道路与桥梁工程检测技术探讨

道路与桥梁工程检测技术探讨

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摘要:道路桥梁工程检测技术的应用和探索,不仅能够起到保证桥梁运行安全、延长桥梁使用寿命的作用,还能通过对桥梁病害的及早发现,规避因整顿大修、关闭交通所带来的重大损失。为了进一步满足公路运输载重量迅猛发展的需要,保证公路桥梁可以安全地为公路运输服务,我们必须对桥梁工程的各个环节的质量问题进行相应的检测与鉴定,为了保证公路桥梁的质量,不仅需要专业人员的细致工作,还要有先进的检测技术为支撑。

关键词:道路工程;桥梁工程;检测技术

进入二十一世纪以后,随着经济的快速发展,交通运输业不断加快了发展的脚步,车辆的数量呈现出与日俱增的趋势。在车辆迅猛增加的今天,提高道路和桥梁的质量成为了人们最为关注的话题之一。同时由于过度的超载和长期处于负荷状态下,道路与桥梁面临着诸多问题,这样就必须使用检测技术对道路与桥梁的各方面情况进行检测,实时掌握道路与桥梁的使用情况,并及时发现问题和解决问题。

1当前道路与桥梁在使用中常出现的问题

1.1设计方案的不合理

每一项工程在施工之前都必须设计出合理的设计方案,经过仔细地审查之后,才能将其作为工程的设计方案。就实际情况来看,还是经常出现设计方案不合理的情况。设计方案设计的不到位,施工与技术上很难实现一致,整体的施工规划方案也不明确,以致在施工的过程中出现问题,进而影响到后期道路桥梁的使用。

1.2道路与桥梁建成初期的保养不当

道路与桥梁建成完工之后,需要过一段时间才可以投入使用。这段时间的保养效果直接关系到后期道路与桥梁的使用效果。这个阶段的道路与桥梁特别容易出现比较严重的病害,此时的病害没有及时处理好,由此遗留下的危害就更大,甚至会降低道路与桥梁的承载力。

1.3检测不到位

在道路与桥梁建成之后都会采用相应的检测技术对道路与桥梁的使用情况进行检测,很多问题是在使用一段时间之后慢慢出现的。此时的检测工作就显得很有必要。然而由于检测工作的不到位,许多出现问题的部分没有检测到,以致埋下了安全隐患。

2道路与桥梁工程检测的方法

2.1道路桥梁的静载试验

一般而言,道路桥梁静载实验主要用于判断道路桥梁结构的工作性能,判断其最大承载力,检测道路桥梁结构的质量、可靠性及安全性,通过验证道路桥梁结构的相关理论来完善桥梁结构的施工技术等等。道路桥梁静载试验分为三个阶段,即试验准备阶段、加载试验及观测阶段和分析总结测试结果阶段。

在试验准备阶段,首先要综合考虑以下条件来确定试验孔,该孔工程质量较差,病害较多;该孔的计算受力最不利;该孔搭设脚手架或设置测点时便于操作。确定了试验孔之后再进行试验方案的选定,而试验方案一般包括试验目的及测量要求的确定、试验内容的安排、试验程序的制定、试验人员的组织和分工、加载和测量方法的判断、安全措施的选择等等。

加载和观测阶段是道路桥梁静载试验的核心,在此阶段,要在前期准备充分的基础上,依据先前制定的试验方案对道路桥梁结构施加试验荷载,在测试仪表的辅助下进行观测,通常道路桥梁观测项目有结构的最大挠度、支座沉降程度、裂缝宽度、结构的最大拉力应力和最大压力应力、结构整体的变形程度等等,在观察后取得试验一系列数据。在试验的计算分析阶段,应做好结构挠度的计算、测点应力的计算、主应力的计算、截面应力的计算、残余变形值的计算以及荷载横向分布影响线的计算等等。

2.2桥梁的动载试验

动载试验是指采用震荡方法激起桥跨结构的振动,继而通过传感器、放大器和记录系统记录下桥梁结构的振型、固有频率、动力冲击系数等物理量,判断桥梁结构的运营性能和整体强度。对于公路实桥的桥梁结构,可以采用让一辆或多辆满载重车进行跑车、跳车和刹车试验来进行检测;而对铁路桥的测试则可以采用机车牵引满载车以不同速度过桥或桥上进行制动的方式。与静载试验相比,动载试验在试验目的、方法和数据分析等方面均有所不同。动载试验的试验目的主要是测定桥梁结构的固有频率、阻尼特性、振型和结构动力响应等,在测试方法上,主要采用自振法、脉动法等激振方法,通常情况下两种方法结合起来使用。

3公路桥梁的无损检测技术

3.1超声波检测技术

超声法检测道路桥梁缺陷的基本原理是利用超声波检测仪以及声波换能器,测量并分析超声脉冲在道路桥梁中的传播速度、波幅、主频率等参数,然后以这些参数以及相应的变化为依据,判断道路桥梁出现的缺陷;利用超声仪器进行检测时最常用的方法是穿透测试法,但是利用此方法有一个限制,就是检测时需要两个相对的测试面,如超声检测技术不能用于隧道混凝土结构等。因此,在用超声波检测技术对道路桥梁进行检测时,常常采用将多测点数据进行比较的方式,利用概率统计原理对检测数据进行处理,然后对缺陷状况进行评估,以此有效的规避超声波检测技术直观性较差的缺陷。

3.2光纤传感器技术

对于桥梁施工检测使用的传感器,其原理是当光纤受到拉压的时候,应变发生位置处的布里渊散射光会产生相应的改变。从频率上看,布里渊频移与光纤轴向应变量成正比。通过设备测量采集光纤温度及布里渊频移,进而计算得到桥梁变形情况。

3.3无线电施工检测技术

该技术是利用钢桥结构(构件)反复的周期性疲劳荷载可以导致其出现裂缝,而这些裂缝在扩大时会在(结构)构件表面(层)伴随着能量的释放,产生出应力波,而无线电网络技术可以定量的确定应力波及其准确位置。

3.4自感应施工检测技术

感应施工检测技术应用更为广泛,为桥梁各类物理量施工检测而开发的传感器多种多样。该类设备普遍造价低廉,结构简单,性能可靠,可大规模适用于各类新建或在役桥梁。

如用于测量、定位桥梁中钢筋断裂产生的应力波的加速计;为测量混凝土氯离子含量、钢筋锈蚀、混凝土的导电率的各类小型的可埋置于梁体内部的感应装置;为测量桥梁翼墙位移的位移传感器。

3.5激光施工检测系统技术

通过激光系统可即时测量测点的三维坐标。对普通钢材、混凝土和木材均可良好发挥作用。该系统可以迅速精确地测量任意汽车通过桥梁而产生的变形。通过长期监测还可通过坐标数据的比对分析判断桥梁是否沉降或产生预应力损失。

3.6红外热像检测技术

红外线热像检测技术就是运用红外线热像探测仪器检测物体各部分发出的红外线能量,然后根据物体表面温度场分布情况,直观地显示物体材料及结构上存在的不连续缺陷。红外热像检测技术是非接触性无损检测技术。该技术的优点是:

①探测焦距可以从20cm到无穷远,因此更加适合具有非接触性及大范围性无损检测;

②该探测仪只对红外线产生反应,因此只要道路桥梁的温度高于零度,就可以用红外热像检测技术进行检测;

4结束语

为了进一步提高道路桥梁的使用质量,保障道路桥梁的正常使用,我们需要探测出一整套完整的检测技术,并将其定期对道路桥梁的使用情况进行检测,及时发现存在的缺陷并进行有效评估,及时消除安全隐患,从而保障道路桥梁的安全使用。

参考文献:

[1]胥京娟,傅生全.浅谈桥梁工程检测技术的应用与发展[J].科技与企业.2013(17)

[2]崔丽娟.浅析道路桥梁工程中存在的质量问题及对策[J].科技风.2014(02).

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