引言:
隨著我國交通運輸業(yè)的迅速發(fā)展,車輛數(shù)量特別是重型車數(shù)量急劇擴張,造成相當(dāng)一部分現(xiàn)有道路與橋梁長期處于疲于應(yīng)付的狀態(tài),隱藏著極大的安全隱患。因此,在道路與橋梁交付使用之前做好道路與橋梁工程檢測工作,能夠有效地幫助橋梁進行檢定和養(yǎng)護,為后期開展的各項評定工作提供理論和試驗基礎(chǔ)。今年來國家的道路、橋梁經(jīng)常倒塌損壞等問題,有材料使用不當(dāng)?shù)膯栴},也有是技術(shù)的問題。在建成道路橋梁之后要根據(jù)外觀病害分析方法,觀測建筑是否會出現(xiàn)問題。本文關(guān)于道路與橋梁工程檢測技術(shù)做一個簡單的分析和探討。
一、當(dāng)前道路橋梁在使用中常出現(xiàn)的問題
道路橋梁在建成后會因為使用不當(dāng)或者使用年限久遠而產(chǎn)生各種各樣的問題,如果不及時處理就會導(dǎo)致坍塌,也可能造成道路上的物品受到損失,甚至對人身安全造成威脅。那么就具體分析下,造成道路橋梁的病害原因有什么。沒有合理的設(shè)計方案;在施工與技術(shù)上不配合最后工程的施工規(guī)劃不明確,在道路橋梁建成后,會有初期的運行適用階段,這個時候道路橋梁出現(xiàn)比較嚴(yán)重的病害,這在道路橋梁以后的使用中造成很大的損傷,主要也會影響承載能力;在道路橋梁的施工過程中,必須按照規(guī)范執(zhí)行,如果在施工中不規(guī)范,那么施工的質(zhì)量差工程完成也達不到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn),在使用的時候就會容易出事故;有的道路橋梁在建成的時候,感覺工程質(zhì)量很好達到了要求,在運行期間也滿足了建筑的要求,但是在運行一段時間后,就會發(fā)生問題,可能道路橋梁達不到承載的要求;有時候道路有問題,不是后期運行出現(xiàn)的,可能是在道路橋梁建成后進行的檢測工作不到位,有問題的地方而沒有發(fā)現(xiàn)存在安全隱患,在現(xiàn)在這個階段我國的道路橋梁測量水準(zhǔn)與國外還有些差距。
二、道路橋梁工程檢測的方法
1、道路橋梁的靜載試驗
一般而言,道路橋梁靜載實驗主要用于判斷道路橋梁結(jié)構(gòu)的工作性能,判斷其最大承載力,檢測道路橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、可靠性及安全性,通過驗證道路橋梁結(jié)構(gòu)的相關(guān)理論來完善橋梁結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)等等。道路橋梁靜載試驗分為三個階段,即試驗準(zhǔn)備階段、加載試驗及觀測階段和分析總結(jié)測試結(jié)果階段。在試驗準(zhǔn)備階段,首先要綜合考慮以下條件來確定試驗孔(墩、臺),該孔(或墩)工程質(zhì)量較差,病害較多;該孔(墩、臺)的計算受力最不利;該孔(墩、臺)搭設(shè)腳手架或設(shè)置測點時便于操作。確定了試驗孔(墩、臺)之后再進行試驗方案的選定,而試驗方案一般包括試驗?zāi)康募皽y量要求的確定、試驗內(nèi)容的安排、試驗程序的制定、試驗人員的組織和分工、加載和測量方法的判斷、安全措施的選擇等等。加載和觀測階段是道路橋梁靜載試驗的核心,在此階段,要在前期準(zhǔn)備充分的基礎(chǔ)上,依據(jù)先前制定的試驗方案對道路橋梁結(jié)構(gòu)施加試驗荷載,在測試儀表的輔助下進行觀測,通常道路橋梁觀測項目有結(jié)構(gòu)的最大撓度、支座沉降程度、裂縫寬度、結(jié)構(gòu)的最大拉力應(yīng)力和最大壓力應(yīng)力、結(jié)構(gòu)整體的變形程度等等,在觀察后取得試驗一系列數(shù)據(jù)。在試驗的計算分析階段,應(yīng)做好結(jié)構(gòu)撓度的計算、測點應(yīng)力的計算、主應(yīng)力的計算、截面應(yīng)力的計算、殘余變形值的計算以及荷載橫向分布影響線的計算等等;而在試驗的總結(jié)階段則應(yīng)做好試驗資料的分析整理,為橋體結(jié)構(gòu)強度、剛度、抗裂度的進一步研究奠定基礎(chǔ)。
2、橋梁的動載試驗
動載試驗是指采用震蕩方法激起橋跨結(jié)構(gòu)的振動,繼而通過傳感器、放大器和記錄系統(tǒng)記錄下橋梁結(jié)構(gòu)的振型、固有頻率、動力沖擊系數(shù)等物理量,判斷橋梁結(jié)構(gòu)的運營性能和整體強度。對于公路實橋的橋梁結(jié)構(gòu),可以采用讓一輛或多輛滿載重車進行跑車、跳車和剎車試驗來進行檢測;而對鐵路橋的測試則可以采用機車牽引滿載車以不同速度過橋或橋上進行制動的方式。與靜載試驗相比,動載試驗在試驗?zāi)康、方法和?shù)據(jù)分析等方面均有所不同。動載試驗的試驗?zāi)康闹饕菧y定橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率、阻尼特性、振型和結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)等,在測試方法上,主要采用自振法、脈動法等激振方法,通常情況下兩種方法結(jié)合起來使用。
3、道路橋梁的混凝土無損檢測技術(shù)
常用的混凝土無損檢測技術(shù)包括對混凝土強度的無損檢測、對混凝土缺陷的無損檢測及其他性能的無損檢測。對混凝土強度的無損檢測包括半破損法、非破損法、綜合法等方法。半破損法是指采用鉆芯法、射擊法等方法對構(gòu)件直接進行局部破壞性試驗,前提是不能影響構(gòu)件的承載能力。它的特點是直觀性強、可靠性高,缺點是會造成局部損傷,不適用于大面積檢測。與破損法相對應(yīng)的是非破損法,是指在不對混凝土造成任何局部破壞的前提下,以混凝土強度與某些物理量的相關(guān)性為基礎(chǔ),通過相關(guān)關(guān)系分析來推測混凝土的強度。它的特點是測試方便、無需花費大量修補費用,但推測結(jié)果的可靠性受同測物理量的影響程度較大。綜合法指的是運用兩種或兩種以上無損檢測的方法,從不同的角度測定混凝土的強度,該方法主要依據(jù)多項物理參量的測量,在此基礎(chǔ)上建立混凝土強度與這些物理參量的綜合相關(guān)關(guān)系。對混凝土缺陷的無損檢測主要包括超聲脈沖回波法、紅外熱譜法、雷達掃描法、聲發(fā)射法等方法。混凝土的其他性能主要有含水量、滲水性、密實度、碳化深度、含氯鹽量、受凍層深度、水泥含量等等,而這些都是導(dǎo)致鋼筋銹蝕的因素。
三、道路橋梁檢測技術(shù)
1、超聲波檢測技術(shù)。超聲波檢測技術(shù)之所以可以檢測道路橋梁的缺陷問題是因為利用超聲波檢測儀所發(fā)出的聲波在道路橋梁中所表現(xiàn)的傳播速度、波幅、主頻率等參數(shù)進行檢測,這些參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進行對比檢測是否有缺陷。最常用的利用超聲儀器檢測的方法就是穿透測試法雖然很方便但是在使用時有限制,在使用這個技術(shù)進行測試時不能測評隧道混凝土的結(jié)構(gòu)。因為超聲波檢測是利用聲波的穿透進行檢測,而對于儀器能否捕捉到缺陷信號也是這個技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。所以在用超聲波檢測技術(shù)對道路橋梁進行檢測時,常常采用將多測點數(shù)據(jù)進行比較的方式,利用概率統(tǒng)計原理對檢測數(shù)據(jù)進行處理,然后對缺陷狀況進行評估,因此超聲波檢測技術(shù)的直觀性較差為了獲取較高的檢測精度需要進行多點檢測。
2、聲發(fā)射法檢測技術(shù)。由于材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻或者存在不同性質(zhì)的缺陷,局部應(yīng)力的集中會導(dǎo)致不穩(wěn)定的應(yīng)力分布,材料在產(chǎn)生裂縫、發(fā)生塑性變形以及斷裂過程中,會釋放出部分應(yīng)力,使之以應(yīng)力波的形式向四周擴散,即為聲發(fā)射。道路橋梁中的混凝土結(jié)構(gòu)在荷載作用下發(fā)生變形,當(dāng)變形超出設(shè)計要求時,就會出現(xiàn)裂紋,以波的形式釋放能量。運用聲發(fā)射法對道路橋梁進行檢測時,將聲發(fā)射器放置在需要檢測的部位,通過檢測不同位置收到的聲波時間差,就可以明確缺陷的發(fā)生位置。
結(jié)束語
道路橋梁檢測已成為道路橋梁日常管理和維護的重要組成部分。要建立一套道路橋梁試驗的檢測系統(tǒng),實現(xiàn)道路橋梁安全保障的系統(tǒng)化、智能化,不僅要求工作人員擁有豐富的現(xiàn)場實踐經(jīng)驗,同時還要有堅實的理論基礎(chǔ),將理論和實踐相結(jié)合,有效獲取每一項檢測數(shù)據(jù),對橋梁進行準(zhǔn)確評估及時消除安全隱患。