【摘要】改革開放以來,我國道路建設(shè)進(jìn)入了飛速發(fā)展的階段,全國各級路網(wǎng)得到全面完善,隨之而來的是道路橋梁逐步出現(xiàn)老化問題,對道路橋梁的病害檢測也顯得尤為重要。無損檢測技術(shù)為我國道路橋梁的安全運行樹立了一道保障,但目前無損檢測技術(shù)在我國推廣和應(yīng)用中都存在諸多問題。本文旨在討論無損檢測技術(shù)的特點以及主要的應(yīng)用技術(shù)以及當(dāng)前存在的問題,并就這些問題提出了具備一定參考性的建設(shè)意見。
【關(guān)鍵詞】 無損檢測技術(shù);道橋工程;研發(fā)
隨著我國道橋建設(shè)技術(shù)的快速發(fā)展,道橋建設(shè)在施工技術(shù)以及建設(shè)材料上都取得了明顯的改進(jìn)。但傳統(tǒng)的道橋檢測技術(shù)存在測速慢、耗費時間、可靠性差、精度低,以及會破壞路面完整性等問題。因此,必須運用科學(xué)的檢測技術(shù)對道橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理化的分析,無損檢測技術(shù)就是最科學(xué)的選擇。無損檢測技術(shù)在道路橋梁的實際應(yīng)用中有哪些手段和問題,下面我們將一一討論。
1、無損檢測技術(shù)的特點
無損檢測技術(shù)指的是在不影響檢測物結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、構(gòu)建性能以及化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上,通過測定其物理指標(biāo),來判斷檢測物的結(jié)構(gòu)狀態(tài)、構(gòu)建性能以及化學(xué)性質(zhì)是否發(fā)生改變。無損檢測技術(shù)涵蓋了諸多學(xué)科內(nèi)容,該技術(shù)是以應(yīng)用物理學(xué)和現(xiàn)代材料學(xué)理論為基礎(chǔ)開展的。而隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,無損檢測技術(shù)也進(jìn)一步得到發(fā)展。
2、當(dāng)前無損檢測技術(shù)在道橋工程中應(yīng)用的具體措施和問題
我國當(dāng)前在對道路橋梁進(jìn)行無損檢測時,一般采取超聲波檢測技術(shù)、光纖傳感檢測技術(shù)以及探地雷達(dá)檢測技術(shù)。從一定程度上來講,無損檢測技術(shù)直接體現(xiàn)了一個國家的工業(yè)發(fā)展水平。
2.1超聲波檢測技術(shù)
超聲波檢測是針對道橋的空隙位置進(jìn)行檢測的技術(shù)手段,是利用瞬間應(yīng)力波的原理,由一種十分短促的機械撞擊來產(chǎn)生低頻應(yīng)力波,再將應(yīng)力波傳導(dǎo)至道橋結(jié)構(gòu)的內(nèi)部,由斷裂面反射回來。來自斷裂面及沖擊面的各種波會產(chǎn)生共振,這種共振可以被用來檢測道橋結(jié)構(gòu)的完整性,并記錄下檢測到的產(chǎn)生裂隙的位置信息。
在利用超聲波檢測技術(shù)對鋼管混凝土進(jìn)行檢測時,可以運用對穿檢測的方法對鋼管混凝土的內(nèi)部進(jìn)行檢測,這要求鋼管與混凝土之間連接性良好,并且鋼管混凝土內(nèi)部要呈現(xiàn)出緊實的狀態(tài)。因此,超聲波檢測技術(shù)雖然可以反映出道橋中是否存在有空隙,并對道橋開展綜合性檢測,但這種檢測實際上還是受到諸多影響,如采用其他材料的管道、管道相交相鄰的狀況等因素,都會影響到檢測的精準(zhǔn)度。
2.2光纖傳感檢測技術(shù)
我國光纖傳感檢測技術(shù)發(fā)展飛速,自上世紀(jì)70年代應(yīng)用以來,這項技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于我國的各項事業(yè)當(dāng)中。光纖傳感檢測技術(shù)在對道橋進(jìn)行檢測時,能夠?qū)蛄轰撍鞯乃髁突炷亮簝?nèi)部應(yīng)力進(jìn)行全面檢測。與傳統(tǒng)的傳感器相比較,光纖傳感檢測技術(shù)是將光信號為傳輸變換的載體傳輸信號的,光纖由石英玻璃制成,它具有耐腐蝕、耐高壓、絕緣等優(yōu)勢,可以再易燃易爆的環(huán)境中運行,穩(wěn)定安全,并且不會對檢測對象產(chǎn)生影響。而傳統(tǒng)的傳感器利用導(dǎo)線傳輸信號,是對電信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換和傳輸,容易受到環(huán)境的制約,在高溫及易燃易爆的環(huán)境中容易發(fā)生火災(zāi)影響檢測。
當(dāng)前,日本、美國等國家在光纖傳感技術(shù)上投入了巨大的資金進(jìn)行研究開發(fā),我國也在光纖傳感技術(shù)上投入了大量資金,搶占開發(fā)制高點。光纖傳感技術(shù)還具有自動化程度高、性能可靠、可實現(xiàn)分層檢測、觀測精度高、施工簡便以及成本可控等優(yōu)勢。
2.3探地雷達(dá)檢測技術(shù)
探地雷達(dá)檢測技術(shù)指的是將高頻電磁脈沖波以寬頻短脈沖的形式發(fā)送至地下,通過地下介質(zhì)反射回來的信息,對地下介質(zhì)反射回來反射波進(jìn)行記錄分析,來研究地下介質(zhì)的分布情況。探地雷達(dá)具有操作方便、高效、不受周圍環(huán)境影響、可進(jìn)行大范圍檢測等優(yōu)勢,可以精確的測定到缺陷區(qū)的深度和大小、形狀。在實際應(yīng)用中,可以對道路基層空洞及含水、道路面層厚度、擋土墻病害等問題進(jìn)行檢測,為城市道路“把脈”。例如,2014年,合肥市就引進(jìn)PCI對城市道路進(jìn)行檢測,以判斷城市道路的破損狀況。但目前,由于這種技術(shù)引進(jìn)價格昂貴,還未被廣泛應(yīng)用。
3、改進(jìn)無損檢測技術(shù)在道橋應(yīng)用的措施
3.1促進(jìn)行業(yè)內(nèi)檢測設(shè)備的研發(fā)
隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,我國科研人員也在不斷對無損檢測技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā),在很多領(lǐng)域也都取得了令人矚目的成績。但總體來講,我國無損檢測技術(shù)研究依舊在步他人后塵,在技術(shù)和產(chǎn)品的使用上依賴國外進(jìn)口。面對這種困境,我國無損檢測技術(shù)的研發(fā)人員更要奮起直追,從原理上掌握這項檢測技術(shù),并不斷提升產(chǎn)品開發(fā)、制作工藝水平,降低無損檢測技術(shù)成本,使其在國內(nèi)得到推廣應(yīng)用。目前,在這一方面,我國科研人員也在積極做著努力,例如,2016年10月山東科學(xué)院激光研究所就牽頭成立了“山東省激光檢測技術(shù)與傳感網(wǎng)重點實驗室產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”,對光纖傳感技術(shù)、激光技術(shù)和智能傳感檢測等技術(shù)進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā),以及如何高效的將其應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和安全檢測中。
3.2依靠現(xiàn)代科技發(fā)展突破檢測瓶頸
無損檢測技術(shù)的三種主要檢測方式都是從國外進(jìn)行引進(jìn)的,價格昂貴不利于在全國推廣應(yīng)用。當(dāng)前企業(yè)競爭的核心競爭力就是技術(shù)核心,一個國家的工業(yè)技術(shù)發(fā)展程度影響著國家在世界中的核心競爭力。因此,我國科研人員必須依據(jù)現(xiàn)代科技發(fā)展提供的便利,開展自主創(chuàng)新,加大研究力度,使我國行業(yè)檢測技術(shù)能夠有所突破。
3.3對行業(yè)檢測內(nèi)容進(jìn)行完善
在道橋工程的檢測中,還有許多新行業(yè)檢測技術(shù)亟待開發(fā),道路工程涉及面廣、內(nèi)容多,在檢測內(nèi)容方面還可以利用檢測設(shè)備對混凝土橋梁結(jié)構(gòu)、橋梁橋面結(jié)構(gòu)、道路路基路面的結(jié)構(gòu)密實度、橋梁地基的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及擋土墻病害的檢測等道橋工程開展全面的檢測,對行業(yè)檢測內(nèi)容進(jìn)行完善。
結(jié)語:
綜上所述,我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和各種交通基礎(chǔ)設(shè)施的完善建設(shè),使已建成的橋梁和高等級公路的安全問題成為行業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點。無損檢測技術(shù)在道橋工程中發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用,是對道路橋梁進(jìn)行安全檢測的有效手段。當(dāng)前我國無損檢測技術(shù)逐步取得了一些成績,但也同樣存在諸多問題和不足。在未來的發(fā)展中,我國應(yīng)加大對無損檢測技術(shù)的研發(fā)投入,爭取縮短與國外發(fā)達(dá)國家的差距,推動無損檢測技術(shù)的發(fā)展。
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