孫天業(yè)
摘 要 本文通過論述無損檢測技術(shù)概念和特性,認為檢測速度快、結(jié)果準確,對于構(gòu)件的破壞性小是其主要特點。當前,無損檢測技術(shù)應(yīng)用于道路橋梁中的技術(shù)主要包括超聲波檢測技術(shù)、圖像技術(shù)、激光檢測技術(shù)以及頻譜分析與探地雷達檢測技術(shù),每種技術(shù)都有自己的特點和適用范圍,在檢測中檢測人員要根據(jù)道路橋梁等級以及建設(shè)特點選擇合適的檢測方法。
關(guān)鍵詞 無損檢測;道路橋梁;檢測應(yīng)用
道路橋梁的質(zhì)量非常重要,不但影響到道路橋梁的正常使用也關(guān)系到其服務(wù)安全性。道路橋梁在實際使用中,受到氣候、年限以及承載力等因素影響,其結(jié)構(gòu)性能會發(fā)生一系列的變化。因此,對于建設(shè)中或者完成的道路橋梁及時進行性能檢測,并對檢測出現(xiàn)的部位進行養(yǎng)護,達到設(shè)計和施工要求就顯得非常有意義。當前無損檢測技術(shù)在道路橋梁檢測中的應(yīng)用越來越廣泛,本文對該種技術(shù)進行詳細的論述,希望對道路橋梁檢測提供幫助。
1無損檢測技術(shù)概念以及特性
無損檢測就是指的是非破壞性檢測,在不破壞道路橋梁原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的前提下,獲取與道路橋梁相關(guān)構(gòu)件有關(guān)的內(nèi)容,主要是利用聲、光、磁和電等特性,通過檢測判定道路橋梁構(gòu)件是否存在缺陷或者不均勻性,給出缺陷的位置、面積以及數(shù)量等信息。無損檢測技術(shù)特點主要包括:①保護道路橋梁結(jié)構(gòu),檢測速度快,能夠及時給出檢測結(jié)果,減少了工作量。②檢測精度高,并能進行100%的全面檢測,這是破壞性檢測做不到的。③可以在道路橋梁建設(shè)中的各個環(huán)節(jié)進行檢測,指導施工過程穩(wěn)定性,避免后期的返工,控制施工成本[1]。
2無損檢測技術(shù)在道路橋梁檢測中的應(yīng)用
2.1 超聲波檢測技術(shù)
超聲波檢測是常用的道路橋梁檢測技術(shù),原理是利用瞬間應(yīng)力波對道路橋梁的內(nèi)部空隙實現(xiàn)檢測。檢測過程為利用小鋼球?qū)炷帘韺舆M行敲擊,產(chǎn)生低頻應(yīng)力波,通過表層向混凝土深層傳播,如果內(nèi)部存在裂縫就會出現(xiàn)反射波,對于反射波的波峰等形態(tài)進行分析,就可以推斷裂縫的長度、深度、有無斷層等信息,進而通過局部的開挖施工對發(fā)射裂縫進行處理。該技術(shù)的意義主要為:①超聲波產(chǎn)生的瞬間共振可以及時發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部的結(jié)構(gòu)病害,空隙情況分析處理較快。②可以實現(xiàn)對梁、板、樁體結(jié)構(gòu)的全面分析,也能對管道空隙進行檢測。③在檢測部位的定位、定性和定量檢測上實現(xiàn)精準化。該檢測方法也存在一定的缺陷,比如在管道檢測內(nèi),若管道內(nèi)的雜質(zhì)未清理干凈或者存在一定的水分會影響檢測效果,同時相鄰管道相交或者距離太近也會影響其檢測。因此在道路橋梁超聲波檢測中,也結(jié)合具體的檢測構(gòu)件類型,在檢測中充分考慮影響因素,保證檢測穩(wěn)定性[2]。
2.2 圖像技術(shù)
圖像處理是一種比較直觀的檢測技術(shù),應(yīng)用在道路橋梁中主要有紅外成像技術(shù)和激光全息圖像攝影技術(shù),通過對構(gòu)件圖像的獲取,對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行分析,從而判定有無質(zhì)量隱患。紅外成像技術(shù)是利用不同建筑材料導熱性能的差異,通過高精度的熱敏傳感器對構(gòu)件內(nèi)部的溫度分布以及熱傳導進行檢測,將檢測出來的溫度等數(shù)據(jù)變換成曲線或者圖像,這樣就能反映構(gòu)件內(nèi)部的參數(shù)變化情況。激光全息圖像攝影技術(shù)應(yīng)用在道路橋梁中則是利用光波的干涉現(xiàn)象,通過干涉條紋的形式把被攝構(gòu)件表面光波的振幅和相位信息記錄下來,可以獲取構(gòu)件的三維結(jié)構(gòu)圖像,主要分為波前記錄和波前再現(xiàn)兩個過程,圖像獲取成功后再通過力學量的計算得出相應(yīng)的檢測結(jié)果,體現(xiàn)的最大優(yōu)勢就是直觀和高精度。
2.3 激光檢測技術(shù)
激光檢測技術(shù)應(yīng)用極為廣泛,比如利用激光干涉測長、激光測距以及激光光譜分析等,作為一種非接觸式測量技術(shù),檢測范圍較大,具有較高的空間分辨率。激光測振儀是常用的橋梁檢測設(shè)備,將激光測振儀放置在橋面上,激光束達到拉索等構(gòu)件上可以測量相關(guān)構(gòu)件的振動量大小,包括振動位移、速度以及加速度,常應(yīng)用在拉索型橋梁上?;谌S激光掃描的橋梁檢測技術(shù)應(yīng)用也較廣,該種技術(shù)可以應(yīng)用到橋梁資料丟失或不全的舊橋梁的變形檢測中,包括模型結(jié)合尺寸的精確測量,彈性模量的確定以及橋梁的撓度檢測。對于一些跨河、跨鐵路等復(fù)雜條件下的橋梁檢測,三維掃描儀在保證適當檢測距離的情況下,可以達到傳統(tǒng)全儀站、水準儀同樣的檢測精度,具有交互性強和多點檢測的優(yōu)勢。三維激光檢測技術(shù)可以應(yīng)用在橋梁的設(shè)計、施工和運行維護階段中,在設(shè)計階段利用三維技術(shù)建立橋位及周邊區(qū)域的三維數(shù)字模型,設(shè)計人員可以在三維模型上嘗試各種設(shè)計方案;在施工階段通過海量的點運數(shù)據(jù)展示橋梁構(gòu)件表面的三維信息,及時查找施工現(xiàn)場與設(shè)計模型的誤差,對于施工質(zhì)量進行把控;在運行維護中,該技術(shù)同樣通過點運數(shù)據(jù)實現(xiàn)高精度模型建立,通過對比分析,精確測量出橋梁總體和局部變形量。
2.4 頻譜分析與探地雷達檢測技術(shù)
頻譜技術(shù)用于道路橋梁檢測中主要是根據(jù)各種建筑材料表面波的傳播頻率不同進行檢測。在檢測中在路面的表面施加一力錘瞬間垂直沖擊力,獲得以振源為中心并向構(gòu)件四周進行擴散的不同頻率的分布波。改變力錘的重量和類型,獲取相應(yīng)的頻率分布端雷面波,通過傳感器對于傳播波的頻率實行檢測,得到構(gòu)件內(nèi)部信息。除了頻譜檢測技術(shù)外,探地雷達檢測技術(shù)在道路橋梁中也能應(yīng)用到,利用高頻電磁脈沖波,使得發(fā)射的天線能夠傳播到道路橋梁的內(nèi)部,雷達脈沖在地下傳播中,會遇到不同的介質(zhì),這些介質(zhì)的電性不同,雷達脈沖能量發(fā)射到地面以上,被天線接收,對于反射回來的波譜進行分析,就能得出構(gòu)件的檢測信息[3]。
3結(jié)束語
綜上所述,我國道路橋梁的建設(shè)速度不斷提高,施工質(zhì)量影響到道路橋梁的使用性,因此在施工階段中要加強對道路橋梁的檢測,通過檢測數(shù)據(jù)評估施工質(zhì)量,從而加強施工管理。無損檢測技術(shù)作為一種破壞性很小的檢測技術(shù),通過對建筑構(gòu)件內(nèi)部組織實施檢測,能夠反映出構(gòu)件的穩(wěn)定性以及潛在病害,保證其性能的穩(wěn)定性,所以,應(yīng)該引起我們的注意。
參考文獻
[1] 潘超.無損檢測技術(shù)在道路橋梁檢測中的應(yīng)用價值分析[J].低碳世界,2019,27(6):18-19.
[2] 張華,鄭彬彬,李苗鑫,等.無損檢測技術(shù)在道路工程隱性病害中的研究進展[J].黑龍江交通科技,2019,17(6):37-39.
[3] 王朋.無損檢測技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用[J].山西建筑,2019,(10):154-155.