肖萍
【摘要】在經(jīng)濟(jì)社會的帶動(dòng)下我國交通運(yùn)輸業(yè)獲得了迅猛發(fā)展,特別是公路事業(yè)取得了長足進(jìn)步。當(dāng)前我國公路橋梁面臨的形勢日益復(fù)雜,人們對公路橋梁的質(zhì)量要求越來越高。在這樣的背景下,加強(qiáng)公路橋梁檢測技術(shù)的研究就成為了保證公路橋梁質(zhì)量的重要手段。改革開放以來,我國的公路橋梁檢測技術(shù)取得了明顯進(jìn)步,但是在運(yùn)用過程中也出現(xiàn)了一些問題。本文將重點(diǎn)探討我國公路橋梁的檢測技術(shù)以及應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】公路橋梁;檢測技術(shù)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,推動(dòng)了交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,公路橋梁工程隨之不斷增多。同時(shí)伴隨著我國公路橋梁事業(yè)的不斷發(fā)展,一些橋梁逐漸進(jìn)入到養(yǎng)護(hù)維修階段。因此,就需要公路橋梁施工檢測技術(shù),而公路橋梁檢測是一項(xiàng)復(fù)雜而巨大的工程,為了保證公路橋梁的質(zhì)量,不僅需要專業(yè)人員的細(xì)致工作,還要有先進(jìn)的檢測技術(shù)為支撐。
一、路橋檢測的科學(xué)意義
路橋建設(shè)過程中,工程材料的自然缺陷、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建造和施工的失誤難以避免,當(dāng)路橋建成之后,如何對路橋的實(shí)際品質(zhì)進(jìn)行鑒定是業(yè)主最關(guān)心的問題。船舶和汽車等批量生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備,可以通過破壞性原型試驗(yàn)來檢驗(yàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的滿足程度。路橋等建筑結(jié)構(gòu)屬于單件生產(chǎn),不可能進(jìn)行破壞性原型試驗(yàn),因此,非破壞性檢驗(yàn)技術(shù)受到了特別的關(guān)注。巡回目檢簡單方便,但缺陷也是顯而易見的。不僅目檢結(jié)果因人而異,而且無法對路橋的整體品質(zhì)做出定量判斷。由于對路橋質(zhì)量目前尚缺乏嚴(yán)格系統(tǒng)的量化檢驗(yàn)方法,結(jié)果使一些劣質(zhì)工程得不到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。輕則增加了日后的路橋維修保養(yǎng)成本,使國家和地方財(cái)政負(fù)擔(dān)加重;重則很快便發(fā)生橋毀人亡的慘劇。因此,研究路橋結(jié)構(gòu)的檢測方法和技術(shù)不僅具有重要的理論價(jià)值,而且具有廣闊的應(yīng)用前景。
二、我國公路橋梁施工檢測存在的主要問題
就公路橋梁表面缺陷檢測而言,目前仍以人工目檢方式作為主要手段進(jìn)行檢測評估。尤其對于混凝土公路橋梁來講,檢驗(yàn)和評估表面裂縫是重要的檢測項(xiàng)目之一。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)證實(shí),裂縫是造成公路橋梁損壞的首要原因,其次是剝落、坑洼等質(zhì)量問題引起的橋梁損壞。當(dāng)公路橋梁出現(xiàn)使用缺陷后,要及時(shí)進(jìn)行檢查和觀測,在掌握缺陷特征的基礎(chǔ)上,分析造成缺陷的原因及其危害后果,根據(jù)缺陷的性質(zhì)確定修補(bǔ)方案,確保修補(bǔ)方案的可操作性。雖然近些年國內(nèi)外的一些專家學(xué)者在對路橋檢測的研究中取得了一些成果,但是這些成果在實(shí)際檢測中的應(yīng)用卻僅限于初步,想要普及推廣仍需一定的時(shí)間,特別是一些檢測方法在應(yīng)用中難度較大,如光導(dǎo)纖維植入式檢測法,這種檢測方法需要將具有檢測功能的光導(dǎo)纖維植入到路橋上,然后通過光纖的變形情況來判斷橋梁的損傷狀況。但是由于這種檢測方法的成本較高,并且施工也比較困難,目前仍未普及推廣使用。再如利用雷達(dá)和聲波等掃描分析對路橋進(jìn)行檢測,這種方法目前尚不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測,并且成本相對較高,需要專業(yè)人員操作,這些影響了推廣使用。
三、公路橋梁檢測技術(shù)的應(yīng)用
筆者認(rèn)為公路橋梁檢測技術(shù)在機(jī)械檢測技術(shù),射線檢測技術(shù)以及數(shù)據(jù)升級和資源共享方面應(yīng)用非常普遍。接下來,筆者就來詳細(xì)論述這三個(gè)方面。
1、機(jī)械檢測技術(shù)
機(jī)械檢測技術(shù)是一種應(yīng)用十分廣泛的檢測技術(shù)。機(jī)械檢測測試儀的出現(xiàn)使得機(jī)械檢測技術(shù)成為可能。機(jī)械檢測技術(shù)主要是通過轉(zhuǎn)換被測部件的變化情況來最終實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測技術(shù)。機(jī)械測試儀主要是齒輪、彈簧、軸、杠桿等部件構(gòu)成。這些部件主要是用來直接感受被測部件的變化情況,而后再通過轉(zhuǎn)換設(shè)備,把被測部件的變化情況轉(zhuǎn)化為長度的變化。工作人員通過觀察長度變化的大小、方向燈來實(shí)現(xiàn)對被測部件的實(shí)時(shí)檢測。
2、射線檢測技術(shù)
射線檢測技術(shù)一種先進(jìn)地精確度高的檢測技術(shù)。通常的射線檢測技術(shù),筆者認(rèn)為主要是兩種形式。第一種形式是通過紅外線成像的原理來進(jìn)行檢測。所謂紅外線成像原理主要指的是在發(fā)現(xiàn)橋梁損壞的時(shí)候,紅外線與周圍的會有很大的不同。紅外線測量技術(shù)主要是通過紅外線測量儀來實(shí)現(xiàn)檢測。第二種形式就是電磁波形式。電磁波檢測方法主要是運(yùn)用超高頻短脈沖來實(shí)現(xiàn)探測。這種檢測技術(shù)能夠有效檢測混凝土鋼筋、孔道定位等缺陷。這種技術(shù)主要是通過觀察電渦流的變化量來判斷材料的缺陷。這種技術(shù)是一種新型測量技術(shù),它有效提高了工作效率,但同時(shí)它對人體的危害也是非常嚴(yán)重的。在使用該技術(shù)之前,必須要對射線源進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù),在使用這種測量技術(shù)的時(shí)候要盡量限制射線檢測對人體造成的危害,要把對人體的影響限制在最小程度。
3、數(shù)據(jù)升級和資源共享方面的應(yīng)用
在這方面的應(yīng)用,筆者認(rèn)為主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是以無線通信技術(shù)為手段的數(shù)據(jù)系統(tǒng)的開發(fā)和利用以及能夠使用風(fēng)荷載,定點(diǎn)測試荷載等多種形式荷載的傳感器;二是自動(dòng)損傷識別系統(tǒng)的完善和優(yōu)化。通過完善自動(dòng)損傷識別系統(tǒng)能夠把信息識別,數(shù)據(jù)處理等多種功能融合在一起,自動(dòng)損傷識別系統(tǒng)的性能將得到有效提升;三是檢測系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)即時(shí)的有效整合,使得檢測技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高效的信息資源的網(wǎng)絡(luò)共享。另外還有一點(diǎn)也需要引起注意,工作人員通過建立完整的數(shù)據(jù)庫以及其他措施最終實(shí)現(xiàn)了專家系統(tǒng)的構(gòu)建。
4、損傷的綜合檢測技術(shù)
損傷檢測方法主要有綜合損傷檢測和局部細(xì)化檢測兩種方法,對公路橋梁損傷的檢測目前主要是運(yùn)用綜合檢測的方法。綜合檢測的方法又可以分為兩種,即試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析法和應(yīng)變模態(tài)測量法。前者是通過對橋梁動(dòng)態(tài)特性的測試,得到結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化進(jìn)而估計(jì)損傷的情況。對于橋梁的結(jié)構(gòu)性損傷,這是一種比較很好的檢測方法,也是目前檢測技術(shù)發(fā)展的一種大趨勢。后者的原理是位移模態(tài)和固有應(yīng)變分辨不狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系反映的結(jié)構(gòu)的固有特征。就目前來說,這種檢測方法要進(jìn)行實(shí)際的操作還有一定的困難,但是也應(yīng)該看到這種檢測方法的潛力,它克服了傳統(tǒng)檢測方法中的應(yīng)變測量系統(tǒng)的弊端,是值得深入的探索的一種損傷綜合檢測方法。
總之,對公路橋梁進(jìn)行檢測是一項(xiàng)十分復(fù)雜而又十分重要的工作,它不但對相關(guān)工作人員的實(shí)際現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)有著嚴(yán)格的要求,同時(shí)也需要有科學(xué)的檢測方法和系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)作為指導(dǎo)。我們只有充分地將理論與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合起來,才能真正做好公路橋梁的檢測工作,從而做出科學(xué)的評測。
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