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无损检测技术在公路工程中的应用及趋势
摘要:随着国民经济的发展,公路建设项目日益增多,对公路的施工质量也提出了更高的要求。特别是公路质量关系到公路结构耐久性、承载力和安全性,无论是新建公路还是在役公路,都必须做好检测工作,掌握病害情况,并及时采取相应的防治措施。随着检测技术的发展,无损检测技术被广泛应用于公路检测中,能够在不损害公路的同时获取准确的检测结果。
关键词:无损检测技术;公路工程;应用
1无损检测技术概述
无损检测技术最早是在矿物质开采工程领域得到使用,后续又逐渐的适用于其他工程的质量检测。近些年,特别是现代科技日新月异的进步,无损检测逐渐应用到了各个工业检测行业,公路工程领域也已经有了大量的应用。公路工程质量检测可以做到不损伤结构或者对结构安全造成影响较小的情况下开展工作;一般来说化学手段会造成材料损伤,所以无损检测技术往往是采用物理手段进行,能有效判断公路工程内在质量状态;无损检测技术主要作为国内公路工作质量控制的一种重要方法,保障好国内公路工程安全使用以及运行,同时也能够更好的保证公路工程建设的质量安全,有利于提高公路工程整体的作业效率,促进工程建设发展更加科学有序。随着我国当前公路工程建设的开展,无损检测技术也发挥重要的作用。无损检测技术就是在不影响主体受力性能的条件下,通过对某些物理量进行的原位检测,可以将结构与材料的工程性能或者是量化指标进行推算出来。无损检测技术具有无损性、操作性简单的特征,能够更好的反映出公路工程的质量状况,替代部分传统的检测方法,从而推动我国公路工程建设事业的又好又快发展。
2无损检测技术应用
2.1探地雷达技术
(1)探地雷达检测技术是典型的无损检测技术,其检测原理主要是通过地质雷达自身设备向工程路面发射电磁波,然后通过电磁波的传导对公路路面进行检测,由于电磁波的传播形式为介质传播,因此,如传播过程中遇到不同的介质时,电磁波就会停止传播并发生反射,反射回来的电磁波会由地面的设备进行接收,信号接收之后,检测人员再通过对其波长、波形以及接收反射波的时间、强度等数据进行分析,从而判断路面情况。(2)该技术的应用可以有效地检测本公路路面的裂缝、空洞、坑槽等病害状况以及路面厚度,检测人员通过对接收到的数据进行分析,可以得知病害存在的位置、形状,以此确定病害的程度,然后对存在的病害进行分析。(3)该检测技术检测全过程对公路路面无损伤,同时检测获得的数据较为精准,可以真实反映路面的现状,有利于施工单位制定养护施工方案。
2.2超声波技术
(1)超声波检测技术是指通过超声波的传递确定工程情况,由于超声频率较高,在传播过程中可以遵循一定的规律,因此,如超声波在传递过程中遇到不同介质,其波形就会发生变化,接收端接收到超声波之后,通过对得到的数据进行分析,方可得到工程存在的缺陷,包括缺陷存在的位置、基本情况等。(2)超声波检测技术主要用于桥梁的检测中,包括对桥梁桩基完整性、桥梁混凝土内部结构、桥梁裂缝及其深度的检测,通过对接收端得到的超声波传递时间、速度、超声波波形变化等数据进行分析、计算,最终得到缺陷的情况,并对此制定具体的养护措施。
2.3图像技术
(1)图像检测技术是指通过对工程进行图像绘制,再通过对得到的图像进行处理与分析,得到公路存在的缺陷,并据此制定合理的养护方法。本次检测主要采用的图像检测技术包括激光全息成像技术和红外线成像技术。(2)激光全息成像技术是利用全息的照相技术,对工程现场进行全面拍摄,再通过力学量的计算,绘制工程内部结构图,以直观准确地观察工程的具体情况,红外线成像技术的原理是利用不同材料的热传导性,通过高精度的热敏传感器对工程内部进行探测,再结合内部热传导的规律对工程内部结构图像进行呈现,以便于明确工程缺陷。
2.4频谱分析技术
(1)频谱分析检测技术的原理是采用重力锤对路面或桥梁上某一特定部位施加一定的瞬时冲击力,然后获得一组以震源为中心,沿一定方向逐渐传播的直观性面波,且该面波会以一定的频率进行传播,如遇到不同的介质,其面波的传播频率会发生变化,检测人员再通过对面波变化的规律进行分析,最终得到工程存在的缺陷。(2)该检测技术应用时,应注意合理设置传感器的位置、重力锤撞击力度以及撞击方式,避免因力度过大导致工程受损,此外,还应对工程原本存在介质的传播规律进行了解,明确已存在介质的厚度、种类、面波的传播形式等,以保证频谱分析的准确性,最后每个检测点均应进行多次撞击,保证数据的准确性。
2.5激光技术
(1)激光检测技术主要是应用光电反射、衍射、光时差等原理,对公路工程进行检测,激光在传输过程中,如遇到狭缝就会发生衍射现象,从而就可以得到明暗相间的图像,检测人员可以通过对图像的分析,确定存在狭缝的宽度,从而确定缺陷情况。(2)光电反射是指通过光电转换器,将光能转化为电能,如检测中激光遇到缺陷位置,光的强度就会发生变化,引起电能变化,通过对产生的变化进行分析,得知缺陷的情况。(3)光时差是指速度的变化,激光在同等介质中的传播速度一致,不会发生变化,如遇到缺陷处,光速就会出现变化,通过对不同介质中激光传输速度的分析,确定存在的缺陷类型,通过对激光传播时间的分析,确定缺陷的情况。
3无损伤检测技术要点
在科学技术时代背景下无损探伤检测技术得到了迅猛的发展,并且已经在桥梁工程中得到了广泛的应用,同时在该技术应用的阶段中,受到于各方面因素的影响还是存在一些弊端问题,所以为了能够将其问题改善提升技术的应用方式,需要从以下几个方面对技术的发展趋势进行研究。(1)进行无损检测的环节阶段,此类技术仅仅能够对结构内部的特征变化进行检测不能够实现三维可视化检测,所以无损检测技术在未来的发展阶段中需要向着三维可视化技术全面发展,通过联合各方面的技术提高检测效果。(2)针对于一些特定桥梁结构的检测,在实践阶段中识别的时间比较长应用到的资源能力比较多,针对此类问题为了能够达到远程检测的要求,就需要联合应用原则检测技术以提升检测效率。(3)针对一些检测工程来说通常是在桥梁服役后进行检测的,因此无损探伤检测技术的应用要融入设计过程以及工程施工过程当中,以提高整体设计方案还有工程的安全性。(4)在检测技术应用及理论应用上由于技术限制,使得无损检测技术的应用具备复杂性、精度识别度比较差,所以在实践阶段中需要针对检测理论检测设备进行全方面的更新与提高检测效率,达到工程检测的需求。
结束语:综合以上叙述在公路工程检测的阶段中,通过无损检测技术的应,能够对公路工程的安全性以及健康状况进行综合评估,能够给工程项目的稳定性奠定良好的基础。所以在工程项目开展时,需要对无损检测技术的应用方式以及应用范围进行明确提以便在公路检测工程开展时,能够给出详细的判断数据提升检测效果。在本文的分析中对无损检测技术在公路检测中的实践情况进行了探讨,目的在于提高公路工程的安全性以及稳定性。
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