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現代橋(qiáo)梁檢測技術介紹
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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橋梁管理者最關心的問(wèn)題(tí)是橋梁的健康狀況。當橋(qiáo)梁一旦竣工,交付使用,橋梁自然缺陷、工程結構設計、建造和施工的失誤已成事(shì)實。關鍵(jiàn)是要及時發現和處理一些缺陷,以避免(miǎn)事故的發(fā)生。檢測工作對於確(què)保橋梁安全運營與延長使用壽命具有重(chóng)要的意義,並能(néng)通過(guò)檢測數據盡早(zǎo)發現橋梁病害,以便及(jí)時進行維修與加固,提前進(jìn)行處理,進而節約橋(qiáo)梁維修費用,提高(gāo)橋梁運營期(qī)的(de)綜合經濟效益。
目前在國內比較成(chéng)熟的檢(jiǎn)測技(jì)術還有紅外熱像儀檢測(cè)技術(shù)、光纖傳感器檢測技術、聲探測技術等。橋梁檢測技術已得到了一(yī)定的發展(zhǎn),對結構在工作環境、運營條(tiáo)件特性的認識也將不斷地得到深化,為橋梁極早發現病害提供了更多(duō)手段。
現代橋梁檢測技術主要有幾下幾種:
一,雷達與紅外熱像儀檢(jiǎn)測技術。

使用雷達、紅外熱象儀(yí)、激光光學、超(chāo)聲波(bō)和其它一些心得技術手段可在僅(jǐn)僅一天之內就能準確地測量成百上(shàng)千公裏路麵或幾十座橋的橋麵。”雷達”的工作(zuò)原理是發射短促的電磁脈衝,然後由這些電磁脈衝形成的(de)電磁波可被混凝土各種異質界麵反射回來(lái)而(ér)產生回波。雷達回(huí)波的交(jiāo)替變換之波形和混凝土發生病害及出現層裂後(hòu)狀況有密切的對應關係(xì)(但解釋判讀困難)。”紅外熱像儀是利用一台紅外攝像機來產生一(yī)副橋麵溫度圖。這(zhè)種溫度(dù)圖揭示了在陽光照射下混凝(níng)土裂層之上哪個的(de) 橋麵“熱(rè)點”。這種溫度較高的“熱點”是由於薄的充滿空氣的裂層就象絕熱體一樣使得其上的混凝土的溫度上升得(dé)更快些而形成的。將雷達檢測(cè)混凝土的凍融崩裂和高含水(shuǐ)量以及紅外熱象(xiàng)儀在幹燥情況下檢測混凝土層裂這(zhè)兩種方法結(jié)合起來就可以創造一種有效地檢測大多數病(bìng)害類型的檢測方法。
二,光纖傳感器(qì)監測(cè)技術。

一般用於結(jié)構監測的傳統傳感器,其測量能力隻局限於逐(zhú)點檢測,當(dāng)臨界斷麵檢測得不準確時(shí),其(qí)結果就(jiù)會很不理想。當需要對(duì)大型結構如橋梁的狀況進行評估時,傳感器具(jù)有的大麵積檢測的能力就顯得最(zuì)為重要(yào)。任何監測係統都必須具備在較長時期內提供可靠、精確和長期的檢測結果,這樣才能保證結構處於高度的安全狀態。安裝了這種監測係統後,任(rèn)何結構存在的問題都(dōu)可以較早地被發(fā)現(xiàn),以便采取必要的修複措施,從而保證結(jié)構(gòu)使用的連續安全性,使結構的性能得到(dào)最佳管理,並減少使用費(fèi)用。
三,無線電檢測與評估係統。

無線電(diàn)網絡技術可以(yǐ)定量的確定有疲勞傾向部位的疲勞荷載方式,但是它不能確定疲勞裂縫是否在此荷載作用(yòng)下(xià)的生(shēng)長。就象(xiàng)反複彎曲一根(gēn)金(jīn)屬絲可(kě)以讓(ràng)它斷(duàn)開一樣,反複(fù)的(de)周期性的疲(pí)勞荷載可(kě)以(yǐ)導致鋼橋結構(gòu)(構件)出現裂縫。這些裂(liè)縫不會連續 生長”,而是以很細微(wēi)的(de)程度在擴大。裂縫的擴大在(zài)(結構)構件表(biǎo)麵(層)會伴(bàn)隨著能量的釋放,產生出應力波。利用專門(mén)根據上述原理改造的感測(cè)器,就可以發現應(yīng)力波。這種感應器貼在橋(qiáo)上並且與(yǔ)橋梁一(yī)起承受應變。它由一個特殊的(de)應變增幅裝置和兩個預先裂開的樣片合成一(yī)個整體去測量裂縫長(zhǎng)度。樣片由兩個開裂增(zēng)長長度不同的材料組成。這些(xiē)人造疲勞裂縫(féng)”隨橋上因隨機振幅而改變的應(yīng)變而產生變化(huà)(反應)。通過一個特殊的雷達測量兩個樣片的(de)裂縫長度,可(kě)以得到預先確定的(de)應力範圍內的有效周期值。這(zhè)個感應器就像一個疲勞程度的(de)裏程表。
四,感(gǎn)應檢(jiǎn)測技術。

公(gōng)路橋梁的(de)感應檢測技術的應用是廣泛的。傳感器由一個扁平的鋁板粘到混凝土上並且相距鋁板有很短一段距離設置了一個小的印刷電路板線圈。線圈和鋁(lǚ)板形成感應的震蕩器部分。振蕩器(qì)的頻率隨鋁板與線圈之間距(jù)離的改變而(ér)改變(biàn),百分之一英寸的距離都可以檢測(cè)出來。感應器是溫度補償型的。對翼牆的監測已經進(jìn)行兩(liǎng)年多了,十分(fèn)有效。當預應力混(hún)凝土梁中的(de)高(gāo)強度鋼筋由於腐(fǔ)蝕斷裂時,會釋放出突然且巨大的能量(liàng),其產生的應力波會在(zài)建築物中向外傳播。因此,根據這一原理利用象加速計一類的感應器是可以探測到鋼筋的斷(duàn)裂狀(zhuàng)況。通過分析信號到達的次數,可以確(què)定出斷裂發(fā)生狀況。而且可以確定斷裂發生的(de)位置。這種方法很象利用地震儀的網絡係統確定地震發生的(de)位置和地震(zhèn)的(de)強度。
五,其他新技術。

在世界上(shàng)許多地(dì)方,對整座橋梁狀況的監測技術已經發展到(dào)在大型結構物上安裝係(xì)列大規模的監測係統。此外,對(duì)橋梁結構的承載能力的(de)非侵(qīn)入式”檢測也是橋梁工程的迫切(qiē)需要。另一項新技術是智能橋梁支撐”,通(tōng)過它人們可以收集到許多必不(bú)可少(shǎo)的橋梁工作信息,我們(men)知道某個支座失效和(hé)由此導致的(de)結構中的巨大應(yīng)力變化,是橋梁毀壞的一個很(hěn)普遍的因素。智(zhì)能支(zhī)座能通過支座上的活載和恒載的分布發現並判(pàn)斷出橋梁結構體係的工作抓狀況。
新橋(qiáo)梁的建設成為重中之重,新建橋(qiáo)梁占去了大(dà)橋梁檢測方案,正確選取檢測橋孔和檢測斷麵;使用(yòng)檢定合格(gé)的檢測儀器;然(rán)而橋梁(liáng)安全事(shì)故的屢屢發生,使我們不得不對橋梁安全重視起來;按操作規程正確使用橋梁檢測儀器設備;要嚴格按照操作規程安(ān)裝各種設備,改變(biàn)投資比重,加大橋梁安全檢測和橋梁維護的力傳感器;試驗過(guò)程中,按程序加載並讀取數據,密切注意數(shù)據變化情度。成為(wéi)目前的重要議題,國際、國內在公路法案中紛紛加入了橋梁檢(jiǎn)測的情況。

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