关于道桥无损检测的研究
2015-06-23
1.前言
随着我国大规模的交通建设，一些已建的高等级道路以及一些大型的桥梁、隧道等结构的使用安全性问题也显得日益突出，为此，为无损检测技术的发展提供了很好的发展市场，同时也为无损检测技术的应用提出了更高的要求。因此，无损检测技术的研究与开发具有广阔的前景。
2.无损检测技术的特点
无损检测技术是指在不影响结构或构件性能的前提下，通过测定某些适当的物理量来判断结构或构件某些性能是否发生改变的检测方法。无损检测技术是多学科紧密结合的高技术产物，现代材料学和应用物理学的发展为无损检测技术奠定了理论基础，而现代电子技术和计算机科学的发展又为无损检测技术提供了现代化的测试工具。
3.无损检测技术在道桥检测中的应用
3.1超声波仪器检测混凝土灌注桩
超声脉冲波在混凝土中传播速度的快慢，与混凝土的密实程度有直接关系，对于原材料、配合比、龄期及测试距离一定的混凝土来说，声速高则混凝土密实，相反则混凝土不密实。当有空洞或裂缝存在时， 便破坏了混凝土的整体性， 超声脉冲波只能绕过空洞或裂缝传播到接收换能器， 因此传播的路程增大，测得的声时必然偏长或声速降低。根据上述原理，即可对桩身混凝 土的完整性、内部缺陷性质、位置以及桩混凝土总体均匀性等级等做出判断。超声波透射法检测钻孔灌注桩很好的运用了电子信息技术，使它为工程建设提供了科学依据， 能直观而准确地检测出桩身混凝土的内部缺陷，是当前混凝土灌注桩检测技术的重要方法。
3.2核子密度仪测定实压度
核子密度仪是利用同位素放射原理实时检测土工建筑材料的密度和湿度的电子仪器。 该仪器中的读数显示设备（如液晶显示器、脉冲计数器、数率表或直接读数表）很好的运用了电子信息技术。核子密度仪通常安装有一个密封的10毫居里的铯 137 伽玛源和一个密封的 50毫居里的镅 241/ 铍中子源，仪器中还安装有密度和湿度两种射线探测器，分别与伽玛源和中子源共同对被测材料的密度和湿度进行测量。
本仪器适用于以散射法或直接透射法测定路基或路面材料的密度和含水量，并计算施工压实度，在施工质量的现场快速评定中广泛应用。
3.3平整度仪器检测路面平整度
路面平整度测量仪采用了微处理和大规模集成电路技术，该仪器的整机集成度和系统工作的可靠性，使整机系统的各项性能稳定，内部采用单 CPU 结构，负责显示、打印、计算、 通信、采集数据等功能；采用中断方式采样数据，因而可连续进行测量，而不中断。一起自动计算距离，每测1000个点内存时，采样间距取0.1米，则可连续测25公里。
3.4道桥裂缝的无损检测与监测技术
3.4.1超声波检测
超声波法用于非破损检测，就是以超声波为媒介，获得物体内部信息的一种方法，目前超声法己应用于医疗诊断、钢材探伤、鱼群探测等许多领域。在这些领域里，由于组成颗粒小密度大，密度分部也很均匀，所以声波能很好地传播，对其内部缺陷及其位置等都能准确地检测出来。掌握混凝土表面产生的裂缝深度，对耐久性诊断和研究修补加固对策有重要意义。测定裂缝深度，基本上都是将发射探头和接收探头，布置在混凝土同一面上的裂缝附近，但由于所选用的波形种类（纵波、横波及表面波）和声学参数（声速、频率、相位等）的不同，已有许多种具体方法。
3.4.2冲击弹性波法
一般把弹性体内传播的波总称为弹性波，用人工发射弹性波到弹性体内，探测弹性体内的状态，是广义的弹性波探测法。冲击弹性波法与超声波法的原理是一样的，但远比超声波测定的裂缝深度深，冲击弹性波法只能检测扩展方向与表面成直角，没有分支的单纯裂缝。
3.4.3声发射检测法
声发射检测法也是利用弹性波进行声学检测的具体检测方法检测裂缝，和其他方法最大的不同是只能检测正在发生的裂缝，不能检测已发生的旧裂缝，对正在发生的裂缝可检测裂缝发生的位置（声发射源定位），裂缝的大小，扩展情况和种类，以及裂缝的深度等。
3.4.4 摄影检测法摄影检测法主要用作调查混凝土表面的裂缝摄影法包括普通照相机、录象机、放射线、红外线摄影等进行检测。
3.4.5传感仪器监测利用埋设在混凝土中的仪器进行裂缝监测，常规技术是利用卡尔逊式或弦式测缝计，其控制范围仅0.12-1，属点式检测，由于裂缝出现的空间随机性，因此往往漏检，为了及时无遗漏地监测裂缝，必须实施大范围的、连续、分布式监测，即所谓全分布监测。
3.4.6针对混凝土裂缝检测的特点，研制出基于光时域反射技术的光纤裂缝传感网络，可实现桥梁混凝土结构的分布检测，凡裂缝与光纤传感网络相交，均可感知，并可定宽、定位、定向。
4.促进与改善道桥无损检测的思路方法对策
4.1依靠现代科技对行业检测技术进行突破
我国现有的道桥无损检测技术大多首先是从国外引进，因此其价格都比较贵，在我国进行大范围的运用推广在技术上以及经济上存在一定的难度。针对该情况，为使该技术能在我国得到广泛地推广应用，必须在掌握该类检测技术的同时尽可能地根据我国国情进行自主的技术创新，依靠现代的科学技术进行研究，使我国的行业检测技术在国际行业检测技术上有所突破。
4.2完善行业检测的内容
道路工程是由点、线、面所组成呈带状分布的系统工程，它涉及的内容比较多、范围比较广。可以利用检测设备对桥梁的桥面结构、混凝土桥梁结构、钢桥结构、桥梁的下部结构、道路路基路面结构、挡土墙结构以及桥梁地基基础结构等道桥工程多方面地进行全方位的检测，从而不仅使行业的检测技术领域得到发展，而且使行业检测的内容也得以完整与补充。
4.3加强行业队伍的建设
为促进我国行业检测技术水平的提高，很有必要加强行业检测队伍的建设，如高校设置行业检测专业、对从事行业检测的技术人员要时常进行专业技术的培训、相应地建立行业检测技术规范以及检测技术评定标准等。只有这样才能使我国的行业检测队伍不断地走向规范化。
5.结语
无损检测技术是多学科综合的一门应用技术，是建立在基础学科的基础之上的，因此要使该项技术得以快速发展，必须首先加强各相关基础学科的研究，只有从基础理论中不断吸收养分，无损检测技术才能不断完善和发展。在无损检测技术的研究中，应善于把基础理论与工程实践结合起来，建立起理论研究与工程应用联系的桥梁，这样才能完善现有的方法。
