公路桥梁建设和养护管理中如何有效的运用无损检测技术
摘要:改革开放以来,随着我国社会经济的高速发展,高速公路以及桥梁的建设不断加快,路桥行业不断发展。但在路桥的建设当中,工程量巨大,且工序较多,工程难度也很大,安全事故频发,由于早期建设水平不足或是超载现象,很多高速公路和桥梁在使用多年以后,都出现了不同程度的损坏,这就对路桥养护管理提出了要求。不但在路桥的建设过程中,管理以及控制质量的措施手段十分重要,在建设后对路桥的养护监测也同样不可缺少。传统的检测技术面对一些安全隐患时无法检测出来,这就需要无损检测技术的应用,对路桥的养护起到巨大的作用。
关键词:公路桥梁;养护管理;无损检测;
1.无损检测技术的含义、优点以及适用范围
公路桥梁的无损检测技术主要是指在检测的过程中,相对于传统路桥的检测技术对公路桥梁本身会造成较大损坏,无损检测则是路桥结构构件的受力性能上不受到损害以及相关使用性能不会受到影响,还能够有效保障相关施工人员的安全,可以对结构中的安全隐患或是耐久性能做出直接的测定,得出路桥当前的状况、安全性能以及还能使用的年限等相关信息的一种检测手段。无损检测技术是一种涉及到多方面学科知识的新兴检测手段,将路桥检测技术与计算机技术有机结合,又以材料学科相关知识、电子技术、应用物理学作为基础,为无损检测技术提供高效的平台,才使得无损检测技术得以广泛应用和发展。无损检测技术主要有如下优点:①检测较为全面,可以深入到结构构件的内部,可以发现一些常规检测技术无法发现的安全隐患,如开裂、空洞、钢筋的锈蚀、酥裂等。②检测过程应用高新设备,高效快捷,且经济性佳。③与传统检测技术相比,不会对结构构件产生损坏,安全性好。④可以应用在老旧的路桥工程中,对于危险的年久失修的工程效果好。
由于旧的检测技术难度较大,工程量也较大,工期长,会对路桥工程的使用性能造成一定的损坏,且检测结果的准确度也往往较低,所以渐渐淘汰。而无损检测正由于这些特性,广泛应用在各种检测当中,可以满足各类工程的需求,且精度较高。
首先要了解无损检测技术的使用范围,才能够将其有效充分的利用。无损检测的使用情况一般有以下几种:①公路桥梁使用中需要临时承受超常荷载。②公路桥梁的车流量比设计时的车流量大,车辆荷载增大。③公路桥梁的设计中不符合新的设计和计算规范,需要进行补充和修订。④公路桥梁遭受到严重的自然灾害或人为损害,如滑坡、地震、船撞等。关于无损检测技术的应用最早可以追溯到50年代,在老旧或危险的路桥工程中出现了安全事故后,旧的技术渐渐无法满足需求,无损检测技术应运而生,从而很快得到快速发展且广泛应用在各种检测当中。
2.我国路桥的现状以及相关问题
由于混凝土结构的造价较为便宜,使得混凝土作为一种主要的材料在我国的建筑或路桥建设中广泛应用,但混凝土本身抗压不抗拉且为脆性材料的特性,导致混凝土桥梁在耐久性上存在较大的问题,需要定期的进行观察、检测以及保养维护。早期我国建设中普遍认为混凝土建设的工程可以长期使用,但随着时间的推移,很多混凝土公路桥梁出现了不同程度的损坏,有的已经成为危桥,主要原因就是混凝土的耐久性问题导致结构构件的失效。主要表现在以下几个问题中:①混凝土的损伤。混凝土出现酥裂、破碎、溶蚀等等问题。②由于混凝土的碎裂产生的内部钢筋锈蚀问题,出现钢筋的疲劳脆化现象。③由于混凝土和钢筋存在的问题导致的两者之间锚固和固结作用的不断弱化。这些问题不仅仅影响着公路桥梁的外表美观,更会影响到路桥的使用年限和使用性能,提高重大事故发生的可能性。20世纪7、80年代发生的一系列由于混凝土耐久性产生的国外安全事故已经给中国路桥的建设敲响了警钟,中国的土建行业建设规模巨大,应该重视到混凝土工程的维护以及保养问题,且在我国早期建设的路桥中,很多由于技术水平不足,或是只重视建设的效率和经济效益、忽略了路桥的安全性能和质量,在长期使用过程中小问题频发,结构老化且冻融灾害严重,尤其是当代中国交通发展迅速,车流量急速增加,超载问题愈发严重,出现了承载力不足的现象,十分不安全。所以现在使用的很多早期建设的路桥中,很需要无损检测技术的投入使用,对出现的危险问题遏制其进一步发展以及进行修复。所以政府应重视这方面的问题,派专人对老旧路桥进行检测和维护工作,投入资金保证无损检测技术的发展。
3.桥梁无损检测的几点应用和要点
3.1路面平整度试验
路面平整度主要是指利用连续式平整度仪法用于测定路表面的平整度,评定路面的施工质量和使用质量。试验步骤及其要点:①选择需要测试的路面并规划起点终点。?②在路段起点放置连续式平整度仪器。③将测量平整度的挂钩挂在牵引的车辆上,将测定轮放置在路面上,启动仪器开始记录,发动汽车,注意行驶过程中的平稳,保证方向稳定,实时观测仪器仪表上的数字记录、显示状况,如若数据发生故障,应立即停车进行检查。车速应保持均匀,速度应保持在5km/h左右,最快不得快于12km/h。如果需要测试的路段较短,可以用人力进行仪器的牵引,但也应注意保持速度均匀。
3.2回弹法检测检测混凝土强度
回弹法的适用条件:回弹法测强度的误差比较大,因此对比较重要的构件或结构物强度检测必须慎重使用。?符合下列条件的混凝土才能采用全国统一测强曲线进行测区混凝土强度换算。?混凝土采用的材料、拌合用水符合现行国家标准采用普通成型工艺。采用符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》的钢模、木模及其他材料的模板。?自然养护或蒸汽养护出池后经过自然养护7d以上,且混凝土表面为干燥状态。?龄期为14~1000d,抗压强度为10~60Mpa。
使用要点:①在测试进行之前,先进行回弹仪器的校准测定,仪器的质量以及相关性能直接关系到混凝土强度测试结果的精确度,只有仪器质量好才能保证最后结果的不出错。如果只测试单个构件的性能,可以只在仪器使用前进行率定,但如果是测试批次较多的情况下,现场的粉尘状况将会影响到仪器的稳定性,回弹仪将不能次次保持在标准状态下。所以进行测量次数较多时应随身携带标准钢砧,随时进行校准测定,保证最后结果的准确。②回弹法的使用要求较为严格,回弹法的操作过程也有相关规程进行规范,回弹的精度很大程度上跟操作人员是否专业有关,也要求相关人员操作过程严格按照规范。实际检测的操作中,却有很多人对规范不以为然,很少按照要求操作,责任心缺失,这样操作容易引起很大的误差,导致测试结果精确度不够。所以应注意仪器操作相关人员的专业培养,使之能够担负起检测数据出错的责任,意识到数据的重要性,提高回弹法测试结果的质量,保证测试出的混凝土强度结果精确度。
结束语:
近几年来,我国公路桥梁行业的发展重心渐渐由建设转向保养维护以及对旧的危桥、危路进行维修,在这样的背景下,无损检测技术的应用和发展刻不容缓,熟悉掌握无损检测技术,可以加长路桥的使用年限、提高路桥使用的安全性能,还可以减少传统检测技术中的大量资金投入,大大提高相关从业人员的安全性,减少出现事故的概率,防止人民生命财产的损失。
参考文献:
[1]田三秋. 基于无损检测技术的路桥管理系统框架[J]. 中华民居(下旬刊),2013,07:325-326.
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