陳小燕
摘 要:通過分析幾種橋梁的表觀病害,總結(jié)出的橋梁比較使用的檢測手段和技術(shù),進(jìn)而為相關(guān)部門的檢測工作提供技術(shù)參考。
關(guān)鍵詞:橋梁;檢測技術(shù);表觀病害
中圖分類號:TU47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
概述
科學(xué)技術(shù)水平在飛速發(fā)展,我國橋梁的技術(shù)水平、建設(shè)速度也在飛速發(fā)展,很多橋梁也進(jìn)入了維修和養(yǎng)護(hù)階段。越來越多的橋梁出現(xiàn)了質(zhì)量問題,人民的生命財(cái)產(chǎn)安全也面臨著更多的威脅,必須對橋梁的管理和維護(hù)工作加大關(guān)注度。同時(shí),在橋梁的施工中,越來越多的新工藝和新材料引入進(jìn)來,橋梁檢測工作也成為保證橋梁安全運(yùn)行的重要方面。
1 當(dāng)前在橋梁使用中經(jīng)常出現(xiàn)的問題
眾所周知,橋梁出現(xiàn)的各種問題都會導(dǎo)致其安全性遭到破壞。目前,橋梁產(chǎn)生病害的原因可分為如下幾種:1.1 設(shè)計(jì)方案不合理導(dǎo)致的橋梁工程施工規(guī)劃不明確;1.2 在試運(yùn)行階段或者其后的階段,橋梁結(jié)構(gòu)就出現(xiàn)了很嚴(yán)重的病害,因而橋梁的承載能力受到了很大的影響。1.3 在橋梁工程的施工中,施工單位沒有按照國家相關(guān)規(guī)范進(jìn)行,所以工程質(zhì)量差,工程竣工時(shí)未達(dá)到該工程的設(shè)計(jì)要求。1.4 一些橋梁工程在施工階段看似工程質(zhì)量良好,在試運(yùn)行階段工程的狀態(tài)表現(xiàn)也較為良好,但是通車后時(shí)間不長就出現(xiàn)承載力未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況。1.5 在橋梁的檢測工作中,可能會出現(xiàn)對大跨度工程檢測不到位的現(xiàn)象,給橋梁的安全問題留下隱患。對于這類施工水平比較高的橋梁應(yīng)該配備更為高端的檢測手段,而我國的的檢測技術(shù)、設(shè)備還未能達(dá)到其要求。
2 橋梁表觀病害的分析方法
2.1 按部位逐一檢測。橋梁按其結(jié)構(gòu)組成可以分為:上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)。橋梁結(jié)構(gòu)中所處的不同部位受力特征的差別很大,而一些共性的病害也會發(fā)生在不同的結(jié)構(gòu)部位。對于非常規(guī)病害出現(xiàn)在橋梁結(jié)構(gòu)中的情況,檢測工作人員應(yīng)該認(rèn)真比較研究不同的結(jié)構(gòu)部位發(fā)生病害的原因,同時(shí)評估不同部位的病害程度,及時(shí)更換或者維修相應(yīng)的部件以保證橋梁的正常運(yùn)行。
2.2 根據(jù)受力特征確定檢測重點(diǎn)。首先應(yīng)該對橋梁的類型進(jìn)行劃分,然后針對不同的橋梁類型確定檢測工作的重點(diǎn)。檢測重點(diǎn)應(yīng)該主要集中在以下幾點(diǎn):外觀質(zhì)量、撓度、跨中的裂縫、橋梁主連接部位。
2.3 對材料特性進(jìn)行檢測調(diào)查。橋梁結(jié)構(gòu)的多樣化是在新產(chǎn)品、新技術(shù)的發(fā)展中而發(fā)展起來的。雖然越來越多的材料應(yīng)用到橋梁建設(shè)中,但是鋼筋砼結(jié)構(gòu)仍然是橋梁設(shè)計(jì)使用最廣的結(jié)構(gòu)。工程結(jié)構(gòu)中的鋼筋通常以設(shè)計(jì)施工中的鋼筋資料為依據(jù),檢測人員如果發(fā)現(xiàn)了一些質(zhì)量問題或者相關(guān)資料不明確的,在工程施工前必須采取相關(guān)措施進(jìn)行試驗(yàn)。
2.4 內(nèi)部缺陷檢測。鋼筋銹蝕、分層、碎裂是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁工程中通常出現(xiàn)的缺陷。如果單純通過上述的外觀檢測方法還不能夠即使發(fā)現(xiàn)這些隱藏的缺陷,因而需要借助一些先進(jìn)的檢測設(shè)備進(jìn)行相關(guān)檢測。目前國內(nèi)常用的檢測方法有以下三種:a、超聲波探傷法;b、雷達(dá)檢測法;c、聲波檢測法。
2.5 結(jié)構(gòu)性能檢測。橋梁工程竣工后,首先要對結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行評價(jià),然后要依據(jù)國家的相關(guān)規(guī)范對該工程進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)算,驗(yàn)算過程中需要的技術(shù)參數(shù)應(yīng)該以實(shí)際的橋梁為準(zhǔn)。數(shù)值驗(yàn)算工作完成后,對于驗(yàn)算未能合格的橋梁首先考慮重建,對于不合格且有一定利用價(jià)值的可以進(jìn)行更深層次的檢測并鑒定可靠度。
2.6 橋梁鋼筋修飾測評。很多原因都可以導(dǎo)致鋼筋的銹蝕,比如混凝土的密實(shí)度小、含水量低、碳化深度不足、以及保護(hù)層厚度小都可以導(dǎo)致其結(jié)果。對于這種情況,檢測人員可以通過敲打、肉眼觀測就可以辨別鋼筋銹蝕的程度。
2.7 動力試驗(yàn)或靜力試驗(yàn)。在對一個(gè)橋梁工程檢測時(shí),如果檢測人員手中沒有詳細(xì)的工程資料,此時(shí)檢測驗(yàn)算出的結(jié)果的可信度不高。因此,檢測人員應(yīng)該更深一步做一些相關(guān)的動力或靜力試驗(yàn),從而可以準(zhǔn)確地對結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行評價(jià)。
3 橋梁檢測技術(shù)
3.1 超聲波檢測技術(shù)。超聲檢測技術(shù)的基本原理就是利用相關(guān)儀器測量分析超生脈沖在介質(zhì)中的傳播速度、波幅、頻率、周期等參數(shù),然后根據(jù)這些參數(shù)的波動來分析介質(zhì)中的缺陷。
超聲波檢測技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn),比如使用安全、操作簡單等。超聲法檢測橋梁時(shí),超聲波可以穿透鋼筋砼結(jié)構(gòu)并在其中傳播。穿透測試法也受到一些條件限制,檢測時(shí)必須有兩個(gè)相對的測試面,因此該方法不能用于對隧道砼結(jié)構(gòu)的檢測。在穿透檢測技術(shù)中,影響發(fā)展的關(guān)鍵問題是能否高效地捕捉缺陷信號。因而在橋梁檢測中常采用多測點(diǎn)數(shù)據(jù)比較,通過概率統(tǒng)計(jì)的方法來處理數(shù)據(jù),進(jìn)而評估缺陷。
3.2 地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)。地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)的特點(diǎn)是無損檢測、經(jīng)濟(jì)快速、精度高、直觀?;驹硎峭ㄟ^地質(zhì)雷達(dá)發(fā)射的高頻電磁波的反射情況來判斷物體內(nèi)部的缺陷情況。該技術(shù)是精度比較高的一種物理探測技術(shù),在工程地質(zhì)、文物考古、混凝土結(jié)構(gòu)探傷、橋梁檢測等領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。
3.3 聲發(fā)射法檢測技術(shù)。材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均勻、各種性質(zhì)缺陷的存在,因而會產(chǎn)生局部應(yīng)力集中的情況,從而導(dǎo)致材料產(chǎn)生裂縫或破壞,在破壞過程中會釋放一部分應(yīng)力,產(chǎn)生向四周擴(kuò)散的應(yīng)力波,這就是聲發(fā)射。
橋梁結(jié)構(gòu)由于內(nèi)部的缺陷問題,在產(chǎn)生裂縫等破壞過程中會釋放能量,產(chǎn)生應(yīng)力波。將聲發(fā)射器放在待檢測部位,通過分析收到的聲波時(shí)間差就可以確定缺陷的位置。該方法的優(yōu)點(diǎn)是快速和準(zhǔn)確。
3.4 沖擊回波法檢測技術(shù)。沖擊回波法檢測技術(shù)是利用儀器向橋梁待檢測的結(jié)構(gòu)表面發(fā)送應(yīng)力波,波在結(jié)構(gòu)體里面?zhèn)鞑?,?dāng)遇到缺陷就不能夠繼續(xù)穿透而是反射。這樣可以通過分析返回的波確定缺陷的位置,假設(shè)沒有缺陷也可以快速測量結(jié)構(gòu)的厚度。
該方法有點(diǎn)是方便和快捷。但由于其檢測的結(jié)果不太全面,因而在實(shí)際檢測工作中應(yīng)用較少。
3.5 紅外熱像檢測技術(shù)。紅外熱像檢測技術(shù)原理就是用相關(guān)儀器檢測物體放射出的紅外線能量,分析物體表面溫度的分布特點(diǎn),比較直觀地顯示出待檢測結(jié)構(gòu)的不連續(xù)缺陷。
由于這種技術(shù)的非接觸性,它具有一下有點(diǎn):a、適合非接觸性的大范圍非破壞檢測;b、溫度分辨率高;c、檢測模式靈活。
結(jié)語
橋梁檢測技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。發(fā)展橋梁檢測技術(shù),密切結(jié)合理論和實(shí)際,有效評估檢測數(shù)據(jù)才能及時(shí)消除隱患。
參考文獻(xiàn)
[1]楊文俊.公路橋梁檢測技術(shù)的研究[J].山西建筑,2008(12):306-307.