羅 偉,龔 濤
(1. 九江市路橋工程處;2. 九江市公路管理局直屬分局)
(1)檢測內(nèi)容。公路橋梁建成并正式投入使用之后,由于各種因素的影響,如環(huán)境因素和車輛荷載等,其性能會逐漸衰退,從而在很大程度上影響到公路橋梁的穩(wěn)定性和安全性,給人們的出行埋下安全隱患。裂縫、鋼筋銹蝕以及混凝土碳化是導(dǎo)致公路橋梁病害的主要原因。因此,公路橋梁的檢測內(nèi)容應(yīng)該主要針對橋面的鋪裝、排水設(shè)施及伸縮縫,復(fù)核橋墩臺結(jié)構(gòu)的尺寸、傾斜、位移、沉降情況,檢測橡膠支座老化變形情況、錯位脫空現(xiàn)象、鋼件的銹蝕性和支座組件的完整性等等。
(2)檢測質(zhì)量控制。由于絕大多數(shù)公路橋梁施工單位的性質(zhì)屬于個體經(jīng)營,在實際施工環(huán)節(jié)中,對于施工方案的制定,他們往往不太重視,再加之他們對于施工技術(shù)規(guī)范的正確認(rèn)識還存在很大的問題,因此,公路橋梁試驗檢測質(zhì)量控制的關(guān)鍵部分便是施工過程的質(zhì)量控制,主要包括三大環(huán)節(jié),即相關(guān)政府部門的監(jiān)督、監(jiān)理單位的定期或不定期的抽檢以及施工單位的內(nèi)部檢查。其中監(jiān)理單位的抽檢要求相關(guān)監(jiān)理部分必須切實執(zhí)行與落實“事前、事中以及事后”這三層監(jiān)理機(jī)制,及時發(fā)現(xiàn)施工環(huán)節(jié)中可能存在的各種問題,并在第一時間采取有效措施予以解決。而施工單位的內(nèi)部檢查要求施工單位必須建立并不斷完善相關(guān)試驗檢測制度,引進(jìn)優(yōu)秀的質(zhì)檢人員和專業(yè)技術(shù)水平較高的試驗檢測人員,加強(qiáng)專業(yè)工地實驗室的建設(shè)。此外,針對等級較高的公路橋梁,在進(jìn)行路面施工作業(yè)時,應(yīng)該充分利用計算機(jī)實現(xiàn)施工質(zhì)量的動態(tài)監(jiān)督控制。并且,對于較為關(guān)鍵的施工工序或某些較為重要的部位,應(yīng)該進(jìn)行重點監(jiān)控,以此實現(xiàn)試驗檢測對公路橋梁施工質(zhì)量的控制。
在公路橋梁損傷檢測中,依靠紅外成像原理進(jìn)行檢測是檢測技術(shù)中較為常用的一種方式。當(dāng)公路橋梁出現(xiàn)損傷或裂縫時,紅外線及其周圍會呈現(xiàn)出不同的特征,在實際檢測過程中,可以通過紅外熱像儀將檢測目標(biāo)的紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌虮蝗庋鬯匆姷臒釄D像。然后,將底片放置在混凝土構(gòu)件后,應(yīng)用射線檢測技術(shù)進(jìn)行檢測。通過射線檢測能夠?qū)γ舾械灼l(fā)射伽馬射線或X 射線,從而生成了空洞圖片,從這些生成的空洞圖片中,便能夠明確判斷公路橋梁的鋼筋斷裂位置和實際空洞程度。另外,利用105~110 Hz 的超高頻短脈沖電磁波,可以對孔道的定位和混凝土鋼筋的定位進(jìn)行探測,并且可以探測其疲勞和缺陷等電渦流的實際大小。通過電渦流的大小變化情況,便可以對材料表層的缺陷情況進(jìn)行明確的判斷。但需要注意的是,這種建材技術(shù)在一定程度上給人體帶來輻射影響,因此,在實際應(yīng)用過程中,應(yīng)該采取有效措施對檢測儀器的射線源或檢測裝置實施防護(hù)。
光纖傳感器技術(shù)能夠有效轉(zhuǎn)換外界的物理能量,使外界的各種物理能量被轉(zhuǎn)化成能夠被相關(guān)儀器直接測量出來的光信號,從而實現(xiàn)收集狀態(tài)指標(biāo)的目的。光纖傳感器檢測技術(shù)的優(yōu)點十分明顯,不僅耐腐蝕性能和耐高溫性能好,同時具有較好的絕緣性能和較強(qiáng)的適應(yīng)性能,即便在易燃易爆環(huán)境下,也仍然可以正常運行,具有非常廣闊的發(fā)展空間。該技術(shù)的作用機(jī)制主要是利用光速的基本規(guī)律,即對光開始離開傳感器再抵達(dá)反射裝置,最后返回原點所用的時間進(jìn)行精密的計算,以這樣的方式來計算公路橋梁各個部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化情況進(jìn)行準(zhǔn)確地判斷。沿著長度方向,多層反射傳感器可以將反射鏡科學(xué)合理地設(shè)置在公路橋梁的各個部位,在應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行檢測時,必須充分確保反射鏡的檢測精度,通常情況下,檢測精度應(yīng)該在±0.15 mm 以下。光纖傳感器的原理圖如圖1 所示。
圖1 光纖傳感器的原理圖
在進(jìn)行公路橋梁的檢測中,應(yīng)用超聲波檢測技術(shù)能夠有效降低檢測的風(fēng)險,從而提高檢測的安全性。具體應(yīng)用主要包括兩個方面:一方面,超聲波檢測技術(shù)能夠檢測塑料管道和金屬中的空洞現(xiàn)象。并且能夠檢測到空洞的具體深度、單元的厚度以及加強(qiáng)區(qū)的距離,有助于及時進(jìn)行灌漿和修補(bǔ)。另一方面,超聲波檢測技術(shù)通過利用超聲波引起的瞬間共振,可以將較低頻率的應(yīng)力波傳到公路橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu),然后從發(fā)生斷裂的地方反射出來,因而可以非常準(zhǔn)確地測試出公路橋梁各個結(jié)構(gòu)的完整性,并能夠準(zhǔn)確定位出現(xiàn)裂縫的位置。同時,超聲波檢測技術(shù)通過探頭可以發(fā)射出適宜在混凝土結(jié)構(gòu)中進(jìn)行傳播的同頻率的超聲波,從而檢測出超聲波在被檢測物體中的傳播時間,最后便可以通過相關(guān)關(guān)系,計算出強(qiáng)度推定值,得出混凝土的質(zhì)量。根據(jù)超聲波徑向傳播時間t 與半周長傳播時間tsp 的關(guān)系,tsp =πvctc/2vsp,vsp 約為5.4 km/s,vc 約為4.5 km/s,即tsp=1.3tc。
綜上所述,在新時期背景下,由于環(huán)境的變化以及各種不確定因素的影響,我國高速公路橋梁所存在的問題也越來越多,為人們的安全出行埋下安全隱患。因此,公路橋梁檢測質(zhì)量控制已經(jīng)成為當(dāng)前的重要任務(wù)。我們認(rèn)為,必須認(rèn)真分析射線檢測技術(shù)、光纖傳感技術(shù)以及超聲波檢測技術(shù)等公路橋梁的常規(guī)檢測技術(shù),探討各項檢測技術(shù)在公路橋梁中的實踐應(yīng)用,才能夠有效控制公路橋梁的質(zhì)量,確保其穩(wěn)定性和安全性。
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