基于无损检测的道路工程测量技术分析

发表时间:2020/11/19   来源:《建筑实践》2020年19期   作者:李玺呈
[导读] 近些年来,随着我国经济的不断发展和科学技术的不断进步,道路工程不管是在数量
        李玺呈
        北京城建华威公路工程有限公司  北京  100022
        摘要:近些年来,随着我国经济的不断发展和科学技术的不断进步,道路工程不管是在数量还是规模上都取得了重大突破。特别是大型的道路桥梁,在为人们出行提供便利、促进我国经济发展的过程中发挥着重要作用。与此同时,建设技术、科学技术的不断进步也为道路、桥梁工程的建设和测量提供了有效保障。港珠澳大桥被称为桥梁界的“珠穆朗玛峰”,于2018年10月23日正式投入运营,同时港珠澳大桥也是目前为止长度最长的跨海大桥,其建设难度之高、运用的建筑工艺和技术之复杂,堪称世界之最。该工程的完工和正式投入运行,代表着我国正式跻身世界一流建设国家的行列,充分体现了我国的综合国力。目前世界上很多国家都正在研究道路工程测量,也取得了较为显著的成果。无损检测技术是基于现代化技术发展的产物,也逐渐成为了道路工程测量技术发展的主要方向。无损检测技术能够在不破坏道路工程本身结构的前提下,利用射线、超声波等精确判断道路工程的质量是否达到了相关标准。现如今我国无损技术逐渐走向成熟,各种先进设备也正在不断研发中,能够为相关人员提供可靠的数据参考。分析了无损检测在道路工程测量中的实际应用。
        关键词:无损检测;道路工程;测量技术;超声波
        绪论
        道路工程检测工作能够起到质量检查与监督的作用,对施工技术、施工材料、施工质量都能起到全面严格的控制和管理,能提升道路工程的安全性。对几种常用的无损检测技术进行了全面分析,随着道路工程规模和数量的增多,时间的推移,无损检测技术的应用会越来越广泛,同时也会具有更重要的价值。
        1.无损检测技术
        1.1简介
        无损检测(Non Destructive Testing,简称NDT),是一种比较先进的现代化检测技术,主要能够在不破坏被检测主体结构和性能的前提下,利用先进的技术和现代化的检测手段、仪器设备,能够精确的检测到被测单位的形状、结构以及位置,无损检测技术是工业化发展水平的充分体现,同时也是一个国家道路建设水平的展示。
        无损检测技术是技术管理中的重要组成部分,具有很高的使用价值。特别是在施工以及工程竣工之后,无损检测技术能够及时发现道路工程在内在结构、质量等各方面出现的问题,并能够对出现质量问题的部位进行准确定位,给施工人员提供必要的数据参考,同时还能起到节约成本、降低消耗的作用,对提升道路工程质量有重要的推动作用,同时还能股延长道路工程的使用寿命,为人们出行创造有力的环境,同时也能为安全行车提供保障,不仅如此,无损检测技术能够带动我国技术、材料、工艺等各方面的发展,为推动我国道路工程朝着世界一流水平发展打下坚实基础。
        1.2特点
        总的来说,无损检测具备以下三个特点:(1)无破坏性。无损检测不会对被检测单位造成破坏,主要是通过被检测单位所发出的热、声、光等信息进行检测;(2)互容性。利被测单位能够同时被不同的无损技术检测,或者是按照一定的先后顺序进行检测,并且不管利用哪种无损检测技术,都不会对被测单位产生破坏,这是传统检测技术所不具备的优势;(3)动态性。传统检测技术只能够检测静态单位,而无损检测技术能够实现对被测单位的动态检测,即便被测单位正在使用,也能被试验。
        2.无损检测的分类
        无损检测技术的种类主要包括超声波检测、射线检测、探测雷达检测、激光检测。针对不同的对象需要根据实际情况来选择合适的检测技术以及技术参数,便于相关人员掌握更为全面的信息。
        2.1超声波检测
        超声波检测(ultrasonic testing),这种方法的原理如下:利用瞬间应力波原理对道路工程中的孔隙位置进行检测,通过发射超声波形成低频应力波,在被测单位,也就是道路结构内进行传导,当遇到道路的断裂面或是结构表面时,超声波就会反射回来,起到检测效果。在通过均匀介质的过程中,超声波的传播速度是不变的。但是如果超声波在传播过程中遇到了断裂面或是其他不均匀的介质,应力波就会反射回来。想要完整的收集道路的具体信息,还需要利用到专业的超声波接收仪器,从而判断道路工程是否存在质量方面的问题,如果技术人员在使用超声波检测之后发现工程中存在一定问题,就可以及时进行解决。在利用超声波对工程进行检测的过程中,技术人员还需要做好反射波的收集和整理工作,按照反射回波的不同方式可以将其细分为A型显示、B型显示和C型显示。(1)A型显示,这是波形显示的一个种类,在平面直角坐标系中,横坐标表示超声波传播时间或是距离,纵坐标代表了反射波的声压幅度;(2)B型显示,这种方式是被检测道路工程的平面投影图,在被测单位的表面做二维扫查,从而显示出二维坐标对应探头所扫查的位置。一般来说,在利用超声波检测道路工程质量的过程中,A型显示是常用的方法,专业人员通过分析反射波就能够精确找出工程中出现质量问题的部位。同时超声波检测法在道路工程维护和保养中也扮演着重要角色,特别是道路路面结构,该方法有助于施工人员第一时间发现路面以及道路结构中出现的裂缝,并能够及时修补。在利用该方法时,值得注意的是被检测单位表面一定要光洁。
        2.2射线检测
        和超声波检测的原理类似,就目前我国道路无损检测技术的使用来看,射线检测是应用最为广泛的一种,基本原理如下:向道路工程中发射强度均匀的X射线。对于被检测单位来说,不同物质具有不同的射线衰减特性,当射线通过道路内部结构时,不同物质就会出现不同的射线反映,同时得到的射线强度也会有所差异。在发射射线之后,需要利用特定的感光胶片,用于接受和记录被测单位衰减吸收后的射线强度图像,再经过具有丰富经验的施工人员对其进行分析,就可以判断道路工程中出现质量问题的部位。
        2.3探地雷达检测
        该方法是目前道路工程中比较普遍的一种,主要由发射机、主机、发射天线等部分组成。发射天线会往道路结构中发出信号和高频电磁波,高频电磁波和射线一样,在经过不同物质的时候,所遭遇到的反射情况不同,便于相关人员掌握真实的道路情况。
        一般来说,探地雷达系统工作流程如下:主控单元发出指令,发射天线向道路工程发出高频电磁波,在经过不同的物质出现不同衰减之后,接收天线能够接收到反射波,并通过仪器将反射波传输到主控单元,随后主控单位会将收集到的反射波信号上传到相关人员的计算机内,随后通过数据信息显示道路工程中存在的质量问题。
        这种方法具有很强的实用性,同时也十分方便,精确性也有一定保障,便于施工人员确定发生质量问题的部位和大小,拥有很强的独立性,不容易受到外界因素的干扰,能让施工人员实时掌握道路工程的状态。
        3.无损检测的应用策略
        3.1无损检测流程
        在道路工程中使用无损检测,主要目的是为了检测出道路结构中与安全性有直接关系的质量问题,或是道路结构本身就有的缺陷。道路工程无损检测的流程如下:首先就要明确道路工程的检测任务和目标,同时还要收集道路工程的相关资料并去往实地进行考察,了解现场情况,进一步制定详细的检测计划。在制定完计划之后,需要根据实际情况选择合适的检测仪器,在辅助检测的帮助下,开展实地检测工作。在检测工作结束后,要处理检测结果并对结果做出分析,最后出台检测报告。
        3.2控制道路工程施工材料质量
        严格把控道路工程施工材料的质量,是确保道路工程不出现质量问题的基础和关键。可以利用无损检测技术对混凝土、沥青、钢筋以及其他施工材料进行质量检测,确保所使用材料的质量符合规定的标准和要求,严厉禁止使用不合格的材料。在施工过程中,还需要严格控制材料的含水量、最大干密度等相关参数,确保质量符合标准,避免因为材料质量而出现安全隐患。
        3.3无损检测实例
        某公路路段在使用超过20年之后,检测人员发现路面表层已经出现裂缝,路面结构也出现了明显的断裂,但是无法确定深层的断裂情况。因此为了全面了解该道路的实际情况,使用了无损检测技术进行检测。为了确保在缝隙灌注后的质量达到标准,还进行了二次无损检测,并且将前后道路工程进行了全面对比。检测人员发现,在对缝隙进行了灌浆处理后,超声波的回波波形基本没有发生变化,这就意味着路面表层和深层结构中的缝隙已经基本消除,缝隙填补工作非常到位。无损检测给道路维护和保养提供了极大便利,能让相关人员第一时间发现路面中存在的问题,并及时采取有效措施进行应对,对提升道路质量、延长道路使用年限都有积极地促进作用。
        3.3.1无损检测在道路工程测量中的实际应用
        以某钢管混凝土工程为例,在长期使用并进行了锤击之后,工作人员发现截面钢管和混凝土之间已经出现了脱开现象,为了能够全面掌握脱开程度,利用超声波无损检测法对该工程进行了检测。为了确保在缝隙灌注之后的质量能够达到要求,在所有工作完毕之后,进行了二次超声波检测。具体的检测结果如下表所示。
        
        
        通过对比可以发现,在灌浆之前,钢管混凝土大部分截面钢管和混凝土已经出现了脱离,在进行了灌浆处理之后,检测点的声时都呈现不同程度的减少,回波波形基本上不会出现畸变,这意味着钢管和混凝土之间的缝隙基本消除,超声波无损检测的实用效果令人满意。
总结:
综上所述,无损检测所包含的种类非常多,详细介绍了超声波检测、射线检测以及探地雷达检测。随着科学技术的不断发展,无损检测技术会拥有更多优势,能够在不损害被检测对象的情况下,掌握被测对象的实际情况以及相关参数,并能够真实、准确、快速的显示道路工程在质量上的缺陷,具有很强的实用性。
        参考文献
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