公路橋梁試驗檢測技術的分(fèn)析
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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為了保障公(gōng)路橋梁的建(jiàn)設質量,除了製定合理的建設方案意外,還要在建設和使(shǐ)用過程(chéng)中,通過科學合理的試驗檢測技術,對公路橋梁的外觀、力學和材料性能(néng)進行有效分(fèn)析。公路橋梁的檢測一般包括了外觀檢測、內部缺陷檢測以及材料力學(xué)性(xìng)能檢測等。常用的(de)檢測技術包括了靜載試驗、動載試驗(yàn)以及利用各類機械構件和電子傳感器等進(jìn)行檢測和數據檢測等技術。
關鍵詞:公路橋梁 試驗檢測 技術分析
隨著我國經濟建設的快速發展和交通運輸量的不斷增長,國民經濟發展對公路橋梁需求量也在不斷增(zēng)加。雖然在過去的幾十年間,我(wǒ)國的公路橋梁建設技術已經取得了(le)長足發展,但相比起我國的道路需求量而言(yán)仍然捉襟(jīn)見肘。因此,改進道路橋梁建設質量、提高建設效率,是道橋建設技術未來發展的重點之一。而公(gōng)路橋梁檢測技術的分析與應用,也是相關研究(jiū)工作需要解決的重點問題。
1 公路橋梁檢測技術的目的及(jí)重要性
1.1 公路(lù)橋梁檢測技術的(de)目的
通常在出現以下幾種情況時,需要進行公路橋梁的質量檢測:(1)當(dāng)公路橋梁沒有充分設計和施工資料(liào),無法通過(guò)已有資料對其質量進行檢測時;(2)當公路橋梁的施工質量不符合施工規範(fàn)要求,或在竣工試用一段時間後,出現了明顯的病害和質(zhì)量問題(tí)時;(3)在公路橋梁的施工質量滿足要求,但需要得到有關質量更(gèng)為豐(fēng)富的資(zī)料,或需要進(jìn)一步提高橋梁的承載能力(lì)時,都需要進行檢測。
1.2 公(gōng)路橋梁試驗檢測技術的重要性
公路(lù)橋(qiáo)梁試驗檢測是工程(chéng)質量控製以及工程驗收的重要方法。一方麵,試驗檢測數據是工程施工、驗收(shōu)以及後期養護管理決策的重要參考(kǎo),涉及到(dào)極為廣(guǎng)泛的橋梁建設理論(lùn)體係(xì);另(lìng)一方麵,對公(gōng)路橋梁進行檢(jiǎn)測,可以更(gèng)加科學(xué)選擇工程建設材料,在保證建設質量(liàng)的同時,減少工程施工成本;同時,在工程質量檢測過程中,不斷探索新(xīn)技術和新的檢測方法,不僅有利於工程施工技術的發(fā)展,還可以提高工程質量檢測的(de)可靠性,對於道路橋梁建設技術的發展有著積極(jí)意義。
2 公路橋梁檢測的基本內容
2.1 公路橋梁(liáng)的外觀檢(jiǎn)測
公(gōng)路橋(qiáo)梁的外觀檢測,主要從更加全麵的角度對橋梁的質量情況進行分析,發(fā)現並評估需要重點檢查的部位。例如:通過道路橋梁的外形分析其受力情況,發現容易產生較大撓度(dù)、裂(liè)縫和應力集中部位,以及總(zǒng)體評估橋梁構件的外觀情況;對於橋(qiáo)梁來說,還可以分別對其上、下以及附屬結構進行檢查,由於每一個結構的(de)受力情況不同,容易產生(shēng)的(de)質量問題也不盡相(xiàng)同。總體來說需(xū)要特別關注的幾(jǐ)個問題(tí)包括:(1)橋(qiáo)梁端(duān)部(bù)的剪力縫;(2)跨(kuà)中部位的裂縫及撓度;(3)連接部位的(de)穩定性等。另外對(duì)於橋墩的位移情(qíng)況,以及拱橋(qiáo)拱頂的裂縫情況也需要格外關注。在外觀檢(jiǎn)查過程中,在發現橋梁病害以後,還需要仔細推(tuī)敲找(zhǎo)準(zhǔn)病(bìng)害的產生(shēng)原因,以(yǐ)便於維修補救工作的進行。
2.2 公路(lù)橋(qiáo)梁的內部缺陷檢測(cè)
在公路橋梁(liáng)病害問題中,有(yǒu)許多內部缺陷是不能通過外觀檢測(cè)發現(xiàn)的,如:內部的(de)蜂窩、侵(qīn)蝕以及孔洞問題等,這類問題通常存在於道路橋梁的(de)混凝土構件當中,無法通過外觀或常規檢測手段輕易發現,但往往會造成(chéng)嚴重(chóng)的質量問題,影響道路橋梁正常使用。要想對公路橋(qiáo)梁內部缺陷進行(háng)檢測,則需要(yào)采用無損檢(jiǎn)測技術,如:雷達檢測及超聲波檢測等。在進(jìn)行內部缺陷檢(jiǎn)測時,需要重點關注的問題包括:(1)混凝土內部缺陷(xiàn);(2)鋼材內部(bù)缺陷;(3)焊縫缺陷、裂縫以及夾渣等。
2.3 公路橋梁的材(cái)料及力學性(xìng)能檢測
實際上,隨(suí)著建(jiàn)築材料技術的不斷發展,在公路橋梁建設(shè)過程中,使用的材(cái)料也越來越(yuè)多樣化。在以傳統的鋼筋混凝(níng)土為主要材料的公(gōng)路橋梁工程中,其材(cái)料特性和力學性能(néng)一般以設計資(zī)料為依據,不需要進行(háng)額外的檢測。但當使用到新(xīn)型(xíng)材料或(huò)在鋼材(cái)質(zhì)量不能夠完全保證時,就需要對材料性能進行抽樣檢測;而對於混凝土的使用性能,由於其會隨(suí)著時間(jiān)推移發生變化,通常需要(yào)在橋梁工程建設時,就留(liú)存一些額外的混凝土試塊,以便於後期的強度檢測(cè)。如果沒有留存試塊,則同(tóng)樣需要采用無損的檢測方法,對混凝土強度進(jìn)行檢測。在公路橋材(cái)料及力學性能檢測過程中,需要重點關注的指標包括:(1)鋼筋(jīn)和(hé)混凝土的強(qiáng)度;(2)鋼筋的鏽(xiù)蝕情況;(3)新型材料的力學性能等。
3 公路橋梁檢測的(de)重要試(shì)驗技術手段
3.1 靜載試驗
所謂靜載(zǎi)試驗,就是指公路橋梁在設計載荷以及常規的車載(zǎi)作用下的內部受力情況,通過觀察橋梁的變形評估橋梁的(de)承載能力,判斷其是否滿足設計(jì)要求。橋梁靜載試驗需要關注以下幾個要點:第一,對橋梁(liáng)施加靜止載(zǎi)荷時,其縱向、側向撓度以及扭轉變形程度等是否滿足設計要(yào)求,判斷(duàn)是否(fǒu)出現(xiàn)橋梁偏載以及承受能力不足等問(wèn)題;第二,分析橋梁支座的下沉情況和橋梁截麵的形變位移情況;第三,在加載情況下以(yǐ)及(jí)試驗完成(chéng)以後,分析橋梁的裂縫的尺寸、發(fā)展情況以及(jí)卸載後裂縫的閉合情況等。在靜載實驗中常用(yòng)的測試儀器有(yǒu)撓度計、應變儀、水準儀(yí)以及百分(fèn)表等。另外在進行靜載實驗時,現場的測試組織安排也是(shì)一項(xiàng)重點工作,隻有製定好明確的分工配合工作,在每種載荷情況下測得對應的數據,才能保證測試數據的準確性(xìng)。
3.2 動載試(shì)驗
所謂動載試驗,顧名思義就是測試橋梁(liáng)在載(zǎi)荷不斷發生變化情況下的承載性能,通常通(tōng)過對橋梁施加附加振(zhèn)動力,使橋梁發生振動來進行測試。主要檢測(cè)橋梁在動載荷情況下的動應力以及動變形情況(kuàng)。需要獲取(qǔ)的主要檢測指標有:橋梁(liáng)在動載荷情況下的頻率、振幅以及阻尼比;橋梁對於(yú)動載荷的響(xiǎng)應情(qíng)況,如:動應力、動撓度、加(jiā)速度以及衝擊係數等。在動載實驗中常用的測試儀器包括光線(xiàn)示波器、信(xìn)號(hào)放大器以及各類傳感器和計算機等。
3.3 機械測試技術
機械測試技術常(cháng)用在靜載(zǎi)實(shí)驗過程中測量橋梁構件的形變變化,這類機械(xiè)設(shè)備由齒輪、彈簧、杠杆等傳感和轉化機構組成(chéng),它們將傳感器所測得(dé)的形變量放大並加(jiā)以顯示,便於測試人員讀(dú)數和分析記錄。隨著計算機(jī)和傳感器技術的成熟,傳統的機械傳感測試技術的精確度(dù)和(hé)使用便利性越來越不能滿足要求,而以光電信息技術為主的現代(dài)傳感器技術應用則越發廣(guǎng)泛。但機械測試技(jì)術由於其可靠性高、抗幹(gàn)擾能力強等特點,還將繼續存(cún)在(zài)並使用相當長的時間。
3.4 光纖傳感檢測技術
相比起傳統的機械檢(jiǎn)測(cè)設備,光纖傳感檢測技術的應用範圍更加(jiā)廣泛,其能檢測包括(kuò)輻射、磁場、電流、電壓、位移、壓(yā)力、溫度、振動等上百種物理量,其工作原理為:公路橋梁發生形(xíng)變位移以後,光纖收到拉壓產生應變,其內部的光信號(hào)發生改變。通過對光信號頻率、幅值等參(cān)數進行分析,可以有效測得(dé)橋梁的承載變化情況(kuàng)。如果在施工期間將光纖傳感器設置於橋梁(liáng)內部,還可以起到長期監測橋梁質量(liàng)變化情況(kuàng)的效果,大大方(fāng)便了日常的橋梁檢測和維修工作。
4 結語
隨著經濟建設的不斷(duàn)發展,國民出行量不斷增長,我(wǒ)國(guó)公路橋(qiáo)梁的建設工程數量必將持續上升,行業發展勢頭(tóu)十分良(liáng)好。而安全可靠的公路橋梁建設質量,是保證國民出行安全的重要前提。因此,大力推進和發展公路橋梁的質量檢測技術,對於(yú)保障和提高公路橋梁工程的建設質量(liàng),維持(chí)路橋工程安(ān)全運行,確保人民的出行安全等都有著重要意義。而隨著現代計算機分(fèn)析和傳感器技(jì)術的快速發展,工程(chéng)技術人員更(gèng)應該與時俱進,開發和引進先進的檢測技術、減少檢測誤差、提高質量檢測(cè)精度,為橋梁工程的正常建設和後期維(wéi)護提供可靠參考(kǎo)。該(gāi)文僅針對當前公路橋梁建設情(qíng)況和檢測技術現狀,提出了(le)檢(jiǎn)測工作中需要重點注意(yì)的一些指標以及行業技術的未來(lái)發(fā)展方向,對於相關研(yán)究工作的進行具有一定的參考意義。
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