桥梁检测技术现状趋势

摘 要：文章在主要探讨了我国桥梁检测技术的现状及未来发展趋势,供同仁指导与参考.

关 键 词：桥梁检测；技术；现状；发展趋势

1道路桥梁的主要检测项目及方法分析

1.1检测项目

表观检查包括桥梁整体与局部构造几何尺寸的量测、结构病害的检查与量测等.表观检查的项目和要求对不同的桥型有不同的侧重点.通过表观桥梁检查,可对桥梁的技术状况及缺陷和损伤的性质、部位、严重程度和发展趋势的调查,弄清出现缺陷和损伤的主要原因,分析和评价既存缺陷及损伤对桥梁质量和使用承载能力的影响,并为桥梁维修和加固设计提供可靠的技术数据和依据.这种方法要求现场检查人员必须具有丰富的工程经验和专业知识表观检查要达到可以定量反映桥梁结构状况,并依据相关规范评定桥梁技术等级.

1.2检测方法

结构测试试验属于整体检测技术.它主要采用对桥施加可控荷载的试验方法,对桥梁结构的应变分布、变形量和加速度等响应进行检测,以此对桥梁结构性能作出评估.桥梁荷载试验可分为静载试验和动载试验.桥梁静载试验是将静止的荷载作用在桥梁的指定位置,对桥梁的静力位移、静力应变、裂缝等参数进行测试.

静载试验可以直接了解桥梁结构承载情况,验证桥梁结构设计理论和计算方法,确定和判断桥梁结构实际的承载能力.可以通过某项结构响应、位移、应变或应力等实测值与理论计算值的对比,得到该项响应的校验系数,从而对桥梁的结构性能进行评价.桥梁结构动载试验常采用车辆通过、冲击或环境激振等加荷方式,通过采集设备获得桥梁结构的振动响应信号,对这些信号进行处理得到桥梁结构的频率、模态等动力特性,对桥梁结构施加荷载静载或动载,通过相应的仪器设备获得桥梁结构的响应,可以根据这些响应进行分析,得到桥梁结构的性能参数,通过这些参数的变化,对桥梁结构进行损伤识别与性能评价

2道路桥梁工程的试验检测技术分析

2.1压实度检测技术

关于路桥工程表面压实度的试验检测主要是静态抽样的检测方法,因此,想要得出一个准确地检测结果是很困难的,而灌砂法以及环刀法对路面压实度检测来说则是一项很有效的检测方法,不仅检测结果较为准确,而且在进行试验检测时,会对路桥表现进行处理,在发现损坏的路桥表面时,会使用检测较为准确地核子发射法进行试验检测.预埋加速计检测方法也是一项很有效的路桥试验检测技术,该检测技术是在进行路桥工程施工时,先进行预埋,预埋完成之后,便可对路桥表面的压实度进行检测,但是,这种检测方法存在一个缺陷,由于预埋完成后取出不方便,所以这种方法只能使用一次.

2.2路桥面回弹弯沉检测技术

路桥面回弹弯沉检测技术是利用重锤进行自由落体从而对路桥表面进行一定的冲击,在实现对路桥冲击的过程中,可以对路桥表面的弯沉进行测量,这种实现动态弯沉的检测方法可以在车辆行驶的情况下实现模拟,从而进行检测.通过研究表明,利用重锤进行冲击的方法符合具体的交通情况,而且在进行弯沉检测的过程中,还可以实现检测速率高以及检测结果准确地目的.

2.3无损坏检测技术

无损检测技术是一种针对单件工程结构的检测技术,是一种直观、快速而且可以显示路桥内部状况的有效地检测手段,这种检测技术可以弥补传统的检测方法的不足,对于建立科学的检测体系、完善路桥表面质量具有重要的意义,下面介绍几种常见的无损坏检测技术.

2.3.1图像检测技术图像检测技术

利用的是红外成像技术以及激光全息图像技术,红外成像利用的是不同的材料具有不同的导热性,高精度的传感器可以对路桥内部的热传规律以及温度情况来进行检测,这样可以很好地检测路桥表面进行分析与检测.

2.3.2频谱分析检测技术

频谱分析检测技术是利用路桥表面波的频率进行的一种检测技术,主要是利用力锤在路桥的表面进行垂直冲击,这样可以得到向四周传播的各种频率的瑞雷面波,频谱分析检测技术的一个优点是可以对不同材料、不同介质的路桥进行分析,检测结果准确,对确保路桥工程质量保证作用.

2.3.3红外热像检测技术

红外线热像检测技术就是运用红外线热像探测仪器检测物体各部分发出的红外线能量,然后根据物体表面温度场分布情况,直观地显示物体材料及结构上存在的不连续缺陷.红外热像检测技术是非接触性无损检测技术.

红外热像检测技术具有以下优点：

红外热像检测技术的探测焦距可以从20cm到无穷远,因此更加适合具有非接触性及大范围性无损检测.

红外热像探测仪只对红外线产生反应,因此只要道路桥梁的温度高于零度,就可以用红外热像检测技术进行检测.

3道路桥梁检测技术未来发展趋势分析

3.1无损检测技术及损伤识别

随着现代传感与通信技术的发展,无损检测技术更是出现了前所未有的发展态势,先后涌现出一大批新的检测方法和检测手段,使桥梁的检测技术向着智能化、快速化、系统化的方向发展.一些新的方法被广泛应用于桥梁检测,如利用相干激光雷达测试桥梁下部结构的挠度,利用全息干涉仪和激光斑纹测量桥体表面的变形状态,利用双波长远红外成像检测桥梁混凝土层的损伤,利用磁漏摄动检测钢索、钢梁和混凝土内部的钢筋等.随着振动实验模态分析技术的发展,运用振动测试数据进行结构动力模型修正理论得到了充分的发展,为桥梁结构的安全检测开辟了新的途径.

基于振动模态分析技术,人们研究发现结构的动力响应是整体状态的一种度量,当结构的质量、刚度和阻尼特性发生变化时,选用结构振动模态作为权数,对结构损伤前后的模态变化量进行加权处理,实现对单元损伤的识别和有效定位.

3.2桥梁结构健康监测

结构的健康监测指利用现场的无损传感技术,通过包括结构响应在内的结构系统特性分析,达到检测结构损伤或退化的目的.结构健康监测就是通过一系列传感器得到系统定时取样的动力和静力响应测量值,从这些测量值中抽取对损伤敏感的特征因子,并对这些特征因子进行统计分析,从而获得结构当前的健康状况.所谓桥梁结构健康监测技术,是指利用一些设置在桥梁关键部位的测试元件、测试系统、测试仪器,实时、在线地量测桥梁结构在运营过程中的各种反应,并将这些数据传输给中心控制系统,按照事先确定的评估方法与反应限值,实时地评估桥梁结构的健康状况,必要时提出响应的处理措施,并在极端情况下给出警示信号或关闭交通.

现阶段桥梁结构健康监测主要用于大跨度的重要桥梁,是传统检测技术的发展和延伸.它的特点表现在监测内容广泛全面、测试诊断、评估实现了自动化,能够实时发现桥梁病害或不良反应并及时进行处理.结构健康监测技术是跨学科的综合性技术,它包括工程结构、动力学、信号处理、传感技术、通讯技术、材料学和模式识别等多方面的知识.可以说,结构健康监测技术是安全监控、减灾防灾领域的一场革命,是未来桥梁检测技术的发展趋势.

结语

总而言之,道路桥梁检测是一项细致而又复杂的工作,不仅要求工作人员有现场的丰富经验,需要坚实的理论基础作为指导；不仅需要一定的先进技术和仪器,还需要检测人员具备较高的工作水平,所以我们要将高技术人员和高科技技术结合到一起,共同促进道路桥梁检测工作的健康快速发展,提高我国的道路桥梁检测技术水平.