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橋(qiáo)梁工程(chéng)常用無損檢測技術都有(yǒu)哪些?
更新時間:2023-12-07 09:13
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 橋梁(liáng)工程無損檢測是評定橋梁工(gōng)程施工質量與結構承載能力(lì),以及研究橋梁工程新型結構性能(néng)的重要手段。科普橋梁工程無(wú)損檢測技術,開展(zhǎn)橋梁(liáng)工程無損檢(jiǎn)測工作並對於橋梁工程結構(gòu)性能做出正確的評價,對於推動我國橋梁工程建設,提高施工質量及橋梁工程承載能力,延長橋梁工程的(de)使(shǐ)用壽命,都具有重大的意義。

 

    一、橋梁工程無損檢測意義及分類


    橋梁工(gōng)程無損檢測工作對於(yú)於確保橋梁工程安全(quán)運營與延長橋梁工程使用壽命具有重要的意義,並能參考無損檢測數據盡早發現橋梁工程病害,以便及時進行維修(xiū)與加固,提(tí)前進行處理(lǐ),進而節約橋梁工程維修費用,提高橋梁工程運營(yíng)期(qī)的綜(zōng)合(hé)經濟效益。


    橋梁工程無損檢測按照受力狀態可分為靜載試驗與動載試(shì)驗;在靜載作用下,一般要測定作用力的大小(包括靜荷載、支(zhī)座反力(lì)、推力等的大小)、構件的內力(包括彎矩、軸向力、剪力、扭矩等)、斷麵(miàn)上各種應力(lì)的分布狀態(tài)及其大小、各種變形(xíng)(包括撓(náo)度、相對於位移、轉角等)以(yǐ)及局部損壞現象(xiàng)(如裂紋)。按照試驗破損情況(kuàng)分為無(wú)損無損(sǔn)檢測、半(bàn)破損無損檢測與破壞性無損檢測(cè)。我(wǒ)國橋梁工程(chéng)無損檢測以動靜載(zǎi)試驗為主,輔以混凝土強度試(shì)驗(yàn)、超聲波探測與腐蝕作用試驗等多種方法,這些無損檢測方法是傳統方法,在橋梁工程無損檢測中應用最為廣泛。


    目前在國內(nèi)比較成熟的無損檢測技術還有紅外熱像儀無損檢測技術、光纖傳感器無損檢測(cè)技術、聲探測技術等。橋梁工程無損檢測技術(shù)已得(dé)到了(le)一定的發展,對於結構在工作環境、運(yùn)營條件下的特性的認識也將不斷得到深化,為橋梁工程(chéng)極早發現病害提供了(le)更多手段。


    二、橋梁(liáng)工程無損檢測的目的


    1、參考檢查確定橋梁工程營運多年後各部位由於(yú)出現如裂縫(féng)、錯位、沉降等缺陷而引起的損壞(huài)程度與實際承(chéng)載能力損失,為進行(háng)橋梁工(gōng)程的修複加固提供可(kě)靠依據(jù)。


    2、參考檢查評價,可確定按舊標準規定的荷載等級設計的橋梁工程,現在(zài)由於(yú)交通量的不斷增加,車輛載重量的不斷(duàn)加大,是否需(xū)要參考加固來提高其荷載等(děng)級(jí)。


    3、參考檢查評價,可確定(dìng)特(tè)大型工業設備與集裝箱運輸等超重車輛是否安全參(cān)考,並(bìng)為臨時加固提供技術資料。


    4、參考檢查評價,可評定(dìng)一些重要的大橋或特大橋梁工程,在建成之後其設計與施工(gōng)質量,確定工程的可靠度。


    5、參考無損檢測評價,可驗證(zhèng)采用新型結構(gòu)橋(qiáo)梁工程理論的實踐性與可靠性(xìng),以便(biàn)對於結構設計理論(lùn)及結構形式加以改進,使其更完善。


    6、參考對於維修加固的橋梁工(gōng)程(chéng)進行竣工(gōng)檢查可檢驗維修加固的質量,並驗證加固方法的合理性(xìng)與可靠性。


    三、橋梁工程常規(guī)無損檢測(cè)技術


    1、超聲波無損檢測技術(shù)


    超聲法無損檢測道路橋梁工(gōng)程缺陷的基本原理是利用超聲波(bō)無損檢測儀以及聲波換能器,測量並分析(xī)超聲脈衝在道路橋梁工程中的傳播速度(dù)、波幅、主頻率等(děng)參數,然後(hòu)以這(zhè)些(xiē)參數以及相應的變化為依據,判斷道路橋(qiáo)梁工程出(chū)現的缺陷。


    利用超聲波無損檢測技術(shù)進行道路橋(qiáo)梁工程無損檢測時,超聲波能(néng)夠穿透(tòu)混凝土結構並在其中傳播,具有操(cāo)作簡單、使(shǐ)用安全的優點。在用超聲波無損檢測技術對於道路橋梁工(gōng)程進行無損檢測時,常常采用將多測點數據進行比較(jiào)的方式,利用概率統計原理對於無損檢測數據進行處(chù)理,然後對於缺(quē)陷狀況進行評估,因此超聲波無損檢測技術的直觀性較差,為了獲取較高的無損檢測精度,需要進行多點無損檢測。


    2、聲發射法無損檢測技術


    由於材料內部結構不均勻或者存在不同性質的缺陷,局部應力的集(jí)中會導致不(bú)穩定的應力分(fèn)布,材料在產生裂縫、發生塑性變形以及(jí)斷裂過程中,會釋放(fàng)出部分應(yīng)力(lì),使之(zhī)以應力波的形式(shì)向(xiàng)四周擴散,即(jí)為聲發射。道(dào)路橋梁工程中的混凝土結(jié)構在荷載(zǎi)作用下發生變形,當變形超出設計要求時,就會出現(xiàn)裂紋,以波的形式釋放能量。運用聲發射法對於道路橋梁工程進行無損檢測時,將聲發射(shè)器(qì)放置在需要無損檢測的部位,參考無損檢測不同位置收到的聲波時間差,就可以明確缺陷的(de)發生位置。運用聲波發射法進行無損檢測可以詳細、準確(què)、快速地了解橋梁工(gōng)程內部結構的變化。在分(fèn)析研究缺陷位置以後,裂紋的種類、大小、開裂速度等都可以比較詳細地分析出來。由於此種無損檢測方法容易受到周圍(wéi)噪聲的影響,因而會導致無損檢測精度的下降;另一方麵,此種方(fāng)法是利用道路橋(qiáo)梁工程內部缺(quē)陷(xiàn),因此可以(yǐ)進行連續的動態無(wú)損(sǔn)檢(jiǎn)測。


    3、力學(xué)無損檢(jiǎn)測技術


    (1)橋梁工程靜載試(shì)驗:橋(qiáo)梁(liáng)工程的靜載試驗就是按照(zhào)預(yù)定的試驗目的與試驗方案,將靜止(zhǐ)的荷載作用在橋梁工程的指定位置上,觀(guān)測橋梁工程結構的靜(jìng)力位移、靜力應變、裂縫等參量的試驗項目。根據有關規(guī)範與(yǔ)規程(chéng)的指標,判(pàn)斷橋梁工程結構在(zài)荷載作用下的工作性能及使用能力。測試方法上(shàng)可以采用指定荷載級別的車輛緩慢行駛到測試部位進行加載。結構靜載試驗的評價指(zhǐ)標主要(yào)有兩個方麵,一方麵參考比較控(kòng)製測(cè)點的(de)實(shí)測值與理論計(jì)算值來(lái)評價結構的(de)工作性能與安全儲備;另一方麵是參(cān)考比(bǐ)較控製(zhì)測點的實測值與規範允許值來評價結構所處的工作狀(zhuàng)況。


    (2)橋梁工程(chéng)動載試驗:橋(qiáo)梁工程結構是以承受車輛荷載為主的,車輛(liàng)荷(hé)載對於橋梁工程的衝擊與振動影響,常會使其產生(shēng)的動力效應大於相應的靜力效(xiào)應。因(yīn)此用動力荷載試驗來確(què)定橋梁工程在車輛荷載的動力效應以(yǐ)及(jí)使用條件(jiàn),從而對於橋梁工程評價是十分重要。橋梁工程動載試驗的測試儀器主要(yào)包(bāo)括拾振器、信(xìn)號放大器、動態電阻(zǔ)應變儀、光(guāng)線示波(bō)器、筆錄儀、磁帶記錄儀與數(shù)字信號處理機(jī)等。通(tōng)常情況下,中小跨(kuà)徑梁橋可采用磁電式測試(shì)係統量測(cè)橋梁工程結構的自(zì)振特性,對於大跨徑橋梁工程可采用壓電式測試係統量測超低頻振動。


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