桥梁无损检测技术
2015-04-08
0引言
随着我国公路建设事业的飞速发展，公路桥梁作为公路工程的重要组成部分，其使用过程的平稳性和安全性是公路交通的关键。近年来，我国的桥梁建设水平逐步提高，桥梁的建设质量也得到了充分的保障。但是在长期的自然环境和荷载作用下，桥梁的结构和构件会产生一定的损坏现象。公路桥梁的检测工作是桥梁养护和维修的重要依据，也是保证桥梁正常使用的基本前提。桥梁的无损检测技术可以在不影响桥梁结构和构件性能的前提下，对桥梁的损伤情况和运营状况进行诊断和评估，从而为桥梁养护与维修方案的制定提供科学依据。
无损检测技术特点及内容
桥梁无损检测技术一般指在不影响桥梁结构的正常使用或结构构件性能的基础上，采用非破坏性手段，通过检测桥梁的某些物理指标以来判定结构或构件性能是否发生改变的检测方法 相比较于其它的一些常规检测方法，无损检测技术具有一下特点和优势
(1) 属于非破坏性试验，对结构或构件的受力( 正常使用) 性能不产生任何影响
(2) 可经行全方位检测，无需二次修复处理，检测方法经济实用，快捷方便
(3) 可对混凝土构件内外部缺陷( 孔洞开裂碳化和钢筋锈蚀等) 进行全面检测
(4) 可用于大型建筑或使用年限已很长的危险建筑进行检测和鉴定
(5) 检测仪器简单，易操作
桥梁无损检测的常规内容有: 混凝土的强度局部缺陷( 孔洞开裂等) 检测; 内部钢筋的数量位置保护层碳化及钢筋锈蚀情况的检测; 混凝土裂缝开展情况及其它耐久性指标检测; 桥梁结构变形的常规性检测.
无损检测技术
传统的无损检测技术得到了较大的发展,目前已有光纤传感检测技术、超声检测、探底雷达检测技术、声发射、红外检测、声发射、等。
光纤传感检测技术
此项技术通过利用光纤对某些物理量的特殊敏感性，将不可度量的外部物理量转化成可以直接进行测量的光纤信号技术。光纤应检测技术与传统技术相比具有不受环境因素的限制，绝缘耐高压耐腐蚀，能在各种复杂的环境下良好运行，还 具 有 体 积 小，重 量轻，可做成任意形状的传感器阵列精 度 高实 用 性 强 等 优点，但是价格因素一直是困扰此项技术高速发展的绊脚石。光纤传感器主要用于:桥梁结构的施工监测、既有桥梁结构的工作性状监测、服役时间较长的桥梁结构的损伤检测。
超声波检测技术
原理：① 超声脉冲波在混凝土中遇到缺陷时产生绕射，可根据声时及声程的变化，判别和算缺陷的大小；② 超声脉冲波在缺陷界面产生散射和反射，到达接收换能器的声波能量(波幅)显著减小可根据波幅变化的程度判断缺陷的性质和大小；③ 超声脉冲波中各频率成份在缺陷界面衰减程度不同，接收信号的频率明显降低，可根据接收信号主频或频率谱的变化分析判别缺陷情况；④ 超声脉冲波通过缺陷时，部分声波会产生路径和相位变化，不同路径或不同相位的声波叠加后，造成接收信号波形畸变，可参考畸变波形分析判断缺陷。
此项技术应用瞬间应力波原理为技术依托，通过在结构便面使用器物发生瞬间的机械撞击以产生低频率应力波，并记录传导至结构内部，经断点或接触面反射回来的低频波然后通过对记录的波进行分析，可以较为准确的知道结构内部是否产生损伤，或者损伤的位置，甚至可以大体得知结构内部损伤的大小等信息 由于是通过电波来检测，因此超声波检测技术一般用于桥梁结构的梁板柱及光管混凝土的内部裂缝检测和维护。
探底雷达检测技术
探底雷达技术是利用高频的电磁脉冲波通过宽频带脉冲的形式作用到检测体，根据波在传导过程中所遇介质的不同，对回收波进行分析研究的一种新型检测方法它不仅能准确定位损伤的形状 深度和大小，而且由于操作方面，可以进行大面积区域的检测。 此项技术目前主要用于桥梁面层厚度，基础密实度，含水量和挡土墙的损伤缺陷检测。
声发射( AcousticEmission, 简称AE)
通常桥梁的结构在受到长期荷载作用后，容易发生类似于塑性变形、裂缝等破坏性损伤。这种损伤会不同程度的释放出声波能量，根据这种现象研制的声反射检测器，可以有效的对处于荷载状态下的桥梁材料进行监测和预警； AE技术是根据结构内部发出的应力波来判断内部损伤程度的一种新型动态无损检测方法。它可以在构件或材料的内部结构、缺陷或潜在缺陷处于运动变化的过程中进行检测。
红外热像仪检测技术
红外热像仪可以用于桥面各类病害的检测工作，它是利用红外摄像机所生成的桥面温度图像，来测定混凝土裂层上的热点。混凝土层面上如果存在裂层，这种较薄的充满空气的裂层对温度起到了绝热的作用，就会使其上的混凝土温度快速上升。通过红外热像仪便可把热点的红外辐射转化成图像，从而直观地观察到桥面的温度分布，达到混凝土内部和表面结构的检测目的。红外热像仪具有检测速度快、稳定性高、轻巧灵便等特点。
结论
无损检测技术在桥梁的养护、维修和改造上，发挥了不可忽视的重要作用。虽然我国桥梁的无损检测技术取得了一定的成果，但大多的技术都是由国外引进，要进一步的推广还需要时间。我们必须结合我国国情不断的对技术进行开发和创新，使无损检测技术在我国有更大的发展空间，也为我国的桥梁工程质量提供技术保证。
参考文献
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