【摘要】近年來,我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷提高,同時也推動了道路橋梁行業(yè)的發(fā)展。在道路橋梁等基層設(shè)施不斷強(qiáng)化的同時,一定程度上帶動了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。本文主要對橋梁檢測技術(shù)進(jìn)行分析,并探討了其在道路橋梁中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】橋梁施工;檢測技術(shù);應(yīng)用
一、橋梁施工中常用的檢測技術(shù)
⒈無線電檢測技術(shù)
無線電檢測技術(shù)主要用來檢測橋面是否存在裂縫,以及裂縫的深度和大小,從而進(jìn)一步評估橋梁內(nèi)部損傷的嚴(yán)重程度。在橋梁施工過程中,由于混凝土質(zhì)量以及保養(yǎng)等因素的影響,橋面會出現(xiàn)大小深度不一的裂紋,為獲取這些裂紋對橋梁的損失情況,檢測人員通常會采用無線電對橋面進(jìn)行檢測。如果橋面裂痕較深且跨度較大的話,依靠肉眼便可以確定該橋梁橋面已經(jīng)受到較為嚴(yán)重的損傷。但是有的橋面裂縫是無法靠肉眼觀測就能夠判斷的。針對于這種橋面裂縫,就必須要使用無線電檢測技術(shù)。無線電檢測技術(shù)的基本方法是將無線電波作用于待檢橋面之上,而后采集相應(yīng)的傳感收集器的相關(guān)數(shù)據(jù),根據(jù)反射電波的時間和強(qiáng)度來確定路面裂縫的損傷情況。無線電波可以在空氣中傳播,卻無法在大部分固體介質(zhì)中傳播,比如建設(shè)橋梁所用的鋼筋混凝土,當(dāng)無線電波接觸到這些固體介質(zhì)時就會發(fā)生反射,按照原路返回發(fā)射點(diǎn)。當(dāng)橋面上已經(jīng)產(chǎn)生了裂縫時,無線電波可以在裂縫中傳播,裂縫越深,傳播時間通常就越長,同時在傳播過程中的損耗也就越大。因而反射電波接收的時間越長,強(qiáng)度越弱,則橋面裂縫的損傷程度就越深。
⒉自感應(yīng)檢測技術(shù)
自感應(yīng)檢測技術(shù)屬于預(yù)埋式橋梁檢測方法,能夠適應(yīng)于各種不同的環(huán)境,且具備一定的準(zhǔn)確性,因而被廣泛應(yīng)用于橋梁檢測之中。該檢測技術(shù)的原理是通過檢測橋梁內(nèi)部離子的電導(dǎo)率,從而判斷內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否發(fā)生變化,以及這種變化對橋梁內(nèi)部應(yīng)力所產(chǎn)生影響的大小。建設(shè)橋梁主要用到的材料是鋼鐵和水泥。鋼鐵容易發(fā)生銹蝕,在鋼鐵銹蝕的過程中,其中的單質(zhì)鐵與空氣中的氧氣以及滲入橋梁內(nèi)部的水一起反應(yīng)從而生成二氧化三鐵和氫氧化鐵,也就是鐵銹的主要成分。其中,氫氧化鐵在水中發(fā)生電離,電離出三價鐵陽離子以及氫氧根離子;而水泥的主要成分是各種硅酸鹽,雖然硅酸鹽一般難溶或微溶于水,但是還是會有一小部分在水中發(fā)生電離,如果水泥結(jié)構(gòu)受到破壞,其電離過程一定會受到相應(yīng)的影響。因此當(dāng)橋梁內(nèi)部的鋼筋出現(xiàn)銹蝕或者混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時,橋梁內(nèi)部的離子含量就會發(fā)生明顯變化,進(jìn)而改變橋梁內(nèi)部的導(dǎo)電率,自感應(yīng)檢測技術(shù)就是對這些因子的變化進(jìn)行檢測分析,從而了解橋梁內(nèi)部應(yīng)力分布和突變,進(jìn)而確定缺陷位置和程度。
⒊沖擊波檢測技術(shù)
沖擊波檢測技術(shù)主要用于檢測橋梁內(nèi)部構(gòu)造是否存在空洞以及空洞的大小和深度,其原理是橋梁內(nèi)部空洞在沖擊波的作用下會產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖波,而脈沖波的波形和強(qiáng)弱恰好反映了內(nèi)部空洞的位置及大小情況。當(dāng)沖擊波作用于檢測區(qū)域時,如果檢測區(qū)域內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在損傷,那么就會產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖波,檢測人員只要對產(chǎn)生的脈沖波進(jìn)行分析處理即可得到檢測區(qū)域內(nèi)部是否存在中空情況以及裂紋分布情況。但是沖擊波檢測技術(shù)在對橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)損傷進(jìn)行檢測的時候,往往會有很大的局限性。因為,沖擊波如果過大,其對橋梁本身就會造成一定的破壞,這與橋梁檢測的根本目的是完全相悖的。因此,在使用沖擊波檢測技術(shù)的時候,所釋放的沖擊波強(qiáng)度一般都比較小。而沖擊波強(qiáng)度越小,其在橋梁內(nèi)部所能夠傳播的范圍也就越小,由于橋梁內(nèi)部損傷而產(chǎn)生的脈沖波的強(qiáng)度也隨之減小。也就是說,沖擊波檢測技術(shù)為了能夠更好的得出相關(guān)結(jié)論并不對橋梁造成損壞,其所能夠檢測的范圍是比較小的。如果要對整個橋梁進(jìn)行檢測,使用沖擊波檢測技術(shù)相較于其他幾種檢測技術(shù)而言更加的費(fèi)時費(fèi)力。
二、檢測技術(shù)在道路橋梁中的應(yīng)用
⒈圖像技術(shù)的應(yīng)用
圖像技術(shù)主要是以處理并分析圖像為基礎(chǔ)的,其主要的目的就是圖像實用技術(shù)與實現(xiàn)的方法。將圖像技術(shù)應(yīng)用在道理橋梁的工程建設(shè)中,主要有紅外成像技術(shù)與激光全息圖像攝影技術(shù)。
⒉超聲波檢測技術(shù)的應(yīng)用
該檢測技術(shù)主要是利用瞬間應(yīng)力波的原理來對道路橋梁內(nèi)部空隙進(jìn)行相應(yīng)的檢測。使用小鋼球來對混凝土的表層敲擊,通過短暫撞擊而產(chǎn)生的低頻應(yīng)力波,將其傳到道路橋梁的結(jié)構(gòu)內(nèi)部,并在出現(xiàn)斷裂的位置進(jìn)行反射回來,進(jìn)而對反射波的形態(tài)進(jìn)行分析,并對空隙位置的狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。
⒊激光檢測技術(shù)的應(yīng)用
激光本身具有一定的相干性與衍射性以及方向性,所以,在路面的檢測工作中,對激光遇強(qiáng)則強(qiáng)的原理進(jìn)行了充分的利用。一旦激光的光強(qiáng)出現(xiàn)變化,激光的電流就會產(chǎn)生變化。同時,針對光電流與位移之間的關(guān)系,就可以通過對光電流的變化來進(jìn)行位移變化量的計算。
⒋頻譜分析技術(shù)
該檢測技術(shù)主要的工作原理就是對于在各種介質(zhì)中表面波傳播的頻率特點(diǎn)分析。在路面的結(jié)構(gòu)表面施加一力錘的瞬間垂直沖擊力,進(jìn)而獲取以震源為中心并向四周特定深度傳播的不同頻率分布波。通過使用不同重量以及不同類型的力錘,進(jìn)而獲取相應(yīng)的頻率分布瑞雷面波,并把所采集到的瑞雷面波放置在傳感器中,對波傳播的頻率進(jìn)行相應(yīng)的檢測。
三、鋼筋混凝土簡支板梁缺損狀況變權(quán)評定方法
首先,通過橋梁檢測結(jié)果,根據(jù)部件缺損程度,例如大小、多少以及輕重,缺損對結(jié)構(gòu)使用功能的影響程度以及缺損本身的發(fā)展變化狀況。
其次,根據(jù)技術(shù)手冊以及權(quán)威專家意見,同時結(jié)合地方公路橋梁的實際情況,對橋梁各部件的權(quán)重作必要的調(diào)整。再進(jìn)行變權(quán)操作,即將所有部件中不具備的某項或某幾項部件的權(quán)重按比例重新分配給其他各項。但仍然保持總權(quán)重為總分100,且各部件的權(quán)重在總權(quán)重所占比例并未發(fā)生變化,以保證各部件相對于整個結(jié)構(gòu)的重要性。
再求出橋梁缺損狀況指數(shù)BCI。根據(jù)上述數(shù)值進(jìn)行加權(quán)平均即為BCI,其定義如下:
其中,Ri為各部件的評定標(biāo)度;Wi為各部件權(quán)重;=100;BCI為橋梁的缺損狀況指數(shù),當(dāng)指數(shù)越高則表示橋梁結(jié)構(gòu)越好,缺損越少。
四、結(jié)語
我國橋梁建設(shè)的整體質(zhì)量仍有待改進(jìn)和加強(qiáng),因此探索出先進(jìn)的橋梁檢測技術(shù),對我國橋梁建設(shè)的改革創(chuàng)新以及工程質(zhì)量的保證有著十分深遠(yuǎn)的影響。
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