李國棟
(蘇交科集團(tuán)股份有限公司,江蘇 南京 210017)
在應(yīng)用無損檢測技術(shù)過程中,可以融合多學(xué)科知識(shí)的要點(diǎn),在公路橋梁進(jìn)行檢測過程中,不會(huì)對(duì)其整體結(jié)構(gòu)造成破壞,對(duì)橋梁每個(gè)部分受力狀態(tài)進(jìn)行有效了解。因?yàn)闇y定需要在構(gòu)件上完成,構(gòu)件確定了特定參數(shù)后,可獲取荷載狀況,另外,可找出很多內(nèi)部構(gòu)件問題。無損檢測技術(shù)應(yīng)用過程中較多涉及的學(xué)科為物理學(xué),因此,大部分工程檢測適應(yīng)性較強(qiáng)。無損檢測技術(shù)主要對(duì)高科技進(jìn)行充分利用,也是對(duì)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用價(jià)值的體現(xiàn),技術(shù)應(yīng)用受到物理學(xué)科和現(xiàn)代材料學(xué)科的支撐。無損檢測技術(shù)作為科學(xué)技術(shù)的一種,體現(xiàn)了現(xiàn)代化,同時(shí)會(huì)影響軟件和計(jì)算機(jī)學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展,因此,應(yīng)用和拓展這項(xiàng)技術(shù)可在未來得以實(shí)現(xiàn)[1]。
頻譜分析技術(shù)就是利用信息化數(shù)據(jù)傳輸功能,可以在不同的介質(zhì)、方法、模式下對(duì)橋梁技術(shù)狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、整合、處理。在頻譜傳輸?shù)倪^程中,根據(jù)波長、頻率、周期等參數(shù)的變化情況,可以對(duì)不同公路橋梁的不同位置進(jìn)行檢測,并且對(duì)其靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行有效的檢測,因此,頻譜分析技術(shù)可以很好的針對(duì)公路橋梁的獨(dú)特性質(zhì)進(jìn)行理論化的分析處理,最終將分析的結(jié)論進(jìn)行整合?,F(xiàn)階段在橋梁檢測中,位移傳感器、速度傳感器和加速度傳感器是頻譜分析技術(shù)中常用到的傳感器,尤其是加速度傳感器。上述傳感器在橋梁動(dòng)荷載檢測過程中,可以通過測得的波形經(jīng)過積分化為位移波形圖,并最終轉(zhuǎn)化為頻譜圖,而且也可以直接轉(zhuǎn)換為頻譜圖,這種頻譜分析技術(shù)的應(yīng)用,可以得到橋梁結(jié)構(gòu)的自振頻率,進(jìn)而了解橋梁的動(dòng)態(tài)特性。
受鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本身的特性影響以及載荷作用、施工缺陷、自然環(huán)境影響,混凝土公路橋梁在服役期間,不可避免會(huì)出現(xiàn)開裂、水蝕、保護(hù)層脫落等問題,尤其是結(jié)構(gòu)裂縫,若不加以控制,將會(huì)對(duì)公路橋梁的安全性、使用壽命等造成極為嚴(yán)重的影響。我國現(xiàn)行的《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中,對(duì)混凝土公路橋梁不同位置裂縫的寬度有著嚴(yán)格的規(guī)定、限制,這些條款可作為檢測公路橋梁的基礎(chǔ)參考。傳統(tǒng)的混凝土公路橋梁外觀缺陷檢測方法多采用檢測支架、鋼尺、測縫儀等工具,工作人員貼近混凝土結(jié)構(gòu)表面,以人工觀測的方式分析、觀察混凝土公路橋梁的裂隙特征,該方法效率低下,檢測記錄需要人工匯總。近幾年,無損檢測技術(shù)在混凝土公路橋梁外觀缺陷檢測中逐步得到了應(yīng)用。
在橋梁公路結(jié)構(gòu)中放置底片,對(duì)底片(敏感)合理利用,發(fā)射X射線,對(duì)空洞圖片進(jìn)行清晰獲取為射線探傷技術(shù)的應(yīng)用原理。此技術(shù)在對(duì)公路橋梁進(jìn)行檢測過程中,可充分了解橋梁鋼筋斷裂狀況和斷裂位置,X射線進(jìn)行發(fā)射時(shí)穿測度較深。在判斷故障和獲取檢測圖像方面應(yīng)用效率較高。在公路橋梁檢測中此技術(shù)優(yōu)勢(shì)較為明顯,然而實(shí)際的應(yīng)用狀態(tài)卻呈現(xiàn)不足的情況,原因?yàn)橥晟茰?zhǔn)備探射源后才能穿透建筑面,尤其是厚度大的建筑面,如果不滿足條件,無法達(dá)到滿意的應(yīng)用效果,致使檢測圖像獲取誤差性增大。在公路橋梁檢測過程中應(yīng)用該技術(shù)需要耗費(fèi)的經(jīng)濟(jì)成本較大,且應(yīng)用過程中也有不穩(wěn)定性存在,一定程度上還影響橋梁結(jié)構(gòu),因此,以工程單位實(shí)際情況為依據(jù)可以全面考慮應(yīng)用。
1)工作人員使用電腦操作實(shí)行命令對(duì)其控制單元進(jìn)行操作;2)在控制單元在接受指令以后,向發(fā)射天線和接收天線發(fā)射出信號(hào);3)當(dāng)發(fā)射觸發(fā)信號(hào)以后,向地面發(fā)射高頻電磁波;4)當(dāng)探測位置為不均勻介質(zhì)時(shí),電磁波就會(huì)遇到不同電性的目標(biāo)和界面,導(dǎo)致部分電磁波被反射回地面,然后接收天線接收信號(hào),并以數(shù)據(jù)的形式傳到控制單元,返回到筆記本中,以圖像的形式顯現(xiàn)出來;5)精確分析圖像顯示,經(jīng)過處理后即可檢測出其中的內(nèi)部情況[2]。
圖像化技術(shù)也是無損檢測技術(shù)的一種,其可以分為以下兩大類:一類是激光圖像的掃描技術(shù)。這種技術(shù)利用先進(jìn)的激光動(dòng)感掃描可以很好的成像,在儀器設(shè)備的聯(lián)合幫助下,可以從中獲得一張全息圖紙,對(duì)檢測的公路橋梁的內(nèi)部缺陷進(jìn)行科學(xué)性、合理性的分析,并得出其檢測結(jié)果,最后進(jìn)行整體的功能性計(jì)算,可以準(zhǔn)確的判斷公路橋梁的技術(shù)性能。另一類是在全面的分析圖像基礎(chǔ)上的紅外線成像技術(shù)。利用的基本原理就是對(duì)于物質(zhì)的原子內(nèi)部進(jìn)行掃描,發(fā)現(xiàn)其不同的變化,在整體釋放熱量的同時(shí)進(jìn)行分析處理。
綜上所述,公路橋梁檢測技術(shù)正在多學(xué)科技術(shù)方法、理論發(fā)展背景下逐步革新,各種無損檢測技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中得到了長足的發(fā)展。因混凝土公路橋梁、鋼結(jié)構(gòu)公路橋梁本身的材料具有一定的復(fù)雜性,骨料、鋼筋等均會(huì)對(duì)電磁脈沖等檢測介質(zhì)產(chǎn)生影響,所以現(xiàn)如今的主流無損檢測技術(shù)仍舊為超聲波檢測技術(shù),圖像檢測技術(shù)因無法揭示結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷,所以應(yīng)用存在一定的限制,未來應(yīng)該倡導(dǎo)以超聲波檢測技術(shù)為主、其他檢測技術(shù)為輔的綜合檢測體系,以保證公路橋梁無損檢測的準(zhǔn)確性、可靠性。