王紅偉
摘要:道路工程建設步伐的加快使我國的檢測行業相應也得到很大發展,作為交通運輸業系統中不可分割的整體,道路和橋梁的質量好壞直接影響整條道路的質量和運營的安全。道路橋梁建設質量直接影響其使用壽命,按照設計的標準、施工資料和規范,對道路橋梁的施工質量進行檢測是十分重要的,因此加強道路橋梁檢測技術的研究有一定必要性。
關鍵詞:道路橋梁; 檢測; 技術分析
前言:隨著我國道路橋梁的蓬勃發展,道路橋梁的數量也在在逐漸增多,然而隨著時間的推移,道路橋梁經過較長時間的服役,出現眾多的破壞現象,例如結構的老化,出現人為的破壞,道路橋梁的承載力受到了更多的挑戰,有些甚至成為了危路或者危橋,這種局面嚴重影響了公路交通運輸的通暢性,對我國經濟的發展產生了相應的阻礙作用,甚至嚴重威脅著人民群眾的生命和財產安全。因此需要積極做好相應的道路橋梁的維護和檢測工作,傳統的檢測方法已經很難適應現在日新月異的技術發展現狀。大量的新材料,新工藝以及新結構形式更多的運用在道路橋梁的建設過程中,為了充分保證橋梁結構的使用安全性,相應的橋梁檢測工作顯得尤為重要,本文將對相應的道路橋梁施工檢測工藝進行闡述。
一、道路橋梁安全檢測的現實意義
由于我國的基本設施建設的起步較慢,我們參照發達國家的經驗來看,橋梁養護的水平如何將直接影響橋梁是否能夠安全的服役運行。為此,交通部特地立項開展橋梁管理系統的研究工作,并且最終形成了我國公路橋梁的管理系統,其系統主要原理是根據橋梁維護工程師的定期檢查,來確定評分,當然評分的依據將主要是以項目的結構和構建來確定。最終通過數據分析來給各個橋梁和道路進行等級評定,并依此作為養護的策略制定的依據。也因此我們可以看出如何確定準確的、可靠地,大量數據是其關鍵。但是現有的橋梁定期檢查方法并不能滿足我們的需要,這就有可能導致重大的事故的發生,從而造成大量的人員、財產的損失。
在道路橋梁建設項目中,由于工程材料本身的不足,以及在工程的結構設計、項目施工中出現一些失誤在所難免,道路橋梁竣工后的質量鑒定成為業主關注的重要問題。另外,一些多年前建成運營的道路橋梁工程,在負荷若干年后也需要對其安全性進行檢測。道路橋梁施工質量的不合格和運營后檢測預警的不及時,一方面增加了道路橋梁日后的維修保養成本,讓國家和地方政府背上沉重的財政負擔;另一方面極容易發生橋毀人亡的慘劇。近年不斷出現的大橋垮塌事故就是運營后檢測預警不及時最好的例證。因此,加強道路橋梁的安全檢測工作具有重要的現實意義。
二、道路橋梁施工檢測技術
1、外觀檢查
通過外觀的檢查可以分析判斷橋梁病害產生的原因。外觀檢查通??梢愿鶕蛐痛_定調查的要點,如梁橋的檢查要點有:跨中部位的裂縫、撓度;端部的斜裂縫;主梁連接部位的狀況;構件的外觀質量等等。拱橋的檢查要點有:拱圈拱頂裂縫、墩的位移等等。
橋梁從總體上可以分為上部結構、下部結構、附屬結構。上部結構在梁式橋中主要是指主梁;下部結構包括橋墩、橋臺、基礎與承臺、樁等;附屬結構有橋面鋪裝、欄桿、伸縮縫等。每個部位都有其自己的受力特征,病害也有一些共性,如果出現的不是常規病害,應當仔細研究找出病因。
2、內部缺陷檢查
混凝土構件中常見的缺陷有裂縫、蜂窩、空洞、剝落、鋼筋侵蝕和環境侵蝕等。有些缺陷僅靠外觀檢查難以發現,還需要借助其他的方法進行檢測。目前,常用的無損檢測法主要有雷達檢測技術和聲波檢測法。超聲波脈沖速度法可檢測焊縫、鋼材以及混凝土中存在的空洞、裂縫、夾渣、火災損傷等。
3、材料特性檢查
到目前為止,最基本、使用最廣泛的橋梁建筑材料是鋼筋和混凝土。鋼材的強度一般以設計、施工有關資料為依據。當懷疑鋼材質量有問題時應采取必要的措施截取試件進行材料試驗。
(1)混凝土強度測定
混凝土的強度會隨著時間的推移產生一些變化,比較大的橋梁通常會有同期的試塊用以確定強度。
對于沒有試塊的橋梁,目前測試方法主要有回彈法、超聲波法、貫入法、斷裂法、取芯樣試驗法等?;貜椃ā⒊暡ǚㄒ约熬C合法屬于非破損測試方法,應用較廣泛。
(2)鋼筋銹蝕的評價技術
混凝土的密實度、滲水性、含水量、含氯鹽量、碳化深度、保護層厚度不足和開裂等缺損,是導致鋼筋銹蝕的諸多因素;反之,鋼筋銹蝕又促使混凝土進一步破損。通過簡單的外觀檢查、敲擊檢查可以檢測程度較重的鋼筋銹蝕現象。
4、結構性能狀況檢測
當橋梁不能獲得詳細資料時,需要通過靜力或動力試驗進行檢測,準確地反映結構受力性能狀況。常用的結構性能檢測方法有靜力試驗與動力試驗兩種。
傳統的無損檢測技術得到了較大的發展,目前已有超聲檢測、紅外檢測、自然電位檢測、沖擊回波檢測、磁試驗或X射線檢測、光干涉、脈沖雷達、振動試驗分析等。傳統的檢測方法一般可以對橋梁的外觀及部分結構特性進行監測,雖然可以對橋梁局部關鍵構件、節點進行較為合理的損傷判斷,但是難以全面反映橋梁的整體健康狀況,對于橋梁結構的安全度、剩余壽命難以做出系統評估。一種比較現實的損傷檢測方法可能是綜合整體損傷定位與局部細化檢測兩種手段的技術。
5、橋梁的檢測定位方法
(1)在橋梁檢測中 ,模型修正法主要是將實驗結構的振動反應記錄和先前的模型計算結果進行比較,然后利用直接或間接測知的模態參數、相關加速度時程記錄以及頻響函數等進行條件優化約束,以此來不斷地修正模型中的剛度以及相應的質量信息,最終通過結構變化的信息來實現橋梁結構損傷的判別與定位。
(2)指紋分析方法,就是在橋梁檢測中,尋找與其結構動力特性有關的動力指紋,并且通過相應指紋的變化情況來判斷橋梁結構的真實狀況。在線監測中,最易獲得的模態參數是頻率,而且所獲得的參數的精度非常高。因此,檢測人員可以通過監測頻率的變化這種方式來識別結構破損情況,這種方式操作起來也是比較簡單的。
三、道路橋梁在使用中存在的問題
1、在道路橋梁實際運營一段時間以后,出現了比較嚴重的病害,在很大程度上影響了橋梁的承載能力。
2、工程建設時橋梁施工質量比較好,實際運營情況也良好,但是一段時間后不能滿足承載需求。
3、缺乏科學的設計,工程規劃不明確。
4、橋梁施工質量比較差 ,沒有達到工程設計的要求。
5、對于一些特大橋梁的檢測工作存在檢測不到位的現象,而這種類型的橋梁也需要較高的檢測技術。
四、國外比較先進的橋梁檢測技術
1、橋面板檢測系統,這個檢測系統包括雙帶遠結外熱成像系統以及地面滲透雷達系統。
2、橋梁測試與健康監測系統,該系統包括進行全橋檢測的無線電發送,運用分式全球定位系統對橋梁變形進行測量,運用用鋼傳感器對橋梁的超載系數進行檢測等。
3、疲勞裂紋探測和評估系統,該系統包括測橋梁裂紋磁分析儀系統、便攜式聲發射系統、熱成像儀系統以及電磁聲發射傳感器等。
4、銹蝕探測與評估技術,它包括了磁漏探測技術、埋入式銹蝕微傳感器以及以磁為基礎的測量系統等。
結束語:道路橋梁的檢測工作既重要又復雜,需要做好多個環節達到一個最優效果。相關的工作人員既要有豐富的現場經驗,還要有科學合理的檢測技術進行檢測。只有做好道路橋梁施工的檢測,才能保證的道路橋梁質量,才能保障人民生命財產的安全。
參考文獻:
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