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摘要:
隨著城市化進程的加快,城市交通也得到了很大的發展,人們也越來越關注公路橋梁檢測技術的發展和應用。在公路運輸承載重量不斷發展的情況下,需要對公路橋梁質量要求進行滿足,對其安全性進行保障,因此公路橋梁的質量需要很強。所以需要對公路橋梁的檢測技術進行分析,檢測橋梁工程中的存在的質量問題,從而促進公路橋梁事業發展地更好。本文圍繞著公路橋梁檢測技術分析與應用研究這一主題展開了討論。
關鍵詞:
公路橋梁;檢測技術;應用研究
隨著我國經濟的發展,城市建設不斷加快,交通事業也因此而發生了變化,其車流量不斷增加,在這種情況下,公路橋梁對工程質量和承載力的要求也越來越高,其所負荷的重量也越來越大,長此以往,公路橋梁就容易出現質量上的問題。因此有必要對公路橋梁檢測技術進行深入的分析和研究,從而使其能夠更好地進行應用[1]。
1無線電檢測技術
對于鋼橋疲勞損傷現象,美國聯邦公路管理局就曾經為其進行了橋梁檢測設備的開發,這一檢測設備的主要原理就是,橋梁長期承受具有周期特點的荷載是導致鋼橋構件裂縫產生的主要原因。橋梁結構具有較為細微的雷鋒擴大成都,但其表面擴大會因為能量的釋放而造成應力波產生。無線電檢測技術可以對其準確位置以及一定數量應力波進行確定。同時,美國聯邦公路管理局還進行了聲發檢測技術的開發,這一技術通常是在礦山地壓施工質量的檢測中進行應用,現階段其應用范圍已經拓展到了飛機、造船業、化工容器、水壩、高架橋梁等行業。目前,我國已經將發射類型的橋梁檢測設備生產了出來,并且已經成功應用于檢測橋梁的工作中。聲發射類型檢測設備可以仔細了解橋梁各類材料的裂紋發展、分布等內部情況,在了解材料內部情況后,需要深入研究橋梁的施工技術,從而對橋梁的使用壽命進行預測。聲發檢測設備是通過對各類材料內部聲波的縱波傳播方向和傳播速度進行掌握,然后與傳感器接觸縱波的時差進行結合,從而判斷材料內部缺陷所在的位置[2]。小波形的分析就是小波分析,其經常被用在對樁基檢測結構和橋梁結構的分析中。
2紅外熱像儀及雷達檢測技術
雷達、紅外熱像儀以及超聲波檢測技術都可以用于檢測橋梁質量,在一天時間內可以準確測量上千公里路面或幾十種橋梁的橋面。紅外攝影機是紅外熱像儀獲得橋梁溫度的主要途徑。橋梁薄處就猶如一個絕緣體且其內部充滿了空氣,因此這一點的溫度就比較高,熱點部分的混凝土與其他點相比溫度上升速度更快。雷達探測受測目標主要通過電磁波來實現,其主要過程為將電磁脈沖發射到受測目標,使其構成電磁波,在混凝土異質界面可以進行發射,從而形成回波。混凝土與回波之間的關系十分緊密,其波形交替變化,可以用來檢測混凝土的裂縫情況和損害情況。聯合使用雷達和紅外熱像儀能夠對大多數公路橋梁的損害種類進行有效檢測。
3感應檢測技術
感應檢測技術具有非常廣的應用范圍,傳感器中專門用來檢測橋梁物理量的種類非常多。加速計經常用在對橋梁鋼筋斷裂造成的應力波的測量中;可以在橋梁梁體內部埋藏小型感應裝置,主要用于混凝土的導電率、離子含量與鋼筋銹蝕情況進行測量;位移傳感器主要用來測量橋梁翼墻的位移[3]。這些設備具有價格低廉、性能穩定、結構簡單的特點,從容大量使用在橋梁和在建橋梁中。
4光纖傳感器檢測技術
目前光纖傳感器具有非常廣泛的應用范圍,其已經有100種以上的物理量檢測種類,溫度、振動、電場、電壓、水聲、輻射、壓力、位移、電流、磁場、液壓等物理量都是最為常見的。拉壓影響光纖后,布里淵射光的位置也因此發生了變化,這就是使用傳感器檢測橋梁質量的工作原理。在觀察頻率后,布里淵射頻移與光纖軸向的應變量之間的關系成正比。在對光纖溫度和布里淵散射頻移應用檢測設備進行測量后,可以更具測量結果進行橋梁變形情況的進一步計算。以“光損”的測量情況為標準,對橋梁的變形詳細數據進行計算,其計算結果可以精確到0.02毫米。在明確光脈沖反射傳輸時間后,可以對橋梁變形具體位置進行明確,確保其具有小于0.75毫米的誤差。在檢測橋梁的過程中這兩種方法結合起來,可以對一定長度內橋梁的變形位置和變形大小等情況進行了解[4]。再狹窄范圍內光纖傳感器能夠將測量結果實現,所以在施工過程中可以在橋梁中埋藏傳感器,通過傳感器的兩側接收儀器能夠對橋梁質量實現長期監控。
5其他橋梁檢測技術
5.1智能支座
智能支座有多個光學纖維傳感器設置在內部,其作用主要是對橋梁的壓應變和剪力進行測量。測量設備內具有光學纖維傳感器,通過傳感器可以采集橋梁活載和恒載的分布情況,還可以通過這一依據判斷橋梁技術狀況。
5.2激光系統
這一技術是對手冊目標使用激光系統進行測量,主要測量其三維目標。激光系統在測量普通鋼材、混凝土和木材時具有良好的效果。激光系統能夠對因為汽車造成的橋梁變形的部分進行準確快速的測量,在長時間檢測后還能分析對比其坐標數據,對橋梁是否出現沉降、產生預應力等損傷進行判斷。
5.3新型傳感器
國內外已經出現超聲波三向風速儀、磁通量傳感器、三向加速度計、光纖光柵問題傳感器等多種傳感器[5]。我國早期建設的橋梁中大部分都已經到了爆發病害的時期,設備不完善、檢測設備昂貴、檢測設備功能單一、橋梁檢測工作量大等問題突出。相較于國外的橋梁檢測技術,我國的檢測技術還存在很多問題,但其具有很大的進步空間,國內橋梁檢測技術還需要很長一段時間的努力才能實現自動化、智能化和信息化。
6結語
本文就公路橋梁檢測技術分析與應用進行了探討,分析介紹了無線電檢測技術、紅外熱像儀及雷達檢測技術、感應檢測技術、光纖傳感器檢測技術、其他橋梁檢測技術等檢測技術。隨著經濟的發展、社會的進步,目前公路基礎建設也進入了新的發展階段,公路通行壓力也隨著公路橋梁工程的發展不斷增加,目前橋梁承載力已經對社會需要無法滿足。目前,社會需要越來越高的公路橋梁承載力和施工質量,所以橋梁施工企業需要對其橋梁檢測技術進行不斷的更新研究,對檢測技術進行不斷地優化,將橋梁中的問題進行及時發現和處理,從而對橋梁質量進行保證,使得交通能夠正常運行[6]。
參考文獻:
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[2]羅偉,龔濤.新時期公路橋梁檢測質量控制與檢測技術應用實踐分析[J].黑龍江交通科技,2015,02:165.
[3]劉宇虹,鄒紹琴.論公路橋梁檢測技術及應用[J].中國水運(下半月),2014,07:274~275.
[4]劉宇虹,鄒紹琴.論公路橋梁檢測技術及應用[J].中國水運(下半月),2014,07:274~275.
[5]陳睿.靜載試驗在公路橋梁檢測中的分析應用[J].廣東交通職業技術學院學報,2015,01:24~27.
[6]胡歡龍.維修加固技術在公路與橋梁檢測中的應用[J].交通世界(建養.機械),2012,08:278~279.
作者:蔡彪 單位:泰興市泰通工程檢測有限公司