摘要:無損檢測是指以不損及材料將來使用和使用可靠性的方式,對材料、構(gòu)件進行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的評定。公路橋梁檢測中常用的無損檢測技術(shù)有:射線檢測法、超聲波檢測法、聲發(fā)射檢測法、雷達波檢測法、紅外檢測法等。無損檢測技術(shù)具有準確、簡單、快速、可靠、經(jīng)濟無損、實時的特點。
關(guān)鍵詞:無損檢測;技術(shù);公路橋梁
引言
近些年來,隨著檢測技術(shù)的不斷發(fā)展,無損檢測技術(shù)已經(jīng)逐漸被應(yīng)用到公路橋梁的病害檢測以及評價中。公路橋梁檢測是公路工程檢測技術(shù)新科學(xué)的重要內(nèi)容之一。無損檢測指的是將其他學(xué)科的各項先進技術(shù)有效、適當?shù)膽?yīng)用到公路橋梁工程檢測中,它集相關(guān)公路橋梁工程學(xué)科的基礎(chǔ)知識、儀器的開發(fā)研制、測試操作技術(shù)以及檢測理論于一體。公路橋梁無損檢測技術(shù)有成本低、無損、快速且可以提供各種信息與參數(shù)等特點,特別適用于公路橋梁的快速勘查。公路橋梁無損檢測技術(shù)的改進與發(fā)展,對工程質(zhì)量的保證具有十分重要的意義。
1無損檢測技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用
1.1頻譜分析檢測技術(shù)
頻譜分析檢測技術(shù)是一種對不同傳播介質(zhì)中傳播表面波的傳播頻率進行分析檢測的技術(shù)。檢測原理如下分析:對公路的路面進行一次短暫且快速的沖擊,將會產(chǎn)生一系列以此沖擊源為中心的頻率波,且會沿著地表向下傳播,同時也向四周傳播瑞雷面波,通過改變沖擊的方式和力度來改變?nèi)鹄酌娌ǖ男盘栴愋秃皖l率,這樣就能夠從傳感器中檢測出不同的波的頻率。采用頻率分析技術(shù),根據(jù)接收波的頻率變化來對不同深度的分層介質(zhì)進行力學(xué)性能分析,以實現(xiàn)準確、快速的檢測。
1.2超聲波檢測技術(shù)
超聲波檢測技術(shù)是一種根據(jù)介質(zhì)中分布在不同位置的傳感器所檢測到的超聲波在該介質(zhì)中傳播的波的各項參數(shù),判斷該路面的結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損壞狀況的檢測技術(shù)。通過測定超聲波的傳播時間來確定超聲波的傳播速度,從而根據(jù)傳播速度與介質(zhì)間的關(guān)系確定介質(zhì)的力學(xué)性能,比如抗折強度、抗壓強度和彈性模量,同時也可以判定介質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷。超聲波檢測技術(shù)造價合理、使用簡便等優(yōu)點使其在路基路面的工程實踐中得到了廣泛應(yīng)用。
1.3聲發(fā)射檢測法
聲發(fā)射檢測法的原理是:物體在力的作用下產(chǎn)生變形、甚至斷裂,導(dǎo)致應(yīng)力松弛,釋放出應(yīng)力波,那么物體內(nèi)部的微裂紋、缺陷的部位就是應(yīng)力波的聲源所在。用聲發(fā)射儀器記錄下聲發(fā)射源釋放出的彈性波信號,進行分析判斷出混凝土缺陷位置大小。聲發(fā)射檢測屬于動態(tài)檢測,可以檢測對結(jié)構(gòu)安全更為有害的活動性缺陷;對大型混凝土,可以在整體范圍布置足夠傳感器,一次加載就可以快速確定缺陷的位置,效率高;可以得到缺陷隨著時間、載荷、溫度等變化而變化的動態(tài)信息,適合預(yù)測;聲發(fā)射檢測還適合形狀復(fù)雜的幾何構(gòu)件,且對構(gòu)件的接近程度要求不高。然而,聲發(fā)射信號復(fù)雜多變難以提取、易受外界干擾造成信息的失真;聲發(fā)射檢測具有不可逆性,檢測過程中的信號不可能通過多次加載重復(fù)獲得,所以數(shù)據(jù)保存非常重要。
1.4雷達波檢測法
雷達波檢測法是利用發(fā)射天線將高頻電磁波(10-2000MHz)以短脈沖寬頻帶的形式向混凝土內(nèi)部發(fā)射,接收天線采集、接收雷達波的信號,根據(jù)參數(shù)(波形、波幅、同相軸和雙程走時)分析判斷出混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷位置。地質(zhì)雷達測損技術(shù)主要利用是雷達波的“折射—反射”原理。通過雷達設(shè)備對所得數(shù)據(jù)進行分析從而得到地質(zhì)雷達的圖像剖面,再依據(jù)剖面呈現(xiàn)出來的狀況判斷公路橋梁缺損狀況。當被檢測體中出現(xiàn)異常時,異常區(qū)與被檢測體的界面兩側(cè)的電性差異相對較大,而且會出現(xiàn)較為強烈的反射波。另外,這一界面同時也是物性的特變點,通常會產(chǎn)生繞射波,由于繞射波在時間剖面上以雙曲線的形式表現(xiàn)出來,所有其雷達圖像便會呈現(xiàn)出同相軸不連續(xù)且紊亂等現(xiàn)象。此時便可以判定出異常區(qū)域的位置與深度,并且可以最終判定公路橋梁的損壞程度、位置以及類型。
1.5紅外檢測法
紅外檢測法原理是:把混凝土構(gòu)件的紅外輻射轉(zhuǎn)變成可見的熱圖像,直觀地分析出物體表面的溫度分布。當物體表面溫度分布連續(xù)時,說明物體內(nèi)部也連續(xù)沒有缺陷;當物體表面出現(xiàn)溫度梯度時,說明構(gòu)件內(nèi)部有缺陷存在,根據(jù)圖像可以直觀判斷出缺陷空洞的位置及大小。紅外檢測法測量速度極快;操作方便安全、無干擾性;測量結(jié)果形象直觀,測量范圍較大;靈敏度高,測量精度較高,具有自動化、實時性特點。但是探測器在接收混凝土紅外輻射的同時,也會接收周圍環(huán)境的輻射,所以檢測時對環(huán)境的要求很高。
2無損檢測技術(shù)在公路橋梁檢測中應(yīng)用的改善對策
2.1充分利用現(xiàn)代科技
科技是第一生產(chǎn)力,只有現(xiàn)代科技不斷發(fā)展,未來才更有希望。我國目前應(yīng)用的先進的無損檢測技術(shù)最開始多是從國外進行引進的,價格都比較高,而我國目前的生產(chǎn)質(zhì)量水平不高,成本居高不低,限制了技術(shù)的運用與設(shè)備的發(fā)展。如果想要充分利用國外的先進技術(shù)就必須把技術(shù)轉(zhuǎn)化成為我國技術(shù)人員能夠掌握的技術(shù),通過不斷努力進行創(chuàng)新,提高我國的道橋無損檢測技術(shù)水平,以及在國際上的影響力。
2.2完善行業(yè)檢測內(nèi)容
道路與橋梁工程的質(zhì)量檢測由于受到環(huán)境的影響,存在著眾多的困難,由于結(jié)構(gòu)物多,需要檢測的數(shù)據(jù)非常龐大,涉及到的檢測技術(shù)不只一種,需要在前面講的幾種檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展新的檢測技術(shù),充分利用科技的力量,對復(fù)雜性的工程進行研究分析。一般對道路與橋梁工程進行檢測時,都是對其本身進行全方位的檢測,而不是只對某一根樁進行檢測,所以需要檢測技術(shù)行業(yè)不斷完善發(fā)展,促進檢測水平的全面提高。
2.3提高檢測人員素質(zhì)
道路橋梁的檢測工作是一項非常復(fù)雜的工作,首先需要對橋梁與道路本身的結(jié)構(gòu)與材料知識進行掌握,對檢測技術(shù)的應(yīng)用、檢測設(shè)備的使用都要進行全面的掌握,才能在實際的檢測過程中充分實現(xiàn)功能最大化。目前我國在道路與橋梁質(zhì)量檢測過程中,工作人員的素質(zhì)還不免全面,基層人員無法對先進的設(shè)備與技術(shù)進行全面掌握,這對檢測效果造成了一定的影響。在無損檢測技術(shù)的應(yīng)用中,要把基礎(chǔ)理論知識與實際的實踐進行緊密結(jié)合。我國道路與橋梁的數(shù)量眾多,需要的技術(shù)人員與施工人員數(shù)量也較多,專家要提前進行充分的培訓(xùn),了解檢測技術(shù)的基理與設(shè)備的工作原理,才能在實際的檢測中充分利用經(jīng)驗實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合。
2.4增強檢測設(shè)備的研發(fā)能力
我國的檢測技術(shù)在不斷進步,但依然落后于先進國家的普通水平,在設(shè)備的研發(fā)與生產(chǎn)中,同樣也難以拿出高質(zhì)量的檢測設(shè)備。在未來的研究中,需要不斷提高設(shè)備的研發(fā)能力,把技術(shù)充分地體現(xiàn)于設(shè)備的使用中,結(jié)合我國的實際市場需求,生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品。我國工業(yè)發(fā)展水平?jīng)Q定著檢測設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量,目前我國在質(zhì)量保證領(lǐng)域還做的不夠好,需要進一步引入質(zhì)量觀念,提高管理水平,把先進的理論體現(xiàn)到實際的工作當中去。
3結(jié)語
在當今經(jīng)濟飛速發(fā)展的時代,公路橋梁的檢測與維修早已不再局限于僅對工作性能、質(zhì)量的改善與維修,而是應(yīng)當具備高效、準確的特點。公路橋梁無損檢測技術(shù)也就在這種情況下應(yīng)運而生,它在很大程度上節(jié)省了工程的修復(fù)時間以及工程的造價,因此,公路橋梁無損檢測技術(shù)具有廣闊的發(fā)展、應(yīng)用前景。
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