綜述道路橋梁檢測(cè)技術(shù)
2016-01-25
引言：
相當(dāng)多的專家認(rèn)為，當(dāng)橋梁使用時(shí)間超過(guò)25年則進(jìn)入了我們所說(shuō)的老化期。據(jù)相關(guān)領(lǐng)域的權(quán)威數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)橋梁大約有40%是屬于“大齡”橋梁的范疇。所以我國(guó)每年花費(fèi)在橋梁結(jié)構(gòu)的日常維護(hù)的費(fèi)用就十分的巨大，比如說(shuō)加固、維修和置換等等等。寰宇四方，各強(qiáng)國(guó)無(wú)疑沒有一個(gè)不是交通大國(guó)，最簡(jiǎn)單的例子就是美國(guó)，因?yàn)橐粋€(gè)國(guó)家的交通建設(shè)直接關(guān)系到，一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和軍事的安全。
1.我國(guó)橋梁檢測(cè)的現(xiàn)狀
由于我國(guó)的基本設(shè)施建設(shè)的起步較慢，我們參照發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，橋梁養(yǎng)護(hù)的水平如何將直接影響橋梁是否能夠安全的服役運(yùn)行。為此，交通部特地立項(xiàng)開展橋梁管理系統(tǒng)的研究工作，并且最終形成了我國(guó)公路橋梁的管理系統(tǒng)，其系統(tǒng)主要原理是根據(jù)橋梁維護(hù)工程師的定期檢查，來(lái)確定評(píng)分，當(dāng)然評(píng)分的依據(jù)將主要是以項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)和構(gòu)建來(lái)確定。最終通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)給各個(gè)橋梁和道路進(jìn)行等級(jí)評(píng)定，并依此作為養(yǎng)護(hù)的策略制定的依據(jù)。也因此我們可以看出如何確定準(zhǔn)確的、可靠地，大量數(shù)據(jù)是其關(guān)鍵。但是現(xiàn)有的橋梁定期檢查方法并不能滿足我們的需要，這就有可能導(dǎo)致重大的事故的發(fā)生，從而造成大量的人員、財(cái)產(chǎn)的損失。
1.1道路橋梁在使用中存在的問(wèn)題
A存在的問(wèn)題主要有缺乏科學(xué)的施工設(shè)計(jì)，并且工程規(guī)劃也不是太明確。
B最主要的問(wèn)題還是不少的橋梁施工的質(zhì)量較差達(dá)不到要求，甚至有些就沒有按照工程設(shè)計(jì)來(lái)做。
C不少的道路橋梁道路在實(shí)際運(yùn)營(yíng)了一段時(shí)間后，出現(xiàn)較嚴(yán)重的損害，因此在很大程度上限制了橋梁的承重。
1.2道路橋梁檢測(cè)的準(zhǔn)備工作
因此，我們有必要在進(jìn)行檢測(cè)前做好全面而細(xì)致的前期準(zhǔn)備工作，比如我們?cè)诠ぷ髦兴褂玫母黜?xiàng)檢測(cè)器材，和相應(yīng)的計(jì)劃安排。除了這一條之外我們還需要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)男畔⑹占?。像什么工程設(shè)計(jì)資料，和相對(duì)應(yīng)的維修，加固及項(xiàng)目施工資料等等。
2.目前關(guān)于道路橋梁檢測(cè)的幾種常用的方法
2.1工程內(nèi)部缺陷檢測(cè)
所謂的工程內(nèi)部缺陷檢查是指檢測(cè)混凝土構(gòu)件中常見的空洞、剝落、裂縫、蜂窩、鋼筋侵蝕和環(huán)境侵蝕等缺陷。這其中的有些缺陷單看靠肉眼的外部觀察是很難發(fā)現(xiàn)的，這種情況下就需要我們借助其他的手段來(lái)進(jìn)行甄別通常我們將采用無(wú)損鑒別的方式來(lái)進(jìn)行。目前常用的無(wú)損檢測(cè)法主要有雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)和聲波檢測(cè)法。超聲波脈沖快速法可檢測(cè)到焊縫、鋼材以及混凝土中存在的裂縫、夾渣、空洞、火災(zāi)等外部檢測(cè)不出來(lái)的問(wèn)題。
2.2項(xiàng)目結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)與評(píng)價(jià)
無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展以及有了不少的念頭了，我們傳統(tǒng)弄的檢測(cè)技術(shù)主要是超聲檢測(cè)、聲發(fā)射、自然電位測(cè)、聲發(fā)射、紅外檢測(cè)等等，當(dāng)然這些傳統(tǒng)的檢測(cè)分析方法也得到了進(jìn)一步的發(fā)展和提高，雖然也能得到較為合理的分析判斷，但是任然不能對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行一個(gè)全面的性能評(píng)估，此時(shí)為了更高的數(shù)據(jù)要求我們會(huì)采用較為先進(jìn)的局部細(xì)化檢測(cè)和綜介整體損傷定位檢測(cè)法。
當(dāng)我們對(duì)橋梁或者道路無(wú)法獲得詳細(xì)的資料時(shí)，此時(shí)我們可以借用動(dòng)力或靜力試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)，這樣可以正確的反應(yīng)出項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)受力的情況，我們現(xiàn)在常用的結(jié)構(gòu)性能的檢測(cè)方法是動(dòng)力試驗(yàn)加靜力實(shí)驗(yàn)。
2.3外觀檢查發(fā)
首先外觀檢查發(fā)并不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的看看了事的，我們對(duì)道路橋梁進(jìn)行外觀檢查是要分析出橋梁病害發(fā)生的原因的。因此我們要做的第一件事就是根據(jù)橋型確定相對(duì)應(yīng)的檢查要點(diǎn)。一般的橋梁的檢查要點(diǎn)是:跨中的端部的斜裂縫、構(gòu)建的質(zhì)量裂縫和撓度、外觀以及主梁連接部位的狀況。
幾乎所有的橋梁結(jié)構(gòu)都可以總體上可分為上部、下結(jié)構(gòu)、附屬結(jié)構(gòu)，這樣三大塊。在梁式橋中，橋梁的附屬結(jié)構(gòu)包括伸縮縫、欄桿和橋而鋪裝等。橋梁的上部結(jié)構(gòu)主要是指主梁;下部結(jié)構(gòu)這一版包括基礎(chǔ)與承臺(tái)、橋臺(tái)、樁和橋墩等;雖然它們每個(gè)部位都有自己的特有的受力特征，但是發(fā)生的病害卻常常也存在著一些共性，如發(fā)現(xiàn)是常規(guī)病害，我們應(yīng)當(dāng)對(duì)其仔細(xì)的研究以找出病因，切不可盲目判斷。
2.4項(xiàng)目的材料特性檢查
隨著現(xiàn)在建筑領(lǐng)域的的工藝的不斷翻新，和橋梁設(shè)計(jì)的多樣性的發(fā)展。使得越來(lái)越多的材料被運(yùn)用到橋梁的建設(shè)中，當(dāng)然最基本和使用范圍最大的依然是鋼筋和混凝土的使用。但是這些材料也有老化和損傷的情況。我們也有相關(guān)的檢測(cè)方法，對(duì)于大型的橋梁我們常用試塊來(lái)確定其強(qiáng)度，但是對(duì)于那些沒有試塊的橋梁我們則常用取芯試驗(yàn)法、超聲波法、斷裂法、回彈法、貫入法等檢查手段來(lái)確定，這其中的綜介法、回彈法、超聲波法為非破損檢測(cè)法，所以應(yīng)用的比較廣泛。
3.道路無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的概要
無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用和其它技術(shù)一樣是需要進(jìn)行研究，開發(fā)和利用的。因此對(duì)于道橋工程無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究開發(fā)應(yīng)用是一個(gè)較新的領(lǐng)域，需要我們?cè)谄鋺?yīng)用領(lǐng)域中小斷開拓，解決許多急待解決的問(wèn)題。這些問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)因其特有的優(yōu)勢(shì)，在道路橋梁工程和其他領(lǐng)域的應(yīng)用是有必要進(jìn)行專門的研究的。也正因?yàn)樵擃I(lǐng)域相對(duì)而言是比較新的，也就需要我們?cè)谄鋺?yīng)用領(lǐng)域中進(jìn)行小步開拓，研究解決問(wèn)題的方法。這些問(wèn)題主要集中在一下的額這么幾個(gè)方面：
a.利用遠(yuǎn)紅外線成像技術(shù)來(lái)檢測(cè)道橋結(jié)構(gòu)的損傷方面的研究;
B.使用微波技術(shù)對(duì)項(xiàng)目工程的疲勞裂紋進(jìn)行探測(cè)和定量分析等;
c.利用超聲波檢測(cè)技術(shù)來(lái)確定項(xiàng)目的基密實(shí)度及其平整度等。
d擋土墻埋至深度和路線橫斷而設(shè)計(jì)中土石方比例的檢測(cè)技術(shù)的研究和開發(fā);
e路線勘測(cè)設(shè)計(jì)中用探地雷達(dá)來(lái)測(cè)量擋土墻埋至深度的檢測(cè)技術(shù)的研究和開發(fā);
f.運(yùn)用GPS定位技術(shù)來(lái)測(cè)量橋梁變形，對(duì)橋梁超載檢測(cè)的TRIP鋼傳感器進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)測(cè)等;
無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一門多學(xué)科綜合的應(yīng)用技術(shù)，是建立在基礎(chǔ)學(xué)科之上的交叉應(yīng)用。大家只有從基礎(chǔ)理論不斷的學(xué)習(xí)，才能逐步的完善和發(fā)展?？梢赃@么說(shuō)是先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶。其間接的促進(jìn)了工業(yè)以及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，從某種意義上來(lái)講，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以作為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展程度高低的一個(gè)指標(biāo)。
4.道路橋梁檢測(cè)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
目前這一領(lǐng)域的最新技術(shù)研究是開展增強(qiáng)土木結(jié)構(gòu)（NDE）技術(shù)的應(yīng)用。主要有這么幾個(gè)方面:
1)先進(jìn)的橋梁測(cè)試和健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)主要包括整個(gè)大橋的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)線發(fā)送和精確的差分式全球定位系統(tǒng)(GPS)的應(yīng)用主要領(lǐng)域是測(cè)量橋梁變形等。
2)先進(jìn)的銹蝕探測(cè)和評(píng)估技術(shù)的研究，該領(lǐng)域主要包括埋入式銹蝕傳感器的研究和應(yīng)用、磁漏探測(cè)技術(shù)的研究和應(yīng)用以及以磁為基礎(chǔ)的基礎(chǔ)設(shè)施的測(cè)量系統(tǒng)的開發(fā)。
3)先進(jìn)的疲勞裂紋探測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)，該領(lǐng)域主要包括用新型超聲波來(lái)測(cè)橋梁裂紋和磁分析儀系統(tǒng)和最近比較熱門的無(wú)線應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)、利用微波技術(shù)來(lái)探測(cè)和定量分析的熱成像系統(tǒng)、便攜式聲發(fā)射系統(tǒng)。在設(shè)別和傳感器上這是無(wú)源疲勞荷載測(cè)量設(shè)備和電磁聲發(fā)射傳感器等。
5.結(jié)語(yǔ)
他不但需要相關(guān)的工作人員有豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，更需要我們的而工作人員有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)來(lái)不斷的充實(shí)自己的領(lǐng)域技術(shù)，從而不斷的學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外的最新檢測(cè)方法，只有這樣我們才能保證我們的道路和橋梁的工程質(zhì)量。
