道路与桥梁工程检测技术探讨

近年来，随着公路工程建设步伐的加快，我国的试验检测行业得到了很大发展，但其受重视程度仍然不高，致使一些重大工程事故的发生。再者就是我国经济的快速发展，在公路桥梁上行驶的超重车和大吨位车越来越多，桥梁受压能力不够会给人们的生活乃至生命造成威胁。因此，公路桥梁建设质量是影响其使用寿命关键因素，按照设计标准和施工资料以及规范作对公路桥梁的施工质量进行检测是保证质量的关键环节。所以加强公路桥梁检测技术的研究有一定的必要性。1、公路桥梁检测的原因公路桥梁检测的原因：第一是公路桥梁的质量满足要求，但是要求进一步提高它们的承载力;第二是公路桥梁的施工质量不符合规范要求，同时与公路桥梁的设计要求也有差距;第三是为了获得更丰富的相关资料，公路桥梁需要进行超设计标准的检测；第四是公路桥梁没有充分的设计和施工资料作为质量检测依据;第五是公路桥梁在竣工试用一段时间以后发现了较为严重的病害和质量隐患，对其承载力有重要影响。另外，还有就是一些短期的检测工作已经难以满足现在大型公路桥梁的长期的安全运营和使用的质量要求，故需要对它们进行更长时期的检测和健康监护。2、公路工程试验检测工作的重要性⑴公路工程试验检测工作集试验检测基本理论、测试操作技能和公路工程相关学科的基础知识于一体，涉及工程参数、施工质量控制、工程验收评定、养护管理决策等方方面面；⑵公路工程试验检测工作能对新技术、新工艺及新材料进行及时、有效地试验检测和研究，鉴定其是否符合国家标准和设计要求，为完善设计理论和积累施工工艺实践资料，以及推广和应用新材料、新工艺、新技术作贡献。⑶公路工程试验检测工作是合理控制并科学评价施工质量的有效方法，是评价工程质量缺陷、鉴定和预防工程质量事故的有效手段。通过试验检测工作，为质量缺陷或质量事故判定提供实测数据，以便准确判定事故性质、范围和程度，合理评价事故损失，明确责任，从中总结经验教训。⑷公路工程试验检测工作能对各种施工原材料、半成品或成品进行鉴定，检测其质量是否符合国家质量标准、试验规范及设计文件的要求，以此作为判定是否接收材料的依据。这对于合理应用材料，为企业取得良好的经济效益打下坚实的基础。3、公路桥梁检测的主要措施3.1、静载试验。公路桥梁的静载检测技术，以检测目的为基础获取主要数据，公路桥梁是一个整体，所以在对其进行检测不能涉及到各个方面。桥梁的静载试验首先要针对桥梁的竖向挠度、侧向挠度以及扭转变形三个方面进行重点检测；其次要对控制截面的应力分析时得出的数据进行记录，同时总结出最大值和桥梁发生的偏载特性；第三是要对支座的伸缩量和转角改变程度、支座的沉降量以及墩顶相对位移进行检测；第四要认真仔细的找出运营桥梁的表面是否有裂缝出现，如果通过检测发现有初始裂缝出现就要记录试验所施加的加荷载，并且对于裂缝出现的位置、裂缝发展的方向、长度、宽度以及卸载后裂缝发生闭合情况等相关资料要保证全部详细记录。3.2、动载试验。桥梁动载试验，指通过对桥梁本身施加一定的附加振动力，使得桥梁产生共振，并对桥梁回馈的振动信号进行检测和记录，进而得出相应的检测桥梁的结构频率，了解桥梁的基本结构情况和工作水平和状态。动载试验是最基础的动力检测方法，它以应用振动理论和试验为基础，对桥梁运营时的震动问题进行检测的主要方法。主要包括桥梁动力特性检测、动载响应的试验等。3.3、公路桥梁的混凝土强度、质量检测目前，对混凝土的强度进行检测的主要方法有超声回弹综合法、散射法、钻芯法、Windsor探针贯入法等。不同的检测方法以不同的原理为支撑，而且检测结果和要求也各自不同，但是无论使用哪种方法，在检测前都要对各方面因素进行综合考虑。而对于公路桥梁的混凝土质量检测，主要为为BCT桥梁CT技术。BCT桥梁CT基础是通过声波在混凝土中的速度来测定混凝土的密度和均匀性等参数的，进而来了解桥梁结构中的混凝土质量和出现的损害程度。声波在混凝土中的传播速度可以被作为混凝土抗压强度的评价指标。而且声波是速度与混凝土的抗压强度呈现正比关系，即声波速度越快，混凝土的抗压强度越强，而且这一结论也被大量的试验和理论研究所验证。另外，BCT桥梁CT技术不仅可以发现存在的问题，还可以作为检测技术来检查处治效果。4、公路桥梁的无损检测技术4.1、雷达与红外热象仪施工检测技术“红外热象仪”是利用一台红外摄像机来产生一幅桥面温度图的。这种温度图象揭示了在阳光照射下混凝土开裂部位对应桥面的“热点”。这种温度较高的“热点”是由于薄的充满空气的空腔就象绝热体一样，使得其上的混凝土的温度上升得更快些而形成的》“雷达”的工作原理是发射短促的电磁脉冲，然后由这些电磁脉冲形成的电磁波可被混凝土中的各种异质界面反射回来而产生回波。雷达回波的交替变化之波形和混凝土发生病害及出现裂缝后状况有密切的对应关系（但解释判读困难）。使用雷达、红外热象仪、激光光学、超声波和其它一些新的技术手段可在一天之内就能准确地测量成百上千公里路面或几十座桥的桥面。4.2、光纤传感器技术对于桥梁施工检测使用的传感器，其原理是当光纤受到拉压的时候，应变发生位置处的布里渊散射光会产生相应的改变。从频率上看，布里渊频移与光纤轴向应变量成正比。通过设备测量采集光纤温度及布里渊频移，进而计算得到桥梁变形情况。纤传感器目前在世界范围内，被广泛应用于测量温度、压力、振动、位移、电场、电流、电压、磁场、水声、液位、流量以及辐射等物理量，超过100种。4.3、无线电施工检测技术这是利用反复的周期性的疲劳荷载可以导致钢桥结构（构件）出现裂缝，这些裂缝以很细微的程度在扩大。裂缝的扩大在（结构）构件表面（层）会伴随着能量的释放，产生出应力波。无线电网络技术可以定量的确定应力波及其准确位置。4.4、自感应施工检测技术感应施工检测技术应用更为广泛，为桥梁各类物理量施工检测而开发的传感器多种多样。如用于测量、定位桥梁中钢筋断裂产生的应力波的加速计。为测量混凝土氯离子含量、钢筋锈蚀、混凝土的导电率的各类小型的可埋置于梁体内部的感应装置。为测量桥梁翼墙位移的位移传感器。该类设备普遍造价低廉，结构简单，性能可靠，可大规模适用于各类新建或在役桥梁。4.5、激光施工检测系统技术通过激光系统可即时测量测点的三维坐标。对普通钢材、混凝土和木材均可良好发挥作用。该系统可以迅速精确地测量任意汽车通过桥梁而产生的变形。通过长期监测还可通过坐标数据的比对分析判断桥梁是否沉降或产生预应力损失。4.6、智能桥梁支座智能支座能通过预制在支座内部的传感器采集桥梁活载和恒载的分布，进而提供分析判断桥梁技术状况的重要依据。支座内设多个用于测量压应变和剪力的光学纤维感应器。4.7、新型传感器国内外开发出多种新型传感器如磁通量传感器、三向加速度计、超声波三向风速仪、光纤光栅温度传感器。结束语目前我国大量早期建设的桥梁进入了病害集中爆发期，桥梁施工检测的工作量大的需求与桥梁施工检测设备不尽完善、功能单一，价格昂贵的矛盾还将长期存在。但是随着我国科技的不断进步和发展以及新型检测设备的不断出现，桥梁检测技术也会越来越成熟。