关于公路桥梁试验检测技术探讨
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关于公路桥梁试验检测技术探讨
摘要:本文简单介绍公路桥梁检测工作的重要性及特点,深入分析了常见的桥梁检测技术。
关键词:公路桥梁;试验;检测技术
中图分类号:k928.78文献标识码:a文章编号:
前言:
随着经济的不断发展,基础设施建设迎来了高潮,公路桥梁工程作为基础设施的重要组成部分,也得到了很大的发展,一批公路桥梁项目得到了建设,为人们的出行方便和国民经济的发展提供了大量的基础支持。
但是桥梁在使用超过25年以上后,就进入了老化期,据统计,我国公路桥梁总数的40%已经属于这个范畴,而且随着时间的推移,进入老龄化的公路桥梁还在不断增多,为了确定公路桥梁还能否为方便人们的出行和国民经济的发展继续做贡献,就应该对公路桥梁进行必要的检测,以确定是否具有安全隐患,是否应采取一些修补措施等。
可见公路桥梁检测对于公路桥梁具有非常重要的作用,应引起公路桥梁管理者和技术人员的足够重视。
本文以下内容将对公路桥梁的检测进行简要的介绍,仅供参考。
1.公路桥梁检测工作的重要性
公路桥梁工程试验检测工作,不仅是评价工程质量缺陷和鉴定工程事故的手段,也是工程质量科学管理的重要手段,还是公路桥梁工程质量管理的重要组成部分。
其重要性主要体现以下几个方面。
1.1 公路桥梁的试验检测,有利于推广新技术,它为程施工积累
经验教训,有效的对新材料、新技术、新工艺进行试验检测,可以将新工艺恰当地投入到生产之中,保证计划的可行性、适用性、有效性、先进性。
1.2 公路桥梁通过试验检测,能充分利用当地出产的材料,偏于就地取材。
这样,譬如建设地点的沙石,填料等等,可借助试验这种手段,以确定上述材料是否满足于施工技术规定要求。
1.3 公路桥梁通过试验检测,可加强质量保证。
如果有了有效地测试手段,可科学地评定路用各种原材料及其成品、半成品材料的质量好坏。
可以对任何一种材料均可通过对其规定性能的相关检验,从而评定其产品是否合格。
2.桥梁检测的特点
在目的方面,传统桥梁检测往往仅是为了确定桥梁的损伤状况,最多是在一定程度上对桥梁的继续工作能力提出评价。
然而桥梁健康检测不仅获得桥梁的损伤状况或健康状况,而且利用其智能系统中开放的数据库的数字化参数积累,对已用的桥粱设计理论提供长期的、及时的由足尺寸真实构件在真实环境下结构响应为基础的设计验证,继而为研究发展桥梁理论提供低成本高效率的“试验”支持。
以桥梁健康检测作为设计的验证具有前所未有的优越性,它比较模型试验而言。
成本低,模型就是已有的桥梁,省去了模型制作费用;效果真实,完全的足尺寸.真实的环境.真实的载荷,数据的采集具有长期性,只要桥梁“健在”,数据就可以长期地收集下去。
3.常见的桥梁检测技术
3.1声探测技术。
声探测技术主要包括超声波探测技术、声发散检测技术和冲击一回声检测技术。
声探测技术是目前发展最迅速的无损检测。
超声波探测技术的基本原理是:超声波能够以一定的速度在某种材料中传播,直至达到不连续点或抵达测试物的边界时才反射回来。
超声波探测技术即利用声脉冲在缺陷处发生特性变化的原理来进行检测。
声发散技术的基本原理是:大多数结构材料在受力后出现诸如塑性变形、裂纹开裂、裂纹开展等微结构损伤时,就以声波的形式释放能量。
它的优点是可以对处干荷载作用状态下的桥梁结构的内部材料和结构变化进行稳定的监视、并给出早期报警。
冲击——回声是根据应力波能够在材料中传播的原理设计的,基本的测试方法和超声波相似。
应力波可以通过以下两种方法产生:使用转换器产生的应力波称为脉冲——回声法,使用机械冲击器产生应力波称为冲击一回声法。
它同样可以通过应力渡的强度和发生时间测定缺陷的程度和位置。
3.2电磁渡探测技术。
电磁探测技术主要包括探地雷达技术和涡流检测技术。
探地雷达是利用电磁脉冲波发射原理来实现探测目的,它是利用超高频短脉冲(106-109h z)电磁渡探测地下介质分布的一种地球物理勘探方法。
探地雷达是军用技术民用化的典型代表,已经在建筑物、桥梁和其他结构评估中广泛使用。
其基本原理是将雷达脉冲传进被检测材料,然后测量材料表面的反射量确定损伤。
在桥梁无损中的典型
应用如混凝土中的钢筋和孔道的定位以及缺陷和疲劳探测等。
涡流的基本原理为电磁感应,主要应用于检测表面损伤。
当检测线圈与导电材料的构件表面靠近,并通以交流电时,所产生的交变磁场将
在构件表层产生感应电流,呈环形涡流状。
电涡流的大小与分布受构件材料介质和表层缺陷的影响,根据所测电涡流的变化量,就可
以判定材料表层的缺陷怕况。
3.3光纤传感器检测技术。
光纤传感技术是利用光纤对某些特定的物理量敏感的特性,将外界物理量转换成可以直接测量的信号的技术。
由于光纤不仅可以作为光波的传播媒质.而且光波在光纤中传播时表征光波的特征参量(振幅、相位,偏振态、波长等),因外界因素(如温度、压力、应变、磁场、电场、位移、转动等)的作用而间接或直接的发生变化,从而可将光纤用作传感元件来探测各种物理量。
这就是光纤传感器的基本原理。
光纤传感器可从光纤的作用、信号调制方式及被测对象等不同角度分类。
从光纤作用角度可分为非功能型传感器和功能型传感器。
非功能型传感器中光纤仅起到传光的作用,而功能型传感器中光纤既起到传光的作用又起到传感的作用。
目前开发的高精度、高分辨率及结构小型化的传感器多以功能型传感器为主。
若从光信号调制方式角度分类则有光强调制型,相位调制型及偏振调制型。
其中光强调制型在一般工程测量中因结构简单、测量范围大而应用较广。
而在对测量精度要求较高的场所中则采用相位和偏振调制。
随着科学技术的高速发展,对传感器的精度、稳定性及小型化的要
求越来越高。
因此相位调制型及偏振调制型传感器是目前研究和开发的主要对象。
目前应用桥梁检测中的光纤传感器主要是相位调制型。
3.4 红外热像仪检测技术。
红外热像仪检测技术的原理在于几乎所有的材料都会吸收很广范围的红外线的波,而引起物体温度的升高。
而物体只要高于绝对零度都会发射红外线。
对桥梁的检测就是当桥梁中有缝隙或损伤的时候,发出的红外线与周围的不一致,所以可以依靠红外线成像的原理来检测桥梁的损伤。
简单的说红外热像检测技术就是依据物体的红外辐射——表面温度——材料特性三者间的内在关系,借助红外热像仪把来自目标的红外辐射转变为可见的热图像,通过热图像特征分析,直观地了解物体的表面温度分布,进而达到推断混凝土粱内部结构和表面状态的目的。
红外热像仪检测技术可以非接触的测量,更具有快速便捷、稳定性较高、设备轻便、后处理灵活的特点。
不过热成像图虽然可以很好的反映温度的信息,但是影响物体温度的变量是相当多的,尤其天气的变化是一个很重要的原因,相关的改善措施还在摸索阶段。
4.结语
对公路桥梁进行检测是一项十分复杂而又十分重要的工作,它不但对相关工作人员的实际现场经验有着严格的要求,同时也需要有科学的检测方法和系统的理论基础作为指导。
我们只有充分地将理论与实践有机的结合起来,才能真正做好公路桥梁的检测工作,从
而做出科学的评测。
参考文献:
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[2] 赵文秀.桥梁检测技术综述[j].公路与汽运,2009(3).
[3] 吴佩珊,蒙翠琼,朱海云.公路工程管理与质量管理[j].广西质量监督导报,2008,(06).。