道路與橋梁工程檢測(cè)技術(shù)
2016-04-18
引言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)道路橋梁事業(yè)也隨之迅速發(fā)展，且隨著時(shí)間的推移， 很多橋梁逐漸進(jìn)入了養(yǎng)護(hù)維修階段，有缺陷的橋梁數(shù)量在不斷增加， 橋梁管理和維護(hù)的重要性越來(lái)越引起人們的關(guān)注。與此同時(shí)，各種新材為了保證道路橋梁的安全運(yùn)行，橋梁的檢測(cè)工作也成為日常維護(hù)的重要方面。
1目前道路橋梁在使用中常出現(xiàn)的問(wèn)題
道路橋梁在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，導(dǎo)致道路橋梁的安全性遭到破壞。目前道路橋梁病害原因大致有以下幾種：
第一是缺乏科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，導(dǎo)致不明確的工程施工規(guī)劃；第二是在道路橋梁試運(yùn)行期間或者試運(yùn)行以后，道路橋梁出現(xiàn)比較嚴(yán)重的病害，從而在很大程度上影響道路橋梁的承載能力；第三是道路橋梁在施工過(guò)程中，沒(méi)有按照規(guī)范進(jìn)行，導(dǎo)致施工質(zhì)量較差，使工程完工時(shí)沒(méi)有達(dá)到工程預(yù)先的設(shè)計(jì)要求；第四是有些橋梁在施工建設(shè)時(shí)的施工質(zhì)量比較好，在試運(yùn)行期間也達(dá)到了良好的狀態(tài)要求，但是在運(yùn)行一段時(shí)間以后橋梁的承載能力達(dá)不到要求。 而造成這些問(wèn)題的主要原因主要有以下幾點(diǎn)：第一，道路橋梁在使用過(guò)程中，早期檢測(cè)沒(méi)有做到位，檢測(cè)人員對(duì)其工作的不重視，常常只是做一些表面工作，一般只關(guān)注道路橋梁的表面存在的問(wèn)題，沒(méi)有抓住其實(shí)質(zhì)內(nèi)容。第二，在檢測(cè)道路橋梁時(shí)，缺乏科學(xué)，合理的設(shè)計(jì)，沒(méi)有定期進(jìn)行檢測(cè)，缺乏科學(xué)的檢測(cè)技術(shù)。第三，道路橋梁在使用材料上，沒(méi)有達(dá)到質(zhì)量的要求，導(dǎo)致在使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)裂縫和塌陷等現(xiàn)象。對(duì)此，為了更好地解決這些問(wèn)題，必須要加大道路橋梁的檢測(cè)工作，提高道路橋梁的質(zhì)量，保障人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全，提高道路橋梁的質(zhì)量，保障人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。
2道路橋梁外觀病害分析法
2.1根據(jù)部位逐一進(jìn)行檢測(cè)
道路橋梁的結(jié)構(gòu)組成可以分為上部、下部以及其余附屬結(jié)構(gòu)。鑒于不同的結(jié)構(gòu)部位有不同的受力特征，不同部位也會(huì)發(fā)生具有一些共性的病害，對(duì)于出現(xiàn)的非常規(guī)病害，檢測(cè)人員要仔細(xì)研究其病害發(fā)生原因，同時(shí)按照不同部位發(fā)生的病害程度進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量評(píng)估， 然后更換損壞部件以維持正常運(yùn)行。
2.2根據(jù)受力特征確定檢測(cè)重點(diǎn)
通常情況下， 可以根據(jù)橋梁的類型確定檢測(cè)重點(diǎn)，這些重點(diǎn)主要集中在跨中區(qū)域的裂縫、 剪力縫、撓度、橋梁主梁連接部位的安全情況以及道路橋梁的外觀質(zhì)量等。
2.3對(duì)材料特性進(jìn)行檢測(cè)調(diào)查
隨著新技術(shù)、 新產(chǎn)品的不斷發(fā)展和橋梁結(jié)構(gòu)日益多樣化，越來(lái)越多的材料和設(shè)計(jì)應(yīng)用到橋梁的結(jié)構(gòu)建設(shè)中來(lái)， 其中使用最廣的仍然是鋼筋和混凝土結(jié)構(gòu)。 其中鋼筋的強(qiáng)度常常是以設(shè)計(jì)施工中的相關(guān)資料為依據(jù)的， 檢測(cè)人員如果發(fā)現(xiàn)鋼筋質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題或者資料不明確， 在施工前要采取一定的措施進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的材料試驗(yàn)。
2.4內(nèi)部缺陷檢測(cè)
在道路橋梁的混凝土構(gòu)架中，常常出現(xiàn)碎裂、蜂窩、分層、環(huán)境侵蝕以及鋼筋銹蝕等缺陷， 如果單單靠外觀檢測(cè)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些缺陷，因此要借助于其他的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)。 當(dāng)前常用的橋梁檢測(cè)方法有雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)、聲波檢測(cè)法以及超聲波探傷法。
2.5結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)
在完成道路橋梁進(jìn)行整體評(píng)價(jià)以后， 要根據(jù)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)算工作， 在驗(yàn)算過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)參數(shù)要以實(shí)際橋梁為準(zhǔn)。 驗(yàn)算完成后， 對(duì)于未達(dá)到規(guī)范要求的橋梁可以考慮重建， 對(duì)于相對(duì)可以利用的可以進(jìn)行更深一步的鑒定檢測(cè)。
2.6橋梁鋼筋銹蝕測(cè)評(píng)
由于混凝土的密實(shí)度、 碳化深度、 含水量以及保護(hù)層厚度不足或者開(kāi)裂損傷等原因而導(dǎo)致鋼筋銹蝕的， 可以通過(guò)外觀檢測(cè)、敲擊檢查等簡(jiǎn)單易行的操作對(duì)鋼筋銹蝕程度進(jìn)行檢測(cè)。
2.7靜力試驗(yàn)或動(dòng)力試驗(yàn)
在詳細(xì)資料完全獲取之前，所做的驗(yàn)算結(jié)果不具備可靠的置信度， 此時(shí)檢測(cè)人員要進(jìn)一步進(jìn)行相關(guān)的靜力試驗(yàn)或動(dòng)力試驗(yàn)， 以進(jìn)一步確定評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的受力情況。
3.現(xiàn)代無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
3.1圖像技術(shù)
主要包括激光全息圖像攝影技術(shù)和紅外成像技術(shù)。激光全息技術(shù)是分析全息攝影所得到的圖像，將力學(xué)量計(jì)算出來(lái)的方法，在實(shí)際檢測(cè)中，高精度、直觀和觀測(cè)全場(chǎng)情況等是該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。紅外成像技術(shù)的原理就是對(duì)不同材料介質(zhì)的導(dǎo)熱性能進(jìn)行利用，高精度的熱敏傳感器能夠檢測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的溫度場(chǎng)分布狀況和熱傳導(dǎo)規(guī)律，同時(shí)將檢測(cè)數(shù)據(jù)并將檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像化，使結(jié)構(gòu)物內(nèi)部狀況明顯呈現(xiàn)。
3.2探地雷達(dá)（GPR）檢測(cè)技術(shù)
探地雷達(dá)利用電磁回聲的方法，使用10MHz～1000MHz或更高的高頻電磁脈沖波，通過(guò)發(fā)射天線使之以寬頻、短脈沖的形式送入地下。通過(guò)一個(gè)發(fā)射器或者接收器的使用，使其以特定的速度在結(jié)構(gòu)表面穿過(guò)，傳播脈沖能量得嗎，與此同時(shí)使用接收器接對(duì)探測(cè)到的材料表面和結(jié)構(gòu)特征的反射信號(hào)進(jìn)行接收。但是在一些條件下，探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的使用會(huì)有所限制，比如這種檢測(cè)技術(shù)不能夠穿過(guò)金屬檢測(cè)空洞，不能在潮濕的環(huán)境下工作，溫度條件在0℃以下時(shí)不能使用等等，所以探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的有一定的適用范圍：可以用于探測(cè)低分辨率下的深度；可以使用高分辨率在淺穿透下檢測(cè)；對(duì)于“隱藏”特征的檢測(cè)比較適用，比如拱肩墻。
3.3射線探傷檢測(cè)技術(shù)
通過(guò)在混凝土構(gòu)件后放置底片，利用X 射線或伽瑪射線的發(fā)射，使其生成空洞的圖片。射線探傷檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)嗔唁摻畹奈恢煤涂斩闯潭冗M(jìn)行確定。而且射線探傷檢測(cè)技術(shù)不需要過(guò)多的操作人員，少量的人員即可完成操作。然而射線探傷技術(shù)探射要保證強(qiáng)有力，這才能夠穿透厚截面，或保證實(shí)時(shí)圖像的獲得，這就使檢測(cè)成本增加了，而且要對(duì)結(jié)構(gòu)健康和安全預(yù)防措施更加的嚴(yán)格；射線探傷檢測(cè)技術(shù)能夠獲取的圖片比較清楚，可是截面如果太厚，或者與管道或鋼筋交錯(cuò)布置時(shí)，使用圖片說(shuō)明就不怎么合適了。實(shí)踐表明，150毫米的銥，400毫米的鈷這是伽瑪射線最大程度能夠穿透的值而X 射線源可以達(dá)到1500毫米的穿透力
3.4沖擊回波法檢測(cè)技術(shù)
沖擊回波法檢測(cè)技術(shù)是檢測(cè)儀器通過(guò)機(jī)械沖擊器向被檢測(cè)物體表面發(fā)送應(yīng)力脈沖波，當(dāng)壓縮波在物體內(nèi)傳播遇到內(nèi)部缺陷時(shí)，沖擊波就不能穿透而發(fā)生反射，當(dāng)波速固定且選擇正確的沖擊器時(shí)，就可以通過(guò)測(cè)試準(zhǔn)確地測(cè)得缺陷位置，即便沒(méi)有缺陷也可以測(cè)得物體的厚度。
3.4沖擊回波法檢測(cè)技術(shù)
沖擊回波法檢測(cè)技術(shù)是檢測(cè)儀器通過(guò)機(jī)械沖擊器向被檢測(cè)物體表面發(fā)送應(yīng)力脈沖波，當(dāng)壓縮波在物體內(nèi)傳播遇到內(nèi)部缺陷時(shí)，沖擊波就不能穿透而發(fā)生反射，當(dāng)波速固定且選擇正確的沖擊器時(shí)，就可以通過(guò)測(cè)試準(zhǔn)確地測(cè)得缺陷位置，即便沒(méi)有缺陷也可以測(cè)得物體的厚度。
4.結(jié)語(yǔ)
道路橋梁檢測(cè)已成為道路橋梁日常管理和維護(hù)的重要組成部分。 要建立一套道路橋梁試驗(yàn)的檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)道路橋梁安全保障的系統(tǒng)化、智能化，不僅要求工作人員擁有豐富的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還要有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)， 將理論和實(shí)踐相結(jié)合。道路橋梁的檢測(cè)工作是很復(fù)雜和重要的，它不僅需要檢測(cè)技術(shù)人員具有豐富的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還需要一個(gè)系統(tǒng)的理論作為其檢測(cè)的基礎(chǔ)，采用更為科學(xué)，合理的檢測(cè)技術(shù)，并吸取國(guó)外先進(jìn)道路橋梁檢測(cè)技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決道路橋梁潛在的不安全問(wèn)題，從而確保道路橋梁檢測(cè)工作的正常進(jìn)行，保證道路橋梁過(guò)程的質(zhì)量，為人民群眾的生命，財(cái)產(chǎn)安全提供保障。
