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无损检测技术对公路桥梁的作用

 论文栏目:检测技术论文     更新时间:2018/5/16 8:32:10   

摘要为科学防范公路桥梁工程的损坏问题,应加大对无损检测技术的研究力度,本文重点探究无损检测技术在公路桥梁中的应用方式与注意事项。

关键词公路桥梁;无损检测技术;应用方式

无损检测技术以不损坏被检验对象本身性能为基础,综合运用多种物理、化学现象以及物理原理,对不同工程原材料、结构件、零部件进行全面准确测试与检验。

1、无损检测技术应用在公路桥梁检测中的作用

随着无损检测技术开始越来越被社会各界关注,将无损检测技术应用在公路桥梁施工检测过程中,具有如下作用:(1)能提升公路桥梁检测过程的安全性、可靠性,公路桥梁检测区域环境较为复杂,需合适检测技术支持,无损检测技术则很好地满足了这一要求;(2)能提高检测图像、数据的准确性,公路桥梁施工过程中会运用多种高科技技术,极大程度上提升了检测过程的难度;(3)能提升检测工作效率,通过应用无损检测技术,可在短时间内找准公路桥梁存在的问题,保障检测效率。同时,无损检测技术的应用范围较广,能应用在不同桥梁工程中。

2、公路桥梁现代化无损检测技术

表1无损检测技术分类与特征公路桥梁现代化无损检测技术分为表面缺陷检测与内部缺陷两种,具体分类与检测技术共同特征如表1所示[1]。在检测中工作人员应结合公路桥梁工程周边环境、地质条件等因素,选择恰当的无损检测技术。需注意的是,内部缺陷检测是公路桥梁检测工作中最须注意的地方,因此,本研究重点分析内部缺陷的无损技术,分为回声波无损检测技术、探测雷达无损检测技术以及声发射无损检测技术。

2.1声发射现代化无损检测技术。声发射现代化无损检测技术的原理为:在不同作用力的影响下,公路桥梁工程的力会出现断裂、变形,进而使得应力变得松弛,促使其释放应力波,让内部出现微裂纹,根据应力波声源位置确定内部缺陷部位。利用声发射仪器可检测出发射源弹性波信号,进而科学判定内部缺陷位置、大小,此种无损检测技术属动态形式,可用于检测公路桥梁工程中活动性缺陷,保障内部结构的安全性,针对公路桥梁工程中大型混凝土结构件,可在其整体中布置好传感器,以确定内部缺陷情况,准确找到缺损位置。声发射现代化无损检测技术具备检测效率高、获取动态检测数据等优点,其对于构件本身要求不高,检测过程中会跟随荷载、时间、温度的变化而获得对应数据,因此,其主要适用于提前预测过程,在检测复杂几何构件时也可考虑这一技术。需注意的是,应用这一技术时不可多次加载其信号,以避免出现检测数据不准确问题。

2.2探测雷达现代化无损检测技术。探地雷达现代化无损检测技术以传感器为基础,结合检测需求,选择恰当的传感器装置,用匀速经过检测位置的表面开展检测工作,当前探地雷达检测技术加入了电磁回声的技术模块,能有效进行工程测量,其接收器可借助公路、桥梁工程原材料表面、工程结构获取准确的反射信号,以了解探测位置情况。该无损检测技术具备速度快、应用覆盖范围广等优点,可在一定程度上描绘空洞程度,与X射线相比无放射性,其安全性较高,获取的数据也较为准确。同时,探地雷达无损技术可应用在通道较多的工程检测中,有利于达到检测预期目的,从而提升检测过程的效率、质量。因此须加大对无损检测技术的研究力度,综合考虑多种内外部因素,合理运用无损检测技术,提升工程检测准确率。

3、公路桥梁中无损检测技术的合理选择方法

无损检测技术的类型较多,在公路桥梁中进行检测时,应根据工程的实际情况,并结合其具体缺陷类型,选择恰当检测技术,如表2所示:

4、公路桥梁常用无损检测仪器与设备

4.1射线无损检测仪器。射线检测设备是常用无损检测仪器,以X射线检测为原理,其可直接穿透不同物体,在穿透过程中可与物体中物质发生化学反应,促使原子电离后让物体某一种或多种物质出现荧光,当检测位置有缺陷时,射线强度会出现较大变化,检测人员可根据其强度变化判断公路桥梁工程中存在缺陷位置以及大小,并采取针对性修补方式,从而提升公路桥梁工程质量。

4.2抗滑无损检测仪器。抗滑无损检测仪器也是常用测量设备,主要有横向力系数、不完全刹车式摩擦系数以及刹车式摩擦系数等多种检测仪器,最常用的是第一种,其在公路桥梁工程检测过程发挥着无可替代的作用。

5、无损检测技术的应用实践

本研究以某高速公路的“后张混凝土梁”为对象,采取“回声波”法进行无损检测。进行后张法时,钢筋的主要作用在于承受整体负荷,当混凝土基本初凝后,把钢筋放入埋好的管道中,再对其张拉,在构件两端固定,利用高压设备在管道灌入水泥浆,于混凝土、钢筋间形成强有力的粘合剂,并把空洞填充好,该应用案例研究意义:通过实验充分采集、分析在冲击作用后产生的反射信号,利用回声波法检测混凝土梁是否存在孔洞。为在试验中还原多种检测过程,因此准备了较多已经缺损的测试横梁,通过对比其分析率,确定恰当的球轴承及穿透深度与所需波长,其中较强穿透深度=较大球轴承=长波长;所需波长=短波长=高分辨率=较小球轴承。横梁中较恰当的球轴承直径等于10mm。在开展试验时,利用传感器计算出混凝土相应速度、通过固体混凝土区域频率,进而计算出测量速度,开始实地探测时测试横梁侧面,经过试验可知:被测试的全部横梁后部墙(fT)频率都等于同一批混凝土横梁频率。经过试验计算出空管道频率响应,结果说明(fT)的初始峰值从普通混凝土的4.9变动,如频率更高会出现新峰值,即表明此为中空管道。操作员会影响有效反应、纯净输入信号相应的成功利用率,在回声波法的支持下,测试结果说明即便管道是塑料构成的,但也能够分辨出完全中空管道、充注管道的基本差别,从而判定其是否存在空洞。

6、结语

综述,无损检测技术被广泛应用在公路桥梁工程检测过程,不仅能有效检测出工程缺陷,提升检测过程的效率与质量,还可及时采取工程修补措施,有利于科学延长公路桥梁工程使用年限。

参考文献:

[1]王涛涛,刘军.探析桥梁无损检测及检测信息集成分析技术及其重要性[J].中国管理信息化,2017,20(1):85-86.

作者:杨睿 单位:山西高速公路工程检测有限公司

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