橋梁無損檢測技術
2015-04-08
0引言
隨著我國公路建設事業(yè)的飛速發(fā)展，公路橋梁作為公路工程的重要組成部分，其使用過程的平穩(wěn)性和安全性是公路交通的關鍵。近年來，我國的橋梁建設水平逐步提高，橋梁的建設質量也得到了充分的保障。但是在長期的自然環(huán)境和荷載作用下，橋梁的結構和構件會產生一定的損壞現象。公路橋梁的檢測工作是橋梁養(yǎng)護和維修的重要依據，也是保證橋梁正常使用的基本前提。橋梁的無損檢測技術可以在不影響橋梁結構和構件性能的前提下，對橋梁的損傷情況和運營狀況進行診斷和評估，從而為橋梁養(yǎng)護與維修方案的制定提供科學依據。
無損檢測技術特點及內容
橋梁無損檢測技術一般指在不影響橋梁結構的正常使用或結構構件性能的基礎上，采用非破壞性手段，通過檢測橋梁的某些物理指標以來判定結構或構件性能是否發(fā)生改變的檢測方法 相比較于其它的一些常規(guī)檢測方法，無損檢測技術具有一下特點和優(yōu)勢
(1) 屬于非破壞性試驗，對結構或構件的受力( 正常使用) 性能不產生任何影響
(2) 可經行全方位檢測，無需二次修復處理，檢測方法經濟實用，快捷方便
(3) 可對混凝土構件內外部缺陷( 孔洞開裂碳化和鋼筋銹蝕等) 進行全面檢測
(4) 可用于大型建筑或使用年限已很長的危險建筑進行檢測和鑒定
(5) 檢測儀器簡單，易操作
橋梁無損檢測的常規(guī)內容有: 混凝土的強度局部缺陷( 孔洞開裂等) 檢測; 內部鋼筋的數量位置保護層碳化及鋼筋銹蝕情況的檢測; 混凝土裂縫開展情況及其它耐久性指標檢測; 橋梁結構變形的常規(guī)性檢測.
無損檢測技術
傳統的無損檢測技術得到了較大的發(fā)展,目前已有光纖傳感檢測技術、超聲檢測、探底雷達檢測技術、聲發(fā)射、紅外檢測、聲發(fā)射、等。
光纖傳感檢測技術
此項技術通過利用光纖對某些物理量的特殊敏感性，將不可度量的外部物理量轉化成可以直接進行測量的光纖信號技術。光纖應檢測技術與傳統技術相比具有不受環(huán)境因素的限制，絕緣耐高壓耐腐蝕，能在各種復雜的環(huán)境下良好運行，還 具 有 體 積 小，重 量輕，可做成任意形狀的傳感器陣列精 度 高實 用 性 強 等 優(yōu)點，但是價格因素一直是困擾此項技術高速發(fā)展的絆腳石。光纖傳感器主要用于:橋梁結構的施工監(jiān)測、既有橋梁結構的工作性狀監(jiān)測、服役時間較長的橋梁結構的損傷檢測。
超聲波檢測技術
原理：① 超聲脈沖波在混凝土中遇到缺陷時產生繞射，可根據聲時及聲程的變化，判別和算缺陷的大小；② 超聲脈沖波在缺陷界面產生散射和反射，到達接收換能器的聲波能量(波幅)顯著減小可根據波幅變化的程度判斷缺陷的性質和大??；③ 超聲脈沖波中各頻率成份在缺陷界面衰減程度不同，接收信號的頻率明顯降低，可根據接收信號主頻或頻率譜的變化分析判別缺陷情況；④ 超聲脈沖波通過缺陷時，部分聲波會產生路徑和相位變化，不同路徑或不同相位的聲波疊加后，造成接收信號波形畸變，可參考畸變波形分析判斷缺陷。
此項技術應用瞬間應力波原理為技術依托，通過在結構便面使用器物發(fā)生瞬間的機械撞擊以產生低頻率應力波，并記錄傳導至結構內部，經斷點或接觸面反射回來的低頻波然后通過對記錄的波進行分析，可以較為準確的知道結構內部是否產生損傷，或者損傷的位置，甚至可以大體得知結構內部損傷的大小等信息 由于是通過電波來檢測，因此超聲波檢測技術一般用于橋梁結構的梁板柱及光管混凝土的內部裂縫檢測和維護。
探底雷達檢測技術
探底雷達技術是利用高頻的電磁脈沖波通過寬頻帶脈沖的形式作用到檢測體，根據波在傳導過程中所遇介質的不同，對回收波進行分析研究的一種新型檢測方法它不僅能準確定位損傷的形狀 深度和大小，而且由于操作方面，可以進行大面積區(qū)域的檢測。 此項技術目前主要用于橋梁面層厚度，基礎密實度，含水量和擋土墻的損傷缺陷檢測。
聲發(fā)射( AcousticEmission, 簡稱AE)
通常橋梁的結構在受到長期荷載作用后，容易發(fā)生類似于塑性變形、裂縫等破壞性損傷。這種損傷會不同程度的釋放出聲波能量，根據這種現象研制的聲反射檢測器，可以有效的對處于荷載狀態(tài)下的橋梁材料進行監(jiān)測和預警； AE技術是根據結構內部發(fā)出的應力波來判斷內部損傷程度的一種新型動態(tài)無損檢測方法。它可以在構件或材料的內部結構、缺陷或潛在缺陷處于運動變化的過程中進行檢測。
紅外熱像儀檢測技術
紅外熱像儀可以用于橋面各類病害的檢測工作，它是利用紅外攝像機所生成的橋面溫度圖像，來測定混凝土裂層上的熱點?；炷翆用嫔先绻嬖诹褜樱@種較薄的充滿空氣的裂層對溫度起到了絕熱的作用，就會使其上的混凝土溫度快速上升。通過紅外熱像儀便可把熱點的紅外輻射轉化成圖像，從而直觀地觀察到橋面的溫度分布，達到混凝土內部和表面結構的檢測目的。紅外熱像儀具有檢測速度快、穩(wěn)定性高、輕巧靈便等特點。
結論
無損檢測技術在橋梁的養(yǎng)護、維修和改造上，發(fā)揮了不可忽視的重要作用。雖然我國橋梁的無損檢測技術取得了一定的成果，但大多的技術都是由國外引進，要進一步的推廣還需要時間。我們必須結合我國國情不斷的對技術進行開發(fā)和創(chuàng)新，使無損檢測技術在我國有更大的發(fā)展空間，也為我國的橋梁工程質量提供技術保證。
參考文獻
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