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【摘要】随着我国交通运输业的不算发展,公路桥梁建设也在不断加快,对公路桥梁检测技术的研究也在不断深化。公路桥梁作为最重要的交通运输设施,在我国经济和社会的发展,地区与地区之间的交流方面具有重要的意义。因此,加强公路桥梁检测技术的研究,保证公路桥梁本身的质量就成为了满足人们要求的必然选择。
【关键词】公路桥梁;检测技术;运用
中图分类号:U448文献标识码: A
引言
公路桥梁的建设与施工中.往往会出现一些比较来说相对普遍的问题:在施工的时候因为勘测工作的不到位.对于施工的基底地质、基础深度等一些情况没办法掌握。如果遭到洪水的冲刷,就会造成桥墩的基础冲空而外露的现象.产生一些不规则的沉降、拱圈和桥台就会由于附加应力而裂开.加上重型的车辆增加,还有比较突出的一些超载的现象影响,桥梁安全就会受到更为严重的一些挑战。公路桥梁的建设质量作为影响使用寿命的一个关键因素.依据设计的标准与施工资料,还有规范作对于公路桥梁的工程质量展开检测是确保其质量的一个关键性环节.因此,加强对公路桥梁的相关检测技术研究具很大的必要性。进而把路桥建设技术中所出现的那些问题来解决好,并强化我们日常的维护工作的操作性。
一、公路桥梁检测的重要性
路桥建设过程中,工程材料的自然缺陷、工程结构设计、建造和施工的失误难以避免,路桥建成之后,如何对路桥的实际品质进行鉴定是业主最关心的问题。由于对路桥的质量目前尚缺乏严格系统的量化检验方法,致使一些劣质工程得不到及时发现和处理。轻则增加了日后的路桥维修保养成本,使国家和地方财政负担加重;重则会发生桥毁人亡的惨剧。所以加强公路桥梁检测对于保证人民生命财产安全和改善交通质量以及促进经济发展都有着很重要的作用和影响。
二、公路桥梁的检测内容
1、路桥面系统所检测的内容分析
一是检查与路桥相关的那些排水的设施有没有发生堵塞、漏水和破损等一些质量问题;二是检查路桥面铺设的是否有洼地积水、剥落、鼓包、坑穴和裂缝等相关质量问题的出现;三是检查路桥的伸缩缝是否有破损的现象出现,其功能可不可以进行正常的运行;四是检查路桥面的人行道与缘石是否有剥落等相关质量问题的出现。
2、 支座问题的检测
一是检查支座的功能是不是具备比较强完整性;二是检查梁底,底座是否出现了碎裂的情况;三是检查齿板与座板,看它们是否有脱焊的现象发生,以及有没有出现脱空、错位与断裂等相关的质量问题;四是检查橡胶支座,检查它的变形情况,以及是否已经失效。
3、上下部结构的检测
上部结构的检查内容有:一是检查梁体是否有裂缝的情况,以及裂缝的分布情况;二是检查空心板梁体的深化强度,还有它的混凝土强度有没有达到要求。下部结构的检查内容有:一是检查墩台是否有裂缝,若有,它的分布规律与具体的情况;二是检查桥墩的框架是否有下沉、风化、开裂、剥落与错位的情况出现。
三、公路桥梁检测技术与具体运用
1、红外热像仪与雷达检测技术
在桥梁的质量检测中采用超生波、红外热像仪以及雷达等检测技术,一天内可对几十种桥梁的桥面或是上千公里路面进行准确的测量。红外热像仪是通过红外摄影机而获取桥梁的温度图。其中温度较高的点(热点)则是由于桥梁薄得仿佛是充满空气的绝缘体般,因此热点部分的混凝土,其温度上升速度相比其他点更快些。雷达是借助电磁波对受测目标进行探测。其工作原理是想受测目标发射电磁脉冲,使发射出的电磁脉冲构成电磁波并从混凝土的异质界面中反射回来,形成回波。回波对混凝土而言具有密切的关系,其交替变化的波形可将混凝土中的损害情况以及裂缝情况检测出来。红外热像仪与雷达联合使用可有效检测公路桥梁现有的大部分病害种类。
2、光纤传感器检测技术
现阶段,光纤传感器的应用范围相当广泛,可遍及全世界,此种检测技术所涉及的物理量检测种类已超出 100 种,常见的有辐射、液位、水声、磁场、电压、电流、电场、位移、振动、压力以及温度等物理量。桥梁质量检测所用传感器的工作原理是,光纤在经受了拉压影响后,应变位置的布里渊散射光也会相应的发生改变。通过对频率的观察,光纤轴向的应变量与布里渊散射频移呈正比关系。
通过检测设备对布里渊散射频移以及光纤温度的测量结果,进一步计算桥梁的变形情况。根据“光损”的测量情况而计算桥梁的变形详细数据,其计算结果可精确到0.02mm。通过光脉冲反射的传输时间可明确桥梁发生变形的具体位置,其误差大小在 0.75m 内。在桥梁检测中结合这两种方法可了解一定长度内桥梁的变形大小与变形位置分布详情。光纤传感器处于狭窄的范围内依旧可实现测量效果,因此施工期间可将传感器埋藏于桥梁内,通过两端的接收仪器可起到长期监控桥梁质量的效果。
3、无线电检测技术
美国联邦的公路管理局曾针对钢桥疲劳损伤情况的检测而开发了桥梁检测设备,该检测设备的主要原理认为导致钢桥构件产生裂缝的原因是由于桥梁长期承受具有周期性特点的荷载。桥梁结构的裂缝的扩大程度较细微,而桥梁结构表面的扩大会随着释放出的能量为产生应力波。无线电检测技术可确定一定数量的应力波以及相应的准确位置。此外,美国联邦的公路管理局还为此开发了其他的检测技术,即声发射检测技术,此技术原先常用检测矿山地压的施工质量,如今其检测范围以及普及到其他行业,例如高架桥梁、水坝、化工容器、造船业、飞机等行业。
现阶段,国内已生产出声发射类型的桥梁检测设备,并以在现有桥梁的检测工作中成功应用。声发射类型的检测设备可对桥梁各项材料的内部情况进行了解,例如裂纹分布情况、裂纹发展情况等,通过对材料内部情况的了解,对桥梁的施工技术进行深入研究,从而预测桥梁的使用寿命。声发射监测设备的原理是,掌握声波在各类材料内部的纵波传播速度以及传播方向,然后结合纵波与各传感器接触时的时差,对材料内部存在缺陷的位置进行判断。小波分析是指小波形的分析,常用于分析桥梁结构以及桩基的检测结果。
4、感应检测技术
感应检测技术的应用范围相当广泛,针对检测桥梁当中的物理量而研发的传感器种类相当多。例如加速计,主要用于测量由于桥梁钢筋断裂所引起的应力波;小型感应装置,可埋藏于桥梁梁体内部,主要测量钢筋锈蚀情况与混凝土的氯离子含量、导电率;位移传感器,主要用于桥梁翼墙的位移。这几类设备具有结构简单、性能稳定、价格低廉等特点,可在各种在建桥梁与在用桥梁中大量使用。
5、其他桥梁检测技术
①激光系统。该技术使采用激光系统对受测目标的三维坐标进行即时测量。该系统在测量木材、混凝土以及普通钢材中可起到良好的测量效果。激光系统可快速而准确的对桥梁中因汽车通过而产生变形的部分进行测量,借助长时间的检测还可对坐标数据进行对比分析,从而判断桥梁有无产生预应力或是沉降等损伤。
②新型传感器。国内外已开发的传感器有多种,例如光纤光栅问题传感器、三向加速度计、磁通量传感器与超声波三向风速仪等。伴随着国内大量早期建设桥梁均步入了病害爆发的时期,突出了桥梁检测工作量大、检测设备功能单一、检测设备昂贵以及设备不完善等问题。与国外的桥梁检测技术相比,国内检测技术仍存在许多不足,可进步空间还很大,国内桥梁检测技术实现信息化、智能化以及自动化还须进行长期的努力发展。
③智能支座。智能支座内部设有多个光学纤维传感器,主要用于测量桥梁的剪力与压应变。该测量设备可借助预设在内部的光学纤维传感器对桥梁恒载以及活载的分布情況进行采集,为桥梁技术状况的判断提供依据。
四、结语
公路桥梁的检测是一个涉及很多方面的系统性工作,要求要掌握相关的技术原理,要有检测的实际操作经验,还要有细致认真的工作精神,在这样的基础上有理论的指导才能做好检测工作。公路桥梁对经济发展、社会发展的重要性不言而喻,公路桥梁检测的重要性也可见一斑,只有重视公路桥梁的检测,把理论和世界紧密的结合起来,不断的探索新的技术和手段并把它运用到检测的实际工作当中去,公路桥梁的检测才会更上一个阶段。
参考文献:
[1]贾瑞.公路桥梁检测技术之我见[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(9)
[2]谢晓枫.试析公路桥梁检测技术与应用[J].建材与装饰,2012,(18)
[3]潘长胜,赫广伟.桥梁检测技术及其发展趋简述田.黑龙江交通科技,2009,(4):106
【关键词】公路桥梁;检测技术;运用
中图分类号:U448文献标识码: A
引言
公路桥梁的建设与施工中.往往会出现一些比较来说相对普遍的问题:在施工的时候因为勘测工作的不到位.对于施工的基底地质、基础深度等一些情况没办法掌握。如果遭到洪水的冲刷,就会造成桥墩的基础冲空而外露的现象.产生一些不规则的沉降、拱圈和桥台就会由于附加应力而裂开.加上重型的车辆增加,还有比较突出的一些超载的现象影响,桥梁安全就会受到更为严重的一些挑战。公路桥梁的建设质量作为影响使用寿命的一个关键因素.依据设计的标准与施工资料,还有规范作对于公路桥梁的工程质量展开检测是确保其质量的一个关键性环节.因此,加强对公路桥梁的相关检测技术研究具很大的必要性。进而把路桥建设技术中所出现的那些问题来解决好,并强化我们日常的维护工作的操作性。
一、公路桥梁检测的重要性
路桥建设过程中,工程材料的自然缺陷、工程结构设计、建造和施工的失误难以避免,路桥建成之后,如何对路桥的实际品质进行鉴定是业主最关心的问题。由于对路桥的质量目前尚缺乏严格系统的量化检验方法,致使一些劣质工程得不到及时发现和处理。轻则增加了日后的路桥维修保养成本,使国家和地方财政负担加重;重则会发生桥毁人亡的惨剧。所以加强公路桥梁检测对于保证人民生命财产安全和改善交通质量以及促进经济发展都有着很重要的作用和影响。
二、公路桥梁的检测内容
1、路桥面系统所检测的内容分析
一是检查与路桥相关的那些排水的设施有没有发生堵塞、漏水和破损等一些质量问题;二是检查路桥面铺设的是否有洼地积水、剥落、鼓包、坑穴和裂缝等相关质量问题的出现;三是检查路桥的伸缩缝是否有破损的现象出现,其功能可不可以进行正常的运行;四是检查路桥面的人行道与缘石是否有剥落等相关质量问题的出现。
2、 支座问题的检测
一是检查支座的功能是不是具备比较强完整性;二是检查梁底,底座是否出现了碎裂的情况;三是检查齿板与座板,看它们是否有脱焊的现象发生,以及有没有出现脱空、错位与断裂等相关的质量问题;四是检查橡胶支座,检查它的变形情况,以及是否已经失效。
3、上下部结构的检测
上部结构的检查内容有:一是检查梁体是否有裂缝的情况,以及裂缝的分布情况;二是检查空心板梁体的深化强度,还有它的混凝土强度有没有达到要求。下部结构的检查内容有:一是检查墩台是否有裂缝,若有,它的分布规律与具体的情况;二是检查桥墩的框架是否有下沉、风化、开裂、剥落与错位的情况出现。
三、公路桥梁检测技术与具体运用
1、红外热像仪与雷达检测技术
在桥梁的质量检测中采用超生波、红外热像仪以及雷达等检测技术,一天内可对几十种桥梁的桥面或是上千公里路面进行准确的测量。红外热像仪是通过红外摄影机而获取桥梁的温度图。其中温度较高的点(热点)则是由于桥梁薄得仿佛是充满空气的绝缘体般,因此热点部分的混凝土,其温度上升速度相比其他点更快些。雷达是借助电磁波对受测目标进行探测。其工作原理是想受测目标发射电磁脉冲,使发射出的电磁脉冲构成电磁波并从混凝土的异质界面中反射回来,形成回波。回波对混凝土而言具有密切的关系,其交替变化的波形可将混凝土中的损害情况以及裂缝情况检测出来。红外热像仪与雷达联合使用可有效检测公路桥梁现有的大部分病害种类。
2、光纤传感器检测技术
现阶段,光纤传感器的应用范围相当广泛,可遍及全世界,此种检测技术所涉及的物理量检测种类已超出 100 种,常见的有辐射、液位、水声、磁场、电压、电流、电场、位移、振动、压力以及温度等物理量。桥梁质量检测所用传感器的工作原理是,光纤在经受了拉压影响后,应变位置的布里渊散射光也会相应的发生改变。通过对频率的观察,光纤轴向的应变量与布里渊散射频移呈正比关系。
通过检测设备对布里渊散射频移以及光纤温度的测量结果,进一步计算桥梁的变形情况。根据“光损”的测量情况而计算桥梁的变形详细数据,其计算结果可精确到0.02mm。通过光脉冲反射的传输时间可明确桥梁发生变形的具体位置,其误差大小在 0.75m 内。在桥梁检测中结合这两种方法可了解一定长度内桥梁的变形大小与变形位置分布详情。光纤传感器处于狭窄的范围内依旧可实现测量效果,因此施工期间可将传感器埋藏于桥梁内,通过两端的接收仪器可起到长期监控桥梁质量的效果。
3、无线电检测技术
美国联邦的公路管理局曾针对钢桥疲劳损伤情况的检测而开发了桥梁检测设备,该检测设备的主要原理认为导致钢桥构件产生裂缝的原因是由于桥梁长期承受具有周期性特点的荷载。桥梁结构的裂缝的扩大程度较细微,而桥梁结构表面的扩大会随着释放出的能量为产生应力波。无线电检测技术可确定一定数量的应力波以及相应的准确位置。此外,美国联邦的公路管理局还为此开发了其他的检测技术,即声发射检测技术,此技术原先常用检测矿山地压的施工质量,如今其检测范围以及普及到其他行业,例如高架桥梁、水坝、化工容器、造船业、飞机等行业。
现阶段,国内已生产出声发射类型的桥梁检测设备,并以在现有桥梁的检测工作中成功应用。声发射类型的检测设备可对桥梁各项材料的内部情况进行了解,例如裂纹分布情况、裂纹发展情况等,通过对材料内部情况的了解,对桥梁的施工技术进行深入研究,从而预测桥梁的使用寿命。声发射监测设备的原理是,掌握声波在各类材料内部的纵波传播速度以及传播方向,然后结合纵波与各传感器接触时的时差,对材料内部存在缺陷的位置进行判断。小波分析是指小波形的分析,常用于分析桥梁结构以及桩基的检测结果。
4、感应检测技术
感应检测技术的应用范围相当广泛,针对检测桥梁当中的物理量而研发的传感器种类相当多。例如加速计,主要用于测量由于桥梁钢筋断裂所引起的应力波;小型感应装置,可埋藏于桥梁梁体内部,主要测量钢筋锈蚀情况与混凝土的氯离子含量、导电率;位移传感器,主要用于桥梁翼墙的位移。这几类设备具有结构简单、性能稳定、价格低廉等特点,可在各种在建桥梁与在用桥梁中大量使用。
5、其他桥梁检测技术
①激光系统。该技术使采用激光系统对受测目标的三维坐标进行即时测量。该系统在测量木材、混凝土以及普通钢材中可起到良好的测量效果。激光系统可快速而准确的对桥梁中因汽车通过而产生变形的部分进行测量,借助长时间的检测还可对坐标数据进行对比分析,从而判断桥梁有无产生预应力或是沉降等损伤。
②新型传感器。国内外已开发的传感器有多种,例如光纤光栅问题传感器、三向加速度计、磁通量传感器与超声波三向风速仪等。伴随着国内大量早期建设桥梁均步入了病害爆发的时期,突出了桥梁检测工作量大、检测设备功能单一、检测设备昂贵以及设备不完善等问题。与国外的桥梁检测技术相比,国内检测技术仍存在许多不足,可进步空间还很大,国内桥梁检测技术实现信息化、智能化以及自动化还须进行长期的努力发展。
③智能支座。智能支座内部设有多个光学纤维传感器,主要用于测量桥梁的剪力与压应变。该测量设备可借助预设在内部的光学纤维传感器对桥梁恒载以及活载的分布情況进行采集,为桥梁技术状况的判断提供依据。
四、结语
公路桥梁的检测是一个涉及很多方面的系统性工作,要求要掌握相关的技术原理,要有检测的实际操作经验,还要有细致认真的工作精神,在这样的基础上有理论的指导才能做好检测工作。公路桥梁对经济发展、社会发展的重要性不言而喻,公路桥梁检测的重要性也可见一斑,只有重视公路桥梁的检测,把理论和世界紧密的结合起来,不断的探索新的技术和手段并把它运用到检测的实际工作当中去,公路桥梁的检测才会更上一个阶段。
参考文献:
[1]贾瑞.公路桥梁检测技术之我见[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(9)
[2]谢晓枫.试析公路桥梁检测技术与应用[J].建材与装饰,2012,(18)
[3]潘长胜,赫广伟.桥梁检测技术及其发展趋简述田.黑龙江交通科技,2009,(4):106