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摘要:无损检测也称为无损检测,主要是指在不破坏被测物体的原始状态和性质的情况下,对被测物体的内容和性质进行检测。近年来,随着我国社会经济的快速发展,各种技术的研究不断增加,这增加了道路桥梁检测技术的研究和发展,对提高我国道路桥梁工程质量发挥了重要作用。基于此,文章从不同角度针对道路桥梁工程中对无损检测技术的应用进行了分析,供大家参考。
关键词:道路;桥梁工程;无损检测技术;应用
1无损检测技术概述
无损检测技术是指在不损害工程结构和质量的情况下,对工程外观进行检查和测量的技术的总称。无损检测技术包括许多方面。传统方法可以通过敲门和听声音来识别道路工程中是否有裂缝。目前,许多地区仍然使用这种方法。大量的工程实践已经证实,传统的测试技术不能准确地确定缺陷的具体位置,并且有很大的局限性。无损检测技术可以严格遵守质量验收标准,确保路桥工程质量控制在要求范围内,避免因更加重视工程质量而造成的工程质量超标问题。使用无损检测技术可以在不影响工程设计性能的情况下准确确定工程缺陷的具体位置。如果工程缺陷在加工余量之内,可以采取有效措施修复它们,或者通过调整施工工艺达到所需的工程质量。因此利用无损检测技术不仅可以提升工程施工效率,同时还能有效降低工程造价,充分满足工程在质量与性能上的要求。
2无损检测技术特点
无损检测技术通常适用于一些与结构安全相关的力测量实验,属于基于宏观力学和缺陷的有效检测方法。该技术在当前的路桥检测过程中有着广泛的应用前景,其主要功能主要体现在对局部构件损伤和桥梁等整体结构损伤的有效识别上。桥梁本身属于更复杂的组合,涉及更大范围的机械系统,属于由不同材料相互组成的统一整体,其中不同的系统发挥着不可替代的作用,它们的应力状态和脆弱性也不同。
道路桥梁的检测范围相对较大,且其中具体性的检测工作内容结构十分复杂,需要在研究过程中完成对于不同类型项目的有效分类,利于后期检测工作的顺利展开。一些专家专门针对类似问题进行深入研究,运用神经网络和层次分析方式进行分析。除此之外,工作人员在进行具体桥梁损伤识别时,应该重点关注结构性损伤,以此作为相关工作的出发点,分析桥梁损伤的实际状况。无损检测技术主要涉及雷达、超声波技术等。
3无损检测技术在道路桥梁中的应用
3.1.超声波检测技术
该技术主要利用物体自身缺陷的声学特性对超声波传播的影响来判断和检测待检测物体的缺陷。例如,如果被检测物体的内部结构是均匀的,超声波的波形和波速不会改变。然而,在待检测的物体内部有一个界面或裂缝,当超声波遇到它时,会发生反射。工作人员可以根据反射波的形状来分析和判断被监测物体的缺陷。通常,来自破裂面、界面或冲击面的多种波会在瞬间共振,工作人员可以记录从波反射回来的信号,并判断待检测物体的内部结构是否完整,以及裂纹出现的详细位置。超声波技术在路桥中的应用可以连续检测路桥的桩、板、梁的结构完整性,判断混凝土中是否有空隙,从而直观判断路桥结构的安全性和完整性。该技术具有成本低、速度快、检测率高、便携性强等特点,并且对没有焊透、没有熔合等平面缺陷具有较高敏感度;缺点在于人为因素对结果影响较大,工作人员技术与操作熟练度极大程度影响着检测结果。通常情况下,超声检测多数采用频率为0.5~5MHz的A型脉冲发射法探伤。
3.2探地雷达技术
该技术已经是当前检测技术中应用最广泛的技术,其工作原理主要是通过配置相对合理的传感装置并采用匀速形式来完成检测点表面的检测。该技术也是目前最先进的电磁回波检测技术,其特点是它的接收器可以为工程表面材料产生接收信号。并了解探测地面的实际情况进而判断作业情况。探底检测技术具有相对更加全面的优势,其中包括检测技术的分辨率相对更高,能够通过反射波波幅以及介质分布情况完成针对工程表面的探究。为此,这项技术对检测工作具有十分重要的意义。
3.3光纤传感检测技术
光纤传感检测技术的工作原理是充分利用一些物理量的敏感特性,将外部物理量转换成光信号,最终达到测量的目的。经过30多年在许多领域的应用,国内光纤传感检测技术取得了突破性进展。光纤传感检测技术可以有效检测道路和桥梁的各个方面,包括预应力连续混凝土的应变特性、拉索张力和内应力等等。相对传统的传感器而言,光纤应变传感器灵活轻便、样式齐全,最关键的是它不会受到外界环境和被测对象情况的影响,而且能够承受高压、腐蚀、易燃易爆等特殊境况,实用性非常强。然而,光纤应变传感器的市场价格要比一般的传感器高出很多,这给光纤应变传感器在道路和桥梁检测工作中的推广带来了很大的阻力。
3.4激光技术在道路桥梁中的应用
激光技术主要用于道路和桥梁路面的监测,具体应用原理包括光时差、光电反射、衍射等。衍射原理主要使用激光来收集透射过程中遇到狭缝时的衍射。通过调整狭缝宽度,可以获得不同的明暗图像,从而建立相关性并分析结构中狭缝宽度的变化。光电反射的原理是激光的强度与光电流的强度直接相关。在光电转换器的作用下,光能可以转换成电能,电能随激光的强度而变化光电转换成电能的信号也会发生变化,根据事先对光电流位移关系的标定,计算出弯沉位移变化。光时差原理主要是通过激光传输速度,对激光在短距离中传输的时差进行记录,判断工程结构内部的均匀性。
3.5图像技术的应用
图像技术涉及无损检测的两个方面:激光全息成像技术和红外成像技术。前者主要使用先进的成像仪器获取全息图,以便科学合理地分析全息图,并在乙烯计算后确定缺陷的类型和具体位置。后者的技术原理是,所有物质都是由分子组成的,这种技术的应用可以从分子组成的物质中释放出不同变化的热量。这里值得一提的是,物质结构之间存在差异,因此分子组成物质所放出的热量也必然存在较大差异,因此可以利用先进仪器分析物体的温度分布情况,利用热敏元件对路面等温线进行划定,通过分析等温线可以判定工程是否存在缺陷。
3.6电化学测试法
混凝土结构是应用最广泛的结构之一。混凝土无疑是全世界桥梁工程中使用的选择。因此,混凝土综合性能测试将应用于电化学测试方法。电化学测试方法的主要原理是利用化学反应来检测混凝土中钢筋的腐蚀。电化学测试方法也称为半电池电位法,可以系统地研究和分析钢筋在混凝土中的腐蚀。混凝土碳化的一半发生在裂缝较多的区域和阳光较多的区域,碳化越严重,对混凝土性能的影响越严重,当碳化到一定程度,保护层无法实现对钢筋的保护,那么钢筋就会被腐蚀,严重情况会导致桥梁结构受损。电化学检测法给出钢筋合理的评估等级,然后采取有效的解决措施避免出现腐蚀严重的钢筋影响整个桥梁的稳定。
结语
综上所述,从近年来无损检测技术在路桥工程质量检测中的应用情况来看,取得了良好的效果,及时发现并消除了众多质量隐患,做到了防患于未然。无损检测技术作为区别于一般试验方法的检测技术,是用相关物理量来间接反映或判断结构的原位质量指标,由于其测定的是原位质量,因此测量更为精准。其在质量检测中的应用,为路桥工程质量检测提供了准确、科学的判断数据,减少了以往检测人员依靠经验判定造成的误差问题,实现了检测工作的规范化、准确化运行。
参考文献:
[1]景运峰.公路桥梁无损检测技术及应用[J].山西建筑,2017,38(5):191-192.
[2]李逢最.无损检测技术在公路桥梁中的应用探讨[J].黑龙江交通科技,2017,34(10):23.
[3]曾国强.无损检测技术在公路桥梁中的应用[J].江西建材,2017,25(2):182-183.