無損檢測技術(shù)在橋梁樁基檢測中的應(yīng)用
2015-09-22
引言
我國的公路橋梁檢測技術(shù)在經(jīng)濟發(fā)展的帶動下快速的發(fā)展，傳統(tǒng)的檢測方法已經(jīng)不能對公路橋梁的情況作出準確的檢測和判斷，無損檢測技術(shù)正是在這樣的背景下發(fā)展起來的。計算機技術(shù)的進步改變了傳統(tǒng)檢測的公路橋梁檢測的現(xiàn)狀，使得公路橋梁的檢測更精準安全，實現(xiàn)了檢測技術(shù)由有損檢測到無損檢測的轉(zhuǎn)變，為公路起來建設(shè)的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件，所以檢測時要加強運用。
一、無損檢測技術(shù)簡介
無損檢測技術(shù)就是指在對結(jié)構(gòu)與主體不產(chǎn)生影響的前提下，通過某種物理方法對指標進行確定，從而判斷結(jié)構(gòu)是否發(fā)生性能改變，能夠達到使用要求。無損檢測技術(shù)基本與最前沿的科學技術(shù)相關(guān)，借助科技的發(fā)展，實現(xiàn)了在現(xiàn)實工程領(lǐng)域的應(yīng)用。道橋工程中的無損檢測技術(shù)主要是為了在不影響正常運營使用的前提下完成對質(zhì)量的檢測，應(yīng)用了機械力學、材料力學與物理學等技術(shù)，同時是對電子技術(shù)與計算機技術(shù)的結(jié)合。
二、橋梁樁基的無損檢測技術(shù)
（一）聲波無損檢測
聲波無損檢測主要是利用在混凝土結(jié)構(gòu)聲學檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其主要檢測樁基的完整性。其主要對在撞擊中傳播的應(yīng)力波進行分析，如果應(yīng)力波的波形、波速、波峰值保持不變，如果應(yīng)力波在樁基中均勻傳播，則表明樁基的完整性比較好。如果應(yīng)力波的波形、波速、波峰值發(fā)生變化，則表明沿樁基在長度方向上存在缺陷。同時，在樁基存在缺陷部位應(yīng)力波將發(fā)生突變，從而使得應(yīng)力波發(fā)生透射波、反射波或者散射波等現(xiàn)象。由于，無損檢測對樁基不產(chǎn)生破壞，所以特別適用于橋梁工程的樁基完整性的檢測工程中。
（二）高應(yīng)變檢測
這種檢測手法應(yīng)用的時間已經(jīng)相當長，它主要是對樁的豎向抗壓承載能力與設(shè)計要求是否相符進行判定。使用這種方法對樁身的預(yù)制樁接頭以及水平整合型的具體縫隙等各種缺陷進行判定時，能查明其是否能夠?qū)ωQ向抗壓的具體承載能力產(chǎn)生影響，并在此基礎(chǔ)上對缺陷的程度進行合理判定。這種方法已經(jīng)普遍應(yīng)用于一些地區(qū)。就目前情況來看，國內(nèi)外運用的高應(yīng)變法的測試與結(jié)果分析的主要基礎(chǔ)還是一維桿撥動的相關(guān)理論，沒有將樁和土之間互相作用的相關(guān)機理考慮在內(nèi)，因此，在對承載力進行測試時，運用這種方法有一定程度的局限性。
?。ㄈ┑蛻?yīng)變法
這種方法主要是對樁身的完整性進行檢測。很多缺陷或者是質(zhì)量事故都在流水處或者是底層的變化處發(fā)生，底層的變化會導(dǎo)致反射波的產(chǎn)生從而影響波形，所以要對地質(zhì)資料進行查看，了解施工的具體記錄，從而確定缺陷的具體位置。定量分析軟件能幫助我們判定基樁缺陷的具體程度，雖然這一軟件有一定的不足之處，但是它對應(yīng)力波在樁身進行傳播的具體過程進行了分析，只要保證樁周選擇合理的土參數(shù)，就能起到一定的效果。在運用低應(yīng)變法進行檢測時，不斷缺陷屬于什么樣的類型，其共同的表現(xiàn)就是樁的阻抗減小，不能區(qū)分缺陷性質(zhì)。
1.低應(yīng)變動測法的適用范圍介紹
公路橋梁工程樁基低應(yīng)變動測法的適用范圍對測量影響是十分巨大的，其中公路橋梁工程樁基測土阻力是主要因素，測土阻力包括兩個部分:動土阻力和靜土阻力，后者是主要影響因素，其特點可以概括如下:(1)消減反射波峰值；(2)加快應(yīng)變力衰減；(3)動土阻力波的產(chǎn)生限制了可測樁基的長度。
通過總結(jié)實際公路橋梁工程樁基施工過程中的經(jīng)驗教訓(xùn)，在公路橋梁工程樁基中采用低應(yīng)變動測法對公公路橋梁工程樁基進行檢測時，公路橋梁工程樁基的長度通常在5～50m的范圍之間，公路橋梁工程樁基的半徑一般需小于0．9m，盡管一些長度大于50m的公路橋梁工程樁基仍能夠獲得樁底的應(yīng)力波信號，然而因公路橋梁工程樁基的承載力較大，公路橋梁工程樁基的一些局部缺陷、深度缺陷的反映不夠準確，同時也會受到公路橋梁工程當?shù)氐刭|(zhì)條件的影響。
2.低應(yīng)變動測試過程分析
低應(yīng)變動測試過程中，測量人員為了提高公路橋梁工程樁基測量結(jié)果的精確性和準確性，要特別注意以下幾點:選取測量點和錘擊點、安裝傳感器等。
?。?）選取測試點。測試點的選取應(yīng)該以公路橋梁工程樁基直徑為選取依據(jù)，選取原則要保證公路橋梁工程樁基測試點滿足實際測量的需求，通常情況下，公路橋梁工程樁基直徑不小于0．15m，基樁測量點的選取應(yīng)該大于5個，而且要保證和鋼筋籠的間距在15cm以上，選取的方式要保證公路橋梁工程樁基測量點均勻，打磨處理應(yīng)該仔細認真，保證后續(xù)公路橋梁工程樁基施工正常進行。
?。?）選取錘擊點。公路橋梁工程樁基檢測過程中的錘擊點適宜點為相距傳感器20～30cm的位置，如果錘擊點與傳感器間距離太近，錘擊的沖擊力可能對傳感器造成干擾，而若錘擊點與傳感器間距離太遠，就可能有橫波的影響產(chǎn)生波形震動現(xiàn)象，這將無法準確反映公路橋梁工程樁基的狀況。所以錘擊點和傳感器位置選取的好壞直接決定著公路橋梁工程樁基檢測效果，可以聘請公路橋梁工程樁基檢測專業(yè)技術(shù)人才進行測量檢測，保證公路橋梁工程樁基檢測結(jié)果滿足設(shè)計要求。
?。?）傳感器的安置。按照公路橋梁工程樁基測試點的選取情況來確定傳感器的安裝，粘貼方式是最為常用的安裝公路橋梁工程樁基檢測傳感器的方法，因此這就要求在公路橋梁工程樁基的頂部干燥的時候，比較常用的粘貼劑包括:橡皮泥、黃油、石蠟、等，粘貼層的厚度應(yīng)該適中，避免過厚造成公路橋梁工程樁基檢測傳感器應(yīng)力波接收不準確的情況。
三、加強無損檢測技術(shù)在橋梁中應(yīng)用的措施
?。ㄒ唬┘訌姛o損檢測技術(shù)的創(chuàng)新
技術(shù)創(chuàng)新是將無損檢測技術(shù)充分運用到公路橋梁檢測中的首要前提。因為公路橋梁建設(shè)技術(shù)的發(fā)展會帶動公路橋梁結(jié)構(gòu)、用材等的變化，使得檢測的難度加大，現(xiàn)有的檢測方法不一定都能完成相應(yīng)的檢測工作，所以需要新的測量方法才能有效的完成，所以將加強技術(shù)的創(chuàng)新尤為重要。例如引進國外先進的檢測技術(shù)、建立實驗室進行相關(guān)研究、對現(xiàn)有檢測技術(shù)進行改進、結(jié)合公路橋梁檢測的實際進行相關(guān)研究等都是加強技術(shù)創(chuàng)新的有效方式。
?。ǘ┨岣呦嚓P(guān)檢測人員的素質(zhì)
在公路橋梁的檢測中，經(jīng)常要用到各種儀器設(shè)備和各種檢測技術(shù)，而且使用這些儀器設(shè)備和技術(shù)的要求很高，因此需要相關(guān)工作人員具備較高的專業(yè)素質(zhì)，才能順利的完成檢測的任務(wù)。提高相關(guān)工作人員的素質(zhì)可以進行崗前培訓(xùn)、定期組織員工學習無損檢測技術(shù)的各種知識、開展無損檢測技術(shù)知識的講座、錄用專業(yè)的高水平的相關(guān)人才等。只有這樣才能為公路橋梁檢測的順利進行提供更多的人員基礎(chǔ)，最終取良好的測量效果。
結(jié)束語
隨著我國交通業(yè)的不斷發(fā)展，已建成的道路橋梁的檢測成為維修、維護的重要依據(jù)，通過正確有效的檢測技術(shù)應(yīng)用，管理者能夠更加明確地了解道路與橋梁目前的運營狀況，從而形成科學決策，另外檢測技術(shù)還對道路與橋梁的設(shè)計產(chǎn)生正反饋的影響，不斷提高。無損檢測技術(shù)是對道路橋梁進行無損傷性的檢測，能夠保證交通正常進行，經(jīng)濟活動不受干擾。我國目前要不斷加強無損檢測技術(shù)的研發(fā)與人員培養(yǎng)，不斷進行技術(shù)推廣試驗，提高適用性，通過技術(shù)與管理雙重作用，實現(xiàn)道路與橋梁的質(zhì)量保證。
