中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
0、引言
近幾年來,受車禍、超載和養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)热藶橐蛩?以及地震、洪水等自然因素的影響,道路橋梁出現(xiàn)了各種各樣的關(guān)于其結(jié)構(gòu)損傷、病害的問題,縮短了其使用壽命,為保證道路橋梁的運(yùn)營(yíng)安全,需要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè).道路橋梁檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并快速發(fā)展起來.
1、當(dāng)前道路橋梁在使用中常出現(xiàn)的問題
道路橋梁在使用過程中會(huì)出現(xiàn)各種問題,導(dǎo)致道路橋梁的安全性遭到破壞.當(dāng)前,道路橋梁病害原因大致分為以下幾類：
a）缺乏科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案,導(dǎo)致不明確的工程施工規(guī)劃；
b）在道路橋梁試運(yùn)行期間或者試運(yùn)行以后,道路橋梁出現(xiàn)比較嚴(yán)重的病害,從而在很大程度上影響道路橋梁的承載能力；
c）道路橋梁在施工過程中,沒有按照規(guī)范進(jìn)行,導(dǎo)致施工質(zhì)量較差,使工程完工時(shí)沒有達(dá)到工程預(yù)先的設(shè)計(jì)要求；
d）有些橋梁在施工建設(shè)時(shí)的施工質(zhì)量比較好,在試運(yùn)行期間也達(dá)到了良好的狀態(tài)要求,但是在運(yùn)行一段時(shí)間以后橋梁的承載能力達(dá)不到要求；
e）對(duì)于大跨度橋梁的檢測(cè)工作可能會(huì)存在檢測(cè)不到位現(xiàn)象,導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)安全隱患,這類橋梁需要更加高深的檢測(cè)技術(shù),而現(xiàn)階段我國(guó)的檢測(cè)方式還不能達(dá)到要求.
2.道路橋梁外觀病害分析法2.1根據(jù)部位逐一進(jìn)行檢測(cè)
道路橋梁的結(jié)構(gòu)組成可以分為上部、下部以及其余附屬結(jié)構(gòu).鑒于不同的結(jié)構(gòu)部位有不同的受力特征,不同部位也會(huì)發(fā)生具有一些共性的病害,對(duì)于出現(xiàn)的非常規(guī)病害,檢測(cè)人員要仔細(xì)
研究其病害發(fā)生原因,同時(shí)按照不同部位發(fā)生的病害程度進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量評(píng)估,然后更換損壞部件以維持正常運(yùn)行.
2.2根據(jù)受力特征確定檢測(cè)重點(diǎn)
通常情況下,可以根據(jù)橋梁的類型確定檢測(cè)重點(diǎn),這些重點(diǎn)主要集中在跨中區(qū)域的裂縫、剪力縫、撓度、橋梁主梁連接部位的安全情況以及道路橋梁的外觀質(zhì)量等.
2.3對(duì)材料特性進(jìn)行檢測(cè)調(diào)查
隨著新技術(shù)、新產(chǎn)品的不斷發(fā)展和橋梁結(jié)構(gòu)日益多樣化,越來越多的材料和設(shè)計(jì)應(yīng)用到橋梁的結(jié)構(gòu)建設(shè)中來,其中使用最廣的仍然是鋼筋和混凝土結(jié)構(gòu).其中鋼筋的強(qiáng)度常常是以設(shè)計(jì)施工中的相關(guān)資料為依據(jù)的,檢測(cè)人員如果發(fā)現(xiàn)鋼筋質(zhì)量出現(xiàn)問題或者資料不明確,在施工前要采取一定的措施進(jìn)行相關(guān)問題的材料試驗(yàn).
2.4內(nèi)部缺陷檢測(cè)
在道路橋梁的混凝土構(gòu)架中,常常出現(xiàn)碎裂、蜂窩、分層、環(huán)境侵蝕以及鋼筋銹蝕等缺陷,如果單單靠外觀檢測(cè)
不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些缺陷,因此要借助于其他的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)檢測(cè).當(dāng)前常用的橋梁檢測(cè)方法有雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)、聲波檢測(cè)法以及超聲波探傷法.
2.5結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)
在完成道路橋梁進(jìn)行整體評(píng)價(jià)以后,要根據(jù)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)算工作,在驗(yàn)算過程中的相關(guān)技術(shù)參數(shù)要以實(shí)際橋梁為準(zhǔn).驗(yàn)算完成后,對(duì)于未達(dá)到規(guī)范要求的橋梁可以考慮重建,對(duì)于相對(duì)可以利用的可以進(jìn)行更深一步的鑒定檢測(cè).
2.6橋梁鋼筋銹蝕測(cè)評(píng)
由于混凝土的密實(shí)度、碳化深度、含水量以及保護(hù)層厚度不足或者開裂損傷等原因而導(dǎo)致鋼筋銹蝕的,可以通過外觀檢測(cè)、敲擊檢查等簡(jiǎn)單易行的操作對(duì)鋼筋銹蝕程度進(jìn)行檢測(cè).
3.道路橋梁檢測(cè)技術(shù)3.1超聲波檢測(cè)技術(shù)
超聲法檢測(cè)道路橋梁缺陷的基本原理是利用超聲波檢測(cè)儀以及聲波換能器,測(cè)量并分析超聲脈沖在道路橋梁中的傳播速度、波幅、主頻率等參數(shù),然后以這些參數(shù)以及相應(yīng)的變化為依據(jù),判斷道路橋梁出現(xiàn)的缺陷.
3.2地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)
地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)又稱探測(cè)雷達(dá)技術(shù),是一種高精度、無損檢測(cè)、直觀、經(jīng)濟(jì)快速的高科技檢測(cè)技術(shù).該技術(shù)主要通過地質(zhì)雷達(dá)向物體內(nèi)部發(fā)射高頻電磁波,然后接受由物體產(chǎn)生的相應(yīng)反射來判斷物體內(nèi)部的情況.地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)是一項(xiàng)精度較高的物理探測(cè)技術(shù),主要應(yīng)用于工程地質(zhì)、地基工程、文物考古、道路橋梁以及混凝土結(jié)構(gòu)探傷等檢測(cè)領(lǐng)域.
利用地質(zhì)雷達(dá)儀器進(jìn)行檢測(cè)的主要流程為：
a）檢測(cè)人員利用筆記本電腦對(duì)控制單元發(fā)出指令信息；
b）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)；
c）當(dāng)發(fā)射觸發(fā)信號(hào)以后,向地面發(fā)射高頻電磁波；
d）當(dāng)探測(cè)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；
e）通過對(duì)圖像進(jìn)行分析處理,就可以檢測(cè)出被檢測(cè)物的內(nèi)部情況.
3.3聲發(fā)射法檢測(cè)技術(shù)
由于材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻或者存在不同性質(zhì)的缺陷,局部應(yīng)力的集中會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定的應(yīng)力分布,材料在產(chǎn)生裂縫、發(fā)生塑性變形以及斷裂過程中,會(huì)釋放出部分應(yīng)力,使之以應(yīng)力波的形式向四周擴(kuò)散,即為聲發(fā)射.
道路橋梁中的混凝土結(jié)構(gòu)在荷載作用下發(fā)生變形,當(dāng)變形超出設(shè)計(jì)要求時(shí),就會(huì)出現(xiàn)裂紋,以波的形式釋放能量.運(yùn)用聲發(fā)射法對(duì)道路橋梁進(jìn)行檢測(cè)時(shí),將聲發(fā)射器放置在需要檢測(cè)的部位,通過檢測(cè)不同位置收到的聲波時(shí)間差,就可以明確缺陷的發(fā)生位置.運(yùn)用聲波發(fā)射法進(jìn)行檢測(cè)可以詳細(xì)、準(zhǔn)確、快速地了解橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化.在分析研究缺陷位置以后,裂紋的種類、大小、開裂速度等都可以比較詳細(xì)地分析出來.由于此種檢測(cè)方法容易受到周圍噪聲的影響,會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)精度的下降；另一方面,此種方法是利用道路橋梁內(nèi)部缺陷,因此可以進(jìn)行連續(xù)的動(dòng)態(tài)檢測(cè).
