快速无损检测技术在道路工程中的应用.pdf
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1、第1 4 期(总第5 4 5 期)快速无损检测技术在道路工程中的应用罗朗(重庆建设工程质量监督检测中心有限公司,重庆摘要:道路工程可以发挥出重要的作用,为确保运行安全,必须积极进行物理特征、材料性质等要素的检测与分析,当前主要是应用快速无损检测技术。道路工程的快速无损检测技术以六种最为常用,即频谱分析技术、光纤传感检测技术、超声波检测技术、图像技术、激光检测技术、探地雷达检测,都有不错的应用效果,应掌握其中的要点和技巧。探地雷达检测技术是一种新型技术手段,有多方面的显著优势,可推广应用在道路工程检测之中。关键词:道路工程;快速无损检测技术;激光检测当前的道路工程建设中,因为所处的施工条件较为复
2、杂和多变,所以无论是施工还是后续运行,均要进行高质量的检测及管理,以确保道路工程的多种性质处于良好状态 。也正是因为如此,快速无损检测技术获得良好发展,当前已经广泛应用在道路工程检测中,主要是频谱分析技术、激光检测技术、超声波检测技术,取得的成就值得肯定。即便如此,实际应用快速无损检测技术时,因为涉及较多的专业知识及操作,所以易导致快速无损检测技术的优势及价值无法有效发挥出来。对于此,非常有必要继续探究和总结快速无损检测技术应用于道路工程的要点,本文对此作如下的分析论述。一、道路工程中快速无损检测技术的应用优势在道路工程中,检测与管理一直以来都是重点,同时也是一大难点,与之相关的研究活动较多。
3、在传统式的道路检测中,主要操作是随机性选点,然后进行钻孔取样,后续的样本分析与处理均是在室内进行,可因此获得有价值的工程参数信息。这样的做法有一些明显的缺陷或不足,可集中体现在三个方面。首先,被测点不具备科学性和代表性,原因是被测点由操作人员随机选择,最终得到的检测结果很难具有代表性。其次,检测点的数量因为有限,所以存在覆盖面密度较小这一尖锐问题,可能一些区段存在明显的缺陷或风险因素,但是因为未有效覆盖,所以出现漏检情况,给道路工程埋下质量隐患。最后,传统式的道路检测方法虽然强调进行钻孔取样,并且钻孔取样操作有很高的精度,但也会引发一些问题,如给道路工程的路面造成较严重的破坏,后续需要进行修补
4、处理,而修补会有费时费力这一特点,产生诸多问题。和传统式的道路检测方法相比,快速无损检测技术有多方面的显著优势,如整个检测作业可以快速且新潮电子直观地完成,并且可以实时显示出道路工程内部状态。目前来看,通过应用快速无损检测技术,直接革新了道路工程检测的传统观念和方法,帮助道路工程建立起科学可行的检测与评价体系,并且能够对道路工程的路面设计提供一些指导,必然可以促进道路工程管养水平处于不断提升状态。和侵人检测方法相比,通常情况下都是快速无损检测技术更加简单且快捷,可以大大缩短道路工程检测的时间,交通管制时间也可以随之缩短,如此可以大大降低成本 2 。以探地雷达检测技术为例,所用的雷达能够有效且快
5、速地扫描潜在的结构空洞,且操作上较为简单可行;再以超声波检测技术为例,可以对风险疑似区进行细致的检测作业,如此可以及时发现路面及结构所存在的潜在腐蚀,并可以确定出未腐蚀厚度。还有一点较为重要,即通过应用快速无损检测技术,可以有效测量出道路工程的外部特征。在得到检测结果之前,需要依赖于一点,即“结构内非连续区要有信号的反射及足够的反射时间”,信号在传输及反射时,受制于结构材料的性质,所以实际速度会有影响,最终得到的检测性质可能不一定明确。对于此,应该由专业人员进行检测数据的分析论证,以求得到准确的检测结果。以桥梁的无损检测技术为例,当前广泛应用冲击回波检测技术、红外检测技术、超声波检测技术、脉冲
6、雷达技术、自然电位检测技术、声发射技术、振动试验分析技术。通过科学应用快速无损检测技术,有三大优势值得肯定。第一,确定出桥梁工程的新建结构质量,能够因此确保安全性和稳定性。第二,通过检测作业,能够有效提供桥梁工程结构损伤的标志,主要是提供结构的污染程度信息、钢筋混凝土桥梁的侵蚀程度。第三,在声发射技术、振动试验分析技术的支持下,能够精准记录桥梁工程支座处的声发射,可以有效反映出支座处的裂纹、摩擦力,甚至是正在出现和扩展36工程技术400060)工程技术的裂纹也可以及时检测。二、快速无损检测技术在道路工程中的应用(一)频谱分析技术在不同介质中,波的传播频率有所不同,基于这一显著特征,可以对介质进
7、行分析研究,这样的技术应用称之为频谱分析技术。实际应用频谱分析技术时,需要选择好路面结构表面,必须确保其有良好的代表性,由专业人员用力锤打路面结构表面,使其有一个足够的冲击力,且这一冲击力要具备“瞬时垂直”的特性。如此一来,便可以得到一组瑞雷面波。瑞雷面波是以振源为中心,各种频率是不相同的,能够在路面结构上向四周传播。有一点需要特别注意,即给路面结构表面施加力时,要注意操作的科学性与合理性,一是可以精准调整力锤的重量;二是结合实际情况改用锤头不同的力锤。除此之外,为了将传播频率不同的波有效检测到,必须在重要位置和不同位置设置传感器,当前的传感器及其技术有良好的应用效果 3 。总之,频谱分析技术
8、适用于道路工程,既可以检测路面的各层之间接触情况,也可以检测出路面不同分层介质的重要性质,即厚度、均匀性。(二)光纤传感检测技术目前来看,光纤传感检测技术中的“光纤”有多方面的显著优势,如光纤对一些物理参数会有很高的敏感性。基于此,可以用光纤的特性对外界物理量进行转换处理,最后可以得到所需要的光信号,对光信号进行测量的这一过程及所用技术,称之为光纤传感检测技术。道路工程中应用光纤传感检测技术,主要有两方面的优势,一是科学检测到预应力连续混凝土梁的较多性质,主要是应变特性、内部应力;二是可以精准检测到道路桥梁工程的钢索索力。应用光纤传感检测技术时,不易受到外界环境因素的影响,而且能够精准检测到温
9、度、微振、应变等信号的变化。随着不断的发展,光纤传感检测技术已经具备较好的空间分辨率、覆盖范围,甚至是可以基本上实现智能化数据采集,在此过程中,可以有效屏蔽射频干扰、电磁干扰,确保检测结果具有科学性 4 。以当前广泛使用的分布式光纤传感技术为例,根据原理可以大致分成四类,即分布式光纤温度传感、分布式光纤声波传感、分布式光纤应变传感、分布式光纤振动传感,均有信号增强、传感性能提高的显著特性。后续应继续加大研究力度,探究分布式光纤传感技术在道路工程及其结构监测中的更多应用要点,努力实现两种信号的综合监测,即温度信号、声波信号,且应该探37新潮电子究外界扰动模型的构建方法与技巧,以求稳定、精准地进行
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