無損檢測技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用探析

李桐

摘 要：隨著社會的不斷進(jìn)步，近年來我國的交通運(yùn)輸業(yè)也發(fā)展迅速。同時(shí)，隨著路橋工程的建設(shè)，施工規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，無損檢測技術(shù)提高了道路和橋梁的質(zhì)量。通過在路橋工程中應(yīng)用無損檢測技術(shù)，為未來路橋工程的建設(shè)提供參考，也可以實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：無損檢測技術(shù)；公路橋梁施工；應(yīng)用

引言

無損檢測技術(shù)主要以不破壞被測橋梁物理特征及化學(xué)特征為前提，對橋梁本質(zhì)狀態(tài)、成分、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果判定橋梁問題，調(diào)整橋梁工程建設(shè)方案。利用無損檢測技術(shù)，可以在不損害橋梁的前提下，確定橋梁缺陷位置及缺陷范圍，保證橋梁質(zhì)量問題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決，避免局部缺陷或大范圍質(zhì)量不達(dá)標(biāo)對橋梁整體使用壽命及質(zhì)量的影響。

1無損檢測技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用現(xiàn)實(shí)意義

1.1確保道路橋梁工程建設(shè)質(zhì)量

隨著人們對交通工程的要求越來越高，加強(qiáng)工程的安全質(zhì)量控制就顯得尤為重要。。具體而言，無損檢測技術(shù)的內(nèi)涵在于：在不破壞道路橋梁建設(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，采用科技的手段實(shí)現(xiàn)對于工程建設(shè)質(zhì)量和安全性能的檢測；同時(shí)確保工程建設(shè)的穩(wěn)定與安全。此外，該技術(shù)比較突出的一點(diǎn)功能在于其通過一定范圍的建設(shè)，可以得出存在安全質(zhì)量問題的工程內(nèi)容所處的位置，幫助道路橋梁工程施工人員直接進(jìn)行維護(hù)和施工。由于無損檢測技術(shù)的專業(yè)性，其對于提高、保障道路橋梁工程的質(zhì)量上具有重要的意義，不僅在于其可以檢測出相關(guān)的質(zhì)量問題所在，它還可以保護(hù)現(xiàn)有的道路和橋梁工程建設(shè)。如果在完成公路橋梁的整體施工后進(jìn)行必要的測試，那么如果發(fā)現(xiàn)任何問題，顯然它會破壞項(xiàng)目的完整性，不利于項(xiàng)目的施工效果。無損檢測技術(shù)的介入和使用，可以在避免質(zhì)量問題的基礎(chǔ)上，實(shí)時(shí)檢測，不必破壞現(xiàn)有工程，也節(jié)省了工程建設(shè)的成本、提高了效率、增加收益。

1.2提高道路橋梁工程問題出現(xiàn)的解決速度

在實(shí)際的道路橋梁工程建設(shè)當(dāng)中，由于工期等因素的影響，每耽誤一天的時(shí)間對于建設(shè)者而言都是一天的損失，尤其是當(dāng)安全質(zhì)量檢測完成之后，還要面對著重新建設(shè)的危險(xiǎn)。但是無損檢測技術(shù)的本質(zhì)就在于如何避免傳統(tǒng)檢測技術(shù)所帶來的檢測范圍有限的因素，實(shí)現(xiàn)工程問題的快速解決。無損檢測技術(shù)的一大特點(diǎn)在于準(zhǔn)確判斷出問題的所在位置，減少了建設(shè)人員重新尋找的時(shí)間，可以直接的進(jìn)行工程的檢修和完善。除此之外，無損檢測技術(shù)的應(yīng)用對于道路橋梁工程的建筑本身而言也是具有一定的保護(hù)措施，降低了對于道路橋梁本身的二次傷害。這樣一來也就避免了后期維修帶來的不必要的工期建設(shè)。無損檢測技術(shù)的準(zhǔn)確性和安全性對于道路橋梁工程的完成、建設(shè)都具有重要的意義，而且還可以最大限度的降低建設(shè)工期，實(shí)現(xiàn)對于技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，也幫助了建設(shè)者節(jié)省成本。當(dāng)然，道路橋梁工程不被大面積破壞重修的積極意義就是能夠延長道路橋梁的使用壽命、提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2無損檢測方式

2.1平整度檢測

道路平坦度的檢測是道路最基本的測試，以及檢測道路平整度的方法。主要通過使用激光道路剖面儀，在檢查過程中通過使用激光傳感裝置，加速度傳感裝置和距離傳感裝置，從激光傳感裝置到路段的垂直距離，激光傳感裝置的垂直加速度，以及沿截面縱向行進(jìn)的距離，這些數(shù)據(jù)通過相關(guān)公式計(jì)算，從而可以獲得道路平坦度的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2.2橫向力檢測

測試過程是要求測試車輛沿著正常軌跡以恒定速度以測試所需的速度行進(jìn)。在車輛的旋轉(zhuǎn)測試輪和固定輪胎之間形成合成張力，該拉力由測量裝置測試，這種拉力的大小與道路和輪胎之間的摩擦力成比例。因此，可以通過使用該數(shù)據(jù)來計(jì)算道路與車輛之間的摩擦，并且還可以計(jì)算兩個(gè)測試輪胎在道路上的承載能力。進(jìn)而得到一個(gè)摩擦系數(shù)。側(cè)向力系數(shù)的測量主要是測試道路的抗滑能力，但在測量過程中，應(yīng)確保被測路面上始終有水膜。因此，在進(jìn)行測試的地方需要連續(xù)清潔。

2.3道路結(jié)構(gòu)深度檢測

在檢測道路深度的過程中，主要使用多激光路段儀器，當(dāng)在激光平整度儀器安裝特殊檢測裝置時(shí)，可以檢測到宏觀紋理。宏觀紋理的測試結(jié)果是使用探針測量紋理的深度，這通常是使用不需要接觸的激光探頭對路面進(jìn)行持續(xù)的測量。

2.4道路密實(shí)度檢測

在此過程中進(jìn)行的測量是通過探地雷達(dá)進(jìn)行的。其工作原理就是在進(jìn)行檢測的過程中，將高頻率和高強(qiáng)度的電磁脈沖傳輸?shù)降孛?，該高頻電磁脈沖以寬帶脈沖的形式發(fā)射。它通過發(fā)射天線發(fā)射到地下，然后由接收天線接收。這種高頻電磁傳輸?shù)穆窂胶蛷?qiáng)度在不同介質(zhì)中是不同的。因此，在收集和分析時(shí)域波形的過程中，通過不同的傳播時(shí)間和波形來測量地下結(jié)構(gòu)和位置。

3橋梁檢測工作中無損檢測技術(shù)具體應(yīng)用措施

3.1無損檢測方法選定

以鋼結(jié)構(gòu)橋梁的無損檢測為例，鋼結(jié)構(gòu)橋梁的無損檢測主要包括工廠焊縫，現(xiàn)場焊縫，薄膜密封等幾個(gè)模塊。通常使用磁致伸縮導(dǎo)波檢測。而現(xiàn)場安裝焊縫主要為分段對接焊縫形式，在檢測過程中可采用磁致伸縮導(dǎo)波探傷的模式。而考慮到單一磁致伸縮導(dǎo)波探傷測試空間的限制，針對拍片時(shí)存在較大厚度差距、貼膠片不易貼緊的模塊。如接焊縫起收弧位置、T字口、十字交叉位置等，可采用射線檢測的方式進(jìn)行輔助檢測。輔助檢測在檢測孔隙，不完全滲透和夾渣等體積缺陷時(shí)具有高靈敏度。

3.2無損檢測方案設(shè)置

1）由于橋梁建設(shè)主要采用焊接、螺栓連接、鉚接等方式，上述連接方式主要缺陷類型為表面孔隙率，表面裂縫，夾渣，未熔融，不完全滲透，表面咬邊等據(jù)此，為確定橋梁內(nèi)部缺陷，橋梁檢測人員可首先利用磁致伸縮導(dǎo)波探傷+射線探傷模式，對橋梁焊縫起收弧位置、十字交叉口位置進(jìn)行重點(diǎn)定期檢測。其中磁致伸縮導(dǎo)波探傷模式主要是針對橋梁表面或近表面缺陷，利用磁粉，在橋梁內(nèi)部形成均勻應(yīng)力磁場，可有效判定橋梁表面或近表面缺陷；而射線探傷的方式，可以通過對長期有效底片的分析，確定橋梁缺陷形狀，如鋼結(jié)構(gòu)橋梁對接焊縫缺陷等。另外，為了提高鋼結(jié)構(gòu)橋梁缺陷檢測的視覺效果，相關(guān)檢測人員可利用滲透探傷技術(shù)，對表面光潔度較高的橋梁非多孔性材料進(jìn)行檢測，保證橋梁表面材料開口缺陷的及時(shí)確定、處理。2）在斜拉橋，拱橋和懸索橋等橋梁結(jié)構(gòu)中，電纜應(yīng)用范圍廣。電纜的有效金屬承載面積與整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)安裝直接相關(guān)。磁致伸縮導(dǎo)波技術(shù)可用于橋梁電纜的快速掃描。結(jié)合磁精掃描方法的應(yīng)用，可以保證橋接電纜無盲區(qū)檢測。

3.3無損檢測過程

在橋梁檢測中，特別是大跨度橋梁檢測過程中，橋梁電纜的直徑最大為100mm，難以進(jìn)行整體金屬損傷檢測。同時(shí)鋼絲、鋼筋間空氣間隙較大，在早期橋梁套管施工過程中需要進(jìn)行水泥漿灌注，整個(gè)橋的內(nèi)部材料的電磁材料非常復(fù)雜，缺陷分辨率的差異很大。再加上在橋梁不間斷運(yùn)行過程中，錨頭、橋面連接結(jié)構(gòu)是橋梁主要應(yīng)力傳遞裝置，檢測直徑越大，檢測距離越長，對橋梁的無損檢測提出了更高的要求。從橋梁檢測技術(shù)應(yīng)用模塊進(jìn)行分析，橋梁無損檢測人員可利用聲發(fā)射+射線檢測+磁性檢測+磁致伸縮導(dǎo)波模式進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)無損檢測。1）聲發(fā)射檢測主要是根據(jù)受力條件下橋梁材料產(chǎn)生缺陷時(shí)，釋放出應(yīng)力變化彈性波為依據(jù)，對橋梁構(gòu)件缺陷進(jìn)行檢測。在實(shí)際檢測過程中，橋梁檢測人員可在各構(gòu)件模塊進(jìn)行檢測傳感器設(shè)置，若橋梁內(nèi)部存在應(yīng)力損失，或者疲勞裂紋情況，檢測傳感器可以瞬時(shí)彈性波形式，向外部釋放能量。并沿固體介質(zhì)傳播信號，促使橋梁介質(zhì)面產(chǎn)生機(jī)械振動。利用聲發(fā)射技術(shù)，對橋梁精確測試可確定缺陷具體位置，捕捉橋梁缺陷程度及變化規(guī)律。例如，在檢測某橋的動臂過程中，橋梁測試人員使用聲發(fā)射儀器對橋臂進(jìn)行在線檢測。并依據(jù)檢測參數(shù)，對橋梁吊桿損傷程度進(jìn)行了分析，為后期橋梁吊桿安裝方案優(yōu)化提供了依據(jù)。2）在射線檢測方法的應(yīng)用過程中，基于當(dāng)X或γ射線穿透物體時(shí)衰減現(xiàn)象的變化來確定橋接構(gòu)件的內(nèi)部摩擦。若被檢測橋梁構(gòu)件出現(xiàn)故障，則局部故障區(qū)域透過射線強(qiáng)度與其他模塊射線強(qiáng)度會具有一定差異。此時(shí)，成像裝置被放置在適當(dāng)?shù)奈恢?，例如，?dāng)通過輻射透射膠片時(shí)，可能出現(xiàn)在成像裝置的相應(yīng)位置具有對比度的圖像。即缺陷影像。如在橋梁繩索檢測過程中，為確定橋梁繩索體內(nèi)部缺陷，可利用移動輔助裝置，將檢測設(shè)備運(yùn)輸?shù)奖粰z測橋梁構(gòu)件位置，實(shí)現(xiàn)橋梁內(nèi)部缺陷的有效檢測。3）目前應(yīng)用于橋梁無損檢測的磁檢測方法主要包括磁通檢測方法和漏磁檢測方法。磁檢測方法主要包括諸如電樞，氣隙，永磁體和待檢測構(gòu)件的模塊。上述模塊的合理設(shè)置，可形成完整的磁化回路。利用永磁體對磁化回路內(nèi)橋梁構(gòu)件進(jìn)行軸向掃描檢查，可根據(jù)橋梁構(gòu)件內(nèi)部磁場變化及時(shí)準(zhǔn)確判定橋梁構(gòu)件斷裂、內(nèi)部腐蝕問題；若橋梁內(nèi)部存在大面積腐蝕問題，則可通過對橋梁磁化回路磁通量分析，確定橋梁內(nèi)部缺陷程度。

結(jié)束語

公路橋梁是城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，與貨物的傳輸和人們的出行密切相關(guān)。只有確保公路橋梁的應(yīng)用效果才能實(shí)現(xiàn)公路橋梁的全面效果。因此，有必要加強(qiáng)對公路橋梁的檢測，并將先進(jìn)的檢測技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用于公路橋梁的檢測。減少對公路橋梁的影響對公路橋梁的正常應(yīng)用產(chǎn)生了積極影響。無損檢測技術(shù)是一種非常有效的檢測技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用過程中有必要有效地控制各種參數(shù)。減少對道路造成的破壞，有效控制公路橋梁施工質(zhì)量。

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