公路桥梁中采用无损检测技术的应用

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:李梅
[导读] 摘要:现阶段,在公路桥梁施工中,将无损检测技术应用到公路桥梁检测中,能够取得非常积极的作用,对比传统的破坏性检测,无损检测技术能够在不损坏桥梁主体结构的前提下,对其内部缺陷进行检测,明确桥梁的技术状况,为公路桥梁的施工和运营安全提供可靠保障。
        山东泉建工程检测有限公司  山东济南  250014
        摘要:现阶段,在公路桥梁施工中,将无损检测技术应用到公路桥梁检测中,能够取得非常积极的作用,对比传统的破坏性检测,无损检测技术能够在不损坏桥梁主体结构的前提下,对其内部缺陷进行检测,明确桥梁的技术状况,为公路桥梁的施工和运营安全提供可靠保障。下面本文就对此展开探讨。
        关键词:公路桥梁;无损检测技术;应用
        1 公路桥梁检测过程中无损检测技术的优势
        1.1  成熟的技术支持
        (1)虽然和传统检测手段相比,无损检测技术成本更高,操作难度更大,但是考虑到公路桥梁工程安全性要求很高,结构一旦破坏难以修复,同时传统检测需要人工判定检测区域,很容易遗漏检测区域。而无损检测不但对公路桥梁结构几乎没有影响,还可以覆盖所有检测区域,及时找到潜在的结构缺陷,是公路桥梁结构预防性养护工作中理想的结构检测方式。(2)对公路桥梁结构进行无损检测主要是为了弄清结构的稳定性、承载能力、刚度以及沉降等性能参数是否满足设计要求。公路桥梁结构检测工作非常复杂,检测结果受到施工方法、公路桥梁使用状态、周围环境等多种因素的影响,如何消除外部因素的影响,始终是无损检测技术研究的主要问题之一[3]。(3)为最大限度地提高检测结果的准确性和可靠性,应首先合理选用无损检测技术。其次,确保无损检测操作人员具有良好的专业能力,以确保公路桥梁无损检测在复杂环境下高效开展。
        1.2  无损性
        (1)无损检测重点在无损,在整个检测过程中对结构无损坏是无损检测技术的最大优势,其他传统检测技术均无法达到无损,这就构成了普及应用无损检测技术的坚实基础。(2)为了提高公路桥梁结构的预防性维修质量,可以借助无损检测技术尽早发现公路桥梁结构的病害。(3)无损检测技术虽然本身成本较高,但基本上无须其他的配套检测措施,长远看来具有良好的经济效益。而且无损检测技术可以显著缩短结构检测持续时间,从而大大提高结构检测效率。
        1.3  拓展空间
        (1)随着我国经济的转型升级,交通运输基础设施建设形势也发生了重大变化,在此背景下,公路桥梁结构检测领域也朝着高效、智能、无损的方向发展。(2)传统检测技术的检测效率已不能很好地满足公路桥梁结构检测需求,无损检测技术的诞生和应用,完全改变了公路桥梁结构检测现状。
        2 无损检测技术在公路桥梁中的应用
        2.1 激光技术的应用
        以衍射为例,激光本身是直线传播,在空间传输的过程中,若遇到狭窄缝隙,将会产生衍射,而借助衍射光回馈的信息,可以明确狭窄缝隙宽度,得到明暗相间的图像,找出公路桥梁中可能存在的位置偏移或者过度变形问题,为桥梁的管理维护提供便利。搭配光电转换器,能够将光能转化为电能,依照光电位移的实际情况,进行科学的计算分析,可以得到公路桥梁结构中钢筋、混凝土的弯曲和沉降程度。另外,也可以运用光电时差原理,即对最短距离激光传输所产生的时差进行分析,明确桥梁内部结构的均匀性,找出存在的缺陷和问题,为桥梁检修维护提供参考依据。
        2.2 图像无损技术的应用
        图像无损技术在公路桥梁检测中的应用主要体现在全息影像技术,取得的成果十分显著。该技术主要是借助激光或者红外线全息成像技术,获取公路桥梁结构的相关检测信息,属于无损检测技术的一个重要组成部分,具备强大的参数信息分析和处理功能,也可以借助计算机完成图像化模型的有效构建,对公路桥梁各个构件进行模拟。在融合多种技术手段的情况下,图像无损技术有着极高的应用价值,可以进行大规模的推广。


        2.3 超声波技术的应用
        超声波技术是一种应用十分广泛的无损检测技术,超声波本身较高的频率并不在人耳的捕捉范围内,因此不会产生噪声,而超声波的传输同样需要遵循相应的波形传输定律。将超声波技术应用到公路桥梁检测中,可以帮助检修维护人员准确判断公路桥梁中存在的内部缺陷。例如,在公路桥梁检测中,经常会借助超声波技术,就混凝土内部缺陷、结构裂缝深度以及桩基完整性等进行探测,搭配相应的传感装置,通过超声波传输距离和传输时间测算以及计算机数据处理,能够将不同数据之间的关系有效反映出来,为公路桥梁的运行维护提供借鉴。
        2.4 射线探伤技术的应用
        射线探伤技术的基本原理,是将底片放置在公路桥梁结构内部,发射 X 射线,以此来获取清晰度较高的图片。将射线探伤技术应用到公路桥梁中,能够帮助维护人员更加准确地获取结构中钢筋断裂情况和断裂位置,底片发射的 X 射线具备较强的穿测度,即使在面对大体量结构时,也可以获取准确的信息。不过从目前来看,射线探伤技术在公路桥梁中的应用也存在一定缺陷和问题,只有在做好前期准备工作,埋设大量的探射源之后,才能穿透厚度较大的建筑面,否则将无法取得理想的探伤效果,得到的图像误差较大。同时,射线探伤技术的成本较高,在实际应用的很多环节,都缺乏稳定性,因此需要结合公路桥梁的实际情况才能使用。
        2.5 探地雷达技术的应用
        探地雷达技术的基本原理,是借助电磁回声来对公路桥梁结构进行检测。在实际应用中,需要在适当位置安装专用发射器,做好发射器参数的合理设定,控制好能量放射效果,当发射器发出的射线穿透公路桥梁表面后,借助接收设备,可以获取反射信号。相关研究表明,反射信号由不同的介电常数构成,当能量经过脉冲作用后,能够取得桥梁的材料和结构状况,得到完整准确的桥梁检测结果。探地雷达技术在实际应用中,同样会受到很多因素的干扰,在针对桥梁内部结构中的金属材质进行探测时,无法很好地获取小尺寸凸起位置的参数信息,而且技术的应用对环境有着比较严格的要求,若公路桥梁所处区域的温度偏低,或者湿度较大,都会导致误差增大,影响技术应用的效果。
        2.6 频谱分析技术的应用
        频谱分析技术,是运用信息化数据传输功能,在不同方法和不同模式下,对能够反映桥梁技术状况的数据信息进行分析和处理。在频谱传输环节,对照波长、频率以及周期变化情况,能够实现对不同公路桥梁不同位置的检测,明确桥梁结构的静态和动态特性。频谱分析技术的合理应用,能够针对公路桥梁所具备的独特性质进行理论化分析处理,并且对分析结果进行整合。目前在公路桥梁检测中,频谱分析技术常用的传感器包括速度传感器、位移传感器、加速度传感器等,这些传感器可以被应用到桥梁动荷载检测中,结合检测得到的波形进行积分化处理,形成位移波形图,最终也能够被转化成频谱图。在数据充足的情况下,也可以直接转化为频谱图。通过对频谱分析技术的应用,能够得到桥梁结构的自振频率,对桥梁的动态特性进行明确。不同传感器有着不同的发生频率,在利用频谱分析技术进行分析的情况下,能够很好地了解不同公路桥梁不同部位的不同特性,为公路桥梁整体的运营管理和检修维护提供可靠支撑。
        结束语
        综上所述,公路桥梁检测中采用的无损检测技术有很多,如激光技术、图像无损技术、超声波技术、射线探伤技术、探地雷达技术和频谱分析技术等,伴随着桥梁技术的发展,无损检测技术的类型必然会越来越多,为推动我国公路桥梁事业稳定健康发展发挥积极的作用。
        参考文献:
        [1]曹祥保.无损检测技术在混凝土钢筋检测中的应用研究[J].四川水泥,2021(02):128-129.
        [2]赵劲彪,冯超,居龙,等.法兰螺柱原位超声无损检测技术研究[J].现代机械,2021(01):125-127.
        [3]张义凯.无损检测技术在隧道工程测量施工中的应用[J].中国建筑装饰装修,2021(01):168-169.
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