施立
(安徽省七星工程測試有限公司 安徽省合肥市 230088)
公路橋梁建設(shè)是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),公路橋梁的質(zhì)量直接關(guān)系到工程的安全性、實(shí)用性等關(guān)鍵因素。在現(xiàn)代社會(huì)中,隨著物流發(fā)展速度的不斷加快,城市之間的往來也愈加頻繁,公路橋梁承擔(dān)著重要的人口流動(dòng)、物資轉(zhuǎn)運(yùn)等保障性工作。目前我國的發(fā)展形勢對公路橋梁局部檢測技術(shù)有了更高的要求,檢測人員要認(rèn)清當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展趨勢,不斷提升公路橋梁的認(rèn)知范圍,推動(dòng)城市基礎(chǔ)建設(shè)的高速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)交通建設(shè)檢測技術(shù)的健康有序提升。
公路橋梁建設(shè)工程并非一勞永逸,工程項(xiàng)目有它的壽命周期以及使用特點(diǎn)。為了保障交通運(yùn)輸業(yè)的正常運(yùn)行,必須對公路橋梁工程定期進(jìn)行技術(shù)性檢測,這是目前保證公路橋梁質(zhì)量的重要手段。只有通過不斷提升技術(shù)檢測,才能更好的實(shí)現(xiàn)公路橋梁的安全運(yùn)行,這既是為交通運(yùn)輸提供更好的服務(wù),也是為自身質(zhì)量不斷收集資料和積累經(jīng)驗(yàn)的過程。公路橋梁檢測工作的主要目的是能夠在發(fā)生工程交通事故之前盡可能的發(fā)現(xiàn)安全隱患,并通過科學(xué)合理的措施進(jìn)行修補(bǔ)和完善,避免事故發(fā)生,這也是目前對公路橋梁承載性的有效監(jiān)管手段,確保公路橋梁能夠安全、舒適地服務(wù)于社會(huì)大眾。例如,公路橋梁的外部經(jīng)常能發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的裂縫或裂痕,這其中有一部分屬于公路橋梁結(jié)構(gòu)損害,有一部分則是在使用過程中產(chǎn)生的正常現(xiàn)象,并不危害安全。但是有害的裂縫或者裂痕對于交通安全性有很大的影響,我們通過裂縫檢測,可以對公路橋梁的損傷情況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,計(jì)算目前能承載的重量范圍等相關(guān)數(shù)據(jù)。切實(shí)做好監(jiān)測工作,不僅能夠?qū)煌ㄟ\(yùn)輸有所保障,還能更大范圍內(nèi)的收集數(shù)據(jù)和積累經(jīng)驗(yàn),為今后的公路橋梁建設(shè)提供數(shù)據(jù)支持[1]。
公路橋梁檢測的最終目的在于確保工程的安全性,所以檢測技術(shù)必須根據(jù)工程實(shí)際情況作出具體分析。對于檢測工作有了科學(xué)的認(rèn)識,并不斷通過實(shí)踐進(jìn)行探索,才能夠保證工作更加精細(xì),也有利于探索檢測技術(shù)的未來發(fā)展方向。根據(jù)目前公路橋梁的發(fā)展情況來看,在技術(shù)層面可能會(huì)有以下幾個(gè)種類可以作為研究方向:
(1)橋梁板面檢測系統(tǒng),包含遠(yuǎn)紅外成像系統(tǒng)以及鋼筋混凝土內(nèi)部成像雷達(dá)。
(2)公路及橋梁無損測試以及健康檢測系統(tǒng),包含公路橋梁的全面性質(zhì)量監(jiān)控,可以使用無線遙感技術(shù)對公路和橋梁進(jìn)行無損檢測,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控的目的,以一個(gè)機(jī)構(gòu)為中心點(diǎn),實(shí)現(xiàn)全面大范圍的區(qū)域內(nèi)公路橋梁檢測。
(3)公路橋梁裂紋檢測及評估系統(tǒng)。系統(tǒng)可以對公路橋梁的裂紋進(jìn)行超聲波、電磁波測探分析,對于裂縫內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行電腦運(yùn)算和熱成像,并帶有定量應(yīng)變分析技術(shù),實(shí)現(xiàn)對公路橋梁疲勞度的檢測,以及使用壽命的預(yù)估。
(4)公路橋梁的銹蝕探測與預(yù)估技術(shù)。針對鋼筋混凝土里面的結(jié)構(gòu)性金屬物質(zhì)進(jìn)行電磁測探,先張法和后張法的不同鋼筋受力情況進(jìn)行反射測探,對銹蝕情況有精準(zhǔn)的預(yù)估,也可以利用澆筑時(shí)預(yù)埋的傳感器進(jìn)行電磁和聲波反饋,了解結(jié)構(gòu)內(nèi)部銹蝕情況[2]。
(5)主動(dòng)震動(dòng)反饋檢測系統(tǒng)。包括磁力控制傳感系統(tǒng),以光纖傳感為主,其它微傳感為輔,強(qiáng)迫式震動(dòng)檢測公路橋梁下部結(jié)構(gòu)。
3.1.1 半破損法
是指在公路橋梁的結(jié)構(gòu)面上進(jìn)行局部的破壞性試驗(yàn),破壞部分需要從結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行取樣,通過對取樣試件進(jìn)行實(shí)物檢測并計(jì)算獲取混凝土強(qiáng)度預(yù)估值,這種方法需要注意,不能影響結(jié)構(gòu)本身的承載性,檢測完畢要對取樣部分進(jìn)行剛性封堵。
3.1.2 非破壞法
是指不對公路橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞,也不會(huì)影響其功能性適用,利用物理變量與混凝土之間的關(guān)系,進(jìn)行公式推算。非破壞法包括表面壓力法、回彈數(shù)值法、超聲波脈沖法、射線法、震動(dòng)法等,以上均可測得混凝土的強(qiáng)度。
3.1.3 綜合法
是指將以上兩種方法綜合運(yùn)用,半破損法所獲得的實(shí)物進(jìn)行檢測,并加上非破壞法的數(shù)據(jù)支撐,將兩方面數(shù)據(jù)綜合比對,使得強(qiáng)度評價(jià)更具有綜合性,為工作人員提供多角度進(jìn)行辨別。
混凝土檢測方式有很多種,每種方法都各有優(yōu)缺點(diǎn),分別進(jìn)行分析更有利于我們了解其特性,也為今后的檢測工作提供更多的參考意見。
3.2.1 回彈法
回彈儀作為混凝土檢測的主要工具,它并不具備破壞性,首先要在監(jiān)測區(qū)域設(shè)置回彈點(diǎn),然后根據(jù)混弄土回彈檢測強(qiáng)度規(guī)程進(jìn)行操作,最后得出的數(shù)據(jù)可以等同于邊長150mm正立方體混凝土試塊強(qiáng)度。
3.2.2 超聲波檢測法
超聲波檢測法顧名思義,就是利用超聲波可以有效穿透被測材料的特性,將超聲波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像,并可以測得材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和剛性。由于不同材料的材質(zhì)和密度不同,所以超聲波才穿透過程中會(huì)有不同的聲波圖像,不僅可以幫助工作人員了解材料內(nèi)部實(shí)時(shí)狀況,而且還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)材料內(nèi)部的損傷情況,同時(shí)不會(huì)傷害材料本身。
3.2.3 綜合檢測法
超聲波作為直接接觸材料的一種介質(zhì),聲波的傳輸速率與材料本身的性質(zhì)有很大關(guān)系,測的超聲波的傳播速度也就可以知道材料本身與力學(xué)變量的變化規(guī)律,特別對于一些使用年限長的公路橋梁,數(shù)據(jù)可以更加精準(zhǔn),也有利于我們了解使用過程的材料強(qiáng)度變化。而回彈檢測法,可以有效分析出混凝土作為單獨(dú)個(gè)體與其他建筑材料的強(qiáng)度關(guān)系,兩種檢測方法的結(jié)合,使得我們對于工程檢測數(shù)據(jù)更加細(xì)化,是一種綜合性強(qiáng)、適用范圍廣的方法[3]。
混凝土缺陷檢測方法主要分為三大類。
首先是超聲脈沖檢測法,超聲波有穿透材料的能力,當(dāng)超聲波遇到混凝土缺陷區(qū)的時(shí)候,在波形、振幅、頻率等方面會(huì)產(chǎn)生不同的信號,檢測人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)做出判斷,超聲波脈沖檢測方法已經(jīng)在工程檢測中有了多年的實(shí)踐應(yīng)用,是一種日趨成熟的檢測方法。
其次是脈沖回波法,這種方法是利用物體的撞擊所產(chǎn)生的聲波與傳感接收器收集到的回波,判定反射缺陷區(qū)的位置,適用于大構(gòu)件的缺陷檢測,例如數(shù)十米以上的橋梁基礎(chǔ)[4]。
最后是雷達(dá)掃描法,使用電磁波發(fā)射器向被檢測的構(gòu)建發(fā)出電磁波,電磁波在與大不同的介質(zhì)的時(shí)候回產(chǎn)生不同性質(zhì)的反射波,檢測人員根據(jù)反射波的性質(zhì)進(jìn)一步分析和判斷混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷,這種方法是利用混凝土板可以反射電磁波的原理,借用反射波影像得到數(shù)據(jù)。
綜上所述,交通建設(shè)是國家發(fā)展的大動(dòng)脈,現(xiàn)代社會(huì)發(fā)達(dá)的運(yùn)輸體系依靠四通八達(dá)的公路橋梁將不同城市和地區(qū)聯(lián)系起來。公路橋梁局部檢測技術(shù)是保證交通建設(shè)安全的重要措施,通過定期的檢測與維護(hù),可以有效保證交通的平穩(wěn)安全運(yùn)行。我們要深入了解公路橋梁局部檢測技術(shù)的要點(diǎn),判斷其發(fā)展動(dòng)態(tài),為我國的交通事業(yè)提供更加強(qiáng)有力的支持與保障。