智能安全检测技术在桥梁施工中的应用

张涛

（宁夏鑫水源建设工程有限公司）

1 智能检测技术在桥梁施工中的应用

1.1 施工材料PD检测

在桥梁建设过程中，为了保证其安全稳定运行，需要采用先进的施工材料检测手段来提高工程整体水平，以确保工程质量。为了获得相同的实验结果和确保实验者的人身安全，必须将两个电势相差小于36V 的电极分别放入36V 和24V 的DC。如果不加任何保护电路就通电测试，则会导致测试者被电击而受伤甚至死亡。在这个过程中，施加的电压应当保持在适宜的范围内，由于有电解液的影响，会影响到电位差的精确测定，并且不能使用太高的电压，不然会有被测者触电的危险。例如，在施加24V 直流电压时，要对由物质样品构成的电解质粒子在容器中的移动进行观测，在电解质粒子静止之后，要对电极两边的电流表读数进行观测，将这个数值作为该建筑材料的电势差数值，与标准物质表中的数值相比较，如果电势差在5%之内，就可以判断为该建筑材料符合要求，如果不符合要求，就应该进行新的建筑材料的替换。在智能测试装置的发展下，这种测试技术已摆脱了以往人工操作的电极型测试模式，能够将样品物质直接投入到测试漏斗中，完成了振动、粉碎、溶解、混合、加压和数据采集的整个过程，都具备了测试报表的自动化打印和数字计算的能力。

1.2 建筑装备的UL检验

在施工的时候，如果施工设备发生了损坏、停运、锈蚀或精度不准确等现象，都会对施工造成诸多不便，而且当问题比较严重的时候，还可能对人身安全构成威胁。试验结果表明，采用这种智能监测系统能够准确地测定混凝土拌合物搅拌过程中拌料层厚度及质量，并能有效地控制其离析现象的发生。因此，在进行桥梁施工之前，必须对机械设备进行全面的检测，以确保施工质量和安全性。无损检测方法有很多种，但目前主要以超声检测为主。上表面发光（UL）技术最早用于美国海军武器系统的测试与测试，其基本理论是通过仪器材质的差异来获得各级回声信号，但仪器内部的声波传输速率以及仪器内部不同部位的声波传输速率存在差异，这种现象被称为仪器内部的非正常工作状况。这种方法对外部环境的影响较小，因而在各种施工现场得到了普遍采用。UL探测技术的另外一种运用模式，就是通过对仪器的回波信号进行探测，来判定仪器工作状况的好坏。这个方法很简单，也很方便，但是因为是手工测试，所以并不是每一台仪器都可以使用，只有在某些特殊的仪器上，它才能起到作用。UL检测技术在桥梁建设中的应用，重点关注的对象是施工机械和检测设备。通过 UL 检测技术，我们可以对机械或设备是否出现了故障等问题进行初步的判定，为下一阶段的深入问题处理提供了明确的指导。

1.3 挠度测试新技术

在单目视觉检测的基础上，利用图像分析技术，获得被测物体的静态和动态位移，并给出了动态的动态曲线。同时也可以进行冲击系数、基频、阻尼等试验。纵向挠度分布，纵桥向自动扫描，实现桥梁纵向各个测点挠度曲线测试。加载前后纵桥向各个测点挠度变化如表1所示。

表1 加载前后纵桥向各个测点挠度变化

1.3.1 超远距离静挠度测试

测试内容：数据稳定性测试。测试距离：1100m。测试方法：QBD-A 型远距离桥梁挠度检测仪无靶标测量模式，焦距600mm，晴天，温度12摄氏度，风力2 级测试结果：在环境状况良好前提下，测试精度在1mm以内（见表2）。

表2 加载过程

1.3.2 远距离精度测试

测试内容：数据稳定性测试。测试距离：410m。测试方法：QBD-A型远距离桥梁挠度检测仪无靶标测量模式，焦距600mm。阴天，温度3摄氏度，风力2级。测试结果：环境对测试结果有一定影响，下午及晚上测试效果好，实测精度<1mm，采用简易靶标效果略好（见表3）。

表3 加载过程

2 SVS 智能检测技术在桥梁工艺质量中的应用

2.1 工程总体情况

由于年代久远，广西梧州的浔江2 号桥必须对其进行部分的加强，以确保其结构的稳定性和安全性，计划施工期为90d，该桥经过加固处理后，需要进行全面的质量检测以确保其整体结构的稳定性和可靠性，包括了混凝土强度、路面平整度、裂缝、墩台沉降值和构件刚度等多个方面的指标，并对实际工程情况、施工材料参数和质量检测工艺的可能性等多方面因素进行了综合分析。我们需要综合考虑并作出相应的决策，我们计划将SVS 智能技术运用于该桥梁的工艺品质检测之中，要达到对这座桥梁的整体质量检查，我们必须对其进行加固，并将其全部检查的时间控制在10d内[1]。

2.2 SVS智能检测理论分析

近年来，结构虚拟仿真（SVS）技术已成为专为工程结构模拟与研究而设计的一项新兴技术。它利用数字图像技术和计算机图形学相关知识对现实世界中存在的各种复杂建筑结构进行数字化描述，并通过人机交互方式建立起真实环境下的可视化几何造型。在本工程实例中，我们可以从后台的资料库中，直接调出桥梁建筑部件的模型，并按照具体的桥梁参数，调整各个桥架部件的长、宽、厚等特性，最后将已建成的桥梁的3D 模型，集中显示在控制面板上。同时还可以通过人机交互方式实现对各个构件的检查以及评估分析功能[2-3]。SVS型智能探伤装置通过其操纵的钢轨，到达桥面对应位置后，就可以对桥面的构造形态进行辨识，并向使用者显示。当检验员按下“确认”按钮后，测试结果就会出现在屏幕上，显示出桥体是否有缺陷以及是否有缺陷，为工程技术人员提供了一个全面的信息。

2.3 SVS技术在桥梁工艺质量检测中的应用

2.3.1 混凝土结构强度检测

利用数字图像技术和计算机图形学相关知识对现实世界中存在的各种复杂建筑结构进行数字化描述，并通过人机交互方式建立起真实环境下的可视化几何造型。将10 个试样按顺序放置在 SVS 智能化测试设备的漏斗内，3 分钟左右即可进行一次测试。然后，对10套样品进行了测试，当测试完毕后，在仪器的操作界面上按下“结束试验”键，便可对10套样品进行定量分析。最后，利用内核组件预先设定的权重平均值算法，得出了混凝土强度检测结果，将其分为优、良、中、差四个档次[4-5]。

2.3.2 桥面平整度、裂缝检测

SVS试验小车沿着桥面匀速行进（5km/h）采样，桥面试验路段长度约100m.每一次测试的持续时间都要在2分钟之内，当试验小车进入到平整度差，或者是裂缝多的区域之后，系统会自动发出声光警报，现场技术人员要在第一时间做好位置标记，就像是那样，反复地进行五组测试，SVS智能检测系统将分别对这五组数据展开分析。公式如下，以等截面简支梁为例，梁长为L，其xi坐标处的弯矩影响线为：

3 SVS工艺质量检测指标评价

为评价该 SVS 智能监测技术在该项目中的使用情况，本文提出了一种基于SVS的智能监测方法。我们进行了深入的研究和探索，为积累工程施工和理论研究方面的实践经验，以促进后续工作的顺利开展，有必要对SVS工艺的质量进行检测，并对其指标进行评估，基于本工程加固后的四个维度的检测指标，我们将其作为基本的评估依据，以国内同类工程项目的检测数据为支撑，对混凝土结构的强度、桥面的平整度和裂缝、墩台沉降值以及构件的刚度展开了全面的评价，将SVS 智能检测技术与传统的人工检测方法在数据精度上的差别进行对比，从而获得更加精确的结果。纵观全局，得出了一个综合性的结论：在桥梁工艺质量的检测方面，SVS智能检测技术表现出卓越的优越性，超越了人工检测的水平，其各项参数的检测结果更加贴近于工程设计的预期值[6]。

4 结语

智能检测技术凭借着出色的检测能力、高效的检测效率和精度、检测范围全面、平台适用范围广、检测费用低廉等优势，在目前的各种项目中得到了广泛的应用，在桥梁项目的施工检测中，我们将此技术进行了有效的应用，并获得了明显的效果，并成功地克服了传统的手工检测方法存在的许多问题，从而获得了高效的结果，突破了检测效率和检测范围等技术方面的技术瓶颈，从而获得了技术上的重大突破，从而弥补了桥梁施工中智能化检测技术的不足，为这一行业的发展带来了新的生机，这一观点有着广阔的工程应用和广泛的推广价值。