李國(guó)輝

(雞西高速公路管理處，黑龍江 雞西 158100)

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在道橋工程施工中的具體應(yīng)用

1.1 技術(shù)特征

在不影響機(jī)械設(shè)備性能的情況下，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以通過(guò)測(cè)定沒(méi)有物理量來(lái)判斷機(jī)械設(shè)備的整體構(gòu)建組成，除此之外，作為高新技術(shù)的產(chǎn)物，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用物理學(xué)的發(fā)展為無(wú)損檢測(cè)奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，而隨著互聯(lián)網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，也為我們的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)提供了更加現(xiàn)代化的測(cè)量工具。

1.2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在我國(guó)道橋工程施工中的應(yīng)用及存在的問(wèn)題分析

(1)超聲波

在道橋工程施工中，橋梁中的空隙位置一般都是運(yùn)用超聲波來(lái)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)的，其檢測(cè)的原理是利用瞬間應(yīng)力波的運(yùn)動(dòng)軌跡，利用短促的機(jī)械撞擊來(lái)產(chǎn)生低頻應(yīng)力波，進(jìn)而傳導(dǎo)到機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部，然后再由斷裂面直接反射回來(lái)。超聲波在道橋工程施工中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的時(shí)候，主要是對(duì)工程聲測(cè)管測(cè)外壁間的近距離進(jìn)行測(cè)量，檢查聲測(cè)管到是否暢通，在檢測(cè)完畢之后還要向聲測(cè)管內(nèi)灌水，并通過(guò)深度標(biāo)志將超聲波發(fā)射與接收轉(zhuǎn)換器放置在聲測(cè)管道的測(cè)點(diǎn)位置上，然后再將超聲波發(fā)射，與轉(zhuǎn)化設(shè)備始終保持在固定的高度上，將二者進(jìn)行同步升降，要求測(cè)量間距控制在250 mm范圍之內(nèi)，并實(shí)時(shí)記錄接收信號(hào)的曲線，讀取周期值，顯示頻譜曲線。而對(duì)于工程施工中容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的區(qū)域，我們的施工技術(shù)檢測(cè)人員還需要對(duì)其進(jìn)行重復(fù)測(cè)量。

(2)光纖傳感技術(shù)

現(xiàn)如今在我國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展中，光纖傳感器的使用范圍相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較廣泛的，尤其是在土木工程中的應(yīng)用更是非常普遍，而在道橋工程中主要是用于測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部應(yīng)力以及混凝土結(jié)構(gòu)的變形等問(wèn)題。除此之外，我們的施工技術(shù)人員還利用光纖傳感器來(lái)檢測(cè)道橋橋梁的整體運(yùn)行健康狀況，并對(duì)道橋的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)性的分析，光纖傳感器作為全新的應(yīng)變傳感器，在道橋工程中的使用頻率非常之高，它可以通過(guò)預(yù)埋來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部物理量進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量，同時(shí)也可以直接將其粘貼在測(cè)量結(jié)構(gòu)的表面來(lái)進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。而采用預(yù)埋方法主要檢測(cè)的是道橋工程施工中混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部損傷情況以及內(nèi)部損傷之后發(fā)生的應(yīng)變反映，然后在根據(jù)應(yīng)變關(guān)系曲線來(lái)進(jìn)一步推算出混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷方式及形成原因。我們的專家學(xué)者通過(guò)對(duì)道橋工程施工中混凝土的相關(guān)實(shí)驗(yàn)論證，表明光纖測(cè)試的荷載能力要比應(yīng)變片測(cè)試的線性高好幾個(gè)數(shù)量級(jí)，也就是說(shuō)我們的施工技術(shù)人員需要在實(shí)際的道橋工程施工中，及時(shí)解決光纖的布設(shè)問(wèn)題，只有這樣才能夠保證道橋工程長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。一般來(lái)說(shuō)我們的施工技術(shù)人員可以采取以下幾種方法來(lái)防止傳感器造成機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)損壞：

首先，施工技術(shù)人員可以將一根金屬套管直接套在光纖傳感器上，然后將其與傳感器一起埋入混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中，當(dāng)混凝土進(jìn)行澆筑之后，施工技術(shù)人員再將混凝土澆筑之前的金屬導(dǎo)管取出來(lái)，這樣一來(lái)光纖傳感器就可以與混凝土進(jìn)行完美固結(jié)，而且這種操作方法還不會(huì)影響到混凝土自身的密度，也不會(huì)因?yàn)闈仓鴵p壞傳感器。

其次，施工技術(shù)人員還可以在鋼筋的表面開(kāi)一個(gè)凹槽，這個(gè)凹槽正好可以讓光柵中的裸纖直接鑲嵌進(jìn)凹槽中，這也可以對(duì)光纖起到保護(hù)的作用，而且這種做法還不會(huì)損害到鋼筋的整體質(zhì)量，除了這種方法之外，施工技術(shù)人員還可以將光纖傳感器直接粘貼在鋼筋上，這種方法對(duì)測(cè)量鋼筋的應(yīng)力是非常準(zhǔn)確，但是這種方法只能適用在地平面以上的鋼

筋區(qū)域，對(duì)于地面以下的鋼筋，必須在地下粘貼傳感器，不僅操作起來(lái)非常麻煩，而且隨著時(shí)間的推移，土壤還會(huì)不斷腐蝕傳感器，從而導(dǎo)致傳感器失靈，降低了測(cè)量的精準(zhǔn)度。

2 目前改善道橋無(wú)損檢測(cè)的方法及對(duì)策

2.1 聲發(fā)射法檢測(cè)

在道橋工程施工中，會(huì)涉及很多的固體材料，這些固體材料的內(nèi)應(yīng)力一旦產(chǎn)生變化，也會(huì)直接產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)，而在材料加工和使用的過(guò)程中有很多因素都會(huì)引起內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生變化，像位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)、裂紋、擴(kuò)展和負(fù)荷變化等等。當(dāng)?shù)罉蚬こ讨械幕炷两Y(jié)構(gòu)在荷載作用下發(fā)生變形的時(shí)候，混凝土自身的結(jié)構(gòu)也必定會(huì)發(fā)生變化，比如說(shuō)出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象就經(jīng)常出現(xiàn)，而裂紋出現(xiàn)之后往往都會(huì)以波的形式釋放自身的能量。施工技術(shù)人員在利用聲發(fā)射法對(duì)道橋工程進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，只需要將聲發(fā)射器直接放在需要檢測(cè)的部位上即可，然后在檢測(cè)不同位置收集到的聲波時(shí)間差，這樣就可以非常清楚的知曉問(wèn)題出現(xiàn)的位置信息。然后在運(yùn)用聲波發(fā)射器對(duì)問(wèn)題位置進(jìn)行檢測(cè)。

2.2 無(wú)人機(jī)檢測(cè)技術(shù)

在傳統(tǒng)的檢測(cè)中，使用最多的一種檢測(cè)儀器就是人工望遠(yuǎn)鏡，但是技術(shù)人員在對(duì)一些大型的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，運(yùn)用這種方法就不太現(xiàn)實(shí)，由于在道橋設(shè)計(jì)中，很多橋梁的結(jié)構(gòu)都是大型的鋼架結(jié)構(gòu)，這種橋梁的整體結(jié)構(gòu)非常龐大，技術(shù)人員要想采用人工望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行檢測(cè)的話，就必須要將技術(shù)人員懸掛在橋梁的下方，下方的維修人員對(duì)其進(jìn)行操作，這樣一來(lái)不僅會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而且由于人工望遠(yuǎn)鏡是人為操作的，所以在實(shí)際的操作過(guò)程中必定會(huì)忽視一些細(xì)節(jié)，這也為道橋橋梁的質(zhì)量埋下了安全隱患。而利用全新研發(fā)的加載傳感器裝置的無(wú)人機(jī)檢測(cè)技術(shù)之后，可以極大的優(yōu)化導(dǎo)航技術(shù)，保證無(wú)人機(jī)可以在距離橋梁梁地面的范圍區(qū)間內(nèi)飛行，而操作人員只需要控制遙控設(shè)備就可以在地面上完成對(duì)橋梁柱面、底面以及橋梁橫梁等相關(guān)構(gòu)建的拍攝和取證工作。

[1] 趙海濤.基于交變磁場(chǎng)測(cè)量技術(shù)的金屬表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2004.

[2] 吳新璇，張仁瑜.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在建設(shè)工程中的應(yīng)用與發(fā)展[A].第六屆全國(guó)建筑工程無(wú)損檢測(cè)技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C].2014.

[3] 趙育臺(tái)，黃丹青.地質(zhì)雷達(dá)與公路無(wú)損檢測(cè)技術(shù)[A].第六屆全國(guó)工程地質(zhì)大會(huì)論文集[C].2000.