張海祿 朱晴晴
摘 要:在公路橋梁建設(shè)施工過程中,需要依據(jù)橋梁的實際情況來采取與之相對應(yīng)的監(jiān)測、檢測技術(shù)。橋梁檢測技術(shù)是保證公路橋梁施工質(zhì)量的關(guān)鍵與要點,正確應(yīng)用合適的檢測技術(shù)手段可以加快施工的進(jìn)程,保證結(jié)構(gòu)安全,確保監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性,保障交通后期運營的安全性。公路橋梁施工檢測在橋梁建設(shè)中具有重要意義,參建各方應(yīng)積極配合完成公路橋梁的檢測工作,保證橋梁施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:公路橋梁;監(jiān)測技術(shù);要點;應(yīng)用
貴黃公路花魚洞大橋改造工程中,舊橋為桁式組合拱橋,建成于1991年,主跨150 m,在后期運營過程中出現(xiàn)大量病害,進(jìn)行過兩次加固處治,但受結(jié)構(gòu)形式影響,加固效果不明顯,病害持續(xù)發(fā)展,橋梁整體狀況呈5類,最終決定進(jìn)行拆除重建。
新建橋型采用鋼管混凝土拱橋,采用新建鋼管拱輔助拆除桁式組合拱,由于舊橋病害嚴(yán)重,拆除施工風(fēng)險高,施工中必須選取合適的監(jiān)測檢測技術(shù)措施嚴(yán)密監(jiān)測結(jié)構(gòu)響應(yīng),并將監(jiān)測結(jié)果反饋分析,優(yōu)化施工方案,有效提高了施工的安全性,并展示了橋梁檢測工作的重要地位。
1 公路橋梁檢測技術(shù)的重要性
公路橋梁的施工是一項復(fù)雜的工程且必不可少的工作。公路橋梁的檢測技術(shù)是保證橋梁質(zhì)量與安全的重要保障,橋梁公路檢測技術(shù)的重要性體現(xiàn)在以下幾個方面:第一,確保公路橋梁的施工質(zhì)量。對施工的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測,可以打造出高品質(zhì)的橋梁工程。第二,降低施工成本。橋梁的構(gòu)成復(fù)雜,及時完成各方面的檢測,發(fā)現(xiàn)病害、問題,及時處理,避免增加處治成本。第三,提高施工效率。對施工中的橋梁進(jìn)行檢測,可以幫助施工人員更好地掌握施工質(zhì)量,給后續(xù)的施工任務(wù)提供指導(dǎo)方向,提高施工效率。
2 檢測技術(shù)在公路橋梁中的具體應(yīng)用
橋梁檢測技術(shù)不斷發(fā)展,檢測手段由最初的人工經(jīng)驗判斷發(fā)展為智能化設(shè)備定量分析,并形成針對不同橋梁結(jié)構(gòu)的檢測技術(shù)。具體如下:
2.1 聲波透射檢測技術(shù)
在公路橋梁工程項目中,聲波透射檢測技術(shù)應(yīng)用較為普遍,能夠符合各工作環(huán)節(jié)檢測工作的需求,再加上聲波透射檢測技術(shù)自身的特點,得到了建設(shè)單位及技術(shù)人員的認(rèn)可。它現(xiàn)場操作簡便,檢測到的信息數(shù)據(jù)具備較高的完整性與全面性,工作人員只需對聲波透射檢測技術(shù)特點、操作流程等進(jìn)行全面掌握,即可滿足橋梁檢測工作要求。在實際應(yīng)用聲波透射檢測技術(shù)過程中受到人為因素影響,導(dǎo)致檢測工作無法開展。比如,聲波透射檢測技術(shù)檢測工作所應(yīng)用到的測量儀器必須完好無損,避免因設(shè)備破損影響檢測結(jié)果質(zhì)量,還需在準(zhǔn)備工作中對易損儀器預(yù)留備選設(shè)備,一旦在檢測前或檢測過程中發(fā)現(xiàn)了儀器損壞,還可選擇備用儀器,確保檢測工作順利實施。在實際應(yīng)用聲波透射檢測技術(shù)過程中,需要注意的是結(jié)構(gòu)齡期控制。通常情況下,公路橋梁工程的齡期會控制在7 d~8 d,目的就是確保檢測信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,避免對數(shù)據(jù)分析結(jié)果造成影響。
2.2 光纖傳感檢測技術(shù)的應(yīng)用
(1)光纖傳感器檢測是一種新興無損檢測技術(shù),它具有靈敏度高,使用壽命長等特點,被大量應(yīng)用于橋梁檢測工作中。目前,光纖傳感器無損檢測多用于大跨徑橋梁和超長隧道等大型公路結(jié)構(gòu)工程項目,主要用來彌補(bǔ)傳統(tǒng)檢測技術(shù)精度低、使用壽命偏低的缺點。(2)光纖傳感器檢測技術(shù)適用范圍很廣,可以基于多種檢測指標(biāo),輸出準(zhǔn)確的檢測結(jié)果,大大降低了無損檢測技術(shù)的操作難度,提高無損檢測的效率。
2.3 圖像自動監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用
圖像無損技術(shù)在公路橋梁檢測中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在全息影像技術(shù),且取得的成果十分顯著。該技術(shù)主要是借助激光或者紅外線全息成像技術(shù),獲取公路橋梁結(jié)構(gòu)的相關(guān)檢測信息,具備強(qiáng)大的參數(shù)信息分析和處理功能,也可以借助計算機(jī)程序建立圖像化模型,搭建公路橋梁構(gòu)件模型,分析結(jié)構(gòu)受力狀況與變異狀態(tài),能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)性自動化實時監(jiān)測,在橋梁檢測監(jiān)測領(lǐng)域具有很大的發(fā)展空間。
2.4 探地雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用
探地雷達(dá)技術(shù)的基本原理,是借助電磁回聲來對公路橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測。在實際應(yīng)用中,檢測時需設(shè)置好發(fā)射器與接收器的參數(shù),控制好能量放射效果。相關(guān)研究表明,反射信號由不同的介電常數(shù)構(gòu)成,當(dāng)能量經(jīng)過脈沖作用后,能夠取得橋梁的材料和結(jié)構(gòu)狀況,得到完整準(zhǔn)確的橋梁內(nèi)部檢測結(jié)果。探地雷達(dá)技術(shù)在實際應(yīng)用中易受到很多因素的干擾,若橋梁所處區(qū)域的溫度偏低,或者濕度較大,都會導(dǎo)致誤差增大,影響技術(shù)應(yīng)用的效果,在實際應(yīng)用中需依靠測量人員的檢測經(jīng)驗綜合判斷。
2.5 紅外線熱成像技術(shù)的使用
紅外線熱成像技術(shù)是指通過紅外線的照射可以獲得物體的材料信息。公路橋梁施工的過程中,專業(yè)技術(shù)人員在確定了圖紙之后,還需要進(jìn)行實地勘察,對設(shè)計圖紙中的不當(dāng)之處提出修改意見,想要更好地了解地貌地勢便離不開紅外線熱成像技術(shù)。該項技術(shù)可以看到地下形態(tài),并能分析出各種材料特性。其基本原理為:紅外線熱技術(shù)在遇到物體后,通過各種分析可以得知物體的表面溫度和其他情況,經(jīng)過大數(shù)據(jù)的比對,可以顯示出該材料是何種材料。在公路橋梁施工的建設(shè)中,運用了紅外線熱成像技術(shù)后,專業(yè)人員可以更好更快地得知結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況。
2.6 靜載荷試驗檢測技術(shù)
在公路橋梁檢測工作中應(yīng)用靜載荷試驗檢測技術(shù),主要用于橋梁承載能力檢驗評定,確定橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況。首先計算得到結(jié)構(gòu)在設(shè)計荷載下的內(nèi)力狀況,然后擬定試驗荷載,計算得到橋梁結(jié)構(gòu)理論響應(yīng)參數(shù)值,并采用與計算荷載相一致的試驗荷載進(jìn)行加載,測定橋梁結(jié)構(gòu)的實際響應(yīng)結(jié)果,通過對比實測值與理論值判斷結(jié)構(gòu)承載能力狀況。為了確保檢測信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,可進(jìn)行多次試驗,把每次試驗檢測到的信息詳細(xì)記錄與儲存,結(jié)合多次試驗信息數(shù)據(jù)對此分析,有效減小檢測信息數(shù)據(jù)誤差。該檢測技術(shù)能夠直接反應(yīng)結(jié)構(gòu)的承載能力狀況,檢測結(jié)構(gòu)真實可靠,是評定橋梁結(jié)構(gòu)實際承載能力最有效的手段之一。
2.7 動力特性分析技術(shù)的應(yīng)用
橋梁結(jié)構(gòu)動力特性分析技術(shù)是運用信息化數(shù)據(jù)傳輸功能,在不同模式下,對能夠反映橋梁技術(shù)狀況的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理。在動態(tài)信號傳輸環(huán)節(jié),對照波長、頻率以及周期變化情況,能夠?qū)崿F(xiàn)對不同公路橋梁不同位置的檢測,明確橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性。該技術(shù)能夠針對公路橋梁所具備的獨特性質(zhì)進(jìn)行理論化分析處理,并且對分析結(jié)果進(jìn)行整合。目前在公路橋梁檢測中,動力特性分析技術(shù)常用的傳感器包括速度傳感器、位移傳感器、加速度傳感器等,這些傳感器可以被應(yīng)用到橋梁動荷載檢測中,結(jié)合檢測得到的波形進(jìn)行積分化處理,形成位移波形圖,最終也能夠被轉(zhuǎn)化成頻譜圖。通過對頻譜分析技術(shù)的應(yīng)用,能夠得到橋梁結(jié)構(gòu)的自振頻率,確定橋梁的動態(tài)特性。不同傳感器有著不同的發(fā)生頻率,在利用動力特性分析技術(shù)能夠很好地了解不同公路橋梁不同部位的動力特性,為公路橋梁整體的運營管理和檢修維護(hù)提供可靠支撐。
3 結(jié)論
檢測技術(shù)對公路橋梁重要性主要體現(xiàn)在提升工程質(zhì)量、嚴(yán)控成本費用、提升工作效率等方面,應(yīng)突出檢測技術(shù)應(yīng)用必要性。而在公路橋梁建設(shè)的具體應(yīng)用階段,還需考慮工作內(nèi)容與功能需求,對檢測技術(shù)合理選擇,準(zhǔn)確掌握公路橋梁各項情況,提高橋梁施工質(zhì)量,能夠?qū)窐蛄航ㄔO(shè)與發(fā)展產(chǎn)生積極影響,提升整體技術(shù)水平。
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