道路桥梁测中无损检测技术的应用

(整期优先)网络出版时间:2021-08-17
/ 2

道路桥梁测中无损检测技术的应用

骆耀锋

深圳高速工程检测有限公司


摘要:在我国交通网络不断完善、交通事业快速发展的过程中,道路桥梁扮演着越来越重要的作用,在道路桥梁的质量检测中,各种检测技术都呈现出不同的技术特征,工程部门能够根据检测结果,进行道路桥梁质量的综合评估,检测技术为道路桥梁质量控制提供了技术支持。无损检测技术包含多种技术,不同的技术都有其适用性,在检测过程中,根据对各种无损检测技术的分析,选择最佳的检测技术,获得相对可靠的检测数据,为质量控制提供参考。

关键词:道路桥梁;检测技术;无损技术;应用;

一、无损检测技术概述

无损检测技术中,检测是由雷达、声波与射线等完成的,是一种相对先进且有效的检测技术。在道路桥梁工程中,无损检测技术的应用不仅能够保证对工程表面问题的及时掌握,还能够可靠反映工程结构内部的问题。在检测工作的开展中,相关检测人员能够通过各种无损检测技术的应用,将尺寸、结构、性能等作为检测内容,进而对检测结果进行分析,制定相应的问题处理策略。无损检测技术具有学科交叉性,且许多技术都属于此技术范畴。

二、无损检测技术的作用

道路桥梁工程的质量控制中,如果在检测工作中应用的是无损检测技术,其技术特征与优势主要体现在以下方面。

2.1 检测的可靠性更高

在道路桥梁工程施工时,为满足施工的质量、功能要求,工程企业在实际的施工过程中常常会加强各种先进施工技术的应用,而这些先进施工技术会给质量检测工作带来一定的困难,如果在检测的过程中采用的是传统的检测技术,不仅难以保障检测数据的准确性、完整性,且检测操作的工作任务繁重。现阶段,无损检测技术日益成熟,克服了传统检测技术的局限性,能够获得更为完整的检测数据与结果,具有更高的可靠性。

2.2 安全性更高

道路桥梁检测过程中,常存在一些安全风险,而无损检测技术安全系数更高,避免了传统检测技术对道路桥梁造成的结构损伤,不会影响道路桥梁的正常使用,检测人员在检测操作的过程中,存在的安全风险相对较小,保障了检测人员的人身安全,使检测工作能够顺利进行。

2.3 检测效率更高

道路桥梁的检测工作中,对检测期限有着极高的要求,在规定的检测期限内完成相应的检测任务,就能避免对正常施工作业产生不利影响。而无损检测技术下的检测效率更高,能使道路桥梁工程早日完工并投入使用。

三、无损检测技术在道路桥梁检测中的应用对象

不同类型的质量缺陷需采用不同的检测方式,见表1、表2。

611b2ccf6f05c_html_29fe22677aa3ae09.png

表1 不同体积型缺陷及其检测方法

611b2ccf6f05c_html_cc76d03b3f9dc8e.png

表2 不同平面型缺陷及其检测方法

3.1 内在缺陷

在道路桥梁的检测工作中,应用无损检测技术能够检测工程中存在的内部缺陷,而此内部缺陷往往是由材料质量问题所造成的。当在道路桥梁工程中采用了质量不达标的材料时,道路桥梁会出现连续性差、性能参数变化幅度大的情况,这种情况下,道路桥梁的结构稳定性不足、承载能力较差,将会严重影响整个道路桥梁的正常使用。内部缺陷对道路桥梁使用性能有着最为直接的影响,比如,即使在工程建设时路面桥面的强度达到了质量标准,内部缺陷的存在也会降低整个工程的结构安全性,缩短其使用寿命。在内部缺陷的检测方面,无损检测技术更为适用,在检测时,相关人员能够根据检测结果,获得内部缺陷的产生原因、大小、具体位置,进而在此基础上选择最为合理有效的解决措施,空洞、疏松等是最为常见的内部缺陷。

3.2 强度检测

道路桥梁的检测中,由于多为混凝土结构,这就使混凝土强度成为检测的重点内容,在强度检测中,同样可应用无损检测技术。

在道路桥梁施工的过程中,技术、人员等因素都会对工程质量产生极为不利的影响,利用无损检测技术能够进行强度的检测,根据检测结果来进行混凝土质量的综合评估。首先,通过无损检测能够判定出混凝土材料的应用是否合格;其次,工程人员能够开展持续性检测,获得混凝土强度的具体数值,根据强度增长趋势,为后期的吊装等作业提供便捷。无损检测技术在强度检测中的应用,可辅助质量控制工作的开展。无损检测技术不仅可获得强度检测结果,还能进行保护层厚度、碳化深度等性能指标的检测。

四、无损检测技术类型及其在道桥检测中的应用

4.1 传感检测技术

4.1.1 光纤

传感检测技术下,光纤是主要的检测媒介,此检测媒介的应用能够使检测工作更高效地进行。具体来说,光纤的应用使得在相应物体的检测过程中,能快速产生相应的反馈,而此反馈特性正是传感技术应用的基本原理。

4.1.2 转换器

光纤传感技术的应用过程中,能利用转换器实现外界物理量的相互转化,而检测仪器能接收到这些转换信号,进而对这些信号进行相应的处理,为道路桥梁的质量控制提供重要的数据支持。

4.1.3 自动化

传感检测技术具有一定的自动化特征,能开展连续性的检测,全面监测混凝土材料内部的应力变化情况。传感检测技术克服了传统检测技术的局限性,能针对各种检测技术进行相应的处理,避免道路桥梁的各种质量缺陷,提高道路桥梁的使用性能,延长其使用寿命。

4.1.4 适用性

但是,传感检测技术的缺陷就是资金投入量很大,很多的道路桥梁工程企业无法承担此种检测技术昂贵的技术投入。因此,其技术适用性十分有限,推广应用存在一定的限制,在未来的发展过程中还需克服这一问题。

4.2 超声波检测技术

4.2.1 技术原理

在道路桥梁检测工作中,超声波检测技术的应用范围较广,应用频率较高。在此技术的具体应用过程中,瞬时应力波是主要的技术原理,运用其中的空隙部位与较为短暂的机械装机,将小钢锤作为主要的检测工具,在检测期间对混凝土表面进行反复的敲击。在此过程中,会出现低频性应力波,而此应力波会逐步传输到结构内部,经由断裂面进行应力波的反射,而相关人员在接收到反射的应力波以后,能进行相应的质量分析。

4.2.2 检测结果

超声波检测技术下的冲击面与断裂面会存在不同的波形,进而引发瞬时性共振现象,而对这些检测结果的判断与分析,相关人员能进行道路桥梁结构完整性的判定,如果存在结构缺陷,利用检测结果还能进行缺陷位置、大小的确定,将相应的缺陷信息反馈给相关人员以后,这些人员能利用这些信息来开展相应的质量处理。

4.2.3 应用难点

当前,虽然超声波检测技术在很多的道路桥梁工程中得到了广泛的应用,但是在具体的应用过程中,管道线路交叉、相邻等问题都会加剧此检测技术的应用难度,当出现这些情况以后,管道线路内可能存在蜂窝麻面、空气,最终会影响检测结果的准确性和可靠性。

4.3 探地雷达检测技术

探地雷达技术下,发射天线能将高频电磁脉冲信号加以传输,在此信号的传输过程中,宽频带短脉冲是主要的传输形式,当发射天线将此种类型的信号于地下传输时,就能被其相应的接收装置所获得。地下雷达脉冲的传输与地面有所区别,会遇到不同介质交界面,在不同的交界面,其传输、反射情况都存在着一定的差异性,其中,部分雷达波的能量会被直接反射到地面上,地面上的接收天线能直接获得这些反射信息。一般情况下,探地雷达检测技术主要是利用地下介质的交界面反射波完成相应的质量检测,浅层或者超浅层质量检测中,可利用此种检测技术,比如,道路桥梁的路面桥面厚度检测、基层密实度检测,就可应用这种检测技术。

4.4 图像检测技术

红外成像技术、激光全息图像摄影技术属于图像检测技术的范畴,前者的技术原理是:不同材料存在导热性能的差异,在检测过程中,能获得道路桥梁内部的红外成像情况,根据其具体的成像情况分析道路桥梁的不同位置所存在的质量变化,进而根据异常信息判定缺陷位置;后者的技术核心是全息摄影,此技术下能产生全面的数据与信息,数据存在波动,其技术优势体现在直观性更强、检测更具全面性与可靠性方面。

4.5 频谱分析技术

波在不同介质中存在传播频率的区别,而频谱分析技术正是以此特性为基础。在频谱分析技术的应用过程中,用力锤反复冲击路面,在冲击过程中需保持垂直进行,而在此冲击过程中,能够在路面结构上形成瞬时的垂直冲击力,以振源为中心的瑞雷面波,这些波的频率存在或大或小的区别,在一定的力的作用下,将会逐步被传输于地表四周。在力的作用过程中,对力锤重量的调节、锤头的选择极为重要。

4.6 激光检测技术

激光检测技术的优势明显,在具体的应用过程中,需严格遵守相应的施工操作规范。激光存在光强变化,而这种变化将会对光电流造成较大的干扰,二者之间存在着正向变化的关系,随着光强的增强,光电流也逐步增大。路基路面的检测过程中,激光检测技术能够进行纹理深度、平整度与距离的检测。

结束语:

在道路桥梁的工程建设阶段,检测工作一直发挥着十分重要的优势,施工的质量与使用情况也都直接与检测结果相关,因此,我们必须重视检测技术的发展。无损检测技术在道路桥梁方面的应用,不仅仅能够保证道路桥梁工程的质量,有效地延长工程使用时间,有着十分积极的建设意义。

参考文献:

[1]徐丽丽,无损检测技术在水利工程质量检测中的应用[J]. 建材与装饰. 2018

[2]张盛,道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析[J]. 工程技术研究. 2015