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公路橋梁無損檢測技(jì)術的發展趨勢
更新時間:2021-04-10 17:51
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橋梁檢測是集合多(duō)項專業技術的檢測領域,它包(bāo)含橋梁設計、結構(gòu)力(lì)學、電子技(jì)術、計算機技術、材料試驗等(děng)各方麵的(de)知識,建議對(duì)該相關領域的檢測技術工作進行更全麵更係(xì)統(tǒng)更深入的研究(jiū),對關鍵技術不斷積累總(zǒng)結,讓其發揮最大的經濟效益和社會效益。 
一、基樁(zhuāng)質量檢測
基(jī)樁基(jī)礎已經(jīng)成為我國工程建設的重(chóng)要基礎形式,為了保證樁基礎的質(zhì)量安全可靠(kào),隱蔽性工程的(de)檢測技術水平也就至關重要。但是,樁基的檢測又是一項複雜的係統工程,無論在理論(lùn)中還(hái)是(shì)實踐中均(jun1)存在很多(duō)問題尚在進一步研究過程中,傳統的靜荷載又需花費大量的時間和費(fèi)用。在此,僅(jǐn)就基(jī)樁動測(cè)技術中聲波透射法、低應變法、高應變法三種(zhǒng)主要方法進行分析比較。
1、檢測原理
聲波透射法(fǎ)(CSL):以能(néng)量脈衝的方(fāng)式(shì)沿樁身橫(héng)向傳播的波動來檢測樁身完整性。低應變(biàn)法(fǎ)(LST):利用低能(néng)量的激振力產生縱向(xiàng)振動或(huò)沿樁身(shēn)縱向傳播的波動檢測樁身完整性,包括反(fǎn)射波法和振動法。高應變法(HST):利(lì)用(yòng)高能量的衝擊力產生(shēng)沿樁身縱向傳播的波(bō)動檢測基樁承載力和樁身完整性。可分為凱(kǎi)司法和實測(cè)曲線擬合法。
2、技(jì)術(shù)分析
首先,聲波透(tòu)射法適用於(yú)大直徑灌注樁,目前許多國(guó)家對基樁質量檢測采用(yòng)了這種方法(fǎ)。它的設備使用性能、參數也得到了不斷提高和改善,數據分析軟件功能研發(fā)也得到了極快地發展。
但製約它被國內廣泛應用的因素(sù)是在檢測前需預(yù)埋(mái)聲測管,且(qiě)因準備工作繁鎖檢測數量不宜過多,無法檢測基樁承載力。低應變法雖然目(mù)前尚隻提供樁身(shēn)完整性檢測指標,但它(tā)操作簡單,易學易用,可經濟、快速、大範圍、無損的普檢,在公路工程中得以充分地利(lì)用。但它的缺點則是檢測定性分(fèn)析,難以達到定量化,且存在一定程度的誤判和不確定性,承載力檢測尚處於不斷(duàn)完善和研究階段。高應變法則是以節省人力、物力、財力為目標的快速檢測樁基質量方法,雖然它(tā)可檢測完整性和承載力,但(dàn)它的檢測準確度、可靠性,尤其是理論體係研究以及必須與(yǔ)靜態(tài)荷(hé)載檢測結果比較校(xiào)驗後方可使用等一係列問題使其在檢測推廣中存在一定的(de)局限性。
3、分析(xī)及展望(wàng)
三種基樁檢(jiǎn)測方法在公路工程中均較為常用,但(dàn)在技術應用中也都存在各自的問題,其中,高應變法因其影響采集信號(hào)的幹擾因素較多(duō),對檢測的準確性影響較大,很難大範圍地推廣應用,低應變法(fǎ)則具有完整性難以定量化、淺(qiǎn)部缺陷不易判定、第二缺陷不易判定、漸變缺陷不易判定等很多問題需要解決。聲波透射法雖隻能檢測樁身質量,但相對來說是可信度高,操作繁簡程度(dù)適中,應是更具有發展前途的(de)檢(jiǎn)測手段。因此,樁身完整性檢(jiǎn)測提倡更多地采用聲波透射法,而承載力的檢測方法除靜態荷載法(fǎ)以外(wài),動測(cè)法可能需在(zài)理論和方法進行較長時期的研究或結合其它測試理論方法聯合進(jìn)行才可能有所技術突破。
二(èr)、混凝土強度檢測
在工程實踐(jiàn)中,我(wǒ)們在很多情況下需要利用無損檢測(cè)方法推定構件混(hún)凝土強度值,如對施工質量有懷疑、對施工過(guò)程、構件強度(dù)增長的必要的監控或對既有橋梁的資(zī)料無法(fǎ)收集完整時。因此,混凝土強度的無損檢測技術也成為橋梁檢測技術中的重要環節。
1、當前主要的無損檢測方法
目前,混凝土強度測定的無損檢測方法主要有回彈法、超聲法(應(yīng)用較少)、超聲回(huí)彈綜合法、射線吸收與散射法(fǎ)等,其它方法如探針法、拉拔(bá)、拉脫法(fǎ)、鑽芯法等均屬於半破損、破損法,在此僅對應用(yòng)較多的回彈法和超聲回彈綜合法進行(háng)分析比較。
2、檢測原理
回(huí)彈法的檢測原理是采用彈擊杆彈擊混凝土(tǔ)表麵,以重錘反(fǎn)彈回來的距離作為回彈值,即回彈(dàn)值是重錘衝擊(jī)過程中能量的一種反映(yìng)。超聲回彈(dàn)綜合法(fǎ)的原理(lǐ)就是在回彈法檢測基礎上,對混凝土(tǔ)內部(bù)質量用超聲波波速給予(yǔ)測定,它的強度指標由超(chāo)聲波速、回彈值兩項參數控製,從而使構件內部、外部質量得以全麵(miàn)反映。
3、分析(xī)及展望
這兩種混凝土強度無損檢測方法均屬於(yú)工程中最常用、最主要的檢測方法,回彈法在一定程度上更以(yǐ)其(qí)簡單(dān)實用而被廣泛采用。比較分析兩(liǎng)種方法的檢測結(jié)果,在一(yī)定程度上較為接近,即(jí)在規程規定的齡期內不會對構件評定產生較大分歧(qí)。但是,在應(yīng)用中也發現,在舊橋工程檢測中(zhōng),無論是回彈法還(hái)是超聲回彈綜合法,因齡期原(yuán)因(yīn),對長齡期混凝土構件均難以得(dé)到準(zhǔn)確的強度檢測結果(guǒ),尤其是針對不易取芯修正的預應力(lì)梁強度推定。結合實踐應用和混凝土強度檢測技術的發展,我們有理由相信,在短期內無損(sǔn)檢測以實現準確、快速、涵蓋(gài)長(zhǎng)齡期(qī)檢測目標體為主(zhǔ)要任務,同時相關規程、規範有必(bì)要(yào)及時根據工程使用材料的特性給予附加、更(gèng)新。而長期研究目標必然是在儀器研究中提高硬件的性能和質量,排除相關幹擾因素、對引起強度變化(huà)的多項理(lǐ)論參(cān)數進(jìn)一步研究。
三(sān)、橋梁(liáng)靜荷載(zǎi)試驗檢測
橋梁的荷(hé)載試驗分為靜載和動載(zǎi)兩種方式,考慮到最能夠直接有效評定橋(qiáo)梁的工作(zuò)狀(zhuàng)態和應用範圍,我們(men)僅探討靜力荷載試驗,因為它在設計(jì)和施工質量的檢驗,判斷承載力、驗證設計理論和設計方法等方麵(miàn)更為準確和可靠。
1、技術原理
靜荷(hé)載試驗(yàn)基本原(yuán)理就是(shì)在不同的橋梁荷載組合方式下,驗證控製截麵的應(yīng)變、位移或裂縫,進而分析橋梁的承載能力和病害程(chéng)度(dù),一般情況下(xià)以反(fǎn)映橋梁結構的最不利受力狀態為目標,用結構校驗係數和相對殘餘變形等參數對結構(gòu)的可靠性、剛(gāng)度(dù)、安全度或強度儲備等(děng)給予判定。而(ér)在試驗數據的獲取中(zhōng),也不斷(duàn)的發展了(le)各(gè)種形式的傳(chuán)感器技術,如應變的測量從箔式應變片、應變(biàn)計、晶振式應變計、光纖式應變計到無(wú)線應變計等新(xīn)技術,但是結構(gòu)的性能評定參(cān)數仍然以上(shàng)述指標(biāo)為主。
2、分析(xī)及展望
可以看出,靜載試驗是橋(qiáo)梁安全(quán)評定(dìng)的重要(yào)技術手段,它(tā)是一項複雜並細致的工作,技(jì)術含量高,涉及麵也相對較廣,需要考慮的(de)各種影響因素多。目前在國內許多科研機構和(hé)檢測(cè)機構也具(jù)備(bèi)了這種檢測能力,但也可以看出其不足(zú)之處,主(zhǔ)要為:橋梁(liáng)病害本(běn)身對荷載試驗影響考慮不足(zú),不同的結構(gòu)組合在有限元法的計算中可能有一定的偏差(chà),特(tè)殊的橋梁設計結(jié)構或關鍵部件可能對靜(jìng)載試驗帶來影響及(jí)試驗可能需(xū)較長時間的封閉交通等等。
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