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檢測技術在(zài)橋梁工程中的應用
更新時間:2021-04-10 17:51
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隨著橋梁工程的不斷(duàn)新建(jiàn),從很大程度上(shàng)緩解了我國的交通壓力。然而,橋梁隨著使用年限的增長,再加上(shàng)超載、施(shī)工材料質量及施工工藝等一係列問題,將很容易(yì)出現一些(xiē)結構性損傷,從而(ér)影響人們的出行安全。為了盡可能的減(jiǎn)少質量問題(tí)的(de)發生,保證橋梁(liáng)施工效率及質量實(shí)現最優(yōu)化,如何科學合理的選擇及實施相關檢測技術是相當重(chóng)要的。筆者給出的一些看(kàn)法,僅供參考。
關鍵詞:橋梁檢測技術;橋梁(liáng)結構;綜合評價
1 橋梁工程中檢測(cè)技術的重要性
1.1 為橋梁的安全施工提供科學可靠的(de)數(shù)據依據。在橋梁(liáng)建設施工中運用檢測技術,同時對施(shī)工方案與加(jiā)荷程序做一定調整,為施工安全(quán)與工程質量提供真實、可靠、科學的(de)數據,是(shì)保證安(ān)全施工的關鍵。例如,在進行鋼筋混凝土拱橋施工時,由(yóu)於主橋(qiáo)拱上結構受力體(tǐ)係需進行多次變換,拱肋受力變化狀況(kuàng)較為複雜,因此施工難度也相應較大。雖然設計(jì)時會對施(shī)工可能出(chū)現的情(qíng)況(kuàng)進行考(kǎo)慮,但卻很難(nán)預先精確地估計橋(qiáo)梁結構(gòu)的實際狀況,所以必須在鋼(gāng)管合攏後對其上部結構施工過程進行嚴格規範的現場檢測,並通過檢測所得結果相應調整施工中的控製參數,如果已建結(jié)構確已偏離控製目(mù)標,則應迅(xùn)速對下一階段施工進行調(diào)整,以保證結構線性順滑。同時,對橋梁結構(gòu)實際內力分布進行監控,可保證(zhèng)拱橋處在偏安全的受力範(fàn)圍之內。可見,橋梁施工中(zhōng)檢測技術是(shì)十(shí)分重要的,通過檢測取得的科學(xué)、可靠的數據,是橋梁質量與施工安全的重要保(bǎo)障。
1.2 保證橋梁施工安全,預防橋梁事故發生。檢測技術的運用(yòng)是保證橋梁建設施工安全的關鍵。橋梁(liáng)施(shī)工的檢測體係建立的質量(liàng)直接決定了橋梁在(zài)施工中的安全,同時也是影響其後續使用安(ān)全性的重要因素。對(duì)數據進行準確采集與及時傳遞(dì),是橋梁(liáng)施工檢測的重要保障,應(yīng)在施工前建立(lì)包括組織(zhī)體係、技術體係(xì)及協調體係在內的(de)檢測體(tǐ)係,組織(zhī)體係負責組織施工的進行,技(jì)術體係通過對施工中的各類數據(jù)進行實時分析(xī),做出施(shī)工誤差評價並製定調整誤差與控製精度的具體措施,協(xié)調體係則保證信(xìn)息傳遞的可靠性、準確性、時效性及暢通性。在檢測(cè)體係的作用(yòng)下,通過具體的檢測手段可獲得施工每個階段橋梁結構的內力及變形,從而全麵掌握施工的進度及發展。若在施工中(zhōng)發現檢測值(zhí)與設計值存在較大誤差是,應該立即(jí)停工,同時(shí)進行相(xiàng)應檢查與(yǔ)原因分析,以防止(zhǐ)事故出現而導致的不必要(yào)損失。
1.3 積累更多的技術資料與施工經驗。結合多次施工(gōng)過程的檢測,積(jī)累檢測所得數據,結合設計(jì)之初的預估數據,可逐漸積(jī)累特定地形條件及相關因(yīn)素幹擾下實際施工會出現的具體反映,從而為下一次的類似施工環境(jìng)施工計劃的製定提供有力依(yī)據。同時利用監控與檢測所得數據調(diào)整原(yuán)施工(gōng)計劃,並在後續施工中積累檢(jiǎn)測所得數據的偏差值,從而為施工方案出現偏(piān)差的(de)調整積累了經驗。
2 評定(dìng)橋梁的主要方法
2.1 分析計算法。此方法主要依據對結構尺寸、材料性能、外觀缺陷及通(tōng)行荷載(zǎi)等指標進行實測,根據橋梁結構計算理論對(duì)承載力進(jìn)行評定,是(shì)對舊橋承(chéng)載力定量了解的一種方法,國內外研究人員開展了(le)大(dà)量研究,許多國(guó)家都趨向於采用(yòng)鑒定係數(shù)對承載力進行評價。隨(suí)著不斷發展的計算機技術尤(yóu)其是鋼筋混(hún)凝(níng)土有限元理論,各國學者十分重視有限元(yuán)計算法。編製有限元計算程(chéng)序或采用通用的有限元分析軟件,橋(qiáo)梁荷載試驗采用計算機(jī)進(jìn)行模擬,對橋梁實際承載力進行計算,具體采用以下評定步驟(zhòu),一(yī)是橋梁調查;二是對加載形式進行確定並劃分單元(yuán);三是計算采用分(fèn)級進行加載;四是(shì)對承載力進行(háng)評定。
2.2 基於病害調查經驗(yàn)評定(dìng)方法。該方法依據《公(gōng)路養護技術規範》,基於對橋梁的檢查,通過調(diào)查(chá)橋梁(liáng)狀況、缺陷及損傷部(bù)位、程(chéng)度(dù)等內容,分析產生缺陷及損傷的原(yuán)因,以實現對缺陷及損傷影響橋梁質量的評價,為橋梁加固(gù)及維修提供重要依據,此方法需要檢查人員具(jù)有非常豐富的實踐經驗。
2.3 綜合分析法。該方法基於橋梁檢查,采用無破損方(fāng)式對混凝土強度、氯離子含量、電阻率、碳化深度及結構混凝土中鋼筋鏽蝕狀況進行測定,驗算對結構折減後(hòu)的承載力,對計算結果及(jí)結構(gòu)裂縫等進行綜(zōng)合分(fèn)析,才能對結構材料進行評定。
2.4 荷載試驗法。針對大型橋梁,就(jiù)要采用荷載試驗對實際承載能力進行評定。在(zài)橋梁結構鑒定中應用時(shí)間最長的就是荷載試驗方法,該方法具有直觀可靠(kào)的優點,因此在新結構研究及評定橋梁質量中應用較多。評定舊橋時,大(dà)部分用於評定橋梁工作狀(zhuàng)態不明的情況(kuàng),用於對評(píng)定外觀調查與綜(zōng)合分析評定方法(fǎ)不足的彌補。但在荷載試驗時一般要將路線(xiàn)封(fēng)閉,花費較(jiào)多資金(jīn),耗費較長時間,因此荷載試(shì)驗隻能針對大型(xíng)橋梁進行。這種非破壞性荷載試驗(yàn),結合試(shì)驗荷載作用性質,一般可分為靜載與動載試驗兩種,前者對在靜載(zǎi)作用下橋梁的結構工作性能進行客觀反映,後者對(duì)橋梁結構動力性能靜載(zǎi)試(shì)驗進(jìn)行反映,一般采用車輛加載方(fāng)式對梁撓度、應變(biàn)及裂縫進行測定,對比分析結合試驗結果與理論計(jì)算值(zhí),對橋梁實際承載力進行判斷。
3 檢測技術在橋梁(liáng)工程中的具體應用
3.1 橋梁檢測中神經網絡的應用。在橋梁檢測的具(jù)體(tǐ)過程中,難以隨時了解橋梁受力情況,這不隻是耗(hào)費(fèi)較多的人力、物(wù)力,還在測量中因測量人員存在的技術差異及繁重工作導(dǎo)致的疲勞,一定會(huì)在檢測(cè)結果(guǒ)中引人人為誤差。若BP 模型采用人工神經(jīng)網絡方法進行構造,映射(shè)關係(xì)可建立(lì)在橋梁結構受力之間,在橋梁(liáng)實際檢測(cè)過程中,隻需實地檢測部分橋索受力情況,利用BP 模型的映射,就能獲(huò)得其餘的橋索受力(lì)值(zhí)。
3.2 基於GPRS 實(shí)現遠程傳輸橋梁檢測(cè)數據。遠程監測在早期主要(yào)利用專用網絡連接設備現場與(yǔ)控製中心(xīn),狀態信息由傳感器進(jìn)行采集,遵循協議向控製中心進(jìn)行(háng)傳(chuán)送。此方式自成係統具有傳送數據迅速安全的優點,不足之處主要在於通信線路需要(yào)單獨進行布設,在距離較遠時,使工程建(jiàn)設成本明顯增大。隨著不斷發展的互聯網+技術及日臻完善的公用(yòng)通信(xìn)網絡,采(cǎi)用GPRS 實(shí)現數據遠程傳輸已逐漸(jiàn)成為傳遞信息十分便捷的手段而作為遠程監測技術被廣(guǎng)泛(fàn)應用。
3.3 橋梁檢測中光纖應變傳感器測試係統的應用 。在橋(qiáo)梁檢測中一般采用應變片電測技術作為無損檢測方法,但測試常規電阻應變片的結果受溫濕度、導線長(zhǎng)度等環境因素的(de)影響。光纖傳感器是近年(nián)來發展起來的新型傳感器(qì),因其體積小、非導電、抗電磁幹(gàn)擾強等優點明(míng)顯(xiǎn),並可實時多點測量一維連續空間,所以可對發電機組、智能(néng)大(dà)廈等很(hěn)多設備或(huò)物體實施實時多點監測。
3.4 橋梁檢測中數字圖(tú)像處理技術的應用(yòng) 。近年來,在測量領域中逐漸形成圖像測量技術這一新(xīn)的測量技(jì)術。圖像測量就是對(duì)被(bèi)測對象進行測量(liàng)時,將圖像作為檢測和信息傳遞(dì)的有效手段或利用載體的測量方法,主要將有用的信號從圖(tú)像中提取出來。避免人(rén)工檢測中的(de)低效、環境局限性大、緩(huǎn)慢、重複可比性差等不足(zú)。尤其是對(duì)於檢測人員觸及範圍外的情況,采用傳統方(fāng)法進行量測,具有較大的難(nán)度與危險性,還容易出現測量數據不準的情況。
4 結語
綜上所述(shù),橋梁工程中的檢測技術不僅與其自身的使用壽命及人們的人生安全(quán)有著直接性的影響,同時(shí)對我國經濟的發展有重大的影響,因此,橋梁建設中(zhōng)的檢測技術是十分重要的,它關係到我國的民(mín)生發展,影響著人民的生(shēng)活水平。在新時代(dài)的背景下,我們更需對橋梁檢測技術引以重視,從而促進橋梁施工質量的有效提高,更好地造福於社會。
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