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畢節市政工程檢測之公路橋梁檢測技術應用分析!

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畢節市政工程檢測之公路橋梁檢測技術應用分析!

發布日期:2017-07-06 作者: 點擊:

畢節市政工程檢測之公路橋梁檢測技術應用分析!


在公路橋梁的建設期間,其質量的好壞就非常重要,直接影響到以后的使用。畢節市政工程檢測為了進一步滿足公路運輸載重量迅猛發展的需要,保證公路橋梁可以安全地為公路運輸服務,我們必須對橋梁工程各個環節的質量問題進行相應的檢測與鑒定,而相關的公路橋梁檢測技術也是值得我們討論研究的。而橋梁檢測工作是一項極其細致且復雜的工作,檢測人員必須要加強自身檢測理論知識的掌握,提高自身檢測操作技能。只有這樣才能為公路橋梁的檢測工作提供切實可靠有效的數據,進而確保公路橋梁的安全使用。


一、公路橋梁檢測的科學意義

路橋建設過程中,工程材料的自然缺陷、工程結構設計、畢節市政工程檢測建造和施工的失誤難以避免,路橋建成之后,如何對路橋的實際品質進行鑒定是業主最關心的問題。由于對路橋的質量目前尚缺乏嚴格系統的量化檢驗方法,致使一些劣質工程得不到及時發現和處理。輕則增加了日后的路橋維修保養成本,使國家和地方財政負擔加重;重則會發生橋毀人亡的慘劇。所以加強公路橋梁檢測對于保證人民生命財產安全和改善交通質量,以及促進經濟發展都有著很重要的作用和影響。


二、公路橋梁的檢測技術

橋梁檢查及檢測的目的在于通過對橋梁的技術狀況及缺陷和損傷的性質、部位、嚴重程度及發展趨勢,弄清出現缺陷和損傷的主要原因,以便能分析評價既存缺陷和損傷對橋梁質量和使用承載能力的影響,并為橋梁維修和加固設計提供可靠的技術數據和依據。因此,橋梁檢查是進行橋梁養護、維修與加固的先導工作,是決定維修與加固方案可行和正確與否的可靠保證。按照檢查的范圍、深度、方式和檢查結果的用途等的不同,橋梁檢查歸納為日常檢查、定期檢查和特殊檢查。按照《公路養護技術規范》規定,日常檢查和定期檢查由公路管理機構和具有一定檢查經驗并受過專門橋梁檢查培訓及熟悉橋梁設計、施工等方面知識的檢查工程師,按規定周期,對橋梁主體及附屬結構的技術狀況進行定期跟蹤的全面檢查,提交檢查成果文件,提出養護建議,如有特殊檢查需求,則限制交通進行特殊檢查。


三、公路橋梁的檢測方法

3.1 橋梁外觀檢查方法與要點

外觀檢查包括橋梁總體性與局部構造幾何尺寸的量測、結構病害的檢查與量測等,不同橋型在檢查方面各有側重點。一般來說,從總體上可將橋梁分為三部分:

(1)上部結構,在梁式橋中主要指主梁;

(2)下部結構,一般包括基礎與承臺、拱圈拱頂裂縫、墩的位移、樁以及橋臺等;

(3)附屬結構一般應著重檢查橋面鋪裝、伸縮縫、欄桿等,

其它的還有梁橋部分檢查端部的斜裂縫與跨中部位的裂縫、撓度等檢查要點。對于鋼筋混凝土橋梁類型,主要是檢測鋼筋(保護層厚度、銹蝕狀況測試)與混凝土(碳化深度、強度等級與耐久性有關的含堿量和氯離子含量);對于材料檢測類型,則主要是檢查橋梁結構材料的無損或微損檢測,這也是當前的重點研究領域;結構資料則主要是掌握橋梁的原施工工藝、結構設計以及橋梁的結構維修養護歷史等過程,從而根據相關規范作為標準分析橋梁質量狀況。此外,為了提高檢查效率,可采購用于橋面檢測的先進高新技術儀器,如激光雷達,就是用來測量整橋;雙頻帶紅外線自動溫度成像系統,可用來檢測橋面;探地雷達成像系統,可用來檢測橋面板等。


3.2 荷載試驗法


3.2.1 靜載試驗

(1)橋梁的靜載試驗首先要針對橋梁的豎向撓度、側向撓度以及扭轉變形三個方面進行重點檢測。而且在對橋梁結構中應該保證相應跨度內檢測時至少要對三個檢測點進行相應檢測,并且要按照規范要求求出最大撓度值、畢節市政工程檢測變形值以及支座的相對下沉值。另外,試驗時采用的計算理論通過長期的觀測進行有效的驗證關鍵是針對橋梁控制截面的內力檢測,并且還要對撓度縱向和橫向影響線進行計算和實際檢測。

(2)要對控制截面的應力分析時得出的數據進行記錄,同時總結出最大值和橋梁發生的偏載特性。而且沿著截面的高度的方向至少要設置5 個檢測點,其中包括上邊緣、下邊緣和截面特殊位置檢測。在有些特殊情況下還應該進行支點、橫隔板的剪應力和主應力進行檢測。

(3)要對支座的伸縮量和轉角改變程度、支座的沉降量以及墩頂相對位移進行檢測。

(4)要認真仔細的找出運營橋梁的表面是否有裂縫出現,如果通過檢測發現有初始裂縫出現就要記錄試驗所施加的加荷載,并且對于裂縫出現的位置、裂縫發展的方向、長度、寬度以及卸載后裂縫發生閉合情況等相關資料要保證全部詳細記錄。如果尚未加到預計最大試驗荷載時橋梁的控制截面發生的形變位移、應力或者是裂縫擴展的寬度就已經達到或者是超出了初期設計的荷載標準,此時就應該停止加載而且還要對裂縫仔細觀察撤載后裂縫的擴展和恢復情況和殘余變形的影響等。如果是特殊結構的橋梁,在對其進行靜載試驗時要觀察索力和塔的變位的變化,同時要對支座進行測定。

3.2.2 動載試驗

橋梁動載試驗,指通過對橋梁本身施加一定的附加振動力,使得橋梁產生共振,并對橋梁回饋的振動信號進行檢測和記錄,進而得出相應的檢測橋梁的結構頻率,了解橋梁的基本結構情況和工作水平和狀態。動載試驗是最基礎的動力檢測方法,它以應用振動理論和試驗為基礎,對橋梁運營時的震動問題進行檢測的主要方法。主要包括橋梁動力特性檢測、動載響應的試驗等。

 

3.3 橋梁結構損傷檢測


第一,矩陣型法,利用矩陣型法進行相關檢測是發展最早也是最成熟的方法,它常常用于修正計算模型的整個矩陣,精度比較高,執行操作相對容易。這種方法的主要缺點在于所修正模型的物理意義并不是非常明確,這往往會喪失原有限元模型的帶狀性特點,因此,需要輔助其它的修正方法進行修正。第二,子矩陣修正法,通過對需要修正的矩陣定義相關的修正系數以及對宇矩陣修正系數的調整可以修正橋梁的結構剛度,這種方法的最大優勢在于修正后的剛度矩陣仍然與原矩陣保持對稱性與稀疏性。第三,靈敏度法,運用靈敏度法,檢測人員可以修正結構參數,并且通過設計參數以及彈性模量的截面面積等可以實現對有限元模型的修改。第四,指紋分析方法,就是在橋梁檢測中,尋找與其結構動力特性有關的動力指紋,并且通過相應指紋的變化情況來判斷橋梁結構的真實狀況。在線監測中,最易獲得的模態參數是頻率,而且所獲得的參數的精度非常高。因此,檢測人員可以通過監測頻率的變化這種方式來識別結構破損情況,這種方式操作起來也是比較簡單的。此外,振型也可以適用于橋梁結構破損情況的發現與識別,雖然運用振型進行測試的精度低于頻率,但是振型可以包含更多的檢測信息。大量的檢測模型以及實踐實驗表明,由于橋梁結構損傷導致的固有頻率的變化非常小,但是振型形式變化卻十分明顯,一般損傷導致的結構自振頻率的變化一般在5% 以內。有一些研究人員采用模糊理論與指紋分析結合的方式進行檢測,這種方式的可靠度建立在規范的理論框架基礎之上,對不同種類橋梁的使用性能以及專家評估數據的科學性要求較高。


3.4 借鑒國外目前關注的檢測技術


當前,國外方面已經展開結合橋梁管理系統與量化的無損檢測方法的研究,即通過用強迫振動響應法定量檢測技術,用激光振動計測量斜拉索索力,評估橋梁下部結構。我國一直倡導引進國外先進技術,畢節市政工程檢測本文就其主要技術概括:

(1)先進的疲勞裂紋探測和評估系統,涉及橋梁裂紋的無線應變測量系統、無源疲勞荷載測量設備、便攜式聲發射系統、新型超聲波以及電磁聲發射傳感器等,目前在此基礎上一種具有產生(信號)并探測不同受力模式下的疲勞裂紋的寬帶 E 探測器;

(2)先進的銹蝕探測技術,如探測先張法壓漿空隙、磁漏探測技術的埋入式銹蝕微傳感器;

(3)先進的橋面板檢測系統,如雙帶遠紅外熱成像系統;

(4)擁有先進的橋梁測試和健康監測系統,如測量橋梁超載的鋼傳感器


四、公路橋梁健康檢測

橋梁檢測往往僅是為了確定橋梁的損傷狀況,最多是在一定程度上對橋梁的繼續工作能力提出評價。這對已用的橋梁設計理論提供長期的、及時的由足尺寸真實構件在真實環境下結構響應為基礎的設計驗證,畢節市政工程檢測繼而為研究發展橋梁理論提供低成本高效率的“試驗”支持。以橋梁健康檢測作為設計的驗證具有前所未有的優越性,道路交通量以大大高于預測流量的速度猛增也加劇了橋梁結構的自然老化。目前在國內的橋梁健康狀況檢測領域比較成熟的檢測技術主要有以下幾種:紅外熱像儀檢測技術、光纖傳感器檢測技術電磁波探測技術、聲探測技術等。橋梁健康狀況檢測技術已得到了一定的發展,對結構在工作環境、運營條件特性的認識也將不斷地得到深化。


五、結語

綜上所述,應加強公路橋梁檢測技術的研究,推進技術的創新與應用,以確保橋梁建設質量與橋梁安全運營,保障國家的財產安全,個人的生命安全。

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