| 标题 | 论公路桥梁局部检测技术的方法与发展动态 |
| 范文 | 张锡林 摘要：本文主要针对混凝土桥梁耐久性检测的各类局部检测技术进行分析，研究对象包括：混凝土强度检测方法、混凝土缺陷检测方法、混凝土碳化状况检测方法、钢筋锈蚀检测方法、混凝土中氯离子含量检测方法、钢筋分布状况的检测方法等。 关键词：桥梁；局部；检测方法；发展动态 On the highway bridge local test methods and technology developments Zhang Xi-lin (Henan Provincial People's Victory Canal Authority, Xinxiang 453003) Abstract: This paper focuses durability testing various types of concrete bridges local detection technology to analyze the study included: Concrete strength testing method, concrete defect detection methods, concrete carbonation state detection method, reinforcement corrosion detection methods, detection of chloride ion content in concrete method, steel distribution detection method. Keywords: bridge; Local; detection methods; developments 1．前言 为了确保桥梁的正常运营，必须经常对桥梁结构进行检测，桥梁结构检测已成为桥梁结构安全养护和保障正常使用的主要技术手段。桥梁检测是消除交通安全隐患，测试桥梁承载能力的有效途径，是获得桥梁实际工作状态的实用方法。目前，研究开发能及时准确地诊断桥梁表面和内部各种损伤（如裂缝、孔洞、磨损和钢的锈蚀等）的新型结构检测技术，并对桥梁损伤的发展趋势和剩余寿命作出评估，为桥梁管养部门提供合理可靠的建议和依据，为保证桥梁的安全营运具有主要的意义。 2．检测技术的发展趋势 目前，桥梁结构检测技术在实际工程实践中得到了较好的应用与发展，各类检测技术的研究也取得了长足的进步，具体表现在以下几个方面： （1）先进的桥面板检测系统，包括双带远红外热成像系统、地面渗透雷达等。 （2）先进的桥梁测试和健康监测系统，包括全桥监测系统的无线电发送、精确的差分式全球定位系统（GPS）测量桥梁变形等。 （3）先进的疲劳裂纹探测和评估系统，包括测桥梁裂纹的新型超声波和磁分析仪系统、热成像系统、便携式声发射系统、无线应变测量系统、微波探测和定量分析、无源疲劳荷载测量设备和电磁声发射传感器等。 （4）先进的锈蚀探测和评估技术，包括磁漏探测技术、探测先张法压浆空隙的冲击-反射系统、埋入式锈蚀微传感器以及以磁为基础的测量系统。 （5）强迫振动响应评估桥梁下部结构。磁力控制传感器、光纤和其他微传感器研究。 2．1混凝土强度检测方法 （1）半破损法是以不影响构件的承载能力为前提，在构件上直接进行局部破坏性试验，或直接取样试验所得的值经一定换算获得混凝土强度。 （2）非破损法以混凝土强度与某些物理量之间的相关性为基础，检测时在不影响混凝土任何性能的前提下，测试某些物理量，然后根据相关关系推算被测混凝土的强度。属于这类方法的有表面压痕法、回弹法、超声脉冲法、回弹-超声综合法、振动法、射线法、成熟度法等等。 （3）综合法就是综合采用以上两种检测方法，获取多种物理参量，并建立强度与多项物理参量的综合相关关系，以便从不同角度综合评价混凝土的强度。 下面就几种典型的混凝土强度检测方法进行详细阐述： 2．1．1回弹法 回弹法检测混凝土抗压强度的主要设备是回弹仪，回弹仪是一种机械式的无损检验仪器。对于在测区内测点（即测试回弹点）布设，根据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2001）中要求确定。按上述方法所推定的混凝土强度，相当于边长为150mm立方体同条件试块强度。 2．1．2超声波法 混凝土超声检测目前主要是采用“穿透法”，其基本原理是用一发射换能器重复发射一定频率的超声脉冲波，让超声波在所检测的混凝土中传播，然后由接收换能器将信号传递给超声仪，由超声仪测量接收到的超声波信号的各种声学参数，并转化为电信号显示在示波屏上。研究表明：在混凝土中传播的超声波的波速、振幅、频率和波形等波动参数与所测混凝土的力学参数如弹性模量、泊松比、剪切模量以及内部应力分布状态有直接的关系，也与混凝土内部缺陷如断裂面、孔洞的大小及形状的分布有关。因此，当超声波在混凝土中传播后，它携带了有关混凝土的材料性能、内部结构及其组成的信息，准确测定这些声学参数的大小及变化，可以推断混凝土的强度和内部缺陷等情况。 2．1．3超声-回弹综合法 “超声-回弹”综合法是应用超声法和回弹法综合检测混凝土抗压强度的方法。其误差约为±20%，而回弹法约为±25%。超声波检测混凝土强度的基本依据是超声波传播速度与混凝土弹性性质有密切关系，而混凝土弹性性质与其力学强度存在内在联系，因此，在实际检测中，可以建立超声声速与混凝土抗压强度相关关系并籍以推定混凝土的强度。对使用多年的混凝土桥梁结构，当采用回弹法检测桥梁结构或构件混凝土强度时，若检测条件与测强曲线的运用条件有较大差异时，可采用回弹一取芯综合法检测混凝土强度。 2．2混凝土缺陷检测方法 （1）超声脉冲法检测内部缺陷分为穿透法和反射法。穿透法是根据超声脉冲穿过混凝土时，在缺陷区的声时、波幅、波形、接收信号的频率等参数所发生的变化来判断缺陷的，因此它只能在结构物的两个相对面上或在同一面上进行测试。目前超声脉冲穿透法已较为成熟，并已普遍用于工程实践。 （2）脉冲回波法是采用落球、锤击等方法在被测物件中产生应力波，用传感器接收回波，然后采用时域或频域方法分析回波的反射位置，以判断混凝土中缺陷位置的方法。其特点是激励力足以产生较强的回波，因而可检测尺寸较大的构件，如深度达数十米的基桩或厚度较大的混凝土板等。 （3）雷达扫描法是利用混凝土反射电磁波的原理，先向被检测的结构物发射电磁波，在电特性（电容率及导电率）不同的物质界面产生反射波，再根据反射波的性质，分析反射波的影像，便可检测出结构的内部缺陷。其特点是可迅速对被测结构进行扫描，适用于道路、机场等结构物的大面积快速扫测。 （4）红外热谱法是测量或记录混凝土热发射的方法。当混凝土中存在缺陷时，这些有缺陷的部位与正常部位相比，温度上升与下降的状况是不同的，其外表面会产生温度差。所以，从红外线照相机所测得的温度分布图像中，便能推断出缺陷的位置和大小。 （5）超声发射法是利用混凝土受力时因内部微小区域破坏而发声的现象，根据声发射信号分析混凝土损伤程度的一种方法，这种方法常用于混凝土受力破坏过程的监视，用以确定混凝土的受力历史和损伤程度。 |
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