橋梁健康檢測的方法探析

1、橋梁健康檢測的方法探析 橋梁健康檢測的方法探析 摘 要 根據(jù)工程質(zhì)量保證和科學(xué)養(yǎng)護(hù)管理的需求，本文針對橋梁健康情況的檢測簡述了常用的檢測方法，由此分析結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)、評估結(jié)構(gòu)的可靠性，為橋梁的管理與維護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù)。 關(guān)鍵詞 橋梁；檢測；方法 中圖分類號U44 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708119-0192-02 1 橋梁工程健康檢測的需求 1.1工程建設(shè)質(zhì)量保證的需求 在今后一個時期，公路建設(shè)將保持高速開展，質(zhì)量是公路建設(shè)中永恒的主題。為了加強公路施工質(zhì)量管理，工程建設(shè)實行“政府監(jiān)督、社會監(jiān)理和企業(yè)自檢的質(zhì)量保證體系，主要手段根據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行試驗檢測，以確保監(jiān)督、監(jiān)理和自檢工

2、作的有效實施。 1.2科學(xué)養(yǎng)護(hù)管理的需求 隨著公路大規(guī)模建設(shè)的開展，橋梁數(shù)量增長很快，由于使用荷載、環(huán)境因素以及結(jié)構(gòu)本身缺陷等的作用，橋梁使用性能衰退、結(jié)構(gòu)平安與耐久性降低，致使橋梁適應(yīng)性缺乏，甚至出現(xiàn)平安事故。而通過先進(jìn)、適用、有效的方法對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的試驗檢測與診斷評定是對橋梁進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理，科學(xué)維修加固的重要手段。 2 橋梁健康檢測的常用方法 2.1 混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測 應(yīng)用物理學(xué)、現(xiàn)代材料科學(xué)、電子技術(shù)和計算機科學(xué)的開展為無損檢測技術(shù)提供了現(xiàn)代化的測試工具，無損檢測技術(shù)具有以下特點和優(yōu)勢：1混凝土強度無損檢測方面：混凝土強度無損檢測方面一般包括混凝土強度的回彈法檢測以及采用兩種

3、以上方法進(jìn)行多參數(shù)的綜合強度測定，即所謂綜合法；2混凝土內(nèi)部缺陷的無損檢測方面：超聲脈沖法是目前最常用的缺陷檢測方法，進(jìn)行接收波形的信號分析和超聲脈沖輻射高速自動檢測。混凝土內(nèi)部缺陷由于很難用肉眼或者其他工程工具進(jìn)行測定，采用超聲波進(jìn)行測定；3隨著結(jié)構(gòu)功能的多樣化對混凝土性能的要求也超出了抗壓強度、缺陷等傳統(tǒng)質(zhì)量指標(biāo)，為適應(yīng)這種需要，無損檢測技術(shù)的使康領(lǐng)域也已擴展到其他性能方面。滲透法就是一種，它以混凝土阻止液體或氣體滲透的育幼來間接反映混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。用中子散射法及微波吸收法測試混凝土的含水率，用中子活化法測定混凝土的水泥含量等。 2.2混凝土結(jié)構(gòu)半破損檢測 混凝土結(jié)構(gòu)半破損檢測是以不影

4、響構(gòu)件的承載能力為前提，在構(gòu)件上直接進(jìn)行局部破壞性試驗，或直接鉆取芯樣進(jìn)行破壞性試驗。其優(yōu)點是以局部破壞性試驗獲得混凝土強度，因而較為直觀可靠。缺點主要表現(xiàn)在：造成結(jié)構(gòu)物的局部破壞，需進(jìn)行修補，因而不宜用于大面積的全面檢測?；炷两Y(jié)構(gòu)半破損檢測的主要方法：鉆芯法、拔出法、射擊法。目前使用鉆芯設(shè)備有百米鉆機。 2.3鋼結(jié)構(gòu)無損檢測 2.3.1檢測焊縫內(nèi)部缺陷的無損探傷方法 焊縫的超聲波探傷方法，焊縫按其接頭形式可以分為對接、角接、T形接頭、搭接四種。在鋼結(jié)構(gòu)焊縫探傷中，主要是對接。對接焊縫超聲波探傷有三個探傷等級。A級，采用一種角度的探頭在焊縫的單面單側(cè)進(jìn)行探傷，不要求檢驗焊縫的橫向缺陷。當(dāng)母材

5、厚度大于50mm時，不得采用此種方法。B級，原那么上采用一種角度的探頭從焊縫的單面兩側(cè)進(jìn)行焊縫全截面探傷，母材厚度大于100mm時，應(yīng)從焊縫兩面兩側(cè)進(jìn)行探傷，條件允許時應(yīng)作焊縫橫向缺陷探傷。C級，至少要采用兩種角度的探頭，從焊縫的單面兩側(cè)進(jìn)行探傷，并作兩種探頭角度和正、反兩個方向的焊縫橫向缺陷探傷。 2.3.2焊縫的射線探傷方法 焊縫的射線探傷方法，為了使射線拍片探傷取得成功，必須處理好射源工作和膠片三者之間幾何布置。射線拍片探傷的幾何布置可分為單壁單透照、雙壁單透照、雙壁雙透照和全向透照和全景周向透照四種。把工件的待探傷部位旋轉(zhuǎn)到射源與膠片之間，射源與工作板部位之間保持一定距離，膠片那么緊緊

6、地與工件緊貼在一起。能采用這種布置方式的首要條件是：在作為工件正面使用上方必須能放置射源，并在射源與工件之間沒有其他障礙物；在工件的反面上能夠貼上膠片。適用于密封的腔型工件以及外徑大于89mm，內(nèi)壁無貼片條件的筒形工件。在這種探傷中，射線必須透過雙層壁厚而對貼有底片的一側(cè)進(jìn)行拍片探傷。這種布置適合直徑小于89mm的管子以及有相似情況的工件。射線透過雙層壁，對上壁和下壁同時進(jìn)行拍片探傷。把膠片貼在圓形工件的整個外圓外表上，而射線源放置在內(nèi)孔中心上的一種透照方法。 2.3.3檢測焊縫外表缺陷的無損探傷 檢測焊縫外表缺陷的無損探傷，磁粉探傷被廣泛地應(yīng)用于探測鐵磁材料。磁粉探傷的根本原理是：當(dāng)鐵磁材料

7、被磁場強烈磁化以后，如材料外表或近外表存在與磁化磁場方向垂直的缺陷，即會造成局部磁力線外溢形成漏磁場。假設(shè)在漏磁場處施加磁粉或磁懸液，漏磁場對磁粉產(chǎn)生吸引，顯示缺陷的痕跡。磁粉探傷檢測材料外表的靈敏度最高，隨著缺陷埋置深度的增加，其檢測靈敏度迅速降低。另外磁粉探傷僅適用于檢測鐵磁性材料的外表和近外表的缺陷，而不適用于奧氏體不銹鋼、鋁鎂合金制件的外表和近外表缺陷的檢測，這類材料中的外表缺陷只能使用其他探傷方法進(jìn)行檢測。 2.4預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)檢測 高速路頻現(xiàn)塌陷的事故給路橋建設(shè)者敲響了土程質(zhì)量的警鐘，而對于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的檢測及監(jiān)理單位，如何選擇無損檢測儀器去檢測從而把好質(zhì)量關(guān)也成為他們所考慮

8、的重點。預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土相比，具有其特殊性，它是依靠張拉力筋建立具有內(nèi)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力筋成為結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵受力部件，它的有效或失效直接關(guān)系到預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的平安、適用與耐久，工程實踐說明，由于預(yù)應(yīng)力筋的嚴(yán)重?fù)p壞而引起的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的破壞是不可挽救的 2.5橋梁荷載試驗方法 橋梁荷載試驗是檢驗橋梁結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)或?qū)嶋H承載能力的一種試驗手段。國內(nèi)老橋的橋梁設(shè)計荷載等級偏低，難以滿足現(xiàn)今交通的需要，為了加固、改建，通過試驗檢測確定橋梁的實際承載能力。 橋梁的靜載試驗的根本內(nèi)容包括全橋、橋梁構(gòu)件試驗時的各種加載方式、測點布置的原那么、儀器的選擇和配套使用、實測數(shù)據(jù)處理等。橋梁的動

9、載試驗首先要分清結(jié)構(gòu)動力特性，主要是自振頻率、震型和阻尼比這三個參數(shù)和動力響應(yīng)之間的區(qū)別。橋梁結(jié)構(gòu)動力特性測試，重要的是測振儀器系統(tǒng)的頻響特性以及多通道儀器之間的相對關(guān)系。實橋環(huán)境隨機振動法已日趨成熟，該方法的理論根底是“隨機過程和“隨機振動信號處理和分析。 3 結(jié)論與建議 橋梁設(shè)計施工理論和施工技術(shù)的迅速成長促進(jìn)了橋梁大型化開展趨勢，橋梁跨度的不斷伸長也要求更高層次橋梁檢測與評估工作的配合。橋梁結(jié)構(gòu)健康檢測測不只是傳統(tǒng)的橋梁檢測技術(shù)的簡單改良，而是運用現(xiàn)代傳感與通信技術(shù)，實時監(jiān)測橋梁運營階段在各種環(huán)境條件下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)與行為，獲取反映結(jié)構(gòu)狀況和環(huán)境因素的各種信息，由此分析結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)、評估結(jié)構(gòu)的可靠性，為橋梁的管理與維護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù)。通過分析，主要可以得到以下結(jié)論：橋梁檢測能夠?qū)蛎嫦禈?gòu)造、上部結(jié)構(gòu)以及橋梁破損的程度進(jìn)行詳細(xì)的測