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基于无损检测的道路桥梁工程测量技术研究

2020-07-23杜芳杰

价值工程 2020年19期
关键词:无损检测工程测量道路桥梁

杜芳杰

摘要:道路桥梁作为推动我国社会经济发展的重要基建项目,是维系人们正常生产生活的交通纽带,随着近年来城镇化改革步伐日趋深入,人们对道路桥梁工程测量质量的要求越来越高,在保证道路桥梁正常建设进度的同时,还需要确保工程测量的质量。本文通过阐述路桥工程测量的技术和无损检测技术要点,分析无损检测在路桥工程测量中的技术与应用,对提高道路桥梁工程测量质量具有一定的借鉴意义。

Abstract: As an important infrastructure project to promote the development of China's social economy, roads and bridges are a transportation link that maintains the normal production and life of people. With the deepening of urbanization reforms in recent years, people have increasingly higher requirements for the quality of road and bridge engineering surveys. While ensuring the normal construction progress of roads and bridges, it is also necessary to ensure the quality of engineering surveys. By elaborating the key points of road and bridge engineering measurement technology and nondestructive testing technology, it analyzes the technology and application of nondestructive testing in road and bridge engineering measurement, which has certain reference significance for improving the quality of road and bridge engineering measurement.

关键词:无损检测;道路桥梁;工程测量

Key words: nondestructive testing;road and bridge;engineering survey

中图分类号:P224.1                                         文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2020)19-0201-02

0  引言

工程测量通常与路桥设计相互联系,通过测量将信息数据实时反馈到路桥施工现场,使路桥施工在不影响现有施工质量的基础上,保证施工作业能够有序进行,特别是对于基础桩位的规划必须严格按照工程测量结果进行设计,防止由于测量不精准导致桩位设计报废,而影响路桥工程进度。随着现代计算机技术、通信技术和自动化技术的快速更新,工程测量在确保路桥工程整体质量安全等方面起到重要作用,无损检测技术作为我国路桥检测技术中发展最快速的技术之一,近年来被广泛应用于路桥工程施工与管理领域中。无损检测技术可以在不改变现有路桥结构和质量的前提下,实现对路桥工程较为准确的测量,从而提高路桥工程测量的质量。现阶段无损检测技术还无法精确定位某些具体位置,在路桥工程测量应用中还有一定的局限性,需要根據路桥工程施工特点及测量要求,使用相应的无损检测技术,防止由于工程测量而对路桥工程质量产生较大的负面影响。路桥工程无论是存在质量缺陷还是测绘控制需求,无损检测都能够提高路桥工程施工效率,有助于及时调整施工工艺,控制路桥工程建设成本,使路桥工程施工能够符合质量标准。

1  路桥工程测量技术要点

1.1 道路工程测量技术要点

在道路工程设计过程中需要根据工程现场特点,综合考虑道路工程施工情况和地理环境,科学设置道路工程测量水准点,并使用精密测量设备无损测量水准点,通常以180m为标准间隔,详细记录道路工程水准点设置方位,再计算水准点测量数据,并与预测数据相比较分析。设计交桩连接时需要将导线设置在标段的接头位置,并连接各个标段,确保整个标段内交桩设计连接的连贯性。在具体的道路工程施工过程中,具有针对性地监督测量各测量点,测量计算相关导线的数据,在达到道路工程施工要求的同时,确保工程测量的准确度。

1.2 桥梁工程测量技术要点

在进行桥梁工程测量时,不仅要考虑地理因素,还要考虑气压、温度、湿度等复杂的环境因素,为掌握风速、温度、湿度等环境因素,需要提前做好工程测量工作,将桥梁理论基础、实践应用、施工技术融合到桥梁工程测量工作中,防止由于潮水、波浪、风速等原因导致桥梁工程测量结果不准,影响正常测量进度。因此,在进行工程测量前,必须充分掌握桥梁工程施工现场的自然环境,有针对性地保证桥梁测量与施工的质量安全。不仅在开工前对桥梁工程现场地理环境进行勘察与规划,桥梁建设过程中需要进行形变监测,工程完工后也要根据质量验收标准对其现场测量。另外,还要根据桥梁工程设计阶段、施工阶段、使用阶段的质量安全要求,将工程测量应用到地质水文测量、施工勘察、施工监管、形变监测等环节中,保证桥梁工程建设质量安全。

2  路桥工程中的无损检测技术

2.1 探地雷达检测法

探地雷达检测法是以某个不变的波速穿透被测量桥梁的表面,声波以相对较短的脉冲持续不断地传播,被检测物体表面结构反射信号到检测设备接收器,检测设备根据所搜集信息的不同信号对应不同介电常数,连续检测信号振幅、频率等反馈材料材质的有效截面,物体形状、层厚度、掩埋特征等是影响脉冲信号传播的主要因素。探地雷达检测技术通常用于测量定位管道,完成加固区测量,该检测方法较为安全可靠,高频电磁脉冲通过天线传播,传播界面发生变化时部分电磁波会产生反射折射,此时接收器会记录介电常数变化情况,相同外壳中的发射天线与接收天线采用单声道操作,天线频率范围100-150MHz,通过集成系统扫描实现对反射信号的雷达追踪,并快速测绘出空洞与剥离程度,探地雷达技术在路桥工程中的设计应用范围更广,特别是在测量大量处于恶劣环境的通道结构或者混凝土桥梁结构时,可以精准定位金属管道,测量速度更快,在很大程度上保证路桥工程质量安全性。

2.2 回声波检测法

回声波检测法通常应用于路桥工程建设方面,对于工程质量、施工结构等安全性问题,可通过检测仪器产生的回声波标志出氯腐蚀程度、污染程度等结构性损伤指标,从而测量定位出桥梁中摩擦力、裂纹较大的位置,实现对桥梁结构的评估。回声波检测的风险性非常低,该检测技术由于没有放射性,不会产生类似X射线的辐射性危害,同时,回声波检测技术只需要检测物体的一面,并通过标志被检测物厚度、深度、频率等指标,无损测量检测出塑料管与金属之间的空洞,因此,回声波检测的安全性非常高。但是回声波无损检测也存在一定的缺陷,该方法只能检测出塑料管与金属间的空洞大小,且空洞测量值通常会大于实际尺寸。由于管道结构原因回声波检测无法从背面对其进行有效测量,尤其对于被水淹没的空洞来说,测量结果将会受到较大影响,甚至可能完全检测不出相关指标,由于回声波波速达不到测量标准,只能利用管道实际大小数据辅助说明回声波测量结果。

2.3 射线探伤法

射线探伤法是通过在混凝土结构后方放置底片的方式,对底片发射不同射线使底片形成空洞敏感图,该检测方法不僅能够测量桥梁实际交通流量,而且能够精确定位钢筋断裂位置并测量出空洞大小,以此判断评估桥梁交通状况。当测量环境较为理想时,射线探伤法可在较少工作人员的情况下得到相对准确的底片图。但同时射线探伤法也具有一定缺陷,需要大量射线源消耗能量探伤才能得到相应底片图,该无损测量方法对工作人员安全防护提出较高要求,也大大增加了桥梁工程测量成本。除了厚截面材料不适合图片解释外,在理想状态下,射线探伤法通常可以测量出大量比较清晰的图片,射线源放射出的伽马射线最大穿透力为150mm铱和400mm钴,工作人员应确保操作时射线探伤过程始终机械化处于安全保护套盒内,同时具有自动关闭功能,保证射线探伤法处于一种安全测量状态,从整体上看射线探伤法的适用性要好于其他测量方法。

2.4 光纤传感技术

光纤传感技术通过将具有光敏感性的光信号收集到检测设备中,并转化为相应的检测数据信息,以此实现对混凝土内部应力、桥梁钢索结构等方面的无损化实时测量与监测。相比较射线探伤法和回声波检测法,光纤传感技术的绝缘性能较好,不会由于桥梁工程现场复杂的施工环境因素,而影响到光纤传感测量的结果,同时,光纤传感技术可根据桥梁工程施工现场情况,改变光纤传播形状,因此具有较高的桥梁工程测量效率。光纤传感技术的缺点是工程测量的应用成本较高,实际技术应用有一定的局限性,目前大多被应用于小型路桥工程建设过程中,而大型路桥工程测量应用该技术的并不多见。

2.5 低应变法

低应变法是利用振动波的振动传播特点,在振动波出现特殊波段时会改变原先的振动频率、振动波幅,根据振动波形的变化情况就能够准确测量定位出路桥工程中质量问题的关键技术点,有助于建设施工方及时解决质量问题。低应变法的最大技术优势是操作简单、造价低、效率高,该无损检测技术受到多数建设施工方的青睐,但是相较于光纤传感技术而言,低应变法容易受到桥梁工程施工现场环境的影响,导致受其他因素影响的振动波会向工程测量人员提供不准确的测量信息,因此,该无损检测法的测量结果精准度较低,需要使用其他检测方法对工程测量结果进行辅助评判。

2.6 GPS技术

路桥工程测量测绘中的一个关键环节是绘制控制网,控制网测量绘制工作质量的好坏将直接影响到桥梁工程设计施工质量。GPS技术在路桥工程控制网测量测绘中具有较高的准确度,精确度可以到毫米级,不但可以满足控制网较高的测绘要求,还能够显著提高控制网测绘工作效率。GPS测量技术中最常用的是静态差分技术,该技术利用载波相位原理测量局域差分法、卫星观测求二次差分,计算得出基线长度,通过基站实现对测量目标的分转、修改、定位。实时动态定位技术则可以利用载波相位差分技术同时处理两个测量点载波相位观测量,通过基准站将观测到的载波相位传送到用户接收机,计算得出测量坐标。相较于静态差分技术,实时动态定位技术的测量精准度更高,且具有更高的智能性,更加便于工程测量人员实践操作,该检测定位技术的精确程度远远高于其他测量技术,在很大程度上加快路桥工程建设进度,为后期路桥工程建设打下坚实基础。另外,GPS技术可以不受复杂的外界因素影响,在确保工程建设质量和进度的同时完成路桥工程测量工作,且能够保证精准的测量结果,通过GPS技术将整个路桥工程实体进行系统化连接,实现全方位的无损化路桥工程环境测量监测,一旦路桥工程施工出现桥梁结构形变、路基边坡开裂等突发异动现象,GPS系统会实时传输这些监测信息给工作人员,有助于工作人员第一时间采取有效措施,及时有效地解决问题,以此确保路桥工程建设安全。

3  结语

路桥工程是一项长期且极其复杂的工程项目,受到诸多不确定因素的影响,需要在确保工程整体施工质量的同时,利用无损检测技术严格测量监测建设施工是否达到标准要求,还要检测工程材质的质量安全性,防止路桥工程形变,以此保证路桥工程整体建设质量。

参考文献:

[1]陈振伟.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析[J].黑龙江科技信息,2016(7):271.

[2]李平,陈金剑.路桥工程测量技术要点及控制措施[J].四川建材,2017(4):209-210.

[3]周健.道路桥梁检测中的无损检测技术运用[J].交通世界,2017(7):142-143.

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