吳春武
(北京中交橋宇科技有限公司,北京 100000)
道路橋梁檢測是一項十分專業(yè)的工作,傳統(tǒng)的檢測技術(shù)操作存在技術(shù)單一的缺陷;無損檢測技術(shù)由于投入的研究比較高,已經(jīng)形成了比較完善的檢測體系,可以滿足道路橋梁檢測在不同方面的要求,也能滿足其他檢測工作的需要。目前,無損檢測技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個龐大的體系,能完成復(fù)雜的檢測工作,對于不同材料都有合適的檢測技術(shù),也可以對不同材料的組合進行精準(zhǔn)的檢測,探明橋梁的易損程度,明確橋梁內(nèi)部的動力特性,而且在橋梁檢測工作中基本不會出現(xiàn)紕漏。在使用無損檢測技術(shù)的時候,需要根據(jù)專業(yè)的規(guī)范來開展檢測工作,而且整個過程都有明確要求,檢測中需要做好核對。使用無損檢測技術(shù)可以讓不同的檢測技術(shù)之間進行配合,而且能減少偏差,不同的技術(shù)之間有很好的互補性,對于橋梁的建設(shè)也有很大的幫助。
很多傳統(tǒng)的檢測技術(shù)在檢測的同時也對橋梁結(jié)構(gòu)造成了破壞,會對橋梁的質(zhì)量造成一定的影響。但是無損檢測技術(shù)不會對橋梁產(chǎn)生破壞,因此在橋梁建設(shè)中很受歡迎。在不對橋梁造成破壞的情況下,檢測結(jié)果會更加準(zhǔn)確和具有可靠性,能夠發(fā)現(xiàn)橋梁存在的問題,無論是對施工建設(shè)還是后期維護,都有十分重要的作用。
目前的無損檢測技術(shù)已經(jīng)能滿足很多橋梁建設(shè)和檢測的需求,但是其依然在快速發(fā)展,具有很大的拓展空間。不同的技術(shù)之間可以實現(xiàn)互補,操作也十分靈活,可以彌補傳統(tǒng)檢測技術(shù)中的不足。在具有完善體系的情況下,其在使用時也能發(fā)揮出體系效應(yīng),對橋梁進行全面的檢測工作。
道路橋梁的建設(shè)規(guī)模是在不斷增大的,而且建造的形式也一直在發(fā)生著變化,所以無損檢測技術(shù)也需要適應(yīng)橋梁的發(fā)展,滿足各種檢測工作的需要。很多檢測技術(shù)的檢測范圍比較小,不能完全貼合橋梁,最后的檢測結(jié)果會有比較大的問題。為了能夠擴大橋梁檢測工作的范圍,光纖傳感檢測技術(shù)由此誕生。該技術(shù)使用過程中,能夠?qū)Σ煌奈锢砹慷坚槍π缘禺a(chǎn)生反應(yīng),這樣就能了解橋梁的情況,并且保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確。比如,實際的檢測工作中,可以對外界物理量形式轉(zhuǎn)換為所需要的數(shù)據(jù),之后檢測儀器就會收集到光信號,從而保證信號的收集狀態(tài)和效果。使用這種方式對道路橋梁能夠有十分深入的了解。但是,目前光纖檢測傳感器技術(shù)的應(yīng)用中還有一些技術(shù)難題需要破解,依然存在一定的檢測局限,需要繼續(xù)技術(shù)上的探索,完善光纖檢測傳感器的體系,以滿足道路橋梁的檢測要求。
超聲波是高于人耳可以分辨頻率的聲波,使用超聲波檢測的時候,超聲波的傳輸滿足傳輸規(guī)律。在對橋梁的無損檢測工作中,在需要檢測的部位,使用專業(yè)的儀器設(shè)備發(fā)射超聲波,如果結(jié)構(gòu)內(nèi)部有損傷或者檢測縫隙,就會反射超聲波,儀器通過接收反射回來的超聲波,根據(jù)波形、角度等就能夠?qū)蛄簝?nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性作出判斷,確定結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。為了提升檢測的精度,可以采取在不同位置設(shè)置傳感器的方式,隔一段距離就對反射的超聲波作出檢查,然后結(jié)合時間、位移、速度等方面對進行計算。尤其是要針對不同介質(zhì)中超聲波傳播速度的分析,這樣就能夠?qū)Σ牧系膹椥阅A俊⒖箟簭姸取⒖辜魪姸鹊葦?shù)據(jù)進行測定,也能夠判斷材料、結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷情況和位置。使用超聲波檢測技術(shù)的時候也容易出現(xiàn)偏差,如結(jié)構(gòu)內(nèi)部有水或者有空氣,由于超聲波傳播的速度變化很大,就會導(dǎo)致結(jié)果偏差,即便測量人員根據(jù)結(jié)果可以初步判斷縫隙和缺陷的位置,但是對缺陷的情況仍然不能作出準(zhǔn)確的判斷。為了彌補這些不足,目前仍然在進行技術(shù)優(yōu)化和研究工作。
頻譜分析技術(shù)會根據(jù)不同介質(zhì)表面波傳播的頻率特性,對檢測對象的狀態(tài)進行分析和判斷。該檢測技術(shù)一般應(yīng)用在路面、橋梁等不同分層介質(zhì)厚度的均勻性、層間接觸情況。在道路橋梁的無損檢測工作中使用該方法,技術(shù)人員首先需要在結(jié)構(gòu)的表面施加一個瞬間垂直沖擊力易產(chǎn)生一組瑞雷波面,然后就將振源作為中心開展檢測工作。沖擊所產(chǎn)生的聲波波面是有多種頻率的,再加上對不同位置的錘擊,檢測人員最后可以得到不同的瑞雷波面信號。通過對相應(yīng)位置安裝傳感器,能夠?qū)θ鹄撞孀龀隽Ⅲw的分析,進而實現(xiàn)對不同深度、分層介質(zhì)的力學(xué)參數(shù)分析,達到檢測的目的。和傳統(tǒng)的檢測方法相比,使用頻譜分析監(jiān)測的方式擁有更快的檢測速度和檢測頻率。
目前的圖像檢測技術(shù)主要可以分為兩種類型,分別是紅外成像技術(shù)和激光全息技術(shù)。紅外成像技術(shù)會先使用紅外像儀對不同的輻射位置進行紅外線測量,然后會獲得構(gòu)建溫度分布的熱圖,根據(jù)熱圖就能夠?qū)Σ牧虾徒Y(jié)構(gòu)內(nèi)部所存在的缺陷進行初步判斷。該技術(shù)利用了材料結(jié)構(gòu)不同時擁有不同材料導(dǎo)熱性的特點,通過使用高精度熱敏傳感器就能夠?qū)Φ缆窐蛄航Y(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度和熱導(dǎo)分布情況進行檢測,最后檢測工作就能夠得到熱紅外相圖。利用熱紅外相圖,可以將內(nèi)部的情況展現(xiàn)出來,再對比圖像檢測數(shù)據(jù),可以對結(jié)構(gòu)的具體情況作出判斷。
使用激光全息投影技術(shù),就是先采用全息攝影的方式獲得相應(yīng)的圖檢測像,之后再對圖像中的數(shù)據(jù)進行更加深入的分析,計算出力學(xué)檢測的參數(shù),最后就能獲得橋梁結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)。使用圖像監(jiān)測技術(shù)的精度比較高,而且能夠?qū)軜?gòu)、材料都進行比較全面的檢測,結(jié)果也十分直觀,因此檢測工作在無損監(jiān)測中應(yīng)用十分廣泛。
探地雷達監(jiān)測技術(shù)會使用專業(yè)的設(shè)備,產(chǎn)生出高頻率的電磁脈沖或者寬頻單脈沖,用天線將脈沖發(fā)送到地下。在脈沖傳播的過程中,如果出現(xiàn)有不同介質(zhì)的交接面,就會有脈沖被反射回來,并且被預(yù)先設(shè)置好的天線接收。分析反射回來的信號,就可以對道路橋梁的機構(gòu)作出判斷。使用探地雷達檢測技術(shù)的優(yōu)勢在于操作比較簡單,不會消耗太多的時間,而且對人員數(shù)量的需求很小,外界環(huán)境因素對檢測結(jié)果沒有太大的影響,因此其所有的檢測結(jié)果都具有比較高的精準(zhǔn)度。在道路測量中,使用該技術(shù)不僅可以在路基、橋面密度作出檢測,還能對基層的厚度、含水量等數(shù)據(jù)也進行準(zhǔn)確的檢測,一些工程中,甚至可以使用該技術(shù)進行裂縫和濕度等檢測,應(yīng)用十分廣泛。
隨著經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展,不同區(qū)域之間有了非常緊密的聯(lián)系,交通也有了非常迅速的發(fā)展。道路橋梁的建設(shè)對社會的發(fā)展起了不可磨滅的作用,而且目前道路橋梁的規(guī)模也在擴大,給檢測工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)。因此,還需要繼續(xù)加強對無損檢測技術(shù)的應(yīng)用,提升橋梁建設(shè)的效果。
道路橋梁的無損檢測技術(shù)需要檢測人員具有一定的水平才能發(fā)揮出效果,除了確保檢測的正確執(zhí)行,人員還需要對儀器的原理有所認識,以便能充分發(fā)揮出測量儀器的作用。為了提高人員的工作水平,需要加強對測量隊伍的培訓(xùn),讓工作人員具有更高的整體素質(zhì),并且不斷壯大人員隊伍,解決測量過程中的人員不足問題。施工中需要做好工作總結(jié),分析各種問題和機械的使用方法,通過對問題的共同探討,促進技術(shù)水平的進步。
目前,無損測量技術(shù)雖然取得了快速的發(fā)展,還有一定的不足和提升空間。為此,要專門分析道路橋梁的測量需要,加強新儀器、新設(shè)備的研發(fā)工作,在不斷提升現(xiàn)有測量技術(shù)的同時,也要保證新思路的開發(fā),提升測量的精度,保證橋梁的安全。
道路橋梁的建設(shè)中,使用無損檢測技術(shù)能很好地滿足各方面的要求。工程人員需要加強學(xué)習(xí),提升對各種不同測量技術(shù)的理解和認識,保證實際工作中有效地使用。而且當(dāng)前一些無損檢測技術(shù)還存在一定的不足,還需要繼續(xù)進行技術(shù)上的探索,滿足對橋梁檢測的需要,提升橋梁的建設(shè)水平。