caused great attention of people. As the infrastructure construction, highway bridge quality is not only related to its period of use, but also the relationship between the people's life and property safety. Detection technology relates to the detection of highway bridge, this paper probes into the detection technology of highway bridge, analysis and detection technology used in highway bridge detection and the direction of development in the future.

Keywords: highway bridge; detection technique; quality; application

中图分类号:V448.25+1文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

公路桥梁作为最重要的交通运输设施,在我国经济和社会的发展,地区与地区之间的交流方面具有重要的意义。在公路桥梁建设事业迅速发展的今天,有一部分公路桥梁已经进入的养护阶段。如何对这些公路桥梁进行质量的检测,及时发现出现的问题,解决问题,以保证公路桥梁的安全性和正常运行,较好的发挥交通运输的功能是急需要解决的问题。

公路桥梁检测的重要性

公路桥梁在建好投入使用以后,因为设计、年限、环境以及各种各样的原因势必会出现一些问题。在公路桥梁的使用当中,如何对公路桥梁进行质量检测至关重要。公路桥梁是经济发展的一个重要保障,它的稳定正常运行关系着经济健康迅速的发展。但是,公路桥梁从建设到建好再到投入使用是一个比较复杂的过程,且不说工程量巨大,容易出现各种各样的问题,涉及的利益方面多也会导致公路桥梁出现问题,影响它的质量。质量是公路桥梁最关键的因素,是最核心的内容,只有保证了公路桥梁的质量,提高质量才能保证公路桥梁在使用中的安全,保证功能的发挥。公路桥梁的检测就是这样一种保证公路桥梁质量安全的有效措施和途径。

公路桥梁检测技术与具体运用

检测是对公路桥梁进行的整体评估,了解公路桥梁的实际情况是检测的前提。在这基础之上才能进行检测,下面按照不同的方面总结公路桥梁的检测技术。

公路桥梁的外观检测技术

外观检测是公路桥梁运用得最普遍的检测技术,通过最直接的观察,可以得出公路桥梁的病害以及病害的原因。一般而言,桥梁的外观检测可以根据桥型进行不同部位的检测,主要有跨中部位、端部、主梁连接部位、构件等,查看是否有裂缝、位移,连接部位的情况是否正常。依据受力的特征来进行有重点的检测是比较有效的,桥梁是一个多结构的组合,上、下、附属结构的受力各有不同,所以病害也会体现出一定的差异性,要依据具体的实际情况进行深入的分析,根据病害的不同、病害部位的不同进行检测。

公路桥梁的内部检测技术

公路桥梁的内部缺陷主要指的是混凝土构件的缺陷,主要有空洞、裂缝、蜂窝、钢筋锈蚀德国,这些缺陷通过外观的检测一般难以发现,这就需要借助于其他的检测手段和方法。可是对内部的检测又不能对公路桥梁产生损坏,不能不它剖开来看,所以只能运用无损检测方法。随着现代科学技术的发展,常用的公路桥梁内部缺陷的检测方法主要有声波检测、超声波检测、雷达检测等几种方法,这些方法都能够有效的检测出公路桥梁的内部缺陷而不带来公路桥梁的物理性损坏。

建筑材料检测技术

虽然新的材料被不断的运用到公路桥梁的建设当中,但是目前运用的最多的还是钢筋混凝土。公路桥梁中所用钢筋的型号、强度一般都是依据设计要求而定。如果在施工当中,钢筋出现了问题,运用得不规范,就会造成质量上的问题,并且给投入使用后的检测也带来极大的不便,不利于找出问题的原因。在检测的时候就要采取一些措施进行检测,如简单的击打检测、外观检测都可以发现一些问题。对混凝土强度的检测目前主要运用的方法主要有超声波检测、回弹法、断裂法、取芯样试验检测法等方法。其中超声波检测法、回弹法因其对公路桥梁不会造成损害,是无损害检测方法,所以运用的比较广泛。

结构性能检测技术

公路桥梁结构性能的情况直接影响着公路桥梁的质量。但是对结构性能的检测一般比较复杂,过去传统的检测方法是通过对外观和部分构件的特性进行检测,这在一定程度上可以检测结构的性能,但是不全面,难以做到对公路桥梁整体系统的评估。近年来,传统的检测方法得到了很大的发展,现在对公路桥梁的检测提倡无损害检测,科技的发展已经提供了这样的检测方法,并被大量的运用到检测当中。自然电位检测法、X光线检测法、脉冲雷达检测法、超声波检测法、红外检测法、振动试验分析法等都在公路桥梁的结构性能检测中发挥了很好的作用。

损伤的综合检测技术

损伤检测方法主要有综合损伤检测和局部细化检测两种方法,对公路桥梁损伤的检测目前主要是运用综合检测的方法。综合检测的方法又可以分为两种,即试验模态分析法和应变模态测量法。前者是通过对桥梁动态特性的测试,得到结构参数的变化进而估计损伤的情况。对于桥梁的结构性损伤,这是一种比较很好的检测方法,也是目前检测技术发展的一种大趋势。后者的原理是位移模态和固有应变分辨不状态之间的对应关系反映的结构的固有特征。就目前来说,这种检测方法要进行实际的操作还有一定的困难,但是也应该看到这种检测方法的潜力,它克服了传统检测方法中的应变测量系统的弊端,是值得深入的探索的一种损伤综合检测方法。

总结:

公路桥梁的检测是一个涉及很多方面的系统性工作,要求要掌握相关的技术原理,要有检测的实际操作经验,还要有细致认真的工作精神,在这样的基础上有理论的指导才能做好检测工作。公路桥梁对经济发展、社会发展的重要性不言而喻,公路桥梁检测的重要性也可见一斑,只有重视公路桥梁的检测,把理论和世界紧密的结合起来,不断的探索新的技术和手段并把它运用到检测的实际工作当中去,公路桥梁的检测才会更上一个阶段。

参考文献:

[1]贾瑞.公路桥梁检测技术之我见[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(9)

[2]谢晓枫.试析公路桥梁检测技术与应用[J].建材与装饰,2012,(18)

[3]仲华.公路桥梁检测技术的研究[J].黑龙江交通科技,2012,(4)

第4篇

1 道路桥梁在使用中存在的问题

a.缺乏科学合理的设计,工程规划不明确。b.桥梁的施工质量较差且没有达到工程设计的要求。c.道路桥梁在实际运营了一段时间后,出现较严重的病害,很大程度上限制了桥梁的承载能。d.工程在建设时期,桥梁的施工质量以及实际运营情况都比较好,但经过一段时间后,仍不能满足承载需求。e.许多特大桥梁的检测工作仍不到位,而这种桥梁还需要较高的检测技术。

2 道路桥梁检测的准备工作

检测即是要根据桥梁的实际情况对其进行评估,因此,在检测前需要全面细致的了解被检测桥梁的各种情况,根据工作要求事先准备好各类试验和检测器具,并做好相关的安排计划。此外,更重要的内容就是收集资料,收集的资料不仅包括设计资料,还包括施工资料以及相关的养护、维修、加固资料。

3 关于道路桥梁检测的几种方法

3.1 外观检查

对道路桥梁进行外观检查可以分析桥梁病害发生的原因,首先要根据桥型确定检查的要点。桥梁的检查要点主要有:跨中的裂缝和挠度、端部的斜裂缝、构建的质量外观以及主梁连接部位的状况等等。拱桥的检查要点有:墩的位移以及拱圈拱顶裂缝等等。桥梁从总体上可分为上部结构、下部结构、附属结构。在梁式桥中,上部结构主要是指主梁;下部结构包括桩、基础与承台、桥台、桥墩等;附属结构包括栏杆、伸缩缝、桥面铺装等。它们每个部位都有自己的受力特征,病害也存在着一些共性,如发现不是常规病害,还应当对其仔细的研究以找出病因。

3.2 内部缺陷检查

混凝土构件中常见的缺陷有裂缝、蜂窝、空洞、剥落、钢筋侵蚀和环境侵蚀等。有些缺陷仅靠外观检查难以发现,还需要借助其他的方法进行检测。目前,常用的无损检测法主要有雷达检测技术和声波检测法。超声波脉冲速度法可检测焊缝、钢材以及混凝土中存在的空洞、裂缝、夹渣、火灾损伤等。

3.3 材料特性检查

现今新工艺的不断发展和桥梁的多样化,致使越来越多的材料运用到桥梁结构中,然而最基本、最广泛使用的是钢筋与混凝土。导致钢筋锈蚀有诸多因素,如混凝土的渗水性、含水量、密实度、碳化深度、保护不足以及缺损等等;反过来,钢筋锈蚀又可促使混凝土进一步破损。这些可通过简单的外观检查或敲击检查即可检测出钢筋锈蚀程度。本文由(建筑论文)整理提供,转载请注明出处!随着时间的推移,混凝土的强度会随之产生一些变化,一些大的桥梁通常以同期的试块来确定强度。而其他一些没有试块的桥梁多采用回弹法、贯入法、超声波法、取芯试验法、断裂法等去检测。其中,回弹法和超声波法以及综合法为非破损检测法,应用非常广泛。

3.4 结构性能状况检测与评价

当桥梁无法获得详细资料时,需要借助动力或静力试验进行检测,从而正确的反应出桥梁结构受力性能状况。常用的结构性能检测方法主要有静力试验和动力试验。传统的无损检测技术,如自然电位测、超声检测、声发射、红外检测、磁试验及振动试验分析等得到了较大的发展,可对桥梁的外观以及部分结构性能进行检测,虽然可以做出较为合理的分析判断,但还是无法全面的反映出桥梁的整体健康状况,对桥梁结构的安全度,剩余寿命等方面也无法做出系统的评估。这时,需要采用比较现实的损伤检测法——局部细化检测和综合整体损伤定位。

4 国内外路桥检测技术的发展

许多国内外学者在路桥试验检测方面取得了一些进展,如强迫振动试验,它可以分析路桥结构模态参数对结构局部变化的影响;用环境振动法对路桥进行自动检测的可能性研究;在车重、车速、路面及支承对路桥模态参数的影响方面也有了研究成果。此外,还开发了各种基于频率、振动曲率、振型、应变振型等改变量的定位技术和损伤检测方法。

目前,国外已积累了比较先进的道路桥梁检测技术,主要有:a.桥面板测系统。这个检测系统包括地面渗透雷达系统和双带远结外热成像系统。b.桥梁测试与健康检测系统。这个系统包括全桥检测的无线电发送,运用分式全球定位系统对桥梁变形进行测量,运用传感器对桥梁的超载系数进行检测等。c.疲劳裂纹检测系统。该系统包括测量桥梁裂纹磁分析仪系统、热成像仪系统、便携式声发射系统以及电磁声发射传感器等。d.锈蚀探测与评估技术。包括埋入式锈蚀微传感器、磁漏探测技术以及以磁为基础的测量系统等。

5 道路桥梁检测技术的发展趋势与展望

道路桥梁检测技术发展至今已经历了三个阶段。第一阶段是以领域专家的感官及专业经验为基础的经验式检测技术,这种方法只能对检测信息作简单的数据处理。第二阶段是以建模处理和信号处理为基础的,运用动态检测技术和传感器技术的现代检测技术,此种方法在工程中得到了广泛的运用。而第三发展阶段则是智能检测技术手段,它是以知识处理为核心,信号处理、数据处理和知识处理相融合的方法,智能化已成为路桥试验检测的主流。根据目前取得的成果,未来大型路桥的检测技术的发展方向主要体现在以下几个方面:a.现代网络技术与实时的检测系统相结合,实现信息网络共享。b.为了更方便、快捷、准确地采集数据,开发以无线通信技术为手段的数据采集系统以及能适用于风荷载、交通荷载、定点测试荷载的传感器最优布设技术。c.建立自动损伤识别系统,将数据处理、测量系统、识别系统一起组装到路桥检测系统中,能够自动识别检测与反馈,达到控制的目的。d.从设计、施工到运营阶段建立完整可靠的数据库,积累大量的知识和经验,并最终建立专家系统。

6 结语

道路桥梁的检测是一项十分复杂且重要的工作,它要求相关工作人员具备非常丰富的实际现场经验,更需要科学的检测技术和系统的理论基础,同时吸收国外先进的路桥检测技术,才能做好道路桥梁的检测工作,从而保证工程的质量。

参考文献

[1]谢中尧.论公路桥梁的检测及技术应用[J].建材与装饰,2008(4).

[2]杨文俊.公路桥梁检测技术的研究[J].山西建筑,2008(12).

第5篇

关键词:公路桥梁;试验检测;技术应用

市场经济体系的建立和飞速发展,致使国家在公路桥梁施工质量领域也在不断改革。而对公路桥梁施工质量进行试验检测就是改革的重要环节之一,亦是直接确定施工质量好坏的有效手段之一,这就对公路桥梁的试验检测工作提出了更高的要求。因此,采用科学、先进的公路桥梁试验检测技术并灵活应用,加强公路桥梁施工质量试验检测管理,以便为公路桥梁施工质量提供良好的保障,进一步促进我国公路桥梁建设迈向国际化。

1、公路桥梁试验检测的重要意义

公路桥梁施工时,难免会出现这样或那样的问题,例如施工材料问题、工程结构设计问题、施工操作失误问题等等,这些问题均对公路桥梁施工质量有着严重影响,而如何对公路桥梁成品质量进行判定,又是当前人们最为关注的问题。一些工业产品或是商业产品能采取对其生产原型进行破坏的手段来检验产品质量是否合格,满足设计要求;而公路桥梁建筑工程与上述不同,其不能采取破坏生产原型的手段进行检验,因此,非破坏检验技术受到了重点关注。非破坏检验技术又有多种,其中巡回目检的方法采用较为广泛,因其具有简单、便捷的特点,但是也存在明显的不足。采用巡回目检的方法其结果因人而异,具有不确定性,并且不能对公路桥梁的整体施工质量进行准确判定。现阶段对于公路桥梁仍缺乏严格的系统的检验方法,导致部分公路桥梁工程存在问题不能及时发现和处理,不仅导致公路桥梁保养成本上升,增加国家和地方财政负担,甚至还会对人们的生命财产安全造成严重威胁。

2、公路桥梁试验检测发展现状及问题

2.1公路桥梁试验检测工作内容

公路桥梁试验检测工作具有复杂、内容包含广泛的特点,通常进行公路桥梁表面检测主要采用的是人工巡回目视的方法,但是该方法检测结果因人而异,具有不确定性。此外,在混凝土公路桥梁中,其裂缝的检测和评估工作是主要的环节之一。根据相关统计,由裂缝而造成公路桥梁损坏机率是百分之九十还多,这足以证明对裂缝进行检测的必要性,同时还有剥落、坑洼等情况亦会造成公路桥梁损坏。公路桥梁出现问题后,必须及时采取有效应对措施进行处理,并加强检查与观测。应根据问题表现出的特征,对其进行认真分析,查明问题的性质、原因,充分了解问题所带来的危害程度,从而为采取的应对措施提供可靠的依据。公路桥梁检测与观测的主要内容有:第一,问题出现的位置、走向、宽度与长度;第二,问题分布范围和状况;第三,问题变化情况及发展趋势。

2.2公路桥梁试验检测发展现状

现阶段国际上已经在公路桥梁施工试验检测的研究过程中取得了不俗的进展,大概有:利用强迫振动试验,对公路桥梁结构模态参数及结构局部变化进行有效分析;从路面或是桥梁的承受荷载、车重、车速等方面对公路桥梁结构模态参数进行研究,并取得了不错的成功,证明了环境振动法在公路桥梁试验检测中的可行性;为现行的公路桥梁检测工作积累了理论认识和试验经验;还能通过测试所得真实数据对计算模型进行合理修正;不断开发出多种损伤检测方法及定位技术,但是前提是均必须基于振型、应变振型、频率、振型曲率等该变量上。由于以上这些成果仍处于初始阶段,导致其应用也只是初步,距离全面实施具有较大差距,特别是应用于公路桥梁试验检测中的检测方式其难度更是被进一步加剧,主要包括:

一是把功能光导纤维粘贴于公路桥梁上,利用光纤实际变形情况对公路桥梁的损伤情况进行分析和判定。但是由于各种原因,如成本、施工等,导致光导纤维数量不足,只能进行局部试验,就无法准确确定公路桥梁的实际损失情况。

二是将各种传感器合理粘贴于公路桥梁上的各重要施工位置,以便对公路桥梁局部位置的变形情况进行实时测量,从而对其总体试验状态进行有效分析。但是也有可能不是由重要位置受到损伤而导致路桥失效,如设计图纸、施工具体操作情况及环境变化等原因。

三是通过使用声波、应力波、雷达波等对公路桥梁试验情况进行实时扫描和分析。虽然该方法具有不错的优点,但是其成本昂贵,维护期较长,所以得不到全面实施。

3、公路桥梁试验检测未来发展趋势

3.1.公路桥梁试验检测技术发展阶段

公路桥梁试验检测技术发展到今天从以前到现在主要能分为三个阶段:第一阶段,以人为本。主要是依靠专人检测人员的认知及丰富的专业实践经验为基础的检测技术,该技术只能对检测信息和数据进行简单的处理;第二阶段,以传感器技术和动态测试技术为主。主要就是以采集的信号和制作的建模为基础,而后进行有效处理的现代检测技术,该技术在现阶段应用最为广泛。第三阶段,智能检测技术。由于市场经济体系的建立和发展,大型复杂结构越来越多,为了更好的适应市场环境,满足时展需要,检测技术步入了以知识处理为核心,数据处理、信号处理与知识处理相融合智能检测技术阶段。智能检测技术阶段正在逐渐取代以传感器技术和动态测试技术为主第二阶段。

3.2公路桥梁试验检测未来发展趋势

一是大力开发无线通信技术,并以此技术建立数据采集系统;开发满足风荷载、交通荷载、和定点测试荷载的传感器,并不断对其进行优化,从而做到更简便、快速及准确的采集所需要的数据。二是建立全新的自动损失识别系统,并将识别系统、测量系统及数据处理共同集中在公路桥梁检测系统中,以便实现智能化的检测和反馈,从而达到有效控制目的。三是建立真实、准确、可靠、完整齐全的数据库,将设计到运营阶段的所有数据完整记录其中;此外,还应多学习和借鉴优秀土木工程领域的试验检测知识与经验。

4、结语

总之,对公路桥梁试验检测技术及应用进行探究具有十分重要的意义。对公路桥梁结构试验检测方法和技术进行探究不仅具有重要的理论价值,还具有广阔的应用前景,因此,必须加强对试验检测技术进行研究,力求不断提高试验检测水平,以便为公路桥梁施工质量奠定坚实的基础,从而促进我国交通事业的可持续发展。

参考文献:

[1]本刊编辑部.公路桥梁试验检测技术及应用[J].公路交通科技,2006,05:4.

第6篇

关键词:公路桥梁;检测技术;应用

中图分类号:U445文献标识码: A

目前我国的公路桥梁技术已经有了飞速的进度,基本上可以与世界公路桥梁技术的差距越来越小,但是仍然无法满足日渐加剧的交通困难现象。所以,应该对公路桥梁检测技术的研究重点关注,在今后的交通运输系统发展中,加强日常的维护工作,进一步推进桥梁建设中的技术创新。

工程概述

大桥全长766米 ,凤台岸9孔、淮河南岸1孔,引桥为跨径30米预应力混凝土T型梁吊装而成。大桥桥墩为钻孔嵌岩灌注桩,基础是钢筋混凝土结构,嵌岩3米,主桥墩四号桥墩是嵌岩8米,直径12米的沉井,自上而下张拉缆索。作为安徽省的第二座斜拉大桥,于1990年5月1日正式通车,并于2007年10月开始检修。

二、公路桥梁检测的科学意义

路桥建设过程中,工程材料的工程结构设计、自然缺陷、施工和建造的失误难以避免,路桥建成之后,如何进行鉴定路桥的实际品质是业主最关心的问题。由于目前尚缺乏严格系统对路桥的质量进行量化检验方法,导致一些劣质工程得不到及时处理和发现。重则会发生桥毁人亡的惨剧;轻则增加了日后的路桥维修保养成本,使地方和国家财政负担加重。所以加强公路桥梁检测对于改善交通质量和保证人民生命财产安全还有促进经济发展都有着很重要的作用和影响。

公路桥梁检测技术研究与应用

(一)、公路桥梁结构整体性能、功能鉴定

按照试验持续的时间长短分为长期试验和瞬时试验;按照受力状态可分为静载试验和动载试验。在静载作用下,一般要测定构件的内力(包括轴向力、弯矩、扭矩、剪力等)、作用力的大小(包括支座反力、静荷载、推力等的大小)、各种变形(包括相对位移、转角、挠度等)、局部损坏现象(如裂纹)以及断面上各种应力的大小及其分布状态,按主要承重结构的形式分有桁架梁桥和实腹梁桥两大类。杆件在桁架梁桥中承受轴向力,自重较轻,材料能充分利用,跨越能力大,多用于建造大跨度桥。但实腹梁桥构造简单,制造与架设均比较方便;主要由弯矩来决定实腹梁桥的横截面积,而跨度大致与弯矩的平方成正比(均布荷载条件下),梁的腹板上的平均法向应力比较小当跨度大时,不能使材料充分利用,所以跨度不适合做得太大。

(二)、公路桥梁机械检测技术

机械测试仪器通常有齿轮、杠杆、弹簧、轴、度盘和指针等部件构成,直接感受被测量的构件变化是其传感机构的功能,并在接触式机械量测仪器中把这种变化传到转换机构。转换机构的功能是长度的变化由传感机构传来的被量测构件的变化转化而来,并且改变方向,或者把它缩小和放大,如大小齿轮指示机构的功能在百分表中,是将转化为长度通过转换机构并加以缩小、改变方向和放大之后的变化而被表现出来。

(三)、公路桥梁射线检测技术

1、雷达检测技术

电磁波探器是一种地球物理勘探方法,探测地下介质分布时了利用超高频短脉冲(106-109Hz)电磁波。在桥梁无损中检测的典型应用,如混凝土中的疲劳和缺陷探测以及孔道和钢筋的定位等,电涡流的分布和大小受表层缺陷和构件材料介质的影响,就可以判定材料表层的缺陷情况,依据所测电涡流的变化量。一定要进行有效的防护对设计的检测仪器和检测装置的射线源,控制射线对人体的影响处于最低水平。

2、红外热像仪技术

红外热像仪检测技术就是指当桥梁中有缝隙或损伤的时候对桥梁进行检测,由于周围的情况和发出红外线的不一致,所以能够检测桥梁的损伤根据红外线成像的原理。简而言之就是依据物体的表而温度、材料特性、红外辐射三者间的内在关系就是红外热像检测技术,把来自目标的红外辐射借助红外热像仪转换为可见的热图像。

3、无线电检测技术

桥梁检测设备是针对钢桥疲劳损伤情况的检测而开发的,这种检测设备的主要原理是由于桥梁具有周期性长期承受的特点荷载是导致钢桥构件产生裂缝的原因。随着释放出的能量为产生应力波桥梁结构表面的扩大,尽管桥梁结构裂缝的扩大程度较细微。无线电检测技术可确定相应的准确位置和一定数量的应力波。除此,还开发了声发射检测技术,原先在检测矿山地压的施工质量上经常应用这项技术,如今其检测已经在其他行业所普及,例如水坝、高架桥梁、化工容器、飞机、造船业等行业。

目前,国内已成功的研发桥梁检测设备中的声发射类,并成功应用在现有桥梁的检测工作中。对桥梁各项材料的内部情况可以详细认知通过声发射类型的检测设备,例如裂纹发展情况、裂纹分布情况等,对桥梁的施工技术进行深入研究,通过对材料内部情况的了解,从而对桥梁的使用寿命进行预测。声发射监测设备的原理指的是在各类材料内部掌握声波的传播方向和纵波传播速度,然后结合各传感器接触时的时差与纵波,存在缺陷的位置进行判断在材料内部。

4、光纤传感器检测技术

目前,光纤传感器的有着相当广泛的应用范围,物理量检测所涉及的种类已超出100种关于此种检测的技术,常见的有液位、辐射、磁场、水声、电流、电压、位移、电场、压力、温度以及振动等物理量。所用传感器在桥梁质量检测中的工作原理是,光纤应变位置的布里渊散射光会对应的发生改变,在经受了拉压影响后。对频率通过观察,布里渊散射频移和光纤轴向的应变量呈正比关系。

对光纤温度以及布里渊散射频移的测量结果通过检测设备,从而桥梁的变形情况进行计算。而计算桥梁的变形详细数据则要根据“光损”的测量情况,其计算结果误差在0.02mm之内。可明确桥梁发生变形的具置通过光脉冲反射的传输时间,其可以精确到0.75m。结合这两种方法在桥梁检测中能够对一定长度内桥梁的变形位置和变形大小分布详情进行了解。处于狭窄的范围内的光纤传感器仍然能实现其测量效果,因此可将传感器埋藏于桥梁内在施工期间,可起到长期监控桥梁质量的效果通过两端的接收仪器。

5、感应检测技术

感应检测技术有着相当广泛的应用范围,研发的传感器种类相当多针对检测桥梁当中的物理量。例如小型感应装置,于桥梁梁体内部进行埋藏,主要测量混凝土的氯离子含量、导电率和钢筋锈蚀情况;加速计,主要对所引起的应力波由于桥梁钢筋断裂进行测量;位移传感器,主要用于位移的桥梁翼墙。这几类设备具有性能稳定、价格低廉和结构简单等特点,可在各种在用桥梁和在建桥梁中大范围使用。

(四)、其他桥梁检测技术

1、智能支座

内部设有多个光学纤维传感器的智能支座,主要用于测量桥梁的压应变和剪力。可借助预设在内部的光学纤维传感器该测量设备对活载的分布情况以及桥梁恒载进行采集,提供依据为了桥梁技术状况的判断。

2、激光系统

该技术对受测目标的三维坐标采用激光系统进行即时测量。该系统在测量混凝土、普通钢材和木材中能起到非常好的测量效果。对桥梁中因汽车通过而产生变形的部分激光系统可准确而快速的进行测量,还可对坐标数据借助长时间的检测进行分析对比,从而判断桥梁有无沉降和产生预应力等损伤。

3、新型传感器

目前已开发的传感器非常多,例如三向加速度计、光纤光栅问题传感器、超声波三向风速仪、磁通量传感器等。伴随着都已经进入了病害爆发的时期的大量早期建设桥梁,突出了桥梁检测设备功能单一、检测工作量大、设备不完善以及检测设备昂贵等问题。国内检测技术仍存在许多不足,与国外的桥梁检测技术相比,还有很大的提高空间,国内桥梁检测技术实现智能化、自动化和信息化还经过长期的努力才能发展。

总之,推进技术的应用和创新,应加强公路桥梁检测技术的研究,以保证桥梁安全运营和桥梁建设质量,个人的生命安全,保证国家的财产安全。

参考文献

[1] 谢中尧.论公路桥梁的检测及技术应用[J].建材与装饰:中旬刊,2008,(4): 200-201.

[2]卢红斌.公路桥梁试验检测技术及应用[J].科技咨询导报,2006,(20):79.

第7篇

关键词:公路;桥梁;检测;应用

随着经济的迅速发展,我国的公路桥梁检测技术现在已得到很大的发展,使国内交通运输状况有很大程度的改善,然而就目前的经济发展速度而言,仍然无法满足日益严峻的交通需要。近年来,公路桥梁负荷的重量在不断增加,导致大部分公路桥梁路面损伤情况日益加重,不断出现质量问题,因此,对公路桥梁的施工质量进行检测是保证质量的关键环节。

一、公路桥梁进行检测的必要性

进行公路桥梁检测主要是为了及时合理地对劣质公路桥梁工程进行处理,从而有效降低工程的养护管理成本,保证交通质量和运输畅通,避免出现不必要的财产损失和人员伤亡。但是在公路桥梁的施工和使用过程中,经常出现一些质量问题,引起了社会各界的广泛关注。公路桥梁出现缺陷或者质量问题的原因主要体现以下几个方面:一是公路桥梁在完成后质量与初始设计目标存在一定的差距,在施工过程中,没有严格按照施工方案图纸的设计要求进行建设;二是公路桥梁在使用和运行过程中会出现不可避免的安全隐患或者损害,这会对路桥的承载能力造成不利影响;三是随着交通行业的迅速发展,车辆越来越多,对公路桥梁的整体性能的要求也不断提高,在很大程度上就要不断提高公路桥梁建设施工的质量。因此要加强对公路桥梁的检测,保证万无一失。

二、公路桥梁检测技术

(一)公路桥梁机械检测技术

机械测试仪器一般有杠杆、齿轮、轴、弹簧、指针和度盘等部件构成,其传感机构的功能是直接感受被测量的构件变化,并把这种变化传到转换机构。在接触式机械量测仪器中,转换机构的功能是把传感机构传来的被量测构件的变化转化为长度的变化,并且把它放大或缩小,或者改变方向。

(二)公路桥梁射线检测技术

首先,对公路桥梁的检测就是当公路桥梁中有缝隙或损伤的时候,发出的红外线与周围的不一致,所以可以依靠红外线成像的原理来检测公路桥梁的损伤。简单的说红外热像检测技术就是依据物体的红外辐射、表面温度、材料特性三者间的内在关系,借助红外热像仪把来自目标的红外辐射转变为可见的热图像,红外热像仪检测技术,从而得以显现。其次,电磁波探器是利用超高频短脉冲电磁波探测地下介质分布的一种地球物理勘探方法。检测在公路桥梁无损中的典型应用,如混凝土中的钢筋和孔道的定位以及缺陷和疲劳探测等,电涡流的大小与分布受构件材料介质和表层缺陷的影响,根据所测电涡流的变化量,就可以判定材料表层的缺陷情况。对检测装置或设计的检测仪器的射线源一定要进行有效的防护,将射线对人体的影响控制在最低的程度。这是核子仪在设计时所必须考虑的关键问题。

三、公路桥梁检测技术应用

(一)光纤传感检测技术

这种应用的原理就是根据光纤对一些物体特定物理量的敏感度,将物理量转换成直接可以进行测量和丈量的光信号,因为光纤不仅可以作为传播媒介,还可以在光波穿过表征光波的特征参量受到外界条件的影响时发生不同程度的变化,这样就可以对各种物理量进行探测。在经过多年发展后,我国的光纤技术已经取得了巨大的成就,被广泛应用在军事、航空、工砍能源以及生物和制药等行业中。光纤传感检测技术在公路桥梁检测中的应用,主要表现对钢索的索力和预应力,混凝土梁内部的应力,公路桥梁应变特性的检测,形成光纤智能的公路桥梁,给公路桥梁健康监测和安全评价提供了新的活力和方法。与传统的传感器检测方法相比,具有以下优点:不会受到外界环境的限制,抗电磁干扰、耐腐蚀,可占体积比较小、重量轻,对测量的介质影响比较小,具有比较高的分辨率和灵敏度,实用性比较强,能够形成光纤传感网络。但是在实际的应用过程中,采用光纤传感技术的造价成本和投资,在很大程度上限制了这种技术在公路桥梁检测中的推广和应用。

(二)红外热像仪与雷达检测技术

在公路桥梁的质量检测中采用超声波、红外热像仪以及雷达检测技术,一天内可对几十种桥梁的桥面或是上千公里路面进行准确的测量。红外热像仪是通过红外摄影机而获取公路桥梁温度图。其中温度较高的点(热点)则是由于桥梁薄得仿佛充满空气的绝缘体般,因此热点部分的混凝土,其温度上升适度相比其他点更快些。雷达是借助电磁波对受测目标进行探测。其工作原理是向受测目标发射电磁脉冲使发射出的电脉冲形成电磁波并从混凝土的异质界面中反射回来,形成回波。回波对混凝土而言具有密切的关系,其交替变化的波形可将凝土中的损害情况以及裂缝情况检测出来。红外热像仪与雷达联合使用可有效检测公路桥梁现有的大部分病害种类。

(三)探地雷达检测技术

在进行公路桥梁检测过程中,探地雷达就是高频的电磁脉冲波利用宽频带短脉冲的形式把天线发射到地下,在传播过程中,遇到不同电介质时,雷达波的能量就能够被及时反射回地面,从而被天线接收,这样通过反射波确定地下介质的分布,在进行浅层或者超浅层的探测过程中,应用的比较广泛。探地雷达就会通过高频电磁波的反射、衰减、散射或者折射等进行地下的探测,以此确定介质的结构。为了获得更为精确的雷达探测结果要对雷达的记录进行分析研究,识别反射波的时间、振幅以及极性等特征,其中时间和振幅的确定比较简单,而极性的判断有很大的难度,同时也非常重要。从振幅和极性的反射中可以分析出电磁学性质差异越大,反射波就会越强,以此可以判断介质的性质和属性;当波从波高速进入到波低速的介质中时,反射的系数就会为负,振幅成反向,反之则与入射波同向。在实际探测过程中,不同的介质也就相应的巨涌不同的结构特征,反射波的振幅和方向是雷达波进行有效判断的依据。因此,根据雷达的特性,可以用于公路桥梁的结构检测,同时对相关的技术人员要求比较高,要采集大量实际的测量数据和丰富经验。

四、结束语

总而言之,随着交通量的持续增多,公路桥梁实际承载的压力也越来越大,路桥施工企业需不断研究更新的公路桥梁检测技术措施,不断优化检测技术,发现在用公路桥梁的现存问题,及早掌握处理公路桥梁中的病害,从而保持公路桥梁的质量,维护正常的交通运行。

第8篇

[关键词]公路桥梁;检测;重要性;技术运用

中图分类号:F54 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)40-0177-01

随着我国经济的迅猛发展,推动了交通运输业的发展,公路桥梁工程随之不断增多。同时伴随着我国公路桥梁事业的不断发展,一些桥梁逐渐进入到养护维修阶段。因此,就需要公路桥梁施工检测技术,而公路桥梁检测是一项复杂而巨大的工程,为了保证公路桥梁的质量,不仅需要专业人员的细致工作,还要有先进的检测技术为支撑。

1.公路桥梁检测技术的重要性

就目前国家建设与发展的相关情况而言,公路桥梁的建设是非常重要的,不仅能够带动经济发展,同时也是公路运输行业发展的技术,这对于国内经济的发展具有很强的促进作用,为了能够承担经济发展所需要的交通运输能力,公路桥梁的建设也出现了繁荣的发展形势,不仅在数量上有所增加,同时在规模上也有所扩大,带动了经济的繁荣发展。而运输行业的发展又对于公路桥梁的发展造成了极大的负担,不仅对于桥梁的承载能力是一个严重的考验,同时对于同时通行的车辆以及内部结构是否合理等相关问题都有所考察,公路桥梁出现损伤,不仅会损害公路桥梁的交通运输能力,同时也会对于经济以及人身安全构成威胁,所以必须对于损伤问题有所重视。能够出现损伤的原因有以下三个方面:首先就是建设比较早的公路桥梁在设计方式上比较陈旧,不能够兼顾各个方面的承载能力,就可能造成在设计方式的结构不合理,这就可能造成施工过程之中与设计上的差异,这是对于安全质量造成的不稳定因素。其次就是由于自然环境中自然因素变化,以及随着温度的不断变化,对于桥梁公路本身具有影响因素,天长日久的影响蓄积,就可能形成最后的桥梁病害问题。最后一个方面就是在桥梁公路的承载能力以及结构的稳定性方面,不能够综合交通运输的通行能力,一旦在震动以及冲击力量的影响上,就会出现严重的桥梁安全事故,而许多桥梁的结构一旦发生变化会对于整体桥梁问题构成比较严重的安全隐患。随着经济的发展以及国家建设的不断进步,很多复杂结构的桥梁公路都开始在建设中,而在规模的发展同时施工质量还不能与之相吻合,这就可能造成公路桥梁的安全隐患,也正是因为在这样的前提下,才能够认识到检测技术的重要性,这不仅是对于桥梁的内部结构的了解,同时也是实施增固技术的前提工作,对于未来检测技术的发展趋势要极度重视,只有这样才能够了解到公路桥梁的安全性能,已经能够负担的交通运输能力。

2.我国公路桥梁施工检测存在的主要问题

就公路桥梁表面缺陷检测而言,目前仍以人工目检方式作为主要手段进行检测评估。尤其对于混凝土公路桥梁来讲,检验和评估表面裂缝是重要的检测项目之一。据有关数据证实,裂缝是造成公路桥梁损坏的首要原因,其次是剥落、坑洼等质量问题引起的桥梁损坏。当公路桥梁出现使用缺陷后,要及时进行检查和观测,在掌握缺陷特征的基础上,分析造成缺陷的原因及其危害后果,根据缺陷的性质确定修补方案,确保修补方案的可操作性。虽然近些年国内外的一些专家学者在对路桥检测的研究中取得了一些成果,但是这些成果在实际检测中的应用却仅限于初步,想要普及推广仍需一定的时间,特别是一些检测方法在应用中难度较大,如光导纤维植入式检测法,这种检测方法需要将具有检测功能的光导纤维植入到路桥上,然后通过光纤的变形情况来判断桥梁的损伤状况。但是由于这种检测方法的成本较高,并且施工也比较困难,目前仍未普及推广使用。再如利用雷达和声波等扫描分析对路桥进行检测,这种方法目前尚不能实现实时监测,并且成本相对较高,需要专业人员操作,这些影响了推广使用。

3.公路桥梁检测技术与具体运用

检测是对公路桥梁进行的整体评估,了解公路桥梁的实际情况是检测的前提。在这基础之上才能进行检测,下面按照不同的方面总结公路桥梁的检测技术。

3.1 公路桥梁的外观检测技术

外观检测是公路桥梁运用得最普遍的检测技术,通过最直接的观察,可以得出公路桥梁的病害以及病害的原因。一般而言,桥梁的外观检测可以根据桥型进行不同部位的检测,主要有跨中部位、端部、主梁连接部位、构件等,查看是否有裂缝、位移,连接部位的情况是否正常。依据受力的特征来进行有重点的检测是比较有效的,桥梁是一个多结构的组合,上、下、附属结构的受力各有不同,所以病害也会体现出一定的差异性,要依据具体的实际情况进行深入的分析,根据病害的不同、病害部位的不同进行检测。

3.2 公路桥梁的内部检测技术

公路桥梁的内部缺陷主要指的是混凝土构件的缺陷,主要有空洞、裂缝、蜂窝、钢筋锈蚀德国,这些缺陷通过外观的检测一般难以发现,这就需要借助于其他的检测手段和方法。可是对内部的检测又不能对公路桥梁产生损坏,不能不它剖开来看,所以只能运用无损检测方法。随着现代科学技术的发展,常用的公路桥梁内部缺陷的检测方法主要有声波检测、超声波检测、雷达检测等几种方法,这些方法都能够有效的检测出公路桥梁的内部缺陷而不带来公路桥梁的物理性损坏。

3.3 建筑材料检测技术

虽然新的材料被不断的运用到公路桥梁的建设当中,但是目前运用的最多的还是钢筋混凝土。公路桥梁中所用钢筋的型号、强度一般都是依据设计要求而定。如果在施工当中,钢筋出现了问题,运用得不规范,就会造成质量上的问题,并且给投入使用后的检测也带来极大的不便,不利于找出问题的原因。在检测的时候就要采取一些措施进行检测,如简单的击打检测、外观检测都可以发现一些问题。对混凝土强度的检测目前主要运用的方法主要有超声波检测、回弹法、断裂法、取芯样试验检测法等方法。其中超声波检测法、回弹法因其对公路桥梁不会造成损害,是无损害检测方法,所以运用的比较广泛。

3.4 结构性能检测技术

公路桥梁结构性能的情况直接影响着公路桥梁的质量。但是对结构性能的检测一般比较复杂,过去传统的检测方法是通过对外观和部分构件的特性进行检测,这在一定程度上可以检测结构的性能,但是不全面,难以做到对公路桥梁整体系统的评估。近年来,传统的检测方法得到了很大的发展,现在对公路桥梁的检测提倡无损害检测,科技的发展已经提供了这样的检测方法,并被大量的运用到检测当中。自然电位检测法、X光线检测法、脉冲雷达检测法、超声波检测法、红外检测法、振动试验分析法等都在公路桥梁的结构性能检测中发挥了很好的作用。

3.5 损伤的综合检测技术

损伤检测方法主要有综合损伤检测和局部细化检测两种方法,对公路桥梁损伤的检测目前主要是运用综合检测的方法。综合检测的方法又可以分为两种,即试验模态分析法和应变模态测量法。前者是通过对桥梁动态特性的测试,得到结构参数的变化进而估计损伤的情况。对于桥梁的结构性损伤,这是一种比较很好的检测方法,也是目前检测技术发展的一种大趋势。后者的原理是位移模态和固有应变分辨不状态之间的对应关系反映的结构的固有特征。就目前来说,这种检测方法要进行实际的操作还有一定的困难,但是也应该看到这种检测方法的潜力,它克服了传统检测方法中的应变测量系统的弊端,是值得深入的探索的一种损伤综合检测方法。

4.结束语

目前,我国早期建设的大部分桥梁都已进入了病害的集中爆发时期,尽快地展开桥检工作是多数桥梁的急切需求。另一方面,桥梁施工检测的设备还不够完善,功能也比较单一,加之价格比较昂贵,桥检工作量难以满足待检桥梁的检测需求。我国的公路桥梁施工检测行业未来的发展应向着智能化、信息化、自动化的方向努力,尽快提升我国公路桥梁施工检测技术水平。

参考文献

第9篇

【关键词】桥梁工程,检测技术,探讨

中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

桥梁工程关系到我国经济的快速健康发展,关系到国家的经济命脉,关系到广大民众的切身利益,加强对桥梁工程施工质量的控制,就必须加强对桥梁工程的试验检测,从根本上保证实验检测的客观公正性,促进整个桥梁工程质量的提高,保证工程安全,这对我国和谐社会的实现有着巨大的推动作用。在桥梁工程的检测中,工地试验室是检测的主体,很多试验检测工作多是由工地试验室承担,各种关于工程施工质量的相关数据也都从工程工地试验检测得出,因此,工地试验室功能的正常发挥,对整个桥梁工程试验检测的效果有着巨大的影响,在桥梁工程具体的实际操作过程中,桥梁工程检测的质量会受到多重因素的限制和影响,比如工程资金,工程的施工进度等,更有甚者,很多工地试验检测仅仅是做做样子,没有真正贯彻落实到整个工程施工过程中来,工地试验室形同虚设。这对我国桥梁工程的检测质量有着极其恶劣的影响,因此,加强对桥梁工程检测质量的探讨,有着一定的社会现实意义。

二.桥梁质量检测技术

桥梁质量检测技术包括:超声波检测、X 射线检测、红外热像仪检测、光纤传感器检测、探地雷达检测等。

1. 超声波检测

根据超声波在桥梁的密致处和缺陷处传播的速度和传播时间是不同的,在密致处的传播时间要比在缺陷区传播时间短,这样根据声时和声速就可以检测出桥梁的质量;根据超声波在缺陷处会产生散射,那么超声波通过缺陷处之后所接受的超声波能量要比通过密致处小;根据超声波通过缺陷处之后频率会变低;根据超声波通过缺陷处会发生反射及折射,相位会发生变化,根据以上原理就可以通过超声波检测桥梁的质量。

2. X 射线检测

根据X 射线穿过混凝土中的缺陷处和钢筋之后,其强度与穿过正常桥梁是不同的,那么我们就可以从所拍下的底片上的黑度来判断。

3. 红外热像仪检测

这种检测技术是利用红外摄像机拍摄桥面,会生成桥面的温度图,根据这幅

温度图,我们就可以知道混凝土是不是有裂层。判断依据就是,如果桥梁有裂层,

那么由于裂层中空气的绝热作用,使得太阳光的热量不能传到下边,而使裂层的

上面的温度升高的更快一些,,根据这个原理,我们使用红外热像仪,转变成热

图像,通过特征分析,就可以知道桥梁表面的温度变化,从而知道桥梁的哪个部

位有缺陷,达到检测的目的。

4.光纤传感器检测

最近人们发现光纤传感器可被用于桥梁的构建检测,原理是根据光纤的特

性。第一个特性是:如果光纤的某个部位弯曲,那么这个部位的光矢量就会发生

变化。我们可以在传感器拉紧状态下测出一个出射光的密度,在放松状态下测出

另一个出射光的密度,根据这两个出射光密度值就可以知道入射光的变化。第二

个特性:此特性可应用于多层传感器,多层传感器内部安有多个反射镜,利用传

到传感器的光,经过反射镜被反射到光源处的时间的原理。利用这两个特性,可

以制成多种传感器,比如:光能传感器、裂缝宽度传感器等。因为光纤传感器有

其独特的性能,这种检测技术的应用前景比较乐观。

5.探地雷达检测

我们都知道探地雷达就是从发射天线发出信号,并将此信号转变成高频电磁脉冲波送入地下,高频电磁脉冲波在传入地下后,会遇到不同的电性介质,在不同电性介质的交界面,部分高频电磁波的能量会被反射回到地面,然后被接收天线接收。此检测技术是利用反射波所特有的特性在地面浅层探测。此技术特点是:能精确测定出缺陷处的大小、形状及深度等,需要的人力少,操作简单,速度快,检测范围大,受环境影响小。在桥梁工程中,探地雷达的具体应用是:可以检测出桥面混凝土的空洞、桥梁的含水量、钢筋的锈蚀程度、桥梁面层厚度、桥梁的裂缝及温度等。

三.提高桥梁工程检测工作的有效措施

1.加强对桥梁工程施工过程中的质量管理

(一)要严格做好施工测量工作

精确的工程施工测量是施工过程中质量控制的关键环节。相关的技术人员在施工过程中,要对导线点,中间桩和高程点实施科学有效的测量方式,并多次测量,使得测量结果能够达到闭合的标准,同时,要客观公正的做好记录,减小工程测量的误差,保证工程测量的精确性。

(二)加强对施工材料设备的质量检测

首先,要严格质量标准,加强对各种原材料和工程构件的质量检测。严格原材料和各种工程构件,配件的入场机制,对各种质量不达标,不合格的原材料,构件,配件,不准进入施工环节。比如,在水泥和钢筋的入场时候,要对合格证做出细致鉴定,并要在专业的实验室进行质量检测,质量合格才可以投入工程施工。

其次,要做好试验检测工作。在实施工程分项施工的环节要加强对各个施工分项的试验检测,如果有分项难以符合工程质量标准,要组织专业的技术人员,集体分项其存在质量问题的原因,在此基础上,科学合理的调整施工工艺。并采取有效施工措施,对已经出现的质量问题作出及时处理。要坚持从试验后的数据采取有效措施,杜绝仅仅凭借经验做出决策。

2.加强对桥梁工程交工验收时候的检验

在桥梁工程施工竣工之后,要严格遵守各种施工标准和质量检验规范,在充分考虑到工程施工技术方案的基础上,实施逐段,定点的实施质量检测,并将各种检测数据做出公正客观的记录,并向相关的上级部门进行汇报,对各种可能出现的质量问题和安全隐患要如实报告。

3.强化检测人员的岗位责任制度

梁工程工地实验检测人员是整个施工过程中,检测试验工作的主体,对桥梁工程检测试验水平有着很大的影响,在桥梁工程是试验检测中,检测人员的的监管问题很大程度上是很多工程施工质量问题出现的原因,试验检测人员管理不力,使得各种安全隐患出现,质量难以得到保证。因此,要全面贯彻落实试验检测人员的岗位责任制度,要严格规定各个部门的权责,权责范围等,要严格执行相关质量检测机构计量方法和认证考核方法,加强试验检测管理,实施技术检测试验的全面覆盖。同时,要加强桥梁工程试验检测人员的综合素质提高,不仅仅要对工程检测试验人员进行专业的技术培训,严格考核,实施淘汰制度,也要严格准入机制,同时,要培养桥梁工程检测试验人员的职业道德,培养认真细致,认真负责,客观严谨的工作态度。如此,提高工程检测试验的水平,保证试验检测的质量,提高试验结果的准确性。

4.采用先进科技,提高检测的效率

首先,采用先进的检测方式来减少工作的强度,提高检测工作的效率,在桥梁工程中,如果采用灌砂法检测压实度,不仅仅耗费更多的时间,延长了试验检测的周期,同时,也面临着庞大而繁多,复杂的工序,高强度的工作严重限制着检测效率的提高,如果采用核子法检测,可以很大程度的降低工作强度,提高工作效率。其次,采用先进的计算机网络信息技术,对各种繁多复杂的试验检测数据进行采集处理,不仅仅很大程度上降低了工作的失误,保证了试验检测结果的真实客观性,也降低了工作强度,同时,也很大程度的防止了数据作假的行为,有利于试验检测工作的规范性和真实性。

四.结束语

桥梁工程的检测工作将直接关系到整个交通网络工程的施工质量。加强对桥梁工程的检测工作管理,提高检测人员的综合和素质,建立健全检测管理体制,采用先进的科学技术,对提高试验检测的质量,保证桥梁工程的施工质量,有着深远的意义。

参考文献:

[1]蔡清 试析桥梁工程检测技术 [期刊论文] 《科技与生活》 -2010年13期

[2]覃正军 桥梁工程检测技术浅析 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2011年30期

[3]王志萍 桥梁工程检测技术 [期刊论文] 《广西质量监督导报》 -2008年12期

[4]滕云志 浅议桥梁工程检测技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年22期

[5]吴小松 刍议桥梁工程常见病害与检测技术 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2011年15期

[6]谢开仲 曾倬信 王晓燕 桥梁工程检测技术研究 [期刊论文] 《广西大学学报(自然科学版)》 ISTIC PKU -2003年z1期

第10篇

关键词:桥梁;预应力;病害;检测技术

中图分类号:U445 文献标识码:A

一、L大桥病害现状分析

L大梁位于湖北武汉市,为三跨预应力混凝土连续梁桥(85m+l30m+85m),桥型总体布置如图1所示。根据现场勘察得知,该座大桥共有358条裂缝出现在箱梁处,在腹板处出现了宽度达1.6mm的最大裂缝,顶板为0.5mm最大宽度的裂缝,而底板裂缝的最大宽度也达到了1.2mm。在所有裂缝中,裂缝最多的为顶板处,中跨跨中是底板裂缝的集中地,并且主梁下挠的情况也表现的非常突出。

图1 桥型总体布置图

L大桥是预应力混凝土桥,裂缝和主梁下挠的情况在在运营阶段按常理来说不会产生,亦或是混凝土容许的拉应力应当大于桥梁所出现的拉应力,应该不会出现开裂;尽管裂缝有可能出现在最不利于出现荷载组合的时候,也会在完成卸载以后自动消除裂缝。但是L大桥在此期间出现了主梁下挠和裂缝的情况,不仅仅会造成钢筋的锈蚀,还会让结构的承载力大大降低,桥梁的使用寿命也会在很大程度上受到影响。

L大桥病害产生成因

在桥梁的病害中,混凝土主梁下挠和裂缝产生的原因有很多种,包含环境、桥梁构造和结构、材料性质等。L大桥是按照预应力结构设计的,在建设期间和运营阶段发现了主梁下挠和裂缝的情况,在运用检测技术的基础上,仔细分析L大桥病害产生的原因,主要通过以下几种方式展开研究。

在桥梁自振特性测试后得知,相比起施工验收阶段,桥跨结构一阶竖弯自振频率有所下降,为12.8%。在模拟时,深入的分析主梁刚度下降是由于箱梁开裂造成的,通过计算得知,跨中挠度在主梁刚度降低11%时几乎没有太大影响,影响最大时也仅仅为0.8cm,所以跨中持续下挠的主要原因并不是主梁刚度下降造成的。

有效预应力降低及损耗。在通过模拟计算后,分析了主梁正弯矩区底板纵向预应力和顶板纵向预应力有效性降低15%~35%时主梁挠度变化情况。计算结果显示,主梁跨中会在底板纵向预应力有效性降低35%的情况下上升5.3cm的下挠。而次边跨跨中下挠会在顶板悬臂施工束失效15%的情况下上升13.5cm的下挠量,中跨跨中为13.2cm的下挠。通过对L大桥的观测后得知,南岸次变边跨达到了11.5cm的下挠,而北岸次边跨中达到了13.1cm的下挠。所以,这表明,主梁跨中下挠的产生,和负弯矩区顶板纵向预应力有效性的降低,以及主梁正弯矩区底板有效性降低都有着很大关系。因此,跨中持续下挠造成的预应力损失(各阶段预应力损失值如表1所示),是L大桥主梁下挠以及裂缝产生的主要原因。

表1 各阶段预应力损失值的组合

(3)不断增加的荷载。根据现场情况和调研资料显示,L大桥曾经更换过一次桥面铺装,但是所承受的荷载并不影响桥梁挠度,因此更不会造成桥梁主梁下挠和裂缝。

因此,根据以上的分析得知,在L大桥病害的原因中,预应力损失是造成主梁下挠、持续产生裂缝的主要原因。

三、L大桥预应力检测技术分析

在L大桥的病害检测时,选择采用了如下几种方式,如电磁效应检测法、声发射技术等,从而得知大桥的主梁下挠和裂缝病害主要是由于预应力损失造成的。

电磁效应检测法。这种检测方法是在1998年美国人GhorbanpoorAI提出的,检测预应力损失主要是用远程电脑和磁通量装置,将二者进行无线连接从而进行操控,在评测预应力损失的大小和预测预应力筋工作性能时根据磁通量泄露多少来进行分析。

(2)声发射技术。声发射技术检测预应力是美国人T.M.和Anlbom等人,在1997年研究的检测预应力损失的技术方式,在评定钢筋混凝土结构时,主要采取应力释放的形式,在我国的应用范围也比较广,并获得了较大的成功。

四、结论

L大桥是大跨径预应力混凝土桥梁,在施工期间和运营期间均在不同程度上出现了主梁下挠和裂缝的情况,在经过桥梁检测技术和通过不同层次的分析比较后发现,预应力损失是造成裂缝和主梁下挠的主要原因之一。预应力损失的原因非常复杂,对预应力各项损失进行精准的计算想当困难,因此都是通过分项法进行估算,从而得出相应的估算值。除此之外,

仅仅通过理论估算预应力损失尚有许多实际数据不能精确涉及;而且在施工和运营期间,预应力损失的干扰因素非常之多,如灌浆技术本身存在问题或者施工时施工不当,都让预应力损失无法准确的判断。因此,为防治桥梁病害,有效控制裂缝和主梁下挠情况的发生,必须理论结合测量,通过互相验证来获得精准的数据,这也是国际上对桥梁病害处理方式的新要求。

参考文献:

[1]詹建辉.特大跨度连续刚构主梁下挠及箱梁裂缝成因分析[J]:中外公路,2005(l):225

第11篇

我国境内桥梁数量众多,其质量直接影响着陆路交通的承载能力和使用效果。如果不采取有效的桥梁质量检测技术,就会引发安全隐患,影响桥梁的使用状态。

2现代桥梁检测工作的内容

2.1外观检测

桥梁外观检测主要是对结构区域的裂缝、挠度,外观整体尺寸、局部位移等情况进行检测。

2.2荷载检测

荷载检测主要是对桥梁所能够承受的荷载进行测量,其主要包括静载检测和动载检测。静载检测主要是测量桥梁在静载负荷过程中所发生的形变、位移等情况,以此判断桥体本身的质量、刚度和抗裂特性等。动载检测是为对桥梁施加激振力而使桥梁发生振动,测的相应的振动信号,得出相应的桥梁结构频率,从而确定其工作状态。

3现代桥梁检测技术及在工程中的应用

3.1GPRS技术在远程测量当中的应用

远程测量是现代桥梁检测工作当中的重要技术,其可以通过专网专项,将现场检测设备与远程控制中心网络相连接,并利用先进的检测仪器对传回的数据进行分析。这种技术的主要优势在于能够全天候对桥梁进行检测,数据处理速度较快,并且能够实现数据共享。但在实际应用的过程中,需要根据桥梁工程和检测工作的需求搭设专网,这些专网的针对性较强,不能被用于其它用途,因此不仅增加了技术成本的投入,还增加了资金成本的投入,需要进一步改进。

3.2神经网络的应用

在传统技术检测下,无法对桥梁整体细节受力情况进行充分的了解,在检测的过程中需要消耗大量的人力物力,并且检测数据还会受到各类因素的影响。而现代神经网络技术则可以建立起一个桥梁结构受力变化模型,通过人工神经网络方法构造BP模型,在桥梁结构受外力影响时建立映射关系,在实际检测时只需要对桥索的受力情况进行实地检测,就能够利用BP模型的映射获得桥索的受力值。

3.3数字图像处理技术的应用

现代数字图像处理技术已经成为了工程测绘当中应用的重要技术,其能够对桥梁受力检测过程中所产生的受力变化数据进行处理,使其形成图像数据,通过图像数据直接反应各种变化情况。而在现代计算机网络下,图片数据在传输过程中受到的影响较小,不会受到外界因素过多的影响,传导速度快,效率高,误差率较低。

3.4光纤应变传感器技术

在现代桥梁无损检测技术当中,应用比较广泛的是应变片电测技术,但是以往所使用的电阻应变片在检测时很容易受到桥梁周围环境当中的湿度和温度的影响,导致导线的电阻率改变。光纤传感器是21世纪初期的重要发明,其主要优势在于不用考虑其导电性能,对外界环境当中的温度、湿度以及电磁波等的干扰具有极强的抵抗作用。另外这种设备体积较小,能够对同一平面内的多个测试点进行全方位测控,还可以将其作为大型检测设备当中的辅助元件。光纤应变传感器利用光纤传输技术,对数据的采集和传输速度更快,加之现代光纤网络技术的不断发展,使得这一技术的应用范围更广,兼容软件更加丰富。其多点检测的优势能够保证整体检测时不会出现盲点,对桥梁各部分的应力变化基于全面的捕捉和分析。

4在实际工程当中的应用

以上海市郊某加宽桥梁为例,其主要是在原有桥梁基础上向右侧进行加宽,为拱桥结构,跨径为1fcu,e=fccu,min5.00m,桥面采用沥青混凝土铺设,两侧设有钢筋混凝土防撞墙,下部结构主要为U形桥台,并随桥面扩大而扩大。采用GPRS、神经网络、数字图像处理以及光纤应变传感器综合检测技术,分别对拱圈、拱顶、侧墙等进行检测。其中桥梁的左侧拱圈存在渗水情况,面积较大;左侧拱顶部分具有砂浆脱落情况,但范围较小;右侧防撞墙上具有渗水情况,面积较小;桥台及河床部分结构未见明显损伤,质量较好。

5结语

第12篇

[关键词]桥梁桩基础;无破损;检测技术

中图分类号:V448.15+1a 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)11-0154-01

引言

社会经济的快速发展,对桥梁等交通设施建设的要求也在不断的提高,而桥梁桩基础是桥梁工程的重要部分,其质量的好坏往往决定着桥梁的性能,但常规的检测方法又具有一定的局限性,因而研究无破损检测技术具有积极的意义,以下做简要的论述。

1.桥梁桩基础常见的病害及成因

桥梁桩基础是地基加固的主要形式,也是整个桥梁结构的承压构建,但是在施工中存在用料不规范、操作不按流程、施工队伍素质不齐、设备不精确、地质环境影响等,都会造成桥梁桩基的缺陷,而桥梁桩基常见的缺陷有以下几类。

1.1 桩基桩径缩小

桩径是决定桥梁竖向承压能力的关键指标,但桩径缩小是比较常见的施工问题,会导致抗弯能力减弱、承载不达标等问题,桩基桩径缩小主要有三个方面的原因:其一,地质构造含有承压水的地层时,地下水的冲刷导致砂浆流失,桩径缩小;其二,地质条件不良,桩基周围土层遇水后向桩孔中突起致使桩径缩小;其三,钢筋绑扎过密导致流动性差,部分钢筋外漏导致桩径缩小。在此类缺陷桩基中,需要对波形进行分析,产生相反的反射波,缩径越大,振幅就越大。

1.2 混凝土桩基沉渣

此类问题主要发生在施工过程中,在钻孔灌注桩进行混凝土灌注之前没有进行彻底的清洗,导致桩基本身的强度降低。混凝土桩基沉渣也有可能是没有及时进行灌注导致的,与施工的组织规划有关。当桩基础底部为弱风化围岩时,产生同向反射波,波速急剧下降,周期变长,主频变低;当桩基础很短强度高时,产生较强的同向反射波。

1.3 混凝土桩基离析

在桥梁桩基施工中,由于搅拌不均匀,成形之后的混凝土必然出现性能上的波动,如胶结不好,或者是桩孔内存在大量的积水导致骨料受到冲刷,在桩基沉积,但砂浆浮在骨料之上,造成桩基离析的问题。此类桩基础会出现波形小范围的畸变,严重时波峰会消失,最后出现低频合成波。

2.桥梁桩基础无损检测技术研究

2.1 人工激震动测技术研究

通过人工激励的方式产生地震波,地震波传递之后产生反射,接收器接受之后可以进行分析。由于地震波传播的介质是非均匀性的,必然会产生反射,地震波在桥梁桩基中出现衰减,波能转化为热能。如果桥梁桩基存在缺陷,波速降低,传播时间增加,地震波信号发生散射而衰减。根据传播方向和波动介质点振动方向的差异,可以将波形分为横波与纵波,其他形式的波也能分解为横波与纵波。横波传播方向与质点振动垂直,质点位置发生剪切应变,但横波只能在固体介质中传播。纵波是指传播方向和质点振动相同的波,由于交变拉压应力的存在,出现伸缩变形,在气体、液体和固体中都能传播。

在采用人工激震动测法检测桥梁桩基时,地震波遇到桩基缺陷产生反射波,反射波相关于缺陷桩基的阻抗。缺陷桩基界面阻抗不同时,就会产生地震反射波,发射波与入射波振幅的比值即为反射系数。传感器接收到波形的参数之后,如频率、声速、振幅等,对桩基的缺陷进行分析,可以判别桩基的问题,离析桩、缩径桩、断桩等缺陷在人工激震动测技术下,其波形的表现会出现差异,通过这些差异来进行鉴别。传统的桥梁桩基检测,在桩顶安装传感器,并进行激振,获取数据之后判断桩基的质量,但是传统的检测方式会有诸多的干扰,需要检测人员有较高的分辨能力。而人工激震动测法能有效分离干扰波,利用两点之间的缺陷时进行波速计算,有效应对深度缺陷的检测。

2.2 声波透射法

声波透射法是当前应用较为广泛的一种无损检测技术,声波在不同的介质中波形具有差异,在缺陷桩基中传播时可以体现出来。缺陷桩基的混凝土材料不均匀,产生不同声阻抗声学界面,声波沿着不同的蓝截面传播,衰减快,能量散射也比较严重。桩基混凝土中产生诸多的散射波和折射波,散射波与折射波相互叠加会有声能散失,声波在缺陷桩基中会绕着缺陷进行传播,传播路线不是直线,声时变大,声速减小。声波在遇到缺陷截面时发生多次的折射和反射,声能出现衰减,频率和波幅减小,整个波形发生畸变。在声波透射检测法中,需要在灌注之前预留孔道,并在预留的孔道中埋设声波探测管,移动探测仪和接收仪,移动时注意方向和高度,逐步获取桩基横截面的数据,由物理参数来判别桩基的完整性,声波透射法对桩基的孔径和长度要求不大。声波透射法的检测中,如果实测声速值低于混凝土声速临界值,可以判定桩基存在缺陷;所检测测点声速值很小,并且趋于收敛,判定时采用声速低限值进行,如果声速值低于底限值,则判定为异常桩基。

2.3 低应变动测法

低应变动测法对于桩长远远大于桩径的情况比较实用,用振动仪对桩顶进行激振,周围土体和桩身会产生振动,通过桩基本身的应变计将桩基振动的速度和加速度传递给接受装置。低应变动测法检测方法简单、速度快、范围广而被广泛应用,如果桥梁桩基本身存在断桩、缩径、扩径等差异性界面,弹性波在传播时产生反射,传感器对声波进行处理,以便进行数据分析。通过研究桩土之间的动态响应,达到判断桩基的长度及质量问题。随着技术的发展,低应变动测法检测的精确性也越来越高,受到广泛的重视。

2.4 高应变动测法

高应变动测法的成本低,其组成的部分包括传感器、分析仪、激振设备和测量仪等,主要用于检测桩基的竖向承压能力和桩基的完整性,在桩顶施加竖向载荷,然后收集桩基相关动力系数,主要是速度与力的时程曲线,进行分析计算,从而判断桩基的竖向承压能力和质量问题,高应变动测法在高程摩擦型桩基和摩擦型桩基的检测中比较常用。

3.桥梁桩基础无破损检测的技术要求

在进行桥梁桩基础无破损检测时,需要注意几个方面的技术要求:其一,桩头处理,处理桩头,确保清理干净,平面整洁、干燥,便于后续的检测;其二,桩基础的强度要求,由于是无破损检测,在检测中不能削弱桩基础的性能,一般要求达到桩基础龄期达到10天以上,能够很好的保护桩基础;其三,传感器的选择与安装,桩基础的缺陷检测需要保证精度,因而检测设备的选择和安装至关重要,传感器是核心设备,要求精度高、灵敏性好,安装位置要根据桩径的大小合理选择,避免漏测的情况,此外,传感器必须固定好,以免差生较大的误差,影响桩基础缺陷的分析;其四,所有的检测仪器必须无故障运行,同时仪器必须连接好,处于最佳的工作状态;其五,检测后的设备保养维护,桥梁施工现场的环境比较复杂,对仪器设备会有一定的影响,因而检测后需要进行设备的维护保养,为下次的检测打下良好的基础,同时也能避免成本上升的问题。

4.结语

桥梁桩基础是桥梁建设中的重要部分,对于桥梁的性能有很明显的影响,而桥梁是当今交通基础设施的关键,影响着社会经济的运行,因而研究桥梁桩基础的质量问题具有积极的意义。随着技术的发展,追求缺陷无损检测,既能达到质量控制的目的,又能节省成本,减少破坏作用,因而研究无破损检测技术十分重要。

参考文献