闡述道路橋梁檢測(cè)技術(shù)
2016-12-26
概述
隨著我國(guó)公路、市政橋梁檢測(cè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展,公路橋梁檢測(cè)的任務(wù)也日益繁重。很多路橋已經(jīng)長(zhǎng)期服役，而且隨著時(shí)間的推移，出現(xiàn)老化、人為損壞、承載力下降，甚至成為危路、危橋，影響了交通運(yùn)輸?shù)臅惩ǎ璧K經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。所以對(duì)道橋的檢測(cè)和維護(hù)是必不可少的。傳統(tǒng)的檢查方法在一定程度上已經(jīng)不太適應(yīng)日新月異的技術(shù)發(fā)展，新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)形式的采用也越來(lái)越多。為了保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全使用，橋梁結(jié)構(gòu)的檢測(cè)工作也日益突顯出它的必要性和重要性。
1、道路橋梁安全檢測(cè)的必要性分析
在道路橋梁建設(shè)項(xiàng)目中，由于工程材料本身的不足．以及在工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目施工中出現(xiàn)一些失誤在所難免，道路橋梁竣工后的質(zhì)量鑒定成為業(yè)主關(guān)注的重要問(wèn)題。另外，一些多年前建成運(yùn)營(yíng)的道路橋梁工程，在負(fù)荷若干年后也需要對(duì)其安全性進(jìn)行檢測(cè)。道路橋梁施工質(zhì)量的不合格和運(yùn)營(yíng)后檢測(cè)預(yù)警的不及時(shí)，一方面增加了道路橋梁日后的維修保養(yǎng)成本，讓國(guó)家和地方政府背上沉重的財(cái)政負(fù)擔(dān)：另一方面極容易發(fā)生橋毀人亡的慘劇。近年不斷出現(xiàn)的大橋垮塌事故就是運(yùn)營(yíng)后檢測(cè)預(yù)警不及時(shí)最好的例證。因此，加強(qiáng)道路橋梁的安全檢測(cè)工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2、道路橋梁安全檢測(cè)的主要內(nèi)容
道路橋梁項(xiàng)目完工后的安全檢測(cè)內(nèi)容包括：幾何形態(tài)檢測(cè)、索力檢測(cè)(懸索和斜拉索援)、結(jié)構(gòu)截面的應(yīng)力檢測(cè)、預(yù)應(yīng)力檢測(cè)、溫度檢測(cè)、環(huán)境檢測(cè)、下部續(xù)構(gòu)檢測(cè)、動(dòng)態(tài)特性檢測(cè)等。已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)的道橋結(jié)構(gòu)的安全檢測(cè)則一般通過(guò)以下兩種方法進(jìn)行：一是建立自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：二是建立定期檢測(cè)機(jī)制，進(jìn)行制度化、規(guī)范化的檢測(cè)。通過(guò)對(duì)兩種方式的比較可以發(fā)現(xiàn)，雖然實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)比定期檢測(cè)機(jī)制具有很多優(yōu)勢(shì)，這也是如今國(guó)際上橋梁安全監(jiān)測(cè)研究的熱點(diǎn)但實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在應(yīng)用上也存在許多劣勢(shì)，如監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不但復(fù)雜，而且投資投資還很大。并且至今損傷診斷和安全評(píng)估仍然不能實(shí)現(xiàn)智能化。所以，定期檢測(cè)機(jī)制的加強(qiáng)和完善現(xiàn)實(shí)意義應(yīng)該更強(qiáng)。相關(guān)管理機(jī)構(gòu)在具體實(shí)施時(shí)可以在以下方面進(jìn)行加強(qiáng)，包括檢測(cè)制度的完善、高素質(zhì)人才的培養(yǎng)和引進(jìn)、先進(jìn)的檢測(cè)手段和信息分析方法的應(yīng)用等方面。
3、目前道路橋梁檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用
3.1道路檢測(cè)技術(shù)
一般而言，道路分為結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化兩種類(lèi)型。路面檢測(cè)的項(xiàng)目主要包括車(chē)道、路線(xiàn)、交通、流量、故障檢測(cè)和自檢測(cè)等，這是路面管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集的重要組成部分。
目前，國(guó)內(nèi)采用的道路檢測(cè)方法是傳統(tǒng)半自動(dòng)化方式，主要有如下兩種：一是路面彎沉檢測(cè)新技術(shù)。路面彎沉主要指，路面表面輪隙位置在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下所產(chǎn)生的總垂直變形或垂直回彈變形值。檢測(cè)儀器有自動(dòng)彎沉測(cè)定儀法、激光彎沉測(cè)定儀法等。二是路面平整度。路面平整度是指路面表面誘使行使車(chē)輛出現(xiàn)振動(dòng)的高程變化，用于進(jìn)行路面平整度檢測(cè)的設(shè)備也為兩種，一是斷面類(lèi)，另一種是反應(yīng)類(lèi)。檢測(cè)方法主要有探地雷達(dá)法、攝像測(cè)量法。其中攝像測(cè)量法具有成本低和技術(shù)先進(jìn)的優(yōu)勢(shì)，在今后一段時(shí)間內(nèi)或?qū)⒊蔀槁访鎿p壞檢測(cè)的主要手段。
3.2橋梁檢測(cè)技術(shù)
目前，橋梁檢測(cè)的項(xiàng)日主要有承載力檢測(cè)和表觀(guān)檢測(cè)兩種。橋梁傳統(tǒng)的檢測(cè)方法為電檢測(cè)法，電檢測(cè)的原理主要是通過(guò)將電阻應(yīng)變片粘在橋梁某個(gè)部位的外面對(duì)其應(yīng)變進(jìn)行測(cè)量。它主要依靠動(dòng)靜載試驗(yàn)和檢測(cè)人員的現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)，并輔助使用腐蝕作用實(shí)驗(yàn)、混凝土硬度實(shí)驗(yàn)以及超聲波探測(cè)等方法?，F(xiàn)在，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究也比較成熟。
4、道路橋梁檢測(cè)技術(shù)的新趨勢(shì)
目前，道路橋梁檢測(cè)新技術(shù)的發(fā)展方向主要是光纖傳感檢測(cè)技術(shù)、超聲波檢測(cè)技術(shù)以及探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)三方面，側(cè)重于高新技術(shù)的應(yīng)用。
4.1光纖應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)
利用對(duì)某些特定物理量敏感的特性，光纖可以將外界物理量轉(zhuǎn)換成能夠直接測(cè)量的光信號(hào)。橋梁檢測(cè)中采用這種技術(shù)，可測(cè)量和監(jiān)測(cè)橋梁鋼索的索力及預(yù)應(yīng)力連續(xù)混凝土梁內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變特性，構(gòu)成所謂的光纖智能橋梁。與傳統(tǒng)的傳感器相比，光纖應(yīng)變傳感器具有不受環(huán)境限制，絕緣耐高壓耐腐蝕，即使在易燃易爆的環(huán)境中也可以正常運(yùn)行。同時(shí)它還具有重量輕，體積小，精度高、實(shí)用性強(qiáng)任意形狀等優(yōu)點(diǎn)。
4.2超聲波檢測(cè)技術(shù)
超聲波檢測(cè)技術(shù)的原理主要是瞬間應(yīng)力波，即通過(guò)采用一種短促的機(jī)械撞擊橋梁使其產(chǎn)生低頻應(yīng)力波，該波傳導(dǎo)至橋梁的結(jié)構(gòu)內(nèi)部，由于橋梁的斷裂面、沖擊面及其它面間的波瞬間會(huì)產(chǎn)生共振．相應(yīng)共振的波信號(hào)(時(shí)間和頻率曲線(xiàn))可以進(jìn)一步提供有關(guān)空隙位置的信息。據(jù)此工程人員可以測(cè)定出橋梁結(jié)構(gòu)的完整性或者裂縫的位置。因此，超聲波可以被用來(lái)對(duì)橋梁進(jìn)行綜合檢測(cè)和維修，包括橋梁、橋板以及樁橋等部位。但對(duì)于管道相交或相鄰或管道中有蜂窩體、水或部分空氣或采用別的材料的管道。以及道路路基密實(shí)性等方面，還有不足之處，有待進(jìn)一步研究。
4.3探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)
探地雷達(dá)主要是將高頻電磁脈沖波(10~¬-1000MHz或更高)由發(fā)射天線(xiàn)以寬頻帶短脈沖形式送入地下。在地下傳播的過(guò)程中．該脈沖將會(huì)遇到不同電性介質(zhì)的交界面，部分能量將會(huì)被反射至地面被天線(xiàn)接收。工程人員通過(guò)反射波到達(dá)地面的時(shí)間t和反射波的波幅來(lái)反映地下介質(zhì)的的特點(diǎn)。探地雷達(dá)能精確測(cè)定缺陷區(qū)的大小、形狀和深度，具有速度快、操作方便，不受周?chē)h(huán)境影響，可以在大范圍內(nèi)應(yīng)用檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)。探地雷達(dá)主要是對(duì)道路基層密實(shí)性、道路路面厚度、基層厚度及含水及擋土墻病害的檢測(cè)等，還可運(yùn)用于道路材質(zhì)、濕度、裂縫、橋粱結(jié)構(gòu)等檢測(cè)。但是該技術(shù)對(duì)儀器要求分析檢測(cè)人員必須具有大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的豐富工程實(shí)踐。
5、結(jié)束語(yǔ)
橋梁檢測(cè)是一個(gè)多學(xué)科交叉的系統(tǒng)工作，需要各個(gè)環(huán)節(jié)都做好才 能達(dá)到一個(gè)最優(yōu)的效果。為了保證橋梁的安全運(yùn)營(yíng)，必須經(jīng)常對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)已成為橋梁結(jié)構(gòu)安全養(yǎng)護(hù)和保障正常使用的主要技術(shù)手段。同時(shí),學(xué)科交叉的現(xiàn)象日益普遍，特別是將一些高新技術(shù)的最新研究成果應(yīng)用于橋梁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究，必將推動(dòng)該技術(shù)的飛速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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