公路桥梁检测质量控制与检测技术应用

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

王帅军

安徽开源路桥有限责任公司 安徽 合肥 230000

摘要

公路桥梁作为交通运输的重要基础设施,其安全性能直接关系到人民群众的生命财产安全。近年来,我国公路桥梁建设取得了显著成果,但随之而来的是桥梁检测质量控制与检测技术应用的问题。通过对公路桥梁检测质量控制与检测技术的深入研究,为我国公路桥梁检测工作提供有益的参考。


关键词

公路桥梁检测;质量控制;检测技术应用

正文


引言

近年来,我国在公路桥梁建设和维护方面投入了大量资金,并出台了一系列政策和规范,以确保桥梁的安全运营。然而,随着运营时间的增加和环境条件的变化,公路桥梁依然不可避免地会出现各种病害和结构损伤。因此,需要技术人员在桥梁的全寿命周期内进行科学、系统的检测和评估,及时发现和处理潜在问题,以保证桥梁的安全性和耐久性。然而,在实际工作中必须结合我国当前的社会发展形势,明确现阶段桥梁检测工作中的问题和不足,并通过合理分析,提出切实可行的解决对策。因此,对公路桥梁检测技术应用与检测质量控制策略进行研究,以期提升整体检测效果。

1公路桥梁质量控制概述

我国公路桥梁工程规模庞大,每一座桥梁在区域内均承载着重要的交通任务。然而,在建设过程中,受气候、水文、经济及文化等因素的影响,工程面临诸多挑战,如材料自然缺陷、结构设计问题等。因此,公路桥梁工程竣工后的质量检测尤为重要。新时期公路桥梁质量检测主要内容如下:第一,对公路桥梁的表面缺陷进行检测,常采用人工目测结合水平测量仪等设备的方式,重点检查表面裂缝等问题。第二,利用加速传感器、光纤传感器等技术手段,检测应力和挠度变形、振动等参数。第三,利用超声波技术检测混凝土强度及弹性模量,通过共振与回声反馈判断是否存在异常。第四,采用钻芯取样技术检测公路桥梁结构的碳化、氯化及酸侵蚀深度等问题。第五,通过现场渗透试验与自然电位技术分别检验渗透性与钢筋锈蚀情况,并对钢筋锈蚀进行周期性测试,以确保检测结果的全面性。

2公路桥梁检测质量控制的关键环节

1)检测方案设计:检测方案设计是保证检测质量的基础。应根据桥梁的具体情况,制定合理的检测方案,明确检测目的、检测方法、检测仪器和检测人员等。(2)检测仪器设备:检测仪器设备的精度和可靠性直接影响检测结果的准确性。应选用符合国家标准、性能稳定、操作简便的检测仪器。(3)检测人员:检测人员的专业素质和操作技能对检测质量至关重要。应加强检测人员的培训,提高其业务水平。(4)检测数据采集与处理:检测数据采集与处理是检测质量控制的重要环节。应确保数据采集的准确性和完整性,对采集到的数据进行有效处理。(5)检测报告编制:检测报告是检测工作的总结和反映。应确保检测报告内容真实、完整、准确,为桥梁养护和管理提供依据。

3公路桥梁检测质量控制与检测技术应用中存在的问题

3.1检测技术手段相对落后

在当前的公路桥梁检测领域,部分检测设备的使用年限较长,随着时间的推移,这些设备不可避免地出现了磨损和老化现象,这直接影响了检测的精度和可靠性。随着科学技术的不断进步,新的检测技术不断涌现,如高精度激光扫描、三维建模、无人机航测等,但这些新技术在部分公路桥梁检测单位中的引入和应用却相对滞后。这种技术更新的滞后性不仅限制了检测效率的提升,也影响了检测结果的准确性。此外,检测人员的专业知识和技能水平对于检测质量有着直接的影响。目前,部分检测人员由于缺乏系统的培训和更新知识,导致在实际检测过程中出现误判和漏判的现象,进一步影响了检测结果的可靠性和有效性。

3.2检测质量控制体系不完善

公路桥梁检测的质量控制体系存在诸多问题。首先,不同地区、不同类型的公路桥梁检测标准存在差异,这种标准的不统一性使得检测结果难以实现跨区域、跨类型的对比,影响了检测结果的可比性。其次,部分检测单位对检测过程的监管力度不足,存在检测数据造假、伪造检测报告等不端行为,严重影响了检测的公正性和权威性。此外,公路桥梁检测结果的评价体系尚不完善,缺乏科学、合理的评价方法和标准,导致检测结果难以客观、准确地反映桥梁的实际状况,为桥梁的维护和管理带来了不确定性。

3.3检测技术应用不广泛

尽管新的检测技术不断涌现,但在实际应用中,公路桥梁检测单位对这些新技术、新方法的应用程度普遍较低。这主要是因为部分单位对新技术的认识不足,缺乏对新技术的学习和掌握,导致新技术难以在实际检测中得到广泛应用。在检测过程中,一些单位对新技术、新方法的应用不够规范,操作不当或设备维护不到位,导致检测结果失真,影响了检测的准确性和可靠性。此外,检测技术成果在实际应用中的转化率较低,许多先进的技术停留在实验室或理论层面,未能有效转化为实际的生产力,使得检测技术难以发挥其应有的作用,影响了整个公路桥梁检测行业的整体水平和发展。

4公路桥梁检测质量控制策略

4.1明确质量检测流程

检测工作应从数据收集与初步评估开始,结合历史数据和桥梁设计图纸,对桥梁的原始结构、施工质量、维护记录等进行仔细研究,建立初步的桥梁健康档案。应用现代检测技术进行现场检测,包括静态和动态加载测试、振动测试、混凝土强度测试等,在测试过程中,应使用高精度传感器和数据采集系统进行数据采集,如加速度传感器、位移传感器和应变计,确保数据的准确性和全面性。例如,在静态加载测试中,模拟实际交通荷载,测量桥梁在不同位置和不同荷载条件下的位移和应力分布,评估其承载能力和结构变形特性。为确保检测数据的可靠性和准确性,应严格控制检测过程中的各种参数。在静态加载测试中,加载速率应保持稳定,加载和卸载过程应尽量避免冲击;在振动测试中,应采取合理的振动源和传感器布置方案,确保数据采集的完整性和准确性;在无损检测中,应根据桥梁的具体情况,选择合适的检测技术和参数,如超声波频率、雷达天线类型和红外热成像的温度范围等。

4.2优化质量检测指标

为了确保桥梁结构的安全与可靠性,针对不同桥梁的检测要求和使用环境,我们必须制定一套全面而详细的检测方案。该方案应涵盖一系列常见的检测项目,这些项目对于评估桥梁的完整性、耐久性和功能状态至关重要。首先,混凝土强度的检测是至关重要的。在这一环节,我们应严格遵循国家标准,通过进行标准的抗压试验和抗折试验来评估混凝土的强度。抗压试验主要检测混凝土在承受压力时的极限承载力,而抗折试验则评估混凝土在弯曲条件下的抗裂性能。其次,钢筋位置及数量的检测也不容忽视。钢筋作为混凝土结构的主要受力构件,其布局和数量直接影响桥梁的承载能力和耐久性。检测人员需使用先进的检测设备,如钢筋探测仪,准确识别钢筋的位置、直径和数量,确保其满足设计要求。此外,桥梁承载能力的评估同样至关重要。这一环节旨在测试桥梁在正常使用荷载下的性能,包括最大承载能力、安全系数等指标。通过模拟实际荷载条件,检测人员可以全面了解桥梁的承载性能,为后续的维护和加固工作提供依据。

4.3完善质量检测体系

在构建和完善桥梁质量检测体系的过程中,检测技术的选择与应用无疑占据了核心地位。这一体系的构建需要深入理解桥梁的结构特性、设计理念以及其所处的使用环境,从而能够科学、合理地选择最适宜的检测技术和设备。首先,桥梁的结构特点决定了检测技术的选择。不同的桥梁结构,如梁桥、拱桥、悬索桥等,其内部应力分布、受力机制和潜在问题各不相同。例如,梁桥的检测重点可能在于混凝土的裂缝情况和钢筋的锈蚀程度,而拱桥则可能需要关注拱圈的变形和支座的稳定性。因此,在选择检测技术时,必须充分考虑桥梁的结构特点,以确保检测结果的准确性和针对性。其次,桥梁的使用环境也是选择检测技术的重要参考。桥梁所处的地理位置、气候条件、交通流量等因素都会对桥梁的结构性能产生影响。在寒冷地区,桥梁的冻融循环可能会引起混凝土的开裂;在高温地区,热膨胀效应可能会导致桥梁的变形。因此,检测技术应具备适应不同环境变化的能力,如使用耐高温、耐腐蚀的检测仪器,或者采用实时监测系统来应对极端气候条件。再者,检测设备的先进性与可靠性也是构建质量检测体系的关键。现代桥梁检测技术日新月异,从传统的目测和简单仪器检测,到如今的超声波检测、X射线检测、红外热像检测等,技术手段的进步极大地提高了检测的精度和效率。选择检测设备时,不仅要考虑其检测精度和灵敏度,还要考虑设备的操作便捷性、维护成本和长期稳定性。

4.4构建质量检测计划

桥梁,作为高速公路网络中不可或缺的重要节点,肩负着巨大的交通流量和繁重的运输任务。其结构的稳固性和安全性,直接关系到道路的畅通无阻、行车安全,以及人民群众的生命财产安全。在交通日益繁忙、桥梁使用寿命不断增长的背景下,开展针对桥梁的质量检测工作显得尤为重要。这不仅是对桥梁安全性能的一种保障,更是对人民群众生命财产安全的一种负责。因此,构建一套科学、严谨、高效的桥梁质量检测计划,成为一项常态化、系统化的工作。桥梁质量检测计划的构建,首先要明确检测目的和检测内容。检测目的在于全面了解桥梁结构的健康状况,及时发现并消除潜在的安全隐患,确保桥梁在长期使用过程中的安全稳定。检测内容应涵盖桥梁的各个组成部分,包括主梁、桥墩、桥台、支座、伸缩缝、防护设施等,以及桥梁的周边环境。其次,要制定合理的检测方案。检测方案应包括检测周期、检测方法、检测设备、检测人员等方面。检测周期应根据桥梁的结构特点、使用年限、交通流量等因素综合考虑,一般分为定期检测、专项检测和应急检测。检测方法应采用多种手段相结合,如现场观测、仪器检测、数据分析等。检测设备应具备较高的精度和可靠性,确保检测结果的准确性。检测人员应具备相应的专业知识和技能,确保检测工作的顺利进行。

5公路桥梁检测技术应用

5.1光纤传感检测技术

光波穿过物质时,特征参量经过不同环境条件时会产生不同变化。光纤传感检测技术是以光纤为媒介,借助光波在不同环境条件中的变化,将物理量的敏感性转化为测量值,实现对检测对象的精确检测。经多年的研究和发展,我国光纤技术取得了一定成就,在军事、航空、工矿、能源及生物和制药等行业广泛应用,相关器材也已实现量产。光纤传感检测技术在公路桥梁工程检测中的应用也较为常见,主要用于检测桥梁钢索的耐力和预应力、桥梁应变特性及混凝土结构的内部应力等,可为公路桥梁工程健康检测和安全评价提供可靠依据。同时,光纤传感检测设备体积小、重量轻、操作便捷,且检测精度高,实用性非常强,但前期投资较大,技术和设备引进成本较高,在一定程度上限制了该技术的普及。

5.2超声波检测技术

超声波检测技术是借助专业的超声设备向公路桥梁工程中预埋的声测管发射超声波,对预埋管区域进行全方位的检测,通过超声波反馈的数据(包括声速、波幅、频率、波形等)对公路桥梁工程的整体质量进行评价。第一,超声波在混凝土中的传播速度与混凝土密度成正比,混凝土密度不同,声速也不同,如果混凝土的密度较高,超声波的声速较快,反之则超声波的声速较慢。第二,波幅判断一般参考首波。如果混凝土内部结构完整、均衡,波幅变化相对平缓;如果混凝土结构内部存在裂缝,声波则会出现反射或绕射现象,波幅波动较大。第三,在超声波检测中,通过超声设备发射复频超声脉冲波,高频段声波在传播过程中会先出现减弱的情况。随着传播距离的增加,声波衰减越发严重。其衰减程度与混凝土内部结构中的缺陷位置至超声发射点的距离相关,可为缺陷定位提供有力支持。第四,在常态下,超声的反馈波形应该是稳定的,在传输过程中遇到裂缝或其他缺陷,导致传播路径改变,波形会发生明显变化。桩基是公路桥梁工程的基础,桩基质量对工程的最终质量有显著影响。然而,在桩基施工过程中容易出现断裂或沉渣等现象,影响施工安全和工程质量,通过超声波检测技术可以有效排查相关问题,为安全施工保驾护航。

5.3探地雷达检测技术

探地雷达检测技术作为一种先进的无损检测手段,在现代公路桥梁工程中扮演着至关重要的角色。这种技术通过发射高频电磁波,利用地下介质对电磁波的反射和散射特性,来探测公路桥梁工程总体结构的稳定性。在公路桥梁工程中,探地雷达技术的应用具有显著的优势。它能够在不破坏桥梁结构的前提下,对桥梁的内部状况进行直观、实时的监测。这种方法不仅提高了检测的效率和准确性,而且减少了传统检测方法带来的时间和成本开销。通过探地雷达技术,工程师能够及时发现桥梁中可能存在的隐患,如裂缝、腐蚀、空洞等,从而为桥梁的安全性和耐久性提供有力保障。然而,尽管探地雷达检测技术在桥梁工程中的应用前景广阔,但其推广和应用却面临着一定的挑战。首先,该技术的应用对技术人员的专业技能与职业素养要求较高。技术人员需要具备扎实的电磁学、地质学、材料科学等跨学科知识,以及熟练掌握探地雷达设备的操作技能。这种复合型人才的短缺,限制了探地雷达技术的普及和推广。其次,探地雷达检测技术的应用成本相对较高。高质量的探地雷达设备价格不菲,且需要专业的维护和保养。此外,检测过程中可能产生的数据量庞大,需要专业的软件进行分析和处理,这也增加了技术的应用成本。

结语

公路桥梁是重要的交通基础设施,其安全性和耐久性直接影响出行人员的生命财产安全,检测是确保公路桥梁安全的重要手段。随着相关技术的不断进步,公路桥梁检测技术迅速发展,可实现对公路桥梁的非接触式、无损检测。因此,未来需要积极探索新技术的创新与实践,进而为公路桥梁工程质量提供更有力的保障。

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