橋梁檢測技術(shù)淺談
2015-04-13
隨著我國社會的發(fā)展，公路橋梁事業(yè)日新月異的進(jìn)步，新建設(shè)的高速公路與鋼筋混凝土橋梁建筑也隨之增多。依照調(diào)查統(tǒng)計顯示，我國的橋梁總體上40%已步入老化期范疇了。隨著時間推移，橋梁的數(shù)量在迅速的擴(kuò)增，橋梁的管理人員對修筑的橋梁養(yǎng)護(hù)已逐步開始高度重視。為適應(yīng)當(dāng)今公路運輸?shù)妮d重量需求，合理、充分的運用已修筑完工的公路橋梁，保障其可持續(xù)穩(wěn)定、安全的為公路運輸做貢獻(xiàn)，按照交通部下達(dá)的關(guān)于公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)準(zhǔn)則與相關(guān)要求，需對修筑的橋梁進(jìn)行必要的鑒定檢測。隨著公路橋梁業(yè)的進(jìn)步，各種新材料、新工藝與新結(jié)構(gòu)的形式普遍增加，為充分積累關(guān)于這方面的工程經(jīng)驗有必要需研究實施一些公路橋梁檢測工作。
1 橋梁的外觀及缺陷驗測
1.1 內(nèi)部缺陷查看
在混凝土的構(gòu)件中，常見的缺陷如橋梁出現(xiàn)裂縫、部分剝落、內(nèi)部空洞、發(fā)生層離、顯現(xiàn)碎裂、呈現(xiàn)蜂窩狀、受環(huán)境侵蝕與遭遇鋼筋銹蝕等。因鋼筋混凝土橋梁的部分缺陷憑借外觀檢查是無法全面認(rèn)知橋梁的具體原因的，需采用其他的監(jiān)測措施實施。在現(xiàn)今階段常用的無損檢查手段如聲波驗測法、雷達(dá)驗查技術(shù)及超聲波檢測手段。運用施工錘或敲擊構(gòu)件通過聲音了解構(gòu)件的損壞度，即傳統(tǒng)、常用的人工檢測手段；采用脈沖雷達(dá)折射電磁回波方法可檢測出瀝青覆蓋表層的鋼筋混凝土橋梁面板；而運用超聲波特有的脈沖速度措施可有效探查橋梁的鋼材、焊縫與混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的一般裂縫、夾渣、空洞及火災(zāi)損傷等。
1.2 外觀檢測
針對橋梁的外觀檢查是一項關(guān)鍵檢測程序，一般在顯現(xiàn)病害時會出現(xiàn)一些表象。借助合理的外觀檢測可有效查證其主要原因，適時的整理出對應(yīng)措施及工作重點。另外，外觀檢查需究其主要因素，全面掌控。通?？梢勒諏嶋H橋型確立需調(diào)查的主要點，如橋梁的跨中區(qū)域出現(xiàn)的裂縫及撓度、橋梁構(gòu)件的外觀質(zhì)量及橋梁端部顯現(xiàn)的斜裂縫等。而拱橋需檢測的主要方面有橋拱軸線的橫縱坐標(biāo)、橋拱圈拱頂?shù)南戮壖肮澳_上緣裂縫等。鋼筋混凝土的各部位均有其獨立的受力特征，對其病害卻存在一些共性，若遇到的不符合常規(guī)病害，就需嚴(yán)格的探查出其病因，保障在探查處常規(guī)病害病因的過程中還需按照鋼筋混凝土橋梁的損壞程度展開預(yù)測評估，從而確立鋼筋混凝土橋梁是否急需加固或者重新更換起構(gòu)件確保橋梁的維持正常實施運營。
2 材料的基本性質(zhì)及特征
隨著我國公路橋梁也得發(fā)展，橋型也逐漸呈現(xiàn)多樣化與各種新工藝涌入。進(jìn)而引發(fā)越來越多的橋梁工藝材料應(yīng)用其結(jié)構(gòu)中，目前被廣泛運用的依然是鋼筋及混凝土。因鋼材的強(qiáng)度通常均以橋梁的設(shè)計、項目的具體施工資料作為依據(jù)，未進(jìn)行二次檢查，在鋼材的質(zhì)量出現(xiàn)問題或其資料不完善時便需采取合理、必要的方法進(jìn)行截取試件實施材料試驗。
2.1 充分驗證混凝土的強(qiáng)度
混凝土的強(qiáng)度通常會隨著時間的推移而有所轉(zhuǎn)變，體積較大的橋梁采用同期試塊確定其強(qiáng)度。針對未進(jìn)行試塊的橋梁，采取的測試措施有超聲波檢測法、回彈驗證法、斷裂手段、超聲波回彈綜合措施及取芯樣驗測方法等。其中回彈驗證法、超聲波回彈綜合措施及超聲波檢測被歸納為非破損監(jiān)測手段，普遍應(yīng)用，一些國家已制定指南或施工準(zhǔn)則。在專業(yè)的檢測技術(shù)人員實施操作時，這三種方法所測試的結(jié)果通常平均誤差在10%左右，表明超聲波回彈綜合措施檢測的精度更為精準(zhǔn)。而針對于高齡的橋梁采用回彈法需考慮實際混凝土的表面碳化深度及混凝土已有的濕度對回彈數(shù)值與超聲波脈沖放的速度均存在一定程度的影響。
2.2 鋼筋銹蝕驗測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
混凝土自身的密實程度、含水量、滲水性能、碳化的深度、含氯的容鹽量、保護(hù)層的厚度嚴(yán)重缺損及破裂，是引發(fā)鋼筋銹蝕的主要組成因素。與此相反的鋼筋銹蝕會進(jìn)一步的引發(fā)混凝土破損嚴(yán)重化。采用簡易的外觀檢測與敲擊驗證可嚴(yán)查出鋼筋的受銹蝕程度。
其他的檢測措施如間接的測評鋼筋混凝土的銹蝕技術(shù)，借助保護(hù)層驗證儀檢查鋼筋的混凝土保護(hù)層完善程度。進(jìn)而嚴(yán)格的測定混凝土的周期電阻率，借助四電極法展開測量。在混凝土中使用氯離子密度含量驗證措施，測評氯鹽針對鋼筋的銹蝕性。如在混凝土進(jìn)行碳化深度的施工現(xiàn)場實施的測試方法，是采用2%的酚酞酒精溶液及時噴灑在施工混凝土初凝斷口處。當(dāng)紫紅色出現(xiàn)時表明pH值大于10、未碳化；若顯示無色，說明pH值小于10、即已碳化。若混凝土的碳化深度滲入鋼筋部位，證明混凝土已無保護(hù)作用，即將被銹蝕。
而直接的驗證鋼筋銹蝕化技術(shù)的電阻檢測器技術(shù)，是按照金屬板的銹蝕程度隨之薄化，即電阻的增大原理。此外，線性的極化探測技術(shù)則是遵從了電化的動力學(xué)定律，使之測量驗證電極之間的微電流量。半電池的電位檢測手段是運用連接已知的且持續(xù)顯示常量的基礎(chǔ)電極電位對比，可充分的驗證鋼筋混凝土的極電位。有助于現(xiàn)場的原位檢測，同時，因其結(jié)構(gòu)持久、耐用，在現(xiàn)代修筑的鋼筋混凝土橋梁中被廣泛應(yīng)用、推廣。
3 試驗檢測
3.1 靜力試驗檢測
首先是運行靜力試驗孔的擇取，其影響到試驗?zāi)芊窬_的反映出結(jié)構(gòu)及整體橋梁結(jié)構(gòu)的實用性能，這就需要具備較為豐富、靈活的現(xiàn)場試驗、操作的經(jīng)驗。需確立恰當(dāng)、適合的操作加載方案。在精確的設(shè)立試驗孔后，需在設(shè)立的有限試驗孔中獲取具有顯著特征的測試值， 這就需嚴(yán)格精確的策劃加載方案。另外，在充分的滿足測定其橋梁所擔(dān)負(fù)的承載力基礎(chǔ)上，其加載項目的布置需強(qiáng)化關(guān)鍵部分，多則無益。靜載的試驗通常分為一兩個重要的內(nèi)力控制截面，按照橋梁的實際情況安置幾個附加的內(nèi)力掌控截面。在設(shè)計的方案中，還需按照驗測的實際情況及加載設(shè)備自身的狀況來設(shè)立合理有效的效率系數(shù)。
橋梁試驗在空間及時間均會牽制到一定的范圍，其靜力測試
的荷載試驗在操作實施及現(xiàn)場的組織安排上，尤其是在試驗前需嚴(yán)密的進(jìn)行策劃安排，工作的任務(wù)切實落實到每一位測試人員中，務(wù)必做到整潔有效，保障試驗按時按計劃的運行。其進(jìn)行施工現(xiàn)場試驗時需選用經(jīng)驗較為豐富的工作人員進(jìn)行操作，還需其他人員的密切配合。實驗前要求操作人員對整體的試驗流程詳細(xì)的了解，及時按照反饋的數(shù)據(jù)做出初步、合理的判斷，進(jìn)而有效的對現(xiàn)場的試驗流程進(jìn)行調(diào)整。荷載需嚴(yán)密遵從方案設(shè)定的施工分級確立加載方式，若未完成控制荷載的工況卻現(xiàn)實數(shù)據(jù)超值時，操作人員需中止試驗從而最大程度上保障試驗人員安全。
3.2 動力試驗
橋梁的檢測過程中運行的動載試驗可作為動力測評措施的基礎(chǔ)。為保障橋梁檢測工程的實際應(yīng)用需求，借助理論分析及試驗檢測相聯(lián)系的措施處理橋梁振動的問題，在橋梁檢測過程中作用顯著，其針對橋梁的使用狀況及橋梁的承載力評價給出了關(guān)鍵的數(shù)據(jù)參數(shù)。而在橋梁的檢測中，實施的動載試驗是分析其結(jié)構(gòu)動力效果及動載響應(yīng)研究，實施量測的關(guān)鍵點是結(jié)構(gòu)動力所發(fā)出的效應(yīng)的動應(yīng)力與動變形得出的控制截面。如橋梁的動力特性具備的模態(tài)參數(shù)驗測、橋梁的動力響應(yīng)檢測等。
4 結(jié)束語
橋梁檢測作為一項極具復(fù)雜又細(xì)致入微的工作，對工作人員的需求較高，除了需具備豐富、靈活的實際現(xiàn)場操作經(jīng)驗，還需要儲備全面、堅實的理論知識。充分、有效的將理論與實際橋梁檢測聯(lián)系起來，促使檢測人員間的密切配合，才能有效地做好檢測工作且獲取精確的數(shù)據(jù)，從而做出準(zhǔn)確評估。
