近(jìn)年來,隨著公路工程建設步伐的加快,我國的
試驗檢測行(háng)業得到了很大發展,但其受重視(shì)程度仍然不高,致(zhì)使一(yī)些重大工程事故的發生。再者就是我國經濟的快速發展,在公(gōng)路橋梁上行駛的超重車和大噸位車越來越多,橋梁受壓能力不夠會給人們的生活乃(nǎi)至生命造(zào)成(chéng)威脅(xié)。因此,公路橋梁(liáng)建設質量是影響(xiǎng)其使用壽命關鍵(jiàn)因素,按照設計(jì)標準和施工資料以及規範作對公路橋梁的(de)施(shī)工質量進行檢(jiǎn)測是保證(zhèng)質量的關鍵環節。所以加強公路(lù)橋(qiáo)梁檢測技術的研究有(yǒu)一定的必要(yào)性。
1、公路橋梁檢測的原因 公路橋(qiáo)梁檢測的(de)原因:第一是公路橋梁的質量滿足要求,但是要求(qiú)進一步提高它們的承載力;第二是(shì)公路橋梁的施工質量不符(fú)合規範要(yào)求(qiú),同時與公路橋梁的設計(jì)要求也有差(chà)距;第三是為了獲得更豐富的相關資料,公路橋梁需要進行超設計標準的檢測;第四(sì)是公(gōng)路(lù)橋梁沒有充分的設計和施工資料作為質量(liàng)檢測依據;第五(wǔ)是公(gōng)路橋梁(liáng)在竣工試(shì)用一段時間以後發現了較為嚴重的病害和質量隱患,對其承載力有重要影響。另外,還有就是一些短期的檢測工作已經難以滿(mǎn)足現在大型公路橋梁(liáng)的(de)長(zhǎng)期的安全(quán)運營和使用的質量要求,故需要對它們進行更長時期的檢測和健康監護。
2、公路工程試驗檢測工作的重要性 ⑴公(gōng)路工程試驗檢測工作集試驗檢測基本理論、測試操作技能和公路工程相關學科的基礎知識於一體,涉及工程(chéng)參(cān)數、施工(gōng)質(zhì)量控製、工程驗收評定、養護(hù)管理決策等方方麵麵(miàn);
⑵公路工程試驗檢測工作能對新技術、新工藝及新材料進行及時、有效地試驗檢測和研究,鑒定其是否符合國家標準和設計要求,為完善設計理論和積累施工工藝實踐資料(liào),以及推廣和應用新材料、新工(gōng)藝、新技術作貢獻。
⑶公路工程試驗檢測工作是合理控製並科學評(píng)價施工質量的有效方法,是評價工程質量缺陷、鑒(jiàn)定(dìng)和預防工程質量事故的有效手段。通過試驗檢測工作,為質量缺陷(xiàn)或質量事故判定提供實測數據,以便(biàn)準確判定事故性質、範圍和程度,合理評價事故損失,明確責任,從(cóng)中總結經驗教訓。
⑷公路工程試驗檢測工作能(néng)對各種施工原材料、半成品或成品進行鑒定,檢測其質量是否符合國家質量標準、試驗規範及設計文件的要求,以此作為判定是否接收材料的依據。這對於合理應用材料,為企業取得良好的經濟效(xiào)益打下堅(jiān)實的基礎。
3、公路橋梁檢測的主要措施 3.1、
靜載(zǎi)試驗。公路橋梁的(de)靜載檢測(cè)技術,以檢測目的為基(jī)礎獲取主要數據,公路橋梁是一個整體,所以在對其進行檢(jiǎn)測不能(néng)涉及到各個方麵。橋梁的靜載試驗首先(xiān)要(yào)針對橋梁的(de)豎向撓度、側向(xiàng)撓度以及扭轉變(biàn)形三(sān)個方麵進行重點檢測;其次要對控製截麵的應(yīng)力分析時得出的數據進行(háng)記(jì)錄,同時總結出最大值和橋梁發生的偏載(zǎi)特性;第三是要對支座的伸縮量和轉角改變程度、支座的沉降量以及墩(dūn)頂相對位(wèi)移進行檢測;第四要認真仔細(xì)的找出運(yùn)營橋梁的表麵是否有裂縫出現,如(rú)果通過檢測發現有初始(shǐ)裂縫出現就要記錄試驗所施加的加荷(hé)載(zǎi),並且對於裂縫出現的(de)位置、裂縫發展的方向、長度、寬度以及卸載後裂縫發生閉合情況等相關資料要保證全部詳細記錄。
3.2、
動載試驗(yàn)。橋梁動載(zǎi)試驗,指通過對橋梁本身施加一(yī)定的(de)附加振動力,使(shǐ)得橋梁產生(shēng)共振,並對橋(qiáo)梁回饋的振動(dòng)信號進行檢測和記錄,進而得出相應的檢測橋梁的結構頻率,了解橋梁的基本結構(gòu)情況和工作水(shuǐ)平和狀態。動載試驗是(shì)最基礎的動力檢測方法,它以應用振動理論和試驗為基礎,對橋(qiáo)梁運營時的震動問題進行檢測的主要方法。主要(yào)包括橋梁動力特性檢測、動載響應(yīng)的試驗等。
3.3、公路橋梁的混凝土(tǔ)強度(dù)、質(zhì)量檢測
目前,對混(hún)凝土的強度進(jìn)行檢測的主要方法有超聲回彈綜合法、散射法、鑽芯法(fǎ)、Windsor探針貫入法等。不同的檢測方法以不同的(de)原理為支撐,而且檢測結果和(hé)要(yào)求(qiú)也各自不同,但是無論使用哪種方法,在檢測前都要對各方麵因素進行綜合考慮。而對於公路橋梁的混凝土質量檢測,主要為為BCT橋梁CT技術。BCT橋梁(liáng)CT基礎是通過聲波在混凝土中的速度來測定(dìng)混凝土的密度和均勻性等參數的,進而來了解橋梁結構中的混凝土質量和出現的損害程度(dù)。聲波在混凝土中的傳播速度可以被(bèi)作為混凝土抗壓強度的評價指標。而(ér)且聲波是速度與混凝土的抗壓強(qiáng)度呈(chéng)現正比關係(xì),即聲波速度越(yuè)快,混凝土的抗壓強度越強,而且這一結論也被大量(liàng)的試驗和理論研究所驗證。另外,BCT橋梁CT技術(shù)不僅可以發(fā)現存在的問(wèn)題,還可以作為檢測技術來檢查處治效果。
4、公路橋梁的無損檢測技術 4.1、雷達與紅外熱象儀施工檢測技術
“紅外熱象儀”是利用一台紅外(wài)攝像機來產生一(yī)幅橋麵溫度圖的。這種溫度圖象揭(jiē)示了在陽(yáng)光照射(shè)下混凝土開裂部位對應橋麵的“熱點”。這種溫度較高的“熱點”是由於薄的充滿空氣的空(kōng)腔就象絕熱體一樣,使得其上的(de)混凝土的溫度(dù)上升得更快些而形成(chéng)的》“雷達”的工作原理是發射短促的電磁脈衝,然後由這些電磁脈衝形成的電(diàn)磁波(bō)可被混凝土中的(de)各種異質界麵反射回來而產生回波。雷達回波的交替變化之波形(xíng)和混凝土發生病害及出現裂縫後狀(zhuàng)況有密切的對應關係(但解釋判讀困難)。使用雷達、紅外熱象儀、激光光(guāng)學、超(chāo)聲波和其它一些新的技術手段可在一天之內(nèi)就能準(zhǔn)確地測量(liàng)成百上千公裏路麵或幾(jǐ)十座橋(qiáo)的橋麵。
4.2、光纖傳感器技術(shù)
對於橋梁施工檢測使用的傳感器,其原理是當光纖受(shòu)到拉壓(yā)的時候,應變發生位(wèi)置處的布裏淵散射光會產生相(xiàng)應的改變。從頻率上看,布裏淵頻移與光纖軸向應變量(liàng)成正比。通過(guò)設備測量采集光纖溫度及布裏淵頻移,進而計算得(dé)到橋梁變形情況。纖傳感器目前在世界範圍內,被廣泛應用於測量溫度、壓力、振(zhèn)動、位(wèi)移、電場、電流(liú)、電壓、磁場、水聲、液位、流量以及輻射等物理量,超過100種。
4.3、無線電施工檢測技術(shù)
這是利(lì)用反複的周(zhōu)期性的(de)疲勞荷載可以導致鋼橋結構(構件)出現裂縫,這些裂縫以(yǐ)很細微的程度(dù)在擴大。裂縫的擴大在(結構)構件表麵(層)會伴隨著能量的釋(shì)放,產生出應力波。無線(xiàn)電網絡技術可以定量的確定應力波及其準確(què)位置。
4.4、自感應施工檢(jiǎn)測技術
感應施工檢測技術應用更為廣泛,為橋梁各類物理量施工檢測而(ér)開發的(de)傳感器多種多樣。如用於測量、定位橋梁中鋼筋斷裂產生的應力波的加速計。為測量混(hún)凝(níng)土氯離子(zǐ)含量、鋼筋鏽(xiù)蝕(shí)、混凝土的導電率的各類小型的可埋置於梁體內部的感應裝置。為測量橋梁翼牆位(wèi)移的位移(yí)傳感器。該類(lèi)設備普遍造價低(dī)廉,結構簡單,性能可靠,可大規模適用於各(gè)類新建(jiàn)或在役橋梁。
4.5、激光施(shī)工檢測係統技術
通過激光係統可即時測量(liàng)測點的三維坐(zuò)標。對普通鋼材、混凝土和木材均可良好(hǎo)發揮(huī)作用。該係統可以迅速精確地測量任意汽車通過(guò)橋梁而產生的變形。通過長期監測還可通(tōng)過坐標數據的(de)比對分析判斷橋(qiáo)梁是否沉降或產(chǎn)生預(yù)應力損失。
4.6、智能橋梁支座智能支(zhī)座能通過預製在支座(zuò)內部的傳感器采集橋梁活載和恒載的分布,進而提供(gòng)分析判斷橋梁(liáng)技術狀況的重要依據。支座內(nèi)設(shè)多個用於測量壓應變和剪力的光(guāng)學纖維感應器。
4.7、新型傳感器(qì)國內外開發出多種新型傳感器如磁通(tōng)量傳感器、三向加速度計、超聲波三向風速儀(yí)、光纖光柵溫度傳感器。
結束語
目(mù)前我國大(dà)量早期建設(shè)的橋梁進入了病害集中爆發(fā)期,橋梁施工檢測的工作量大的(de)需求與橋梁施工檢測設備不盡完善、功能單一,價格(gé)昂貴(guì)的(de)矛盾還將長期(qī)存在。但是(shì)隨著我國科技的不斷進步和發展(zhǎn)以及新型檢測設備的不斷出現,橋梁檢測技術也會越(yuè)來(lái)越成熟。