新型试验检测技术在道路桥梁检测中的应用

2022-11-22郭仟

新疆有色金属 2022年3期

郭仟

（甘肃省交通科学研究院集团有限公司，甘肃兰州 730000）

0 引言

基于现代化道路桥梁建设的现状分析，在工程实施过程中会由于检查工作缺少规范性、检查设备应用的价值较低以及检查结果不够准确等，影响检查的精准度，进而影响道路与桥梁建成的安全。在检查相关工程项目时，需要针对于工程目标和质量要求来开发与改进现有的检测技术，优化检测的效果与方法，并根据实际工程建设进度选择适合的检测方法，进而提升整个道路的使用效率和桥梁的建设成果。

1 道路桥梁工程新型检测技术简介

1.1 无损检测技术

该技术是指在不影响道路和桥梁本身的性能、结构和质量的基础上对其结构性能检测的方法，以此形式来判断是否所建设的工程存在质量或者安全缺陷与隐患。在无损检测技术中其包含多种学科知识，且在科学技术的不断发展下，计算机技术和互联网技术也被应用到其中。该技术准确度较高，且抗干扰能力强，可准确且快速的排除影响检测效果的不良客观因素。

1.2 无线电检测技术

在建设相关的道路桥梁期间，比较常见且存在时间较长的问题就是裂缝。如工艺流程不科学以及环境中相关温度因素等都会产生裂缝病害。这种裂缝的产生会破坏混凝土结构中的金属构件和纯化膜，在长时间的锈蚀作用下会影响整个结构的稳定性[1]。而使用无线电监测技术能够准确的判断道路桥梁内部损伤的程度和裂缝的位置，并且可通过无线电检测技术能够快速检测出工程中所存在的安全隐患。

1.3 雷达试验检测技术

雷达试验检测技术能够快速探测道路桥梁下部分结构情况，其能够根据高频电磁波来检测路桥路基的基本形式，并且相关人员也可结合该检测结果掌握工程实际情况，当发现工程问题时能够及时找到解决的措施，也为后续工程建设的质量奠定基础[2]。

2 工程概况

本次所建设的工程为斜拉桥工程，其在A 市内环快速路上，整个桥面长度为1104.23m，宽度为30.6m，其中主桥有3 跨，引桥有9 跨。主桥采取预应力混凝土双塔双索面全漂浮体系建设，引桥的上部结构采取40m的预应力简支T梁建设，每一孔横桥向共布置12片T梁。

本次主桥主梁的设计，采取的是预应力混凝土分离式三角箱断面，中心高度为3.0m，标准的块件一节段的长度为6m，采取C55 标号的混凝土。而索塔的形状设计为倒Y 行，断面为箱形，利用标号为C50的混凝土进行设计。整个桥梁的斜拉索一共设计为236 根，均采取φ15.24 低松弛钢绞线所建设，外部包裹PE 材料，钢绞线的标准强度为1860MPa。引桥的下部分利用三柱式圆墩所建设，梁体采取标号为C40的混凝土。

3 新型检测技术在工程检测中的实际应用

3.1 检测前期准备

3.1.1 检测目的

本次检测采取的是无损检测技术，其主要的目的在于：

（1）对斜拉桥的外观进行详细检查，发现其外部所具有的病害位置，分析其承载力情况和在使用中可能产生的危险因素情况。

（2）对本次所研究的斜拉桥进行变形规律的寻找，并且对其实际的受力和工作情况进行分析。

（3）结合相关检测技术来对工程完成的情况做好质量和技术的评估工作，并提出相关的养护建议，加强后续工程维护的效果和质量。

3.1.2 检测仪器准备

（1）选择ZC3-A 型混凝土回弹仪来检测混凝土强度。其满足JGJ/T23-2011 技术规程，抗压强度范围为10-60MPa 的，2.207J 的系统标准能量，示值系统采取指针直读形式，本身仪器价格较低、使用灵活，且不需要电源供电，指针也容易被调节。也是目前无损检测中常见的仪器形式。

（2）对于斜拉索索力值的检测，本次采取JMM-268 型索力动测仪进行检测。其属于一种便携式的振动信号单双通道检测分析的智能仪器[3]，其不仅可以测量桥梁结构的钢索和钢丝拉力，也可对低频的振动信号进行测量，目前在建筑、运输和冶金等行业有着十分广泛的应用。

（3）千斤顶和相关配套设备的准备，另外还需要配备传感器和检测系统。

3.2 混凝土强度检测结果与分析

根据相关技术规程的有关规定，采取回弹仪检测斜拉桥上部分结构的腹板、横隔板以及塔柱等部位，选择52个构件进行检测，其中在每个构件上选择回弹的5 个区域进行检测，并基于引桥上部结构分析，选择9 个位于T 梁结构上的构件，设置回填区域10 个作为检测，每一个检测区域均布置20cm*20cm的正方形，共测试16 个点，去除3 个最大、3 个最小值，最终测试结果选择剩余10个点平均值。

在相关检测结果中可以判定，55.1MPa 到59.8MPa 范围是抽检主桥中主梁的混凝土强度大部分推定值，该值与设计C55 混凝土强度要求范围与等级基本相符，但是依旧存在个别数值不满足设计要求，其基本上满足设计C55 混凝土强度等级的要求，但是有个别的推定值不符合设计要求。因此在选择测区所采取的钻芯法复测混凝土强度。

3.3 恒载下索力检测的结果和分析

在桥面没有任何活载的情况下，采取基频法测试恒载情况下斜拉桥的拉索索力。根据分析的结果表示目前这座斜拉桥不仅均匀分布着恒载的索力，同时也具有十分正常的分布规律。并且在没有任何活载的情况下，基频法本身测试的灵活度要高于其他方法，在基于现有技术的基础上能够根据该方法来进行该桥梁工程的准确检测，并以修订值的方式精准检测结果。这样可以为后续桥梁检测相关数据的获取和分析提供精准的数据内容。

3.4 千斤顶压力表测定法索力检测结果分析

斜拉桥在恒载背景下，且没有任何活载力的加持，其采取千斤顶压力表测定法检测其索力，从中选择出某段过程中的位移曲线和张拉力曲线，由此分析出工具锚夹片的内缩和变形会影响到OA 段的伸长量，这也属于一种预紧的过程，可以看出二者曲线的斜率较小，限位板和锚具等机械工具之间的间隙也是其位移变化的主要原因。并且随着锚逐渐压紧，其斜率逐渐增加。同时可以将AB 段伸长量看成是正处于线性弹性形变阶段的外露拉索的长度值，而当其拉力与拉索的张拉力接近时，会促使锚夹片中的受力点变化，逐渐减少BC 段的曲线斜率，而该过程我们可以将其看作是拉索实际拉力的情况，所以在实际操作中，对于具体荷载的分析，可以选择B和C点的平均值作为整个桥梁的拉索拉力。

由此分析和总结该按桥梁索力检测结果，可证明索力值在千斤顶压力法的促进下能够更加与成桥的索力接近，而使用基频法测量索力，不仅数值较小，同时也有着较大的波动。在实际实践中虽然千斤顶压力法会导致大量的人力与物力投入，但是可以先采取基频法来对索力值进行测量和确定，然后对该值进行修正与对比，最终得到科学满意的索力值。