行業(yè)資訊
道路橋梁工程檢測技術(shù)
隨著(zhù)近些年中國道路橋梁數量的井噴式增長(cháng)，受車(chē)禍、超載和養護不當等人為因素，以及地震、洪水等自然因素的影響，道路橋梁出現了各種各樣的關(guān)于其結構損傷、病害的問(wèn)題，縮短了其使用壽命，為保證道路橋梁的運營(yíng)安全，需要對其進(jìn)行檢測。道路橋梁檢測技術(shù)應運而生，并快速發(fā)展起來(lái)。
1、當前道路橋梁在使用中常出現的問(wèn)題
道路橋梁在使用過(guò)程中會(huì )出現各種問(wèn)題，導致道路橋梁的安全性遭到破壞。當前，道路橋梁病害原因大致分為以下幾類(lèi)：
a）缺乏科學(xué)合理的設計方案，導致不明確的工程施工規劃；
b）在道路橋梁試運行期間或者試運行以后，道路橋梁出現比較嚴重的病害，從而在很大程度上影響道路橋梁的承載能力；
c）道路橋梁在施工過(guò)程中，沒(méi)有按照規范進(jìn)行，導致施工質(zhì)量較差，使工程完工時(shí)沒(méi)有達到工程預先的設計要求；
d）有些橋梁在施工建設時(shí)的施工質(zhì)量比較好，在試運行期間也達到了良好的狀態(tài)要求，但是在運行一段時(shí)間以后橋梁的承載能力達不到要求；
e）對于大跨度橋梁的檢測工作可能會(huì )存在檢測不到位現象，導致橋梁出現安全隱患，這類(lèi)橋梁需要更加高深的檢測技術(shù)，而現階段我國的檢測方式還不能達到要求。
2、道路橋梁外觀(guān)病害分析法
2.1根據部位逐一進(jìn)行檢測
道路橋梁的結構組成可以分為上部、下部以及其余附屬結構。鑒于不同的結構部位有不同的受力特征，不同部位也會(huì )發(fā)生具有一些共性的病害，對于出現的非常規病害，檢測人員要仔細研究其病害發(fā)生原因，同時(shí)按照不同部位發(fā)生的病害程度進(jìn)行相應的質(zhì)量評估，然后更換損壞部件以維持正常運行。
2.2根據受力特征確定檢測重點(diǎn)
通常情況下，可以根據橋梁的類(lèi)型確定檢測重點(diǎn)，這些重點(diǎn)主要集中在跨中區域的裂縫、剪力縫、撓度、橋梁主梁連接部位的安全情況以及道路橋梁的外觀(guān)質(zhì)量等。
2.3對材料特性進(jìn)行檢測調查
隨著(zhù)新技術(shù)、新產(chǎn)品的不斷發(fā)展和橋梁結構日益多樣化，越來(lái)越多的材料和設計應用到橋梁的結構建設中來(lái)，其中使用最廣的仍然是鋼筋和混凝土結構。其中鋼筋的強度常常是以設計施工中的相關(guān)資料為依據的，中交路橋科技有限公司提醒您，檢測人員如果發(fā)現鋼筋質(zhì)量出現問(wèn)題或者資料不明確，在施工前要采取一定的措施進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的材料試驗。
2.4內部缺陷檢測
在道路橋梁的混凝土構架中，常常出現碎裂、蜂窩、分層、環(huán)境侵蝕以及鋼筋銹蝕等缺陷，如果單單靠外觀(guān)檢測不能及時(shí)發(fā)現這些缺陷，因此要借助于其他的檢測技術(shù)進(jìn)行相關(guān)檢測。中交路橋科技有限公司當前常用的橋梁檢測方法有雷達檢測技術(shù)、聲波檢測法以及超聲波探傷法。
2.5結構性能檢測
在完成道路橋梁進(jìn)行整體評價(jià)以后，要根據相關(guān)的技術(shù)規范進(jìn)行相應的驗算工作，在驗算過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)參數要以實(shí)際橋梁為準。驗算完成后，對于未達到規范要求的橋梁可以考慮重建，對于相對可以利用的可以進(jìn)行更深一步的鑒定檢測。
2.6橋梁鋼筋銹蝕測評
由于混凝土的密實(shí)度、碳化深度、含水量以及保護層厚度不足或者開(kāi)裂損傷等原因而導致鋼筋銹蝕的，可以通過(guò)外觀(guān)檢測、敲擊檢查等簡(jiǎn)單易行的操作對鋼筋銹蝕程度進(jìn)行檢測。
3、道路橋梁檢測技術(shù)
3.1超聲波檢測技術(shù)
超聲法檢測道路橋梁缺陷的基本原理是利用超聲波檢測儀以及聲波換能器，測量并分析超聲脈沖在道路橋梁中的傳播速度、波幅、主頻率等參數，然后以這些參數以及相應的變化為依據，判斷道路橋梁出現的缺陷。
3.2地質(zhì)雷達檢測技術(shù)
地質(zhì)雷達技術(shù)又稱(chēng)探測雷達技術(shù)，是一種高精度、無(wú)損檢測、直觀(guān)、經(jīng)濟快速的高科技檢測技術(shù)。該技術(shù)主要通過(guò)地質(zhì)雷達向物體內部發(fā)射高頻電磁波，然后接受由物體產(chǎn)生的相應反射來(lái)判斷物體內部的情況。地質(zhì)雷達技術(shù)是一項精度較高的物理探測技術(shù)，主要應用于工程地質(zhì)、地基工程、文物考古、道路橋梁以及混凝土結構探傷等檢測領(lǐng)域。
利用地質(zhì)雷達儀器進(jìn)行檢測的主要流程為：
a）檢測人員利用筆記本電腦對控制單元發(fā)出指令信息；
b）控制單元在接受指令以后，向發(fā)射天線(xiàn)和接收天線(xiàn)發(fā)射出信號；
c）當發(fā)射觸發(fā)信號以后，向地面發(fā)射高頻電磁波；
d）當探測位置為不均勻介質(zhì)時(shí)，電磁波就會(huì )遇到不同電性的目標和界面，導致部分電磁波被反射回地面，然后接收天線(xiàn)接收信號，并以數據的形式傳到控制單元，返回到筆記本中，以圖像的形式顯現出來(lái)；
e）通過(guò)對圖像進(jìn)行分析處理，就可以檢測出被檢測物的內部情況。
3.3聲發(fā)射法檢測技術(shù)
由于材料內部結構不均勻或者存在不同性質(zhì)的缺陷，局部應力的集中會(huì )導致不穩定的應力分布，材料在產(chǎn)生裂縫、發(fā)生塑性變形以及斷裂過(guò)程中，會(huì )釋放出部分應力，使之以應力波的形式向四周擴散，即為聲發(fā)射。
道路橋梁中的混凝土結構在荷載作用下發(fā)生變形，當變形超出設計要求時(shí)，就會(huì )出現裂紋，以波的形式釋放能量。運用聲發(fā)射法對道路橋梁進(jìn)行檢測時(shí)，將聲發(fā)射器放置在需要檢測的部位，通過(guò)檢測不同位置收到的聲波時(shí)間差，就可以明確缺陷的發(fā)生位置。運用聲波發(fā)射法進(jìn)行檢測可以詳細、準確、快速地了解橋梁內部結構的變化。在分析研究缺陷位置以后，裂紋的種類(lèi)、大小、開(kāi)裂速度等都可以比較詳細地分析出來(lái)。由于此種檢測方法容易受到周?chē)肼暤挠绊?，?huì )導致檢測精度的下降；另一方面，此種方法是利用道路橋梁內部缺陷，因此可以進(jìn)行連續的動(dòng)態(tài)檢測。
3.4沖擊回波法檢測技術(shù)
沖擊回波法檢測技術(shù)是檢測儀器通過(guò)機械沖擊器向被檢測物體表面發(fā)送應力脈沖波，當壓縮波在物體內傳播遇到內部缺陷時(shí)，沖擊波就不能穿透而發(fā)生反射，當波速固定且選擇正確的沖擊器時(shí)，就可以通過(guò)測試準確地測得缺陷位置，即便沒(méi)有缺陷也可以測得物體的厚度。
沖擊回波法檢測技術(shù)常為單面反射測試技術(shù)，在檢測完一點(diǎn)以后就可以判斷出此處是否有損傷，因此該方法具有方便、快捷，測試結果比較直觀(guān)的優(yōu)點(diǎn)。此方法廣泛應用于道路橋梁混凝土或者混凝土結構內部裂紋等缺陷的測定。另一方面，此種方法雖然檢測簡(jiǎn)單，但屬于單點(diǎn)測量，其檢測的結果存在不全面的缺點(diǎn)，實(shí)際應用也比較少。
3.5紅外熱像檢測技術(shù)
紅外線(xiàn)熱像檢測技術(shù)就是運用紅外線(xiàn)熱像探測儀器檢測物體各部分發(fā)出的紅外線(xiàn)能量，然后根據物體表面溫度場(chǎng)分布情況，直觀(guān)地顯示物體材料及結構上存在的不連續缺陷。紅外熱像檢測技術(shù)是非接觸性無(wú)損檢測技術(shù)。
紅外熱像檢測技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
a）紅外熱像檢測技術(shù)的探測焦距可以從20cm到無(wú)窮遠，因此更加適合具有非接觸性及大范圍性無(wú)損檢測；
b）紅外熱像探測儀只對紅外線(xiàn)產(chǎn)生反應，因此只要道路橋梁的溫度高于零度，就可以用紅外熱像檢測技術(shù)進(jìn)行檢測；
c）由于紅外熱像檢測儀可以取得很高的檢測精度，其溫度分辨率可以達到0.1℃；
d）檢測模式更加靈活，其攝像速度從1～30幀/s之間變化，既適合靜態(tài)檢測又適合動(dòng)態(tài)檢測。
4、結語(yǔ)
對于道路橋梁進(jìn)行相關(guān)內容的檢測已經(jīng)成為了目前道路橋梁日常維護管理過(guò)程中重要的組成部分之一。所以必須建立一套適用于道路橋梁試驗相關(guān)的檢測系統，并且實(shí)現對道路橋梁使用安全有效的保障，并且還需要具有一定的系統性以及智能化，這樣就要求了相關(guān)的工作人員本身必須擁有較為豐富的實(shí)踐經(jīng)驗，與此同時(shí)還必須對相關(guān)的理論知識有一個(gè)詳細的了解，積極有效地將理論實(shí)際進(jìn)行有效的集合，并且對每一項具體的檢測數據進(jìn)行有效地獲取、分析，并且對整個(gè)道路橋梁進(jìn)行準確細致的評估，同時(shí)及時(shí)有效地將安全隱患進(jìn)行消除。
1、當前道路橋梁在使用中常出現的問(wèn)題
道路橋梁在使用過(guò)程中會(huì )出現各種問(wèn)題，導致道路橋梁的安全性遭到破壞。當前，道路橋梁病害原因大致分為以下幾類(lèi)：
a）缺乏科學(xué)合理的設計方案，導致不明確的工程施工規劃；
b）在道路橋梁試運行期間或者試運行以后，道路橋梁出現比較嚴重的病害，從而在很大程度上影響道路橋梁的承載能力；
c）道路橋梁在施工過(guò)程中，沒(méi)有按照規范進(jìn)行，導致施工質(zhì)量較差，使工程完工時(shí)沒(méi)有達到工程預先的設計要求；
d）有些橋梁在施工建設時(shí)的施工質(zhì)量比較好，在試運行期間也達到了良好的狀態(tài)要求，但是在運行一段時(shí)間以后橋梁的承載能力達不到要求；
e）對于大跨度橋梁的檢測工作可能會(huì )存在檢測不到位現象，導致橋梁出現安全隱患，這類(lèi)橋梁需要更加高深的檢測技術(shù)，而現階段我國的檢測方式還不能達到要求。
2、道路橋梁外觀(guān)病害分析法
2.1根據部位逐一進(jìn)行檢測
道路橋梁的結構組成可以分為上部、下部以及其余附屬結構。鑒于不同的結構部位有不同的受力特征，不同部位也會(huì )發(fā)生具有一些共性的病害，對于出現的非常規病害，檢測人員要仔細研究其病害發(fā)生原因，同時(shí)按照不同部位發(fā)生的病害程度進(jìn)行相應的質(zhì)量評估，然后更換損壞部件以維持正常運行。
2.2根據受力特征確定檢測重點(diǎn)
通常情況下，可以根據橋梁的類(lèi)型確定檢測重點(diǎn)，這些重點(diǎn)主要集中在跨中區域的裂縫、剪力縫、撓度、橋梁主梁連接部位的安全情況以及道路橋梁的外觀(guān)質(zhì)量等。
2.3對材料特性進(jìn)行檢測調查
隨著(zhù)新技術(shù)、新產(chǎn)品的不斷發(fā)展和橋梁結構日益多樣化，越來(lái)越多的材料和設計應用到橋梁的結構建設中來(lái)，其中使用最廣的仍然是鋼筋和混凝土結構。其中鋼筋的強度常常是以設計施工中的相關(guān)資料為依據的，中交路橋科技有限公司提醒您，檢測人員如果發(fā)現鋼筋質(zhì)量出現問(wèn)題或者資料不明確，在施工前要采取一定的措施進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的材料試驗。
2.4內部缺陷檢測
在道路橋梁的混凝土構架中，常常出現碎裂、蜂窩、分層、環(huán)境侵蝕以及鋼筋銹蝕等缺陷，如果單單靠外觀(guān)檢測不能及時(shí)發(fā)現這些缺陷，因此要借助于其他的檢測技術(shù)進(jìn)行相關(guān)檢測。中交路橋科技有限公司當前常用的橋梁檢測方法有雷達檢測技術(shù)、聲波檢測法以及超聲波探傷法。
2.5結構性能檢測
在完成道路橋梁進(jìn)行整體評價(jià)以后，要根據相關(guān)的技術(shù)規范進(jìn)行相應的驗算工作，在驗算過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)參數要以實(shí)際橋梁為準。驗算完成后，對于未達到規范要求的橋梁可以考慮重建，對于相對可以利用的可以進(jìn)行更深一步的鑒定檢測。
2.6橋梁鋼筋銹蝕測評
由于混凝土的密實(shí)度、碳化深度、含水量以及保護層厚度不足或者開(kāi)裂損傷等原因而導致鋼筋銹蝕的，可以通過(guò)外觀(guān)檢測、敲擊檢查等簡(jiǎn)單易行的操作對鋼筋銹蝕程度進(jìn)行檢測。
3、道路橋梁檢測技術(shù)
3.1超聲波檢測技術(shù)
超聲法檢測道路橋梁缺陷的基本原理是利用超聲波檢測儀以及聲波換能器，測量并分析超聲脈沖在道路橋梁中的傳播速度、波幅、主頻率等參數，然后以這些參數以及相應的變化為依據，判斷道路橋梁出現的缺陷。
3.2地質(zhì)雷達檢測技術(shù)
地質(zhì)雷達技術(shù)又稱(chēng)探測雷達技術(shù)，是一種高精度、無(wú)損檢測、直觀(guān)、經(jīng)濟快速的高科技檢測技術(shù)。該技術(shù)主要通過(guò)地質(zhì)雷達向物體內部發(fā)射高頻電磁波，然后接受由物體產(chǎn)生的相應反射來(lái)判斷物體內部的情況。地質(zhì)雷達技術(shù)是一項精度較高的物理探測技術(shù)，主要應用于工程地質(zhì)、地基工程、文物考古、道路橋梁以及混凝土結構探傷等檢測領(lǐng)域。
利用地質(zhì)雷達儀器進(jìn)行檢測的主要流程為：
a）檢測人員利用筆記本電腦對控制單元發(fā)出指令信息；
b）控制單元在接受指令以后，向發(fā)射天線(xiàn)和接收天線(xiàn)發(fā)射出信號；
c）當發(fā)射觸發(fā)信號以后，向地面發(fā)射高頻電磁波；
d）當探測位置為不均勻介質(zhì)時(shí)，電磁波就會(huì )遇到不同電性的目標和界面，導致部分電磁波被反射回地面，然后接收天線(xiàn)接收信號，并以數據的形式傳到控制單元，返回到筆記本中，以圖像的形式顯現出來(lái)；
e）通過(guò)對圖像進(jìn)行分析處理，就可以檢測出被檢測物的內部情況。
3.3聲發(fā)射法檢測技術(shù)
由于材料內部結構不均勻或者存在不同性質(zhì)的缺陷，局部應力的集中會(huì )導致不穩定的應力分布，材料在產(chǎn)生裂縫、發(fā)生塑性變形以及斷裂過(guò)程中，會(huì )釋放出部分應力，使之以應力波的形式向四周擴散，即為聲發(fā)射。
道路橋梁中的混凝土結構在荷載作用下發(fā)生變形，當變形超出設計要求時(shí)，就會(huì )出現裂紋，以波的形式釋放能量。運用聲發(fā)射法對道路橋梁進(jìn)行檢測時(shí)，將聲發(fā)射器放置在需要檢測的部位，通過(guò)檢測不同位置收到的聲波時(shí)間差，就可以明確缺陷的發(fā)生位置。運用聲波發(fā)射法進(jìn)行檢測可以詳細、準確、快速地了解橋梁內部結構的變化。在分析研究缺陷位置以后，裂紋的種類(lèi)、大小、開(kāi)裂速度等都可以比較詳細地分析出來(lái)。由于此種檢測方法容易受到周?chē)肼暤挠绊?，?huì )導致檢測精度的下降；另一方面，此種方法是利用道路橋梁內部缺陷，因此可以進(jìn)行連續的動(dòng)態(tài)檢測。
3.4沖擊回波法檢測技術(shù)
沖擊回波法檢測技術(shù)是檢測儀器通過(guò)機械沖擊器向被檢測物體表面發(fā)送應力脈沖波，當壓縮波在物體內傳播遇到內部缺陷時(shí)，沖擊波就不能穿透而發(fā)生反射，當波速固定且選擇正確的沖擊器時(shí)，就可以通過(guò)測試準確地測得缺陷位置，即便沒(méi)有缺陷也可以測得物體的厚度。
沖擊回波法檢測技術(shù)常為單面反射測試技術(shù)，在檢測完一點(diǎn)以后就可以判斷出此處是否有損傷，因此該方法具有方便、快捷，測試結果比較直觀(guān)的優(yōu)點(diǎn)。此方法廣泛應用于道路橋梁混凝土或者混凝土結構內部裂紋等缺陷的測定。另一方面，此種方法雖然檢測簡(jiǎn)單，但屬于單點(diǎn)測量，其檢測的結果存在不全面的缺點(diǎn)，實(shí)際應用也比較少。
3.5紅外熱像檢測技術(shù)
紅外線(xiàn)熱像檢測技術(shù)就是運用紅外線(xiàn)熱像探測儀器檢測物體各部分發(fā)出的紅外線(xiàn)能量，然后根據物體表面溫度場(chǎng)分布情況，直觀(guān)地顯示物體材料及結構上存在的不連續缺陷。紅外熱像檢測技術(shù)是非接觸性無(wú)損檢測技術(shù)。
紅外熱像檢測技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
a）紅外熱像檢測技術(shù)的探測焦距可以從20cm到無(wú)窮遠，因此更加適合具有非接觸性及大范圍性無(wú)損檢測；
b）紅外熱像探測儀只對紅外線(xiàn)產(chǎn)生反應，因此只要道路橋梁的溫度高于零度，就可以用紅外熱像檢測技術(shù)進(jìn)行檢測；
c）由于紅外熱像檢測儀可以取得很高的檢測精度，其溫度分辨率可以達到0.1℃；
d）檢測模式更加靈活，其攝像速度從1～30幀/s之間變化，既適合靜態(tài)檢測又適合動(dòng)態(tài)檢測。
4、結語(yǔ)
對于道路橋梁進(jìn)行相關(guān)內容的檢測已經(jīng)成為了目前道路橋梁日常維護管理過(guò)程中重要的組成部分之一。所以必須建立一套適用于道路橋梁試驗相關(guān)的檢測系統，并且實(shí)現對道路橋梁使用安全有效的保障，并且還需要具有一定的系統性以及智能化，這樣就要求了相關(guān)的工作人員本身必須擁有較為豐富的實(shí)踐經(jīng)驗，與此同時(shí)還必須對相關(guān)的理論知識有一個(gè)詳細的了解，積極有效地將理論實(shí)際進(jìn)行有效的集合，并且對每一項具體的檢測數據進(jìn)行有效地獲取、分析，并且對整個(gè)道路橋梁進(jìn)行準確細致的評估，同時(shí)及時(shí)有效地將安全隱患進(jìn)行消除。
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