智能化無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)橋梁中的應(yīng)用

安斌

摘要：現(xiàn)階段，我國(guó)大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁都是用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)來(lái)實(shí)施檢測(cè)的，隨著其應(yīng)用范圍逐漸增大，其中存在的問(wèn)題也愈加明顯，尤其是在對(duì)鋼橋?qū)嵤┳罴褵o(wú)損檢測(cè)過(guò)程中，仍存在許多問(wèn)題，必須要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行研究與分析。文中就無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)橋梁中的應(yīng)用做了簡(jiǎn)單探究分析，希望為后續(xù)的工作人員提供一些參考建議。

關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測(cè)；鋼結(jié)構(gòu)；橋梁

中圖分類號(hào)：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095—6487（2018）02—0099—02

0引言

雖然鋼結(jié)構(gòu)橋梁應(yīng)用范圍逐漸加大，但是在一些重點(diǎn)項(xiàng)目運(yùn)作過(guò)程中，仍然存在一些質(zhì)量問(wèn)題。鋼結(jié)構(gòu)橋梁的穩(wěn)定與安全逐漸成為了大眾關(guān)注的焦點(diǎn)，而橋梁設(shè)計(jì)、后續(xù)加工制作、安裝和建筑材料等都對(duì)其最終質(zhì)量產(chǎn)生了直接影響。在質(zhì)量控制階段，必須要依照相關(guān)制度對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，在不傷害檢測(cè)對(duì)象的情況下，利用先進(jìn)的檢測(cè)手段和相關(guān)設(shè)備對(duì)其表面結(jié)構(gòu)、內(nèi)部狀態(tài)以及存在問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)。

1無(wú)損檢測(cè)技術(shù)概述

保障鋼結(jié)構(gòu)橋梁的正常使用、降低施工成本、延長(zhǎng)其使用壽命以及保障施工質(zhì)量等是無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的主要目的?，F(xiàn)階段，在橋梁鋼結(jié)構(gòu)中有以下幾種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)最為常用。

1.1射線檢測(cè)

在x線照相檢測(cè)技術(shù)中，其通常會(huì)借助X射線、伽瑪射線以及中子照相三種方法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。其中，在對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，則多會(huì)采用X射線技術(shù)。其實(shí)質(zhì)上是借助底片來(lái)記錄存在缺陷的圖像本身，這種方式最為明顯的優(yōu)點(diǎn)便是可以保存較長(zhǎng)的時(shí)間，且在后續(xù)工作的開(kāi)展中也可以提供一些數(shù)據(jù)信息。但是在橋梁結(jié)構(gòu)中，其所應(yīng)用的鋼板、鍛件、鋼管等無(wú)法用X射線檢測(cè)出來(lái)。且用X射線對(duì)焊接接頭進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所花費(fèi)的成本過(guò)高，結(jié)果也不太清晰。但是相較于其他類型的檢測(cè)方式，X射線檢測(cè)方式操作簡(jiǎn)單方便，實(shí)用性極強(qiáng)，最終所檢測(cè)到的圖像能夠借助底片的形式保存非常長(zhǎng)的時(shí)間，方便日后查詢與應(yīng)用，檢測(cè)結(jié)果清晰準(zhǔn)確。但若沒(méi)有合理利用，便可能會(huì)對(duì)操作人員身體造成影響，對(duì)環(huán)境也存在污染。

1.2滲透檢測(cè)

通常情況下，滲透檢測(cè)技術(shù)多應(yīng)用于尺寸小且辨別困難的非多孔型材料。滲透檢測(cè)主要是借助滲透劑來(lái)對(duì)物體進(jìn)行滲透，使其快速進(jìn)入存在缺陷的材料內(nèi)部，之后干燥該材料內(nèi)部樣式，并立體的呈現(xiàn)出來(lái)。利用光源能夠?qū)⒉牧洗嬖谌毕莸牟糠掷脻B透痕跡表現(xiàn)出來(lái)，并判斷其缺陷的形態(tài)。滲透技術(shù)相較于其他檢測(cè)技術(shù)而言，靈敏度高，易于操作，并且其檢測(cè)速度快，能夠立體地將材料內(nèi)存在的缺陷表現(xiàn)出來(lái)。但是，滲透檢測(cè)只適用于表面存在缺陷的材料，如果表面為光滑的，則滲透檢測(cè)技術(shù)并不能夠很好地發(fā)揮其作用。與此同時(shí)，滲透技術(shù)對(duì)于檢測(cè)人員的視力要求也非常高。

1.3渦流檢測(cè)

渦流檢測(cè)較常應(yīng)用于堅(jiān)硬的材料中，即鐵、有色金屬等。渦流檢測(cè)技術(shù)最直接的作用便是對(duì)材料的表面或者是接近的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，主要操作方式為：將交流電線圈置于導(dǎo)電體周圍，然后使線圈周圍發(fā)生交變磁場(chǎng)，并產(chǎn)生渦流，進(jìn)而利用渦流的物理特性和導(dǎo)體內(nèi)部的缺陷進(jìn)行檢測(cè)。渦流檢測(cè)技術(shù)相比于其他類型的檢測(cè)方式，所花費(fèi)的成本支出少，檢測(cè)速度非?？?，且易于操作。但其僅可與導(dǎo)電體進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)而完成檢測(cè)，如果是一些形狀復(fù)雜的材料，其檢測(cè)結(jié)果便會(huì)存在誤差。

1.4磁粉檢測(cè)

磁粉檢測(cè)是以磁粉做顯示介質(zhì)對(duì)缺陷進(jìn)行觀察的一種方法，鐵磁性材料工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，吸附施加在工件表面的磁粉，在合適的光照下形成目視可見(jiàn)的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度。此種檢測(cè)方式檢測(cè)成本較低，且檢測(cè)方式較為便捷，效率較高，值得推廣應(yīng)用。

1.5智能化無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

智能化無(wú)損檢測(cè)技術(shù)與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的不同在于，其具備了自適應(yīng)能力，即在與應(yīng)用的環(huán)境進(jìn)行相互作用后，會(huì)根據(jù)環(huán)境來(lái)進(jìn)行智能化調(diào)整，使其能夠更好地完成檢測(cè)工作。此外，智能化無(wú)損檢測(cè)技術(shù)還具備決策能力，即在應(yīng)用期間，其受到外界刺激后，便會(huì)實(shí)時(shí)做出反饋，并將反饋的信息傳達(dá)給操作人員，進(jìn)而提高該技術(shù)應(yīng)用時(shí)決策的準(zhǔn)確性。

2鋼結(jié)構(gòu)橋梁中的檢測(cè)內(nèi)容

（1）測(cè)試橋梁鋼結(jié)構(gòu)表面涂層的狀況。主要看漆層的完整性，尤其要注意是否存在脫皮、生銹以及表皮等現(xiàn)象，尤其針對(duì)其中積水嚴(yán)重的區(qū)域，或者是長(zhǎng)年不透氣的位置進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)橋梁出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，便需要對(duì)其鋼板的剩余厚度進(jìn)行檢測(cè)，并詳細(xì)對(duì)其截圖尺寸進(jìn)行研究，探討其是否存在正相關(guān)關(guān)系。（2）在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橋梁建筑內(nèi)的缺陷進(jìn)行檢查時(shí)，要判定其是否存在裂紋、劃痕或者是其他明顯的缺陷，在這一過(guò)程中，結(jié)構(gòu)連接的位置最易出現(xiàn)連接缺陷。與此同時(shí)，經(jīng)大量的研究表明，造成連接位置出現(xiàn)缺陷的原因較多是因?yàn)閼?yīng)力過(guò)大或者過(guò)于集中，進(jìn)而導(dǎo)致橋梁鋼結(jié)構(gòu)所受應(yīng)力超出其承擔(dān)能力，對(duì)橋梁整體的安全性造成嚴(yán)重威脅。（3）對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橋梁建筑的焊縫進(jìn)行檢查。因鋼結(jié)構(gòu)的橋梁建筑連接方式較多，焊接接頭方式是其應(yīng)用最多的一種，如果焊接接頭的質(zhì)量較差，則會(huì)影響整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)橋梁建筑的穩(wěn)定性與安全性，可能會(huì)在應(yīng)用期間造成安全事故。因此，必須要加大對(duì)環(huán)縫焊接接頭的檢查，即根據(jù)截面底板的焊縫與U肋進(jìn)行焊縫接頭檢查。

而在第四步與第五步中，則主要針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平整度、鋼結(jié)構(gòu)橋梁建筑中所應(yīng)用的鉚釘頭進(jìn)行檢查，這里面主要檢測(cè)的是鉚釘材料在應(yīng)用期間是否存在腐蝕或者是松動(dòng)現(xiàn)象，是否會(huì)對(duì)橋梁建筑的穩(wěn)定性造成不良影響。一旦其腐蝕或松動(dòng)現(xiàn)象嚴(yán)重，則盡快進(jìn)行相應(yīng)的處理，以保證鋼結(jié)構(gòu)橋梁建筑的應(yīng)用效果。

3無(wú)損檢測(cè)技術(shù)仿真分析

現(xiàn)階段，法國(guó)軟件CIVA是進(jìn)行商用檢測(cè)中最常見(jiàn)且效果最好的軟件之一。該軟件可以幫助優(yōu)化檢測(cè)技術(shù)并測(cè)試檢測(cè)技術(shù)的能力。模擬軟件的兩個(gè)主要功能是超聲波測(cè)試的聲場(chǎng)計(jì)算和模擬以及各種缺陷與超級(jí)增長(zhǎng)之間的交互模擬。其中，超聲檢測(cè)聲場(chǎng)模擬是由于幾何體中物體的多樣性，導(dǎo)致只在特定區(qū)域檢測(cè)到探頭，且受到限制。這時(shí)只需要模擬相關(guān)的檢測(cè)區(qū)域，從而達(dá)到優(yōu)化缺陷的目的。模擬各種缺陷與超聲波場(chǎng)之間的相互作用后，可以在物體內(nèi)的任意位置設(shè)置不同類型的缺陷，然后分析缺陷所反映的信號(hào)，為實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)提供一定的事實(shí)依據(jù)。

4結(jié)束語(yǔ)

在智能化無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中，其會(huì)因檢測(cè)方式的不同而存在不同的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。針對(duì)這一問(wèn)題，需要在開(kāi)展檢測(cè)工作時(shí)，提前對(duì)所需要檢測(cè)的區(qū)域或者是材料進(jìn)行詳細(xì)的了解，以便能夠找到適合其進(jìn)行檢測(cè)的最佳方案。除此之外，還要對(duì)所需要檢測(cè)的對(duì)象的特征與結(jié)構(gòu)進(jìn)行探討與分析，針對(duì)檢測(cè)技術(shù)中可能造成的影響進(jìn)行協(xié)商，以便能夠在減少成本支出的同時(shí)，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，為橋梁維護(hù)人員提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。與此同時(shí)，還要保證所應(yīng)用的檢測(cè)技術(shù)能夠真實(shí)實(shí)現(xiàn)智能化無(wú)損檢測(cè)，提高檢測(cè)效率。鋼結(jié)構(gòu)橋梁作為我國(guó)現(xiàn)階段下最常見(jiàn)的橋梁結(jié)構(gòu)之一，已然成為我國(guó)交流運(yùn)輸中重要的組成部分，也同樣是國(guó)民出行的必經(jīng)之路，只有切實(shí)保證其質(zhì)量與可靠性，才能夠?yàn)閲?guó)民營(yíng)造一個(gè)良好的出行環(huán)境。而在此過(guò)程中，智能化無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于提高檢測(cè)結(jié)構(gòu)，保證鋼結(jié)構(gòu)橋梁建筑的質(zhì)量均具有非常重要的作用，同時(shí)對(duì)于保障國(guó)民出行安全存在現(xiàn)實(shí)的意義。