声波CT在桥梁结构无损检测中的应用
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弹性波CT技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用刘凯摘要:鉴于桥梁结构直接与车辆等活载接触,其在承受着较大活载压力的同时,也受到外界荷载的较大影响。
这就需要定期进行维护并及时发现运营过程中存在的问题,以有效提升桥梁的运营水平。
针对桥梁混凝土进行的无损检测,不会影响桥梁质量,可以有效获得混凝土质量情况,弹性波CT技术是无损检测中最常见的一种技术,可以提供直观的图像结果。
基于此,文章首先分析了桥梁无损检测的必要性与弹性波CT技术的特点,其次根据技术应用原理分析其具体应用,并以某桥梁工程无损检测数据进行具体分析。
关键词:弹性波CT技术;桥梁混凝土;无损检测引言:弹性波CT技术由于只能测试构件表面强度,检测精度受到的影响相对较多,且混凝土内外质量存在差异,要对检测结果展开分析,才能确定结果真实性。
因此,研究弹性CT技术的应用,对于混凝土结构检测具有重要意义,有助于提高无损检测效果,提高检测结果真实性。
1桥梁无损检测的必要性1.1有效提高桥梁检测的安全性混凝土桥梁在长期服役过程中,不可避免地会受到活载和自然环境的影响,在早期运维过程中其检测技术较为复杂,且对于外界环境要求较高,甚至会对桥梁结构造成影响。
相对于传统检测技术,无损检测技术对于桥梁结构的影响较小,能够有效保证桥梁正常安全地运营。
1.2提高桥梁检测的准确性鉴于桥梁无损检测能够及时发现桥梁结构产生的相关病害,确定病害的严重程度和相关位置,便于后期加固维护的方案制定。
同时,无损检测技术能够满足不同类型桥梁的检测需求,提高相关检测的精确性,较大程度减少了检测工作量,便于后期维保工作的进行。
2弹性波CT技术概述2.1检测原理使用弹性波CT技术展开混凝土检测,和医学上CT技术检测原理一致,都是使用弹性波通过穿透介质,观测弹性波能量衰减的情况,形成结构检测图像。
穿透介质受到穿透速度、弹性模量、介质密度的影响,如果介质的强度高、密度大,衰减量相对较小,如果结构疏松、强度低,衰减量较大。
桥梁安全检测方案超声波检测技术的应用桥梁安全检测方案:超声波检测技术的应用随着现代社会的发展和城市建设的不断推进,桥梁作为城市交通的重要组成部分,承载着重要的交通运输任务。
然而,由于桥梁长期处于恶劣的自然环境下,以及交通运输的频繁使用,桥梁结构会受到各种力的作用,存在一定的安全隐患。
为了保障桥梁的安全运行,超声波检测技术应运而生。
本文将详细介绍超声波检测技术在桥梁安全检测方案中的应用。
一、超声波检测技术概述超声波检测技术是一种利用超声波在材料中传播,接收和分析反射信号的无损检测技术。
它通过探头将超声波传导入材料中,当超声波遇到材料的界面时,会发生声能的传输、反射和散射,并通过接收器接收反射回来的信号,通过分析和处理这些信号可以准确获取材料内部的结构信息和缺陷情况。
二、桥梁安全检测方案中的超声波检测技术应用1. 桥梁基础和支座的超声波检测桥梁的基础和支座是保障桥梁结构安全的重要组成部分。
使用超声波检测技术可以对桥梁基础和支座进行全面的检测,包括发现混凝土中的裂缝、空洞和腐蚀等问题,及时采取修复措施,以保障桥梁的稳定性和安全性。
2. 桥梁结构的超声波检测超声波检测技术可以用于桥梁主体结构的检测,包括混凝土、钢结构等材料的检测。
通过对桥梁结构进行超声波扫描,可以发现隐蔽在结构内部的裂缝、腐蚀和孔洞等问题,及时采取维修和加固措施,避免桥梁产生安全隐患。
3. 桥梁梁面的超声波检测桥梁的梁面承受着车流的冲击和重压,容易出现裂缝和损伤。
超声波检测技术可以应用于桥梁梁面的检测,通过扫描梁面并分析反射信号,可以快速定位裂缝和腐蚀情况,及时采取维修措施,保障桥梁的安全运行。
4. 桥梁钢梁的超声波检测桥梁的钢梁承受着较大的荷载和应力,容易出现疲劳、断裂和锈蚀等问题。
超声波检测技术可以应用于桥梁钢梁的检测,通过扫描钢梁表面并分析反射信号,可以发现钢梁中的裂缝、变形和腐蚀等问题,及时进行维修和更换,确保桥梁的安全使用。
5. 桥梁桩基的超声波检测桥梁的桩基作为承受桥梁荷载的重要部分,其安全状况直接影响桥梁的稳定性。
道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析道路桥梁是城市交通的重要组成部分,其安全性直接关系到行车安全和交通畅通。
对道路桥梁进行定期检测和维护非常重要。
传统的桥梁检测方法往往需要对桥梁进行破坏性测试或大范围拆解,不仅费时费力还会给桥梁造成二次损伤。
而无损检测技术的应用可以实现对桥梁的全面、精确、无损检测,减少对桥梁的破坏,提高检测效率,从而更好地保障桥梁的安全性。
1. 声波无损检测:声波无损检测是利用声波传播的特性对桥梁进行检测的技术。
通过对桥梁发出的声波进行接收和分析,可以判断桥梁是否存在裂缝、松动等问题。
这种方法操作简便,可以快速对桥梁进行全面的检测,减少了人力成本和时间消耗。
2. 磁粉无损检测:磁粉无损检测是利用磁化技术和磁粉粒子的显像效应对桥梁进行检测的方法。
通过在桥梁表面施加磁化场和涂抹磁粉,观察磁粉在裂缝或缺陷处的集聚情况,可以判断桥梁是否存在裂缝、损伤等问题。
这种方法具有高灵敏度和高准确度,能够对细小的缺陷进行检测,并且对桥梁表面无损坏。
3. 红外线无损检测:红外线无损检测是利用热辐射原理对桥梁进行检测的技术。
通过测量桥梁表面的红外辐射能量分布,可以判断桥梁的温度分布情况,进而分析桥梁是否存在结构损伤或隐患。
这种方法可以实现对桥梁全面的、高效的检测,特别适用于大面积桥梁的快速检测。
无损检测技术的应用对于道路桥梁的保养和维护至关重要。
它可以不破坏桥梁的完整性,通过对桥梁的各个部分进行全面的、精确的检测,为桥梁的维修提供准确的数据,提高了检测的效率和准确性,同时降低了对桥梁的二次损伤风险。
在道路桥梁的日常维护中应该广泛应用无损检测技术,以确保桥梁的安全和可靠运行。
弹性波(CT)层析技术在桥梁检测中的应用探讨摘要:采用案例分析法,结合某实际案例,详细阐述了弹性波CT技术在桥梁检测中应用的相关问题,并对其应用路径、效果等进行了详细的分析。
从案例项目的实践结果可知,弹性波CT技术可以满足桥梁检测的要求,值得做进一步推广。
关键词:弹性波层析技术;桥梁检测;桥梁病害前言自桥梁建成以来,随着使用时间的增加、车辆超载、多种因素腐蚀等因素的影响,桥梁会出现多种损害,若不能得到及时有效的处理,将会降低桥梁的使用年限,还有可能引发交通事故,危及行车安全。
现阶段,桥梁检测中的常见技术主要有回弹法、超声回弹综合法、钻芯法等,这些技术都存在缺点,无法整体反映桥梁质量,寻找一种更加科学有效的检测手段,已经成为相关人员关注的重点。
1弹性波CT技术简介1.1技术分析弹性波层析扫描技术简称CT,是目前一种直观、全面评估混凝土内部质量的无损检测方法,该方法以弹性波(CT波)理论为基础,在桥梁混凝土无损检测过程中,CT波处于不同类型的介质中时,其产生的传播特性会表现出明显的差异,并且弹性波的传播速度、能量衰减及频谱成分和目标体的介质成分、结构和密度等因素相关,一般认为,当弹性波通过混凝土时,若混凝土内部无缺损,则CT波的传播速度很高,并且声波的衰减很满;而如果声波穿过存在缺陷的位置(如混凝土强度不理想、混凝土浇筑不密实等),声波的传递会受到影响,波速会明显下降[1]。
根据相关文献的研究结果,弹性波层析扫描的评判标准如表1所示。
表 1 CT波波速评定混凝土质量参考标准(单位:m/s)在按照表1的数据对桥梁混凝土性能进行评价时,还需要考虑骨料、级配等因素的影响,但是基本数据不会出现较为明显的差异。
1.2检测应用一般在桥梁病害检测中,采用弹性波层析扫描技术可以在受检混凝土结构的两个对立面的检测面布置测点,并且激发依次布设激振源,受激侧依次等量的布置受信点。
在这个过程中,受信点与激振点之间采用两两对穿的方法,通过弹性波射线构成一个射线网,通过这个射线网所覆盖的范围,就是桥梁混凝土的检测坡面。
声波检测技术在混凝土桥梁检测中的应用发布时间:2022-11-29T10:46:38.966Z 来源:《工程建设标准化》2022年14期7月10批次作者:赵喜峰[导读] 混凝土桥梁在环境中受温度赵喜峰陕西交控通宇交通研究有限公司陕西省西安市 710118摘要:混凝土桥梁在环境中受温度、气候、雨水和大气腐蚀的作用,桥梁的负载和使用频率不断增加,导致桥梁的耐久性受到考验,在耦合作用增加的情况下,材料和结构的疲劳寿命加快衰减,桥梁会逐渐产生病害,并且这是一个不可逆的过程。
对运营中的钢结构桥梁进行检测评估,生成检测结果和评估报告,并根据现阶段桥梁病害类型和病害程度,制订适合桥梁的加固措施和方案,对保护桥梁结构和提高桥梁承载能力具有重要作用。
关键词:声波检测;混凝土桥梁检测;应用引言随着我国对基础设施建设的投入力度不断加大,新建、改建、扩建以及运营期的各类桥梁越来越多。
近年来,不管是建设期还是运营期,桥梁安全事故的发生使得项目施工建设中的质量问题及运营期桥梁的健康状况得到了诸多关注。
因此,迫切需要一种行之有效的桥梁质量检测方法,以确保工程的质量。
1声波检测技术在混凝土桥梁检测中的应用优势主要包括以下几点:①技术成熟。
声波检测技术操作难度并不大,但是对于混凝土桥梁本身,就会存在一些不可逆的损伤,而且人工检测也存在较大误差,一些潜在问题无法及时发现。
声波检测技术在应用过程中趋于成熟,和传统的检测技术相比,不破坏混凝土桥梁结构的基础,而且能发现潜在问题,无论是在预防性养护,还是在后续应用检测上都效果较好。
在技术趋于成熟时,保证检测结果的准确性,在复杂环境下能顺利完成检测工作。
②无损。
全程检测过程不会对混凝土桥梁产生任何不可逆的破坏,而且也能及时发现其中存在的潜在问题,在病害发生初期进行预防性养护。
在应用过程中,检测成本较低,而且能够缩短检测的时间,工作效率明显提升。
2声波检测技术原理声波检测技术主要是通过声音传播的特点进行桥梁损坏部位的检测,是目前广泛应用的无损检测技术类型。
道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析
道路桥梁是交通基础设施的重要组成部分,其安全性和稳定性关乎着交通运输的顺畅和人民生命财产安全。
随着道路桥梁的设计、建造和使用周期的不断延长,桥梁的结构已经呈现出复杂化和高度化的趋势,给桥梁的维护、保养和修缮工作带来了巨大的挑战。
在这样的背景下,无损检测技术应运而生,并被广泛应用于道路桥梁检测领域。
无损检测技术是指通过非破坏性的方法对物体材质、结构等进行检测的技术方法。
相对于传统的破坏性检测方法,无损检测技术不需对物体进行破坏,可以减少对物体的破坏和损伤,同时也可以减少检测成本和时间。
在道路桥梁检测中,无损检测技术的应用可以帮助工程师进行快速、准确的检测工作,同时还能够提供更加全面和详细的信息,以便后续的维修和保养工作。
1.超声波检测技术:超声波检测技术是通过声波的高频振动来检测物体的内部结构和缺陷情况的技术方法。
在道路桥梁检测中,超声波检测技术可以用来检测桥梁结构中的裂纹、空洞和腐蚀等缺陷情况。
该技术可以对桥梁进行快速、无损的检测,并且可以提供高精度的检测结果,适用于对桥梁构件内部结构进行深入细致的检测。
最近几年来我国高速公路与铁路建设迅猛发展,桥梁数量急剧增加,桥梁病害和危桥数量也日益增多,桥梁事故频频发生。
我国桥梁的健康状况令人担忧。
这一问题的出现一方面与超负荷运营有关,同时也反映出在桥梁设计和施工质量方面还存在着很多问题,特别是施工质量的低劣造成的病害严重地降低了桥梁的承载能力和使用寿命。
为了提高桥梁的施工质量,除了对材料、工艺和施工过程进行严格的控制之外,还必须采用先进的检测手段,对桥梁施工质量进行严格的监督。
目前桥梁混凝土质量检测的方法主要有回弹法、超声波法、超声波回弹综合法、贯入法、断裂法、取芯法等。
回弹法、超声波法以及综合法是属于无损检测方法,我国已制定了相应标准,工程中已广泛应用。
但应用中发现这些方法检测的结果离散性较大,代表性差等缺点,因此需要采用更先进的、更有效的检测方法。
声波CT技术是一项发展快速的现代无损检测技术。
它通过检验测试物体内特定物理量的分布状况,利用计算机根据适当的算法反演其在内部的分布状况后成图,借以显示检测对象的内部结构。
由于超声波的波长短,声波CT检测的分辨率高,因此合理布置测线密度和反演网格单元就可以保证在测试区域内有足够的分辨率。
声波CT技术原理声波CT技术是利用声波穿透工程介质,通过声波走时和能量衰减的观测对工程结构成像。
声波在穿透工程介质时,其速度快慢与介质的弹性模量、剪切模量、密度有关。
介质密度大、强度高的其模量大,波速高、衰减小;破碎疏松介质的波速低、衰减大;波速可作为混凝土强度和缺陷评价的定量指标。
声波CT特别适用于研究工程介质力学强度的分布,在工程检测中常被用来探查混凝土强度、空洞、不密实区等结构缺陷。
声波CT具有分辨率高、可靠性好、图像直观的特点,已被越来越广泛地应用丁工程结构检测和工程病害诊断中。
桥梁CT检测桥梁CT是使用声波穿透混凝土,通过声波速度分布对混凝土结构成像。
桥梁C T与医学C T的数学基础是相同的,都是基于Radon变换原理,即通过区域内参量(速度、吸收系数)沿路径的积分结果的观测,重建区域内部参量的分布。
超声波CT技术在桥梁桩基检测中的应用【摘要】超声波CT技术是最近几年新兴发展的检测技术,相对于以往的检测技术,超声波检测技术具有一系列的优点,例如操作程序相对简单,结果的可信度较高,同时也不会对桥梁的主体部分造成严重的影响。
正因为这些特点,超声波检测技术正逐步推广到各项工程当中。
本文将重点介绍超声波的工作原理以及在实际探测中的具体应用,,同时也对超声波CT技术的发展前景做大胆的预测。
标签:超声波CT技术;桥梁桩基;检测;应用引言在建设桥梁的过程当中,一般都采用钢筋砼灌柱桩基础,这样的结构往往由于施工出现瑕疵而影响这个桥梁的整体安全。
因此,桥梁基础的质量安全问题也就成为检测环节当中的重中之重。
然而以往的检测方法往往要求对桥梁的主体结构进行取样,这多少都会影响桥梁的整体性以及一致性。
而超声波CT技术则完全不用担心影响桥梁的美观性,也不用通过对桥梁进行取样,简单的操作,高精度的测量,检测结果的清晰使现在我们对于桥梁的检验程度越来越高。
1 超声波CT技术的检测方法超声波CT的检测主要是在桥梁桩基浇注的过程当中,检测人员会沿着桩轴的外侧放置一些用于检测数据的声测管,这种声测管可以对于桥梁桩基内部的缺陷进行探测,探测的方法主要有两种,分别为对测法和斜测法。
当检测人员接收到声测管发出的信号之后,会根据这些信号编辑成衡量桩基构造的参数,然后根据这些参数的统计与分析,就可以确定缺陷发生的大致范围,最后通过精确的定位得出发生缺陷的具体位置。
当然这种测试方法有一定的局限性,测试结果只能确定缺陷的大致范围,对于缺陷的具体情况比如缺陷的大小,分布范围无法做出精准的测算。
这样的结果可能对于以后的检修工作产生一定的困难。
因此,在运用超声波CT技术的同时会适当的加入一些成像无损技术,这样就可以解决上述未曾解决的对于缺陷大小,分布情况的问题了。
这种高端的技术不仅可以得出精确的检测结果,同时对于桩基内部的情况也可以做出清晰的图像以供参考。
声波检测技术在混凝土桥梁检测中的应用摘要:在桥梁工程中,相关技术人员通过应用声波检测技术,能够针对混凝土浇筑质量以及波纹管注浆缺陷问题做出有效检测,也能准确定位相应质量问题的所在位置,与工程开展的实际情况相符合。
在今后的桥梁混凝土结构施工中,恰当合理将声波无损检测技术运用在结构病害检测工作当中,能够大大减少质量检测工作的时间消耗,提升整个工程项目的建设水平。
关键词:声波检测技术;混凝土;桥梁检测;应用某120m+210m+120m预应力混凝土连续刚构桥主桥段长550m。
梁体为单箱单室三向预应力加高箱梁,顶宽22.5m,底宽11.5m。
法兰盘的悬臂长度为5.50M。
合龙张拉从中跨到边跨依次进行。
1#墩张拉施工中,混凝土底板在中跨和边跨出现开裂。
经加固修复后,底板墙体再次开裂。
为了充分了解该桥箱梁合龙段存在的结构缺陷,还要对梁板的施工质量作出全面核查,相关工作人员选用声波无损检测技术桥梁预应力混凝土结构进行了检测工作。
1声波检测技术原理声检测技术是根据声传播的特点来识别公路桥梁的损伤位置。
这是一种非常常见的高质量检测技术。
它的不足之处在于受外界声波的影响较大,而且外界声波是掺杂的。
因此,相关技术人员在应用声学检测技术的过程中,必须要恰当合理的屏蔽非结构散射发出的声音,并根据在结构中传播的声音类型确定损伤位置。
当前较为常见的声波检测技术包含高质量超声波检测技术、冲击和回波传输检测技术。
在应用冲击回波检测技术的过程中,相关技术人员主要是借助冲击声波在结构检测当中声波以及生平的变化来识别公路桥梁的损伤部位。
该方法的基本原理在于推广公路桥梁的内应力结构数据,检测方法类似于超声波。
一般采用声转换器产生内应力波(即单脉冲声波),采用公路桥梁机械设备产生冲击声波(即内应力声波)。
高质量的冲击回波检测技术可以立即反映简支梁桥的抗压强度和位置缺陷。
2声波检测技术在混凝土桥梁检测中的应用优势2.1技术成熟声学检测的技术难度系数不是太大,但对于混凝土公路桥梁本身来说,会有一些不可逆转的损伤,而且人的检测存在很大偏差,因此一些潜在问题无法及时处理。
超声平测无损检测技术在桥梁病害诊断中的应用摘要:本文首先介绍了无损检测技术应用现状、分类、方法及检测机理,然后通过工程实例介绍了超声平测其应用,找到了桥梁病害病因,此法适合在同类诊断中推广。
关键词:超声平测无损检测桥梁病害1 桥梁病害诊断中无损检测技术的应用现状1.1 声波技术(1)声波技术在桥梁结构无损检测中应用最广泛。
声波技术也含超声技术,两者原理是相同的,仅使用频段不同,前者是1kHz~100kHz,后者是100kHz~1MHz。
(2)声波检测的方法有透射法、表面平测法、超声反射成像和声波CT成像方法等。
①穿透法和平测法比较简单,应用多,用于解决简单的问题,如以混凝土的平均波速评价混凝土强度、表面强度等;平测法常用来测定混凝土裂缝的深度;②超声相控阵探伤是近年来发展的一种超生反射成像新技术。
美、加、英等国先后开发出x-32、64通道相控阵超生成像便携式设备,具有实时成像、直观快捷特点。
目前,北京和重庆的航天和民航系统引进了3~4台,用于飞行器的质量检测,不久将会用于桥梁结构检测。
③声波CT成像主要用于工程领域的金属矿床勘察、核电场址勘察、水利水电坝基勘察、铁路公路隧道等,已有10年以上的历史,具有图像直观、可靠性好等优点。
2006年在重庆成功运用了箱梁合拢段工程病害的检测,效果很好。
声波CT方法特别适应于大型混凝土箱梁、T型梁的结构检测与病害诊断。
1.2 电磁波技术地质雷达是电磁波技术的代表设备。
美、加、英、意等国的产品在中国应用较广,如青岛电子部22所的LTD-3,北京艾迪尔的雷达等。
在桥梁结构检测中要配备900MHz到1.6GHz的高频天线及专用处理软件。
检测项目:(1)厚度检测:桥面铺垫层厚度,混凝土梁板厚度;(2)密实度检测:混凝土密实度,空隙,含水孔隙;(3)钢筋检测:钢筋的位置、直径、锈蚀程度,钢筋网3D结构;(4)钢绞线检测:钢绞线位置,连续性,混凝土注浆密实度。
2 预应力混凝土箱梁桥合拢段裂缝检测应用实例2.1 工程概况大桥主桥全长454m,为122+210+122m预应力混凝土连续刚构,双向四车道,梁体采用单箱单室三向预应力变高度箱梁。
Roads and Bridges 道路桥梁37弹性波CT 技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用袁 蒙(中设设计集团股份有限公司, 江苏 南京 210000)中图分类号:U45 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2019)08-0026-01摘要:在现代化建设工程中,对于混凝土结构的无损检测是一项非常重要的技术,尤其是弹性波CT 技术,在实际的运用过程中表现出了非常精确的检测程度和非常清晰的检测图像,对于混凝土结构检测来说意义重大。
因此,本文就弹性波CT 技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用展开了讨论。
关键词:弹性波CT ;桥梁;混凝土结构;无损检测0 引言常用的混凝土无损检测方法主要有超声波法、回弹法、冲击回波法等,其中回弹法是操作相对比较简单且速度较快的一种检测方法,因此较为广泛应用。
但是由于一些混凝土结构的内外质量不一致会导致检测结果精度不足,所以研究人员通过将超声法和回弹法进行了结合,创造了弹性波层析成像技术,在原有的基础上进一步提高了检测精度。
1 弹性波CT 技术简介弹性波CT 技术是一种以冲击弹性波为基础的新型无损检测技术,该技术很好的利用了相关的物理力学原理,在冲击弹性波的基础上将无损检测技术进行了优化和改进。
弹性波CT 技术能够根据被检测对象的弹性波速度以及相关的物理力学参数,结合CT 技术进行物理结构成像,最终将层析面的内部结构情况以图像的方式直观、完整的反映出来,这样就可以很好的达到对混凝土结构进行无损检测的目的。
在检测过程中,检测人员需要通过合理的部署检测点,构成完整、清晰的层析面,这样就可以有效的避开被检测混凝土构架的体积和形状对检测结果的影响。
2 弹性波CT 混凝土检测2.1 检测原理弹性波CT 技术与生活中常见的医学CT 技术具有许多类似的地方,该技术主要是利用弹性波能够穿透混凝土结构,在返回的过程中会产生能量的衰减,并以此为基础来确定工程构件内部的结构情况。
道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析摘要:无损检测技术的应用和发展,为道路桥梁工程的建设给予了重要的帮助和支持。
同时,无损检测技术的更新迭代,进一步提高了道路桥梁工程的检测效率和检测水平。
结合多种检测设备、检测方案、检测手段,以创新化、高效化、便捷化的模式,让无损检测技术广泛应用于道路桥梁工程中,成为行业质量监督管理的重要驱动力。
关键词:道路桥梁检测;无损检测技术;应用引言无损检测技术在道路桥梁检测工作中有着十分重要的价值,在最大程度上确保桥梁主体结构不被破坏,为桥梁的施工与运行提供保障,明晰道路桥梁内部缺陷的具体情况,对于桥梁的技术情况加以分析和了解。
利用频谱分析、图像分析以及超声检测技术实现桥梁检测工作水平的提升,无损检测技术将得到广泛应用,为我国桥梁建设发展奠定基础。
1无损检测技术在道路桥梁检测中的应用价值首先,无损测试设备能够对道路桥梁的测试进行良好的信息收集,对于保障项目开展和运营过程中的安全性具有更为突出的作用,尤其能够提高道路桥梁具体运营过程的整体安全能力、耐久性能。
而因为道路桥梁的安全特性直接关系到车辆安全和公众的生命财产安全,所以在维护公路交通安全的过程中,对高速公路的信息化工程的总体安全性检测就显得至关重要。
具体的表现在:第一,对于公路信息化工程中无法通过外观检查而找到的缺陷、瑕疵等情况在进行检测的过程中,通过采用无损测试的方法进行研究、了解,能够快速地对公路工程桥梁的设计特点做出更全面的剖析、理解,从而完整了解其运营状况及建设情况。
第二,在施工的部分位置甚至是主要零部件的选取中,进行了精细化施工,以提高施工品质。
其次,无损检查方法显著提高了在道路桥梁工程检验中的准确性及其对检验结论研究的正确性。
由于无损检验方法是在许多传统工程检验方法的基础上开展的,这也决定了无损检验方法具备传统工程检验的通用性与先进性,并且能够更有效地将传统的工程检验方法区分开。
所以,在无损检验方法的运用过程中,能够对某些传统工程检验手段所无法实现的有效性加以弥补,特别是能够进一步提高道路桥梁工程检验的准确性,同时对于研究某些工程关键性的科技问题也有着极其特殊的使用价值,因为无损检验方法能够在对检验数据加以分析后,得到一个较为合理、精确的分析结论。
声波CT在桥梁结构无损检测中的应用1、引言预应力桥梁结构混凝土工程如桥墩、桥台、梁板等大多数为混凝土结构,所以混凝土结构的质量直接关系到预应力桥梁结构的安全,混凝土结构物任何一部分出现质量问题,都会危及整个预应力桥梁结构的安全,因此必须加强预应力桥梁结构混凝土工程的质量检测。
目前声波CT检测预应力桥梁结构混凝土工程是先进的无损检测方法之一,该方法通过对所测混凝土实体的声学参数的统计分析,判定混凝土结构的质量优劣。
并圈定混凝土结构低强度区域的部位、范围、程度;为整治预应力桥梁结构的病害和施工质量控制、工艺改进提供依据。
2、预应力桥梁结构混凝土工程质量检测技术—声波CT2.1声波CT工作原理声波CT是利用声波穿透工程介质,通过声波走时和能量衰减的观测对工程结构成像。
声波在穿透工程介质时,其速度快慢与介质的弹性模量、剪切模量、密度有关。
介质密度大、强度高的其模量大,波速高、衰减小,;破碎疏松介质的波速低、衰减大;波速可作为混凝土强度和缺陷评价的定量指标。
声波CT特别适用于研究工程介质力学强度的分布,在工程检测中常被用来探查混凝土强度、空洞、不密实区等结构缺陷。
声波CT具有分辨率高、可靠性好、图像直观的特点,已被越来越广泛地应用于工程结构检测和工程病害诊断中。
混凝土的声波速度可以作为评价混凝土抗压强度与密实度的定量指标。
混凝土的波速与混凝土抗压强度有正相关关系,已有大量理论研究和测试对比数据和回归关系。
可用于在建桥梁的质量控制和运行桥梁的病害诊断,检测的分辨率可达分米级。
2.2观测系统布置根据预应力桥梁混凝土结构的具体情况,常用的测线布置方式如图1所示,白色点为接收点,黑色点为激发点。
理论及实践都证明,三侧激发一侧接收,所得反演效果最好,射线密度达到要求。
一般检测过程中测线都采用该方式布置。
根据预应力桥梁结构的顶板、底板、腹板和隔板临空面不同,采用适合的测线布置方法。
激发点间距和接收点间距都是30cm。
弹性波CT技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用摘要:基于传统无损混凝土结构方法的推广,无线电波技术的特点和优点传递了使用弹性波传递弹性波评估混凝土质量的方法。
该技术的准确性对该技术有一定的要求,即进行混凝土桥梁结构的高分辨率和无损检测,识别的结果是直观,清晰,很容易被人理解的。
但是,由于许多因素会影响波速,因此有必要彻底分析某个位置的特定因素的阻力。
本文介绍了基于弹性冲击波的弹性波层析成像(CT)检测原理和方法。
弹性波<P波速度分布的质量)可以作为混凝土物理性能(弹性模量阻力)的定量指标:例如,该技术对技术设计的识别具有明显的优势,混凝土结构的构造可以证明这一点已经得到了改进。
用于过程控制的CT弹性波技术促进了中国工业的无损检测水平的发展,并提供了良好的使用技巧。
关键词:弹性波;CT技术;桥梁混凝土结构;无损检测;应用;无损混凝土试验技术是一种冲击试验技术,不会破坏混凝土结构的完整性。
其中最常用的方法是跳跃法,超声波法,冲击回波法,雷达法,这些方法快速,简单,经济,因此它是最常用的非破坏性混凝土强度反弹的测试方法。
但是,这种方法只能确认零件的表面电阻,这会影响检测精度,因此可能会导致混凝土的内外检测质量不匹配的现象。
情况测试结果通常在评估之前进行分析。
复杂的超声排斥方法可以补偿一些特定的力,是提高识别准确度的最佳方法,但过程相对复杂。
超声波是检测内部混凝土缺陷最常用的方法,该标准包含对测试方法和评估方法有非常详细的介绍。
1 弹性波概述声速是所有元素的一个综合指标。
想要找到错误点的确切位置,就需要具备高水平技术知识的检查员。
在测试大量混凝土时,要事先将声管埋进测试对象里面。
冲击回波法是最近开发的检测方法,可应用于单个检测区域和部分检测区域,但它主要用于确定部件的厚度。
能否完成检测内部缺陷的任务需要对此做进一步调查。
由于超声回波和冲击方法在检测过程中容易收到很多因素的影响,比如在弱化或变形的情况下会遇到探测距离太大和能量吸收过多的现象。
无损检测技术在道路桥梁检测中的应用摘要:随着经济的发展,无损检测技术在道路桥梁检测中的使用获得突破性进展。
但是,在具体应用过程中,依然存在一系列的问题,必须引起高度重视。
本文主要对无损检测技术在道路桥梁检测中的应用进行了讨论,可供参考。
关键词:无损检测技术;道路桥梁;检测1无损检测技术的概述无损检测技术一般是通过雷达、声波还有射线等方式进行检测,由于检测方式的独特性,不但能及时发现建筑结构表面存在的问题,同时对建筑结构内部的问题也能及时进行反映,在测量中,观测人员可以对建筑的尺寸、结构、性能、构成等要素进行检测,方便其制定解决问题的对策。
无损检测技术最大特点就是在对道路桥梁检测时不会造成额外的损坏。
鉴于道路桥梁之中会存在一些潜在性问题,传统的检测方式很难检测出来,而无损检测技术则能直接检测出来,为工程建设排除后顾之忧。
无损检测技术作为一项新型技术,在应用过程中效果良好,对道路桥梁的检测起到了极大的辅助作用。
其因优势众多,在路桥检测工作中的发展前景广阔。
2无损检测技术在道路桥梁建设中的优势道路桥梁作为社会发展中不可或缺的交通部分,如何确保它的工程质量和使用寿命是检测的重点,而无损检测技术可以检测工程质量,解决桥梁建设中的许多问题。
无损检测技术涉及的范围非常广,是一门新兴发展的应用工程技术。
它主要是通过光、电、磁和声波等特性,在不损害被测物的基础上检测它的缺陷,通过缺陷的位置、大小等判断被测物的质量、寿命、损坏度,以达到检测的目的。
道路桥梁的范围相对较广,运用传统的检测技术耗时长、耗费的资源也多。
但是无损检测技术不一样,它可以利用光和声波轻易的检测道路桥梁的局部或整体,分辨出它属于整体的结构性损伤还是局部的构件损坏,从而对症下药的解决问题。
道路桥梁的工程质量和使用寿命决定着它能够创造多大的利益。
而破坏性检测或多或少会对道路桥梁的寿命产生影响,使用无损检测技术便不会出现这样的问题,既能够快速的检测出缺陷在哪,又不会损坏其他部分。
声波检测技术在混凝土桥梁检测中的应用摘要:通过对声波检测技术的研究表明:声波检测技术的能够有效检测出桥梁施工强度、缺陷、质量问题,确保桥梁混凝土检测工作安全可靠,且精度较高。
通过工程应用实例的检测表明:声波检测技术对桥梁的顶板、底板、腹板进行检测是可行的,检测数据易于分析,声波波速较高则混凝土的连续性较好,局部存在低波速区域也能反映出施工质量存在的问题。
关键字:桥梁检测;混凝土;声波检测技术0前言声波检测技术主要通过声音传播来区分桥梁的损伤位置,传统的无损检测技术受外界声波干扰,当外界出现声音混杂情况时容易发生杂音,这就对声波检测提出更高的要求,要求声波检测过滤非结构传播声音,通过声音的传播在结构物中判定受损的具体位置,目前常用的声波检测技术主要为超声波无损检测技术和冲击回声波发射检测技术。
1声波检测技术原理及计算冲击回声波检测技术是通过冲击声音在桥梁中的传播,和声波频率的变化确定桥梁损伤位置,利用桥梁结构材料的传播,其测试方式类似于超声波,冲击回声波的发生采用桥梁机械力产生的冲击和声波转换器发出的脉冲回声波,冲击回声无损检测技术可以根据实际情况实时监控桥梁的结构强度和发生损伤的具体位置。
声波在混凝土结构传播速度计算公式:(1)(2)(3)式中:VP ,VS-分别为纵波波速和横波波速,km/s;σ-泊松比;ρ--实测混凝土密度,g/cm3;μ,E-分别为剪切模量和弹性模量,MPa。
公式(3)中,Rb为混凝土的轴心抗压强度,MPa;α-取值0.25~1;b-取值3.0~3.5。
简化之后得出声波波速VP 与混凝土抗压强度Rb的关系公式为:Rb =0.344VP3.146(4)2工程概况以预应力刚构桥为列,桥梁长度为550m,桥梁梁顶宽度在22m左右,梁底宽度在11m左右,桥梁由单箱单室变向高箱梁转变,桥梁的翼缘板悬臂为5.5m,由中间向两边方向顺序张拉,桥梁在进行张拉过程中容易发生边跨和中跨的底板崩塌问题,尽管后期经过加固仍然存在底板壁出现开裂问题。
声波CT在桥梁结构无损检测中的应用
1、引言
预应力桥梁结构混凝土工程如桥墩、桥台、梁板等大多数为混凝土结构,所以混凝土结构的质量直接关系到预应力桥梁结构的安全,混凝土结构物任何一部分出现质量问题,都会危及整个预应力桥梁结构的安全,因此必须加强预应力桥梁结构混凝土工程的质量检测。
目前声波CT检测预应力桥梁结构混凝土工程是先进的无损检测方法之一,该方法通过对所测混凝土实体的声学参数的统计分析,判定混凝土结构的质量优劣。
并圈定混凝土结构低强度区域的部位、范围、程度;为整治预应力桥梁结构的病害和施工质量控制、工艺改进提供依据。
2、预应力桥梁结构混凝土工程质量检测技术—声波CT
2.1声波CT工作原理
声波CT是利用声波穿透工程介质,通过声波走时和能量衰减的观测对工程结构成像。
声波在穿透工程介质时,其速度快慢与介质的弹性模量、剪切模量、密度有关。
介质密度大、强度高的其模量大,波速高、衰减小,;破碎疏松介质的波速低、衰减大;波速可作为混
凝土强度和缺陷评价的定量指标。
声波CT特别适用于研究工程介质力学强度的分布,在工程检测中常被用来探查混凝土强度、空洞、不密实区等结构缺陷。
声波CT具有分辨率高、可靠性好、图像直观的特点,已被越来越广泛地应用于工程结构检测和工程病害诊断中。
混凝土的声波速度可以作为评价混凝土抗压强度与密实度的定量指标。
混凝土的波速与混凝土抗压强度有正相关关系,已有大量理论研究和测试对比数据和回归关系。
可用于在建桥梁的质量控制和运行桥梁的病害诊断,检测的分辨率可达分米级。
2.2观测系统布置
根据预应力桥梁混凝土结构的具体情况,常用的测线布置方式如图1所示,白色点为接收点,黑色点为激发点。
理论及实践都证明,三侧激发一侧接收,所得反演效果最好,射线密度达到要求。
一般检测过程中测线都采用该方式布置。
根据预应力桥梁结构的顶板、底板、腹板和隔板临空面不同,采用适合的测线布置方法。
激发点间距和接收点间距都是30cm。
2.3观测系统完备性评价
观测系统完备是声波CT结果可靠性的基本保障。
观测系统的完
备性是通过单元的射线密度和射线正交性来衡量的。
因而,射线密度和射线正交性就成了表征观测系统完备性的两个重要指标,他们是观测系统可靠性评价的有效方法。
为保证声波CT结果的可靠性和分辨率,要求研究区内每个单元体内的射线超过40条,同时要求每个单元体内通过的射线其交角至少有一组大于60°,其交角的正弦值大于0.87。
2.4后期成像
所用软件为TDSoft的《工程CT》,该软件有模块化设计、文件格式要求清晰、处理速度快等优点。
软件共有数据输入、射线追踪、速度反演三个主模块和正交性分析一个辅助模块组成。
最后通过网格化、成图、白化、导出DXF格式等多个步骤的处理,最终得到混凝土声波CT波速反演图。
3、实际工程中的应用
3.1工程介绍
铜陵长江公路大桥位于安徽省铜陵市羊山矶下游600m处,桥型为预应力钢筋混凝土双塔索面斜拉桥,主桥总长1152m,80+90+190+432+190+90+80(m)的7孔连续布置,由主跨432m的
双塔双索面预应力混凝土斜拉桥和连续T型刚构的边跨所组成(图2所示)。
该桥桥塔采用H型门式结构,箱形断面,塔高153.65m。
斜拉索为扇形布置,每个索面有26对索,索距8m。
主梁为预应力混凝土梁板式结构,桥宽23m,梁高2m。
该桥于1991年12月开工建设,1995年12月26日竣工通车。
3.2检测结果分析
采用声波CT反演成像技术对铜陵长江公路大桥铜陵侧变截面梁段I-I断面底板混凝土,1个剖面进行了检测验证。
将采集的数据运用CT软件处理,得到混凝土声波CT波速反演图。
下图对铜陵长江公路大桥铜陵侧变截面梁段I-I断面底板混凝土声波CT波速反演图进行结果分析。
声波CT反演图检测结果表明,该梁段底板混凝土平均波速为4.33km/s,变异系数为0.159,混凝土质量一般;底板距横隔板12.0-6.0m,离左腹板6.0-10.0m范围和距横隔板21.5-5.0m,离左腹板1.0-4.0m范围(有混凝土掉快),存在较大面积的低波速区域,低波速区域的面积为6.0m2,波速低于4.0km/s,混凝土质量相对较差,对桥梁局部结构有一定影响。
存有混凝土掉快现象的底板部位与混凝土声波CT反演图中,某
低波速区域与桥梁结构混凝土掉块部位相互验证。
5、结论
通过对铜陵长江公路大桥混凝土工程混凝土质量的检测,并通过对所检混凝土外观检查验证,充分说明了声波CT技术对检测混凝土质量的准确性和有效性。
该技术的成功应用,将有力的推动声波CT 成像技术在预应力混凝土桥梁混凝土结构无损检测中的广泛应用。