无损检测技术在公路桥梁中的应用研究陈明晖1张映2秦军3

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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无损检测技术在公路桥梁中的应用研究陈明晖1张映2秦军3

陈明晖1张映2秦军3

1.2扬州兆通工程试验检测有限公司;3扬州润达交通工程质量检测有限公司

摘要:随着当前我国社会和经济的不断发展进步,在路面工程的施工中越来越重视无损检测技术的应用。通过无损检测技术,可以实现现代化路面施工检测的新手段。作为一项现代化检测技术,无损检测技术在公路桥梁中的应用越来越广泛。

关键词:无损检测技术;公路桥梁;应用

引言

现今,随着社会经济的不断发展,无损检测技术在公路桥梁工程检测中的应用范围也越来越广泛,它具有一体化检测、智能检测及无损于等优点。它主要通过声、电、磁、光和射线等先进技术的使用,来实现对公路桥梁工程的检测,从而检测出存在于公路桥梁工程中的缺陷问题,以便保障公路桥梁工程质量。基于此,下文进行了有关研究分析。

1无损检测技术概述

无损检测技术是指在不损坏公路桥梁工程物的前提下,利用声波、电、光等科学技术手段,探测公路桥梁工程内部的公路桥梁工程质量情况。这种技术可以检测的项目非常多,如公路桥梁工程内部材料是否填充饱满、钢铁等衔接处是否封闭牢固、构件内部材料是否充实等,都可以通过无损技术检测出。这种检测技术不止可以在公路桥梁工程验收时使用,也可以在公路桥梁工程出现异常时进行检测使用,使用简单、环保,同时检测出的结果信息丰富,是目前公认的检测中优秀的技术。

2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。

3无损检测技术在公路桥梁中的应用

3.1路面平整度检测技术

对于路面的平整度检测,通过用到的仪器有连续式平整度仪和激光路面平整度测定仪,其中连续式平整度仪如图1所示。此外在公路桥梁的无损检测的整体应用中,超声波检查技术被广泛应用。在超声波检测技术中,其原理是利用超声波遇到物体会发生反射的特点,通过人工激发的超声波对公路桥梁进行检测,可以对公路桥梁在铺设过程中的质量进行检测,根据超声波的在介质中传播时的各个参数,可以分析公路桥梁内部的情况,判断其质量是否达到要求。

图1连续式平整度仪

3.2路面承载能力检测

在公路桥梁的整体的检测工作中来说,路面的承载能力的检测是十分重要的,常用的方法有激光弯沉测定仪法、自动弯沉测定仪法、落锤式弯沉仪(FWD)法等,在这些检测方法中,都用到响应反力系统,即利用槽钢和锚桩组成的系统通过液压系统或者千斤顶施加荷载,进行公路桥梁的承载能力的测试。在荷载施加的过程中,要逐步增大荷载,通过荷载传感器读取加载过程中的数据。在桩身发生变形或者沉降的时候,通过量测程序进行分级加载模式的荷载施加。对于不同的检测级别要求,可以采用不同的价值量,以提高整个加载过程的检测效果。

3.3路面抗滑能力检测

路面的抗滑能力也是公路桥梁在检测中的重要指标,对于抗滑能力的主要检测指标是路面摩擦系数,路面的摩擦系数的检测可以通过起源于英国的摆式摩擦仪或者目前常用的制动测距。目前的检测趋势主要集中于动态连续测量的手段,然而针对动态连续测试,目前在制造方面存在较大障碍,并且在检测时,需要完全制动检测车轮,这都导致检测的费用居高不下。另一种方法是通过测量机动车的减速度,判断机动车在完全制动时的最大减速度,进而得出路面的摩擦系数。近年来通过高分辨率激光测距仪器进行路面的检测,可以更为准确的研究定量化的指标。就目前我国的路面检测情况来说,常用的还是摆式摩擦仪,因此针对我国的量测手段需要进一步改进。

3.5混凝土检测

混凝土的强度直接决定着混凝土质量,所以混凝土的强度检测是其最重要的质量检测部分。在混凝土强度检测中,最常采用回弹检测技术,但是,该方法建立在混凝土表面和内部质量一致的前提下,只能通过混凝土表面硬度来推断混凝土强度。如果混凝土内外质量不一致,检测结果将会存在偏差。所以,混凝土强度的检测经常结合超声无损检测和回弹检测来进行,从而使检测结果的准确度得以保证。

在采用超声波回弹检测混凝土强度时,首先采用回弹仪弾击混凝土表面,记录表面的回弹值,然后使用非金属超声仪测量构件中的声特性。通过在混凝土中超声波的振幅、频率、速度和相位的变化来判断混凝土内的缺陷。在传播过程中,超声波一旦碰到混凝土中的缺陷,它的传播速度就相应的会变化,而工作人员就能结合声波的变化,确定混凝土内外质量的一致性。结合混凝土表面回弹值和混凝土中的声速测算混凝土的真实强度,该方法不会影响或破坏混凝土的承载能力和力学性能,具有一定的科学性。

3.6现场检测的技术故障处理

在进行公路桥梁的检测过程中,可能会出现检测信号中断等问题。因此对于检测过程中可能出现的问题需要有一定的判断和处理的能力。当检测时出现检测信号的中断,需要判断是哪部分的问题,可以首先在进行现场采样的过程中,往声测管中注水,若注到一定程度时异常现象消失,则说明声测管有问题;其次可以将换能器取出相隔一段距离放在空气中,若不出现波形图,则说明设备出现问题。此外还有可能出现桩头最后一测点声速、幅度急剧下降的现,在桩头部位的声参量出现急剧下降的情况,而混凝土的表现则是正常的,这说明在剔除桩头时,声测管与混凝土脱离或者混凝土局部破损,解决措施是可以针对异常部位进行浇水处理,保证测量工作的正常进行。

4应用无损检测技术时的注意事项

通过总结无损检测技术的应用实践,得出在应用无损检测技术时,应注意以下事项:(1)在实际应用中,无损检测技术易出现误差,它可能是人为造成的,也可能是由设备产生的。(2)无损检测技术在某些部位检测中,存在一定的局限性,具有较差的检测识别效果。(3)大部分无损检测技术具有的检测性能都非常单一,无法对公路桥梁工程施工质量进行全面整体的检测。为了解决以上问题,使其实际应用效率得以提高,并充分发挥其优点,避开其自身的不足。在公路桥梁工程施工中,我们可以制定合理的应对策略。比如:集成多种检测方法,采用综合检测,从而全面反映整体公路桥梁工程的施工质量水平。另外,对于其检测内容单一的不足,可以采用扩展检测内容的方法来进行弥补。同时,除了对公路桥梁工程结构内部缺陷情况进行检测外,无损检测技术还需要进行公路桥梁工程材料的结构损坏程度及耐久性等方面的检测,此外,也需要不断提高其检测精度。

结语

无损检测技术有很大的优点,虽然也有误差这个缺点,但相信在技术不断进步的未来一定会不断完善技术,使其更加精密,毕竟公路桥梁工程质量涉及到人们生活的方方面面,它的安全性直接影响到人民群众的财产安全,必须要给予最大的重视。无损检测技术不止可以用在公路桥梁工程领域中,对于其他领域同样可以使用,期望在各个领域应用的过程中会积累更多的经验,从而推动技术的进步和发展,让无损检测技术可以更好的应用到各个行业。

参考文献:

[1]马林,迟凤霞,张肖宁.综合应用无损检测技术评价沥青混凝土路面施工离析[J].公路,2009,12(4):113~118.

[2]徐德胜.沥青路面产生不平整的原因及综合提高方法探究[J].科技创新导报,2011,11(16):55.

[3]李朋朋,康敬东,赵晓蕾,等.红外热成像技术及其在沥青路面施工中的应用[J].建设机械技术与管理,2015,21(11):59~62.