浅谈市政路桥工程检测技术的应用及发展

摘要:随着城市建设的不断发展和进步,交通事业迅速崛起,其中对于公路桥梁试验检测技术及应用受到的关注度越来越高。因为公路桥梁试验检测技术是保障大家在交通中的重要手段之一。本文就公路桥梁试验检测技术的意义、公路桥梁试验检测技术的现状及问题、公路桥梁试验检测技术及应用进行讨论和分析。

关键词:公路桥梁;检测技术

1路桥试验检测的科学意义

路桥建设过程中,工程材料的自然缺陷、工程结构设计、建造和施工的失误难以避免,当路桥建成之后,如何对路桥的实际品质进行鉴定是业主最关心的问题。船舶和汽车等批量生产的机械设备,可以通过破坏性原型试验来检验设计目标的满足程度。路桥等建筑结构属于单件生产,不可能进行破坏性原型试验,因此,非破坏性检验技术受到了特别的关注。巡回目检简单方便,但缺陷也是显而易见的。不仅目检结果因人而异,而且无法对路桥的整体品质作出定量判断。由于对路桥质量目前尚缺乏严格系统的量化检验方法,结果使一些劣质工程得不到及时发现和处理。轻则增加了日后的路桥维修保养成本,使国家和地方财政负担加重;重则很快便发生桥毁人亡的惨剧。因此,研究路桥结构的试验检测方法和技术不仅具有重要的理论价值,而且具有广阔的应用前景。

2公路桥梁在修建和检测中的问题

2.1设计的方案不合理

设计出合理可行的方案是桥梁公路稳定安全的保障,如果忽略了这个因素,就会给桥梁的使用带来一定的安全隐患。比如设计者和技术人员没有明确计算时的受力方向,这样一来就会使桥梁的某个部位受到太大的压力。在使用一段时间后,会出现各种各样的问题。没有注重耐久性一些设计人员的设计的过程中,仅仅只考虑强度而忽视了公路桥梁的耐久性。对于公路和桥梁来说,耐久性的概念和强度是同样重要的。很多技术人员没有对使用年限提出明确的要求和规定,在结构方面也没有进行专业的耐久性设计,这直接影响了施工的质量。检测工作不到位对于一些特大桥梁来说,检测非常的重要,因为大型桥梁通过的车辆和人很多,所以也关系到大部分人的安危。但是在目前看来,我国缺乏对大型桥梁的检测,甚至常常有检测不到位的现象。另外,大型桥梁也需要比较高的检测技术,这对于业主来说也是一个难题。

2.2检测的结果不一致

由于检测仪器不同,所以,检测的结果也不完善,在很多时候,每一次检测的结果和数据都有所不同。比如,在桥梁的试验中,常常使用的是贝克曼梁氏弯沉仪和落锤式弯沉仪,因为贝克曼梁氏弯沉仪对桥梁进行的是静态的测量,所以测量结果会更加接近实际情况。而动态测量则涉及到很多东西,理论十分先进,两种测量方法会产生不一样的效果,这也是实际测量中最容易出现的一个问题。

3公路桥梁检测技术以及应用

3.1对桥梁的整体性能和功能进行鉴定

对试验进行划分,按照受力的状态,可以将其划分为动载试验和静载试验;如果按照试验进行的时间来划分,可以将其划分为瞬间试验和长期试验。如果是静载试验,则要对作用力的大小进行测定,测定的内容包括静荷载、支座反力、推力大小等等;还要对桥梁公路的变形情况进行测定,测定的内容包括挠度、相对位移;最后还要测验局部的损坏情况,比如,桥梁裂纹按照主要承重结构的形式,可以被分为实腹梁桥和桁架梁桥两种类型。所谓的实腹梁桥,它的截面积是由弯矩来决定的,但是弯矩和跨度的平方是呈正比的,在跨度比较大的时候,梁的腹板上的平均法向应力变小,所以材料不能被完全的利用,而跨度也不能做太大。而桁架梁桥则完全不同,桁架梁桥的杆件能承受轴向力,其材料能够被完全的利用,自重很轻,跨越的能力非常大,一般情况下是用于建造一些跨度比较大的桥梁。但是实腹桥梁也有一定的缺点,比如它的构造过于简单,会带来其他的一些问题。

3.2机械检测技术

机械检测的仪器和设备有很多种,比如杠杆、齿轮、弹簧、度盘、指针等等,通过这些部件来对桥梁的构件变化进行感知和检测。另外,机械检测还可以将桥梁的构件变化传输到转换机构和机械测量仪器里面,从而更加准确的对桥梁的情况进行检测。在机械检测技术里面,转换机构能够将传感机构传来的被测量构件的变化转变为长度之变,然后再将其变大或者变小,也或者改变方向。比如,在百分表里面,其齿轮能够对机构的功能进行指示,它是通过转换机构转换为长度,并且将其进行变大、变小,改变方向以后,用一定的形式将其完整的表现出来。

3.3对桥梁的健康进行检测

对桥梁的健康进行检测是为了准确的分析出桥梁的损伤程度,并且对桥梁的使用寿命、强度、工作能力进行完整、合理的评价。同时也对已经投入使用的桥梁设计理论提供可靠而长期的基础,使桥梁的运行更加的安全可靠。对桥梁的健康进行检测,从而将其作为设计验证的参考依据。目前,因为经济快速发展,导致交通量有所增大,这也直接的导致了桥梁的老化,影响了桥梁的使用寿命。在我国现存的比较合理、全面的桥梁检测技术有这样几种,第一种是红外热像仪检测技术,第二种是声探测技术,第三种是光纤传感器检测技术。这些技术能够很好的检测桥梁的健康情况。随着科技的发展和进步,健康检测技术也在随之而不断的发展和深化。

3.4射线检测技术

最后一种叫做射线检测技术,这种射线检测技术同样非常的先进。当桥梁和公路有损伤和缝隙的时候,射线检测技术会发出不一样的红外线,这预示着桥梁的某个部位出现了问题。从某种程度来说,这种检测方法也就是根据物体的红外辐射和材料特性、表面温度等方面的关系,将红外辐射进行转化,转变为热图像。另外,电磁波还可以对桥梁进行检测,比如混凝土中的钢筋和孔道的定位、缺陷等都可以被准确的探测出来。而且它还可以根据测得的电涡流的情况,对桥梁的材料缺陷进行分析。但是,需要注意的是,因为射线有辐射,对人体的伤害非常的大,所以必须采取一定的措施,将检测的仪器进行防护,从而避免射线对人体健康造成威胁。

4路桥试验检测技术的发展趋势和展望

路桥试验检测技术发展至今已经历了3个发展阶段:第一阶段是以领域专家的感官和专业经验为基础的经验检测技术,对检测信息只能作简单的数据处理。第二阶段是以传感器技术和动态测试技术为手段,以信号处理和建模处理为基础的现代检测技术,在工程中已得到了广泛的应用。近年来,为了满足大型复杂结构的试验检测要求,检测技术进入了以知识处理为核心,数据处理、信号处理与知识处理相融合的第三发展阶段--智能检测技术阶段,智能化正成为路桥试验检测的主流。根据目前的发展未来大型路桥试验检测的研究发展方向主要体现在以下几方面:

(1)开发和应用以无线通信技术为手段的数据采集系统。开发能适用于交通荷载、风荷载及定点测试荷载的传感器最优布设技术:能更方便、快速、准确地采集需要的数据。

(2)自动损伤识别系统将测量系统、数据处理和识别系统一并组装到路桥检测系统中,形成自动识别检测和反馈,达到控制目的。

(3)实时的检测系统与现代网络技术结合的研究和发展,实现信息网络共享。

5结语

建立一套路桥试验的完全检测信息系统,实现路桥安全保障的远程化、智能化、集成化,自动化是一个长期的复杂的系统工程,本文所作的工作是对我们在这方面所做探索和研究工作的一个总结,其中还存在需要进一步完善和发展的地方。今后的工作将着重于具体的传感系统的使用寿命、长期可靠性、传感单元的组合检测和进行专家信息系统的研究。

参考文献

[1];郑世强.公路工程试验检测影响因素若干问题的分析[J].交通世界(建养·机械;),2011(8).

[2];许国卫,何学瑞,孙慧君;.公路工程质量监督工作中问题的探讨[C]//濮阳市首届学术年会论文选编.2012.

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