声波CT技术在桥梁无损检测中的应用

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道路桥梁检测中的无损检测技术及其应用

道路桥梁检测中的无损检测技术及其应用

道路桥梁检测中的无损检测技术及其应用摘要:在城市建设进程日益加快,经济发展水平不断提升的过程中,积极开展道路桥梁项目的建设已经受到了人们的高度重视,并且想要提升整体建设质量,就需要对无损检测技术进行积极的运用,降低质量问题出现的可能性,保障路桥项目使用效果。

关键词:道路桥梁;无损检测;应用引言现阶段,在科学技术不断发展的带动下,在开展建设项目施工建设的过程中已经对无损检测技术进行了广泛的应用。

对于道路桥梁项目来讲,利用无损检测技术,能够对项目的质量问题进行检测,及时优化施工方案,在节省项目成本投入的同时,提高项目建设质量。

1无损检测技术在道路桥梁工程的应用分析1.1无损检测技术概念无损检测技术主要指的是对雷达声波检测方式进行运用,实现道路桥梁工程的检测,能够对项目结构中的问题进行及时的发现,并做好内部情况的深入剖析。

在具体检测的过程中,检测人员应当对道路桥梁项目尺寸、性能和结构展开科学测量,及时了解道路桥梁工程的相关情况,并制定科学的解决措施。

无损检测技术,能够保障检测结构在不受到任何影响的基础上实现对物质物理指标的测量,最终对道路桥梁项目的结构性能、结构情况和化学性质进行科学的判断。

1.2无损检测技术特征现阶段,在各行各业中都开始对无损检测技术进行了广泛的应用,必须要根据实际测量情况进行考察,对检测方法进行合理的运用。

现阶段超声波检测、探地雷达检测、激光检测等无损检测技术比较常见,存在着动态性、非破坏性和互容性特点。

非破坏性就是在不损伤检测对象的基础上进行检查。

互容性主要指的就是在对检测质量进行保证的情况下,利用多种方式进行相同物品的复测。

在进行道路桥梁项目建设的过程中,对无损检测技术进行运用,因其无破坏性的优势,不仅能够对建设成果进行保证,同时还能够提高施工材料的整体质量,确保工程建设效果满足具体要求。

与此同时,在进行道路桥梁项目检测的过程中,还能够降低安全隐患问题出现的可能性,确保检测对象和技术体系不被破坏。

声学波在无损检测中的应用研究

声学波在无损检测中的应用研究

声学波在无损检测中的应用研究无损检测是工业生产中非常重要的技术,它可以检测物体内部的缺陷和损伤,避免出现安全事故。

声学波是无损检测中常用的一种检测方法,本文将探讨声学波在无损检测中的应用研究。

一、声学波的基本原理声学波是指在介质中传播的机械波,它是一种能量传递的形式,在很多领域得到广泛的应用。

声学波的传播速度与介质的物理特性有关,例如声速较高的介质其传播速度也较快。

声学波的传播可以产生反射和折射,这为无损检测提供了基础。

二、声学波在无损检测中的应用声学波在无损检测中的应用很广泛,主要用于检测物体内部的缺陷和损伤。

下面介绍几种声学波无损检测技术。

1. 超声波无损检测超声波是一种高频机械波,其频率通常在1MHz以上,可以穿透固体或液体,并反射或散射在缺陷或界面上,从而检测缺陷的位置和大小。

超声波检测可以检测锈蚀、裂纹、疲劳损伤等缺陷,具有非接触、高灵敏度、高精度等特点,是工业生产中常用的一种无损检测方法。

2. 声发射检测声发射检测指在物体内部存在压力、应变等作用下,会产生声波,这些声波会在物体内部反射、散射或折射,从而造成缺陷的声发射。

声发射检测可以检测裂纹、断层、缺陷等,具有高灵敏度、可实时检测等特点,是工业生产中常用的一种无损检测方法。

3. 声磁检测声磁检测是一种利用坦布林效应进行非接触型测定材料磁留度和应力等力密度参量的磁力学方法。

它的原理是在材料中产生矫顽磁场,当外加交变磁场时,磁通密度会发生变化,从而在材料的表面产生声波,这些声波可以揭示介质内部的动态变化。

三、声学波无损检测技术的研究进展近年来,随着科学技术的发展,声学波无损检测技术在物体材料表面、体内的缺陷检测、结构评估、材料性能分析等方面得到了广泛的应用。

同时,对声学波检测技术的研究也得到了进一步的深入研究。

1. 算法与技术研究在声学波无损检测技术中,算法和技术是非常重要的一部分,它们的优化可以提高检测的效率和准确度。

一些新的算法和技术被提出,例如基于机器学习的检测方法、基于损伤识别的检测方法等,这些方法具有高效率、高准确度、自适应等特点,可以更好地满足应用需求。

声学技术在无损检测中的应用

声学技术在无损检测中的应用

声学技术在无损检测中的应用声学技术是一种利用声波进行信息传递和处理的技术。

在无损检测领域,声学技术被广泛应用于材料的缺陷检测、结构健康监测等方面。

本文将从声学技术在无损检测中的原理、应用案例以及未来发展方向等方面进行探讨。

首先,声学技术在无损检测中的原理是基于声波的传播和反射特性。

当声波遇到材料的缺陷或界面时,会发生反射、散射、透射等现象。

通过测量声波的传播时间、振幅等参数,可以判断材料中是否存在缺陷。

声学技术的原理简单易懂,并且对材料的侵入性较小,因此被广泛应用于无损检测领域。

其次,声学技术在无损检测中的应用非常广泛。

以超声波无损检测为例,它可以用于金属材料、混凝土、复合材料等不同类型材料的缺陷检测。

在金属材料中,超声波可以检测到裂纹、夹杂物、气孔等缺陷;在混凝土中,超声波可以检测到裂缝、空洞等问题;在复合材料中,超声波可以检测到层间剥离、纤维断裂等缺陷。

此外,声学技术还可以用于建筑物的结构健康监测,通过监测声波的传播速度和振动频率,可以判断建筑物是否存在结构损伤。

声学技术在无损检测中的应用案例也非常丰富。

以航空航天领域为例,超声波无损检测被广泛应用于飞机发动机叶片的缺陷检测。

飞机发动机叶片是非常关键的零部件,其质量和完整性直接影响着飞行安全。

通过超声波无损检测,可以及时发现叶片中的裂纹、疲劳损伤等问题,从而及时采取维修措施,保证飞行安全。

此外,声学技术还被应用于汽车工业、电力行业等领域,用于车辆零部件的缺陷检测和电力设备的故障诊断。

未来,声学技术在无损检测领域的发展前景非常广阔。

随着科技的进步和工业的发展,对材料缺陷检测和结构健康监测的需求将越来越大。

声学技术作为一种无损、非侵入性的检测方法,具有很大的潜力。

未来的声学技术将更加精确、高效,能够应对更复杂的材料和结构。

同时,声学技术还可以与其他无损检测技术相结合,形成多模态的检测系统,提高检测的准确性和可靠性。

综上所述,声学技术在无损检测中的应用具有广泛性和前瞻性。

道路桥梁检测中无损检测技术概述

道路桥梁检测中无损检测技术概述

道路桥梁检测中无损检测技术概述道路桥梁检测是确保道路桥梁的安全性和可靠性的重要步骤。

其中,无损检测技术是一种非破坏性的检测方法,通过对桥梁结构材料进行无损检测,可以及时发现桥梁结构中的隐患和缺陷,以及评估桥梁的健康状况。

本文将对道路桥梁无损检测技术进行概述。

无损检测技术主要分为四大类:声波无损检测技术、超声波无损检测技术、电磁无损检测技术和光学无损检测技术。

声波无损检测技术是利用声波的传播特性来检测道路桥梁中的缺陷。

通过将声波信号从一侧传输到另一侧,观察声波在材料中的传播情况,可以识别出材料中的裂纹、锈蚀等缺陷。

声波无损检测技术适用于钢结构和混凝土桥梁等材料的检测。

超声波无损检测技术是利用超声波的传输和反射特性来检测材料中的缺陷。

超声波无损检测技术可以获取材料的声速、声阻抗、散射等信息,通过分析这些信息可以检测材料中的缺陷大小和位置。

超声波无损检测技术适用于金属材料和混凝土桥梁等材料的检测。

电磁无损检测技术是利用电磁波在材料中的传播特性来检测材料中的缺陷。

电磁无损检测技术可以通过测量电磁波的幅度、相位等参数来判断材料中的缺陷。

电磁无损检测技术适用于金属材料和混凝土桥梁等材料的检测。

光学无损检测技术是利用光学原理来检测材料中的缺陷。

光学无损检测技术可以通过观察材料表面的颜色、形状等变化来判断材料中的缺陷。

光学无损检测技术适用于混凝土桥梁等材料的检测。

总结起来,无损检测技术是道路桥梁检测中非常重要的一个环节。

通过应用各种无损检测技术,可以及时发现桥梁结构中的缺陷和隐患,为桥梁维护和修复提供依据,确保道路桥梁的安全和可靠性。

桥梁安全检测方案超声波检测技术的应用

桥梁安全检测方案超声波检测技术的应用

桥梁安全检测方案超声波检测技术的应用桥梁安全检测方案:超声波检测技术的应用随着现代社会的发展和城市建设的不断推进,桥梁作为城市交通的重要组成部分,承载着重要的交通运输任务。

然而,由于桥梁长期处于恶劣的自然环境下,以及交通运输的频繁使用,桥梁结构会受到各种力的作用,存在一定的安全隐患。

为了保障桥梁的安全运行,超声波检测技术应运而生。

本文将详细介绍超声波检测技术在桥梁安全检测方案中的应用。

一、超声波检测技术概述超声波检测技术是一种利用超声波在材料中传播,接收和分析反射信号的无损检测技术。

它通过探头将超声波传导入材料中,当超声波遇到材料的界面时,会发生声能的传输、反射和散射,并通过接收器接收反射回来的信号,通过分析和处理这些信号可以准确获取材料内部的结构信息和缺陷情况。

二、桥梁安全检测方案中的超声波检测技术应用1. 桥梁基础和支座的超声波检测桥梁的基础和支座是保障桥梁结构安全的重要组成部分。

使用超声波检测技术可以对桥梁基础和支座进行全面的检测,包括发现混凝土中的裂缝、空洞和腐蚀等问题,及时采取修复措施,以保障桥梁的稳定性和安全性。

2. 桥梁结构的超声波检测超声波检测技术可以用于桥梁主体结构的检测,包括混凝土、钢结构等材料的检测。

通过对桥梁结构进行超声波扫描,可以发现隐蔽在结构内部的裂缝、腐蚀和孔洞等问题,及时采取维修和加固措施,避免桥梁产生安全隐患。

3. 桥梁梁面的超声波检测桥梁的梁面承受着车流的冲击和重压,容易出现裂缝和损伤。

超声波检测技术可以应用于桥梁梁面的检测,通过扫描梁面并分析反射信号,可以快速定位裂缝和腐蚀情况,及时采取维修措施,保障桥梁的安全运行。

4. 桥梁钢梁的超声波检测桥梁的钢梁承受着较大的荷载和应力,容易出现疲劳、断裂和锈蚀等问题。

超声波检测技术可以应用于桥梁钢梁的检测,通过扫描钢梁表面并分析反射信号,可以发现钢梁中的裂缝、变形和腐蚀等问题,及时进行维修和更换,确保桥梁的安全使用。

5. 桥梁桩基的超声波检测桥梁的桩基作为承受桥梁荷载的重要部分,其安全状况直接影响桥梁的稳定性。

道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析

道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析

道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析道路桥梁是城市交通的重要组成部分,其安全性直接关系到行车安全和交通畅通。

对道路桥梁进行定期检测和维护非常重要。

传统的桥梁检测方法往往需要对桥梁进行破坏性测试或大范围拆解,不仅费时费力还会给桥梁造成二次损伤。

而无损检测技术的应用可以实现对桥梁的全面、精确、无损检测,减少对桥梁的破坏,提高检测效率,从而更好地保障桥梁的安全性。

1. 声波无损检测:声波无损检测是利用声波传播的特性对桥梁进行检测的技术。

通过对桥梁发出的声波进行接收和分析,可以判断桥梁是否存在裂缝、松动等问题。

这种方法操作简便,可以快速对桥梁进行全面的检测,减少了人力成本和时间消耗。

2. 磁粉无损检测:磁粉无损检测是利用磁化技术和磁粉粒子的显像效应对桥梁进行检测的方法。

通过在桥梁表面施加磁化场和涂抹磁粉,观察磁粉在裂缝或缺陷处的集聚情况,可以判断桥梁是否存在裂缝、损伤等问题。

这种方法具有高灵敏度和高准确度,能够对细小的缺陷进行检测,并且对桥梁表面无损坏。

3. 红外线无损检测:红外线无损检测是利用热辐射原理对桥梁进行检测的技术。

通过测量桥梁表面的红外辐射能量分布,可以判断桥梁的温度分布情况,进而分析桥梁是否存在结构损伤或隐患。

这种方法可以实现对桥梁全面的、高效的检测,特别适用于大面积桥梁的快速检测。

无损检测技术的应用对于道路桥梁的保养和维护至关重要。

它可以不破坏桥梁的完整性,通过对桥梁的各个部分进行全面的、精确的检测,为桥梁的维修提供准确的数据,提高了检测的效率和准确性,同时降低了对桥梁的二次损伤风险。

在道路桥梁的日常维护中应该广泛应用无损检测技术,以确保桥梁的安全和可靠运行。

混凝土桥梁检测中声波检测技术的应用

关键词:声波检测技术;混凝土;桥梁检测1工程概况某120m+210m+120m预应力混凝土连续刚构桥梁主桥段长550m,梁体为顶宽22.5m、底宽11.5m的单箱单室三向预应力变高箱梁,翼缘板悬臂长5.50m,合龙张拉从中跨至边跨相继进行,在1#桥墩张拉施工过程中,其中跨和边跨均出现混凝土底板崩裂现象,加固修复后,当前又出现底板壁开裂的情况。

为充分了解桥梁箱梁合龙段所存在的结构缺陷以及梁板是否达到设计强度等情况,决定对该桥梁预应力混凝土结构进行声波无损检测。

2声波检测技术混凝土结构中声波传播速度与其力学强度之间存在定量关系,且声波波速受弹性模量的影响,反映混凝土结构强度[1],声波横波波速和纵波波速按以下公式计算:式(1)~式(2)中:Vp为纵波波速(km/s);Vs为横波波速(km/s);E为弹性模量(MPa);σ为泊松比;ρ为混凝土密度(g/cm³);μ为剪切模量(MPa)。

其中,弹性模量、剪切模量和泊松比是表征介质力学性质的重要参数,考虑到混凝土属于脆性材料,泊松比取0.18,混凝土密度取2.6g/cm³。

对于具体工程而言,其标准试块抗压强度与波速正相关,试验测试数据证明了两者之间存在幂指数关系[2],即:式(3)中:Rb为混凝土抗压强度(MPa);α、b 为回归参数;Vp为纵波波速(km/s)。

不同施工区域因混凝土骨料成分的不同,其抗压强度回归参数也存在一定差别,参数α和b的取值范围分别在0.25~0.40和3.0~3.5之间。

混凝土力学性能指标试验测试结果(见表1)表明,工程所在区域混凝土抗压强度和声波波速之间存在以下回归关系:根据表1试验结果,预应力混凝土箱梁标号在C30~C80区间时,抗压强度为16.7~50.2MPa,声波纵波波速在3.7~4.8km/s范围,试验数据是进行混凝土强度评价的参考值。

混凝土标号在C15~C25区间时声波波速<3.5km/s,则认为存在混凝土结构缺陷[3]。

路桥工程施工中的无损检测技术

路桥工程施工中的无损检测技术摘要:无损伤检测技术比较适合使用在道路桥梁检测活动中,在保证桥梁结构不受到影响的前提下,精准检测出桥梁的整体质量状况。

检测结果可以作为后期维护桥梁工程的重要依据。

关键词:路桥工程;无损检测技术;质量检测1、桥梁无损检测技术的类型1.1声波无损检测技术声波无损检测主要是利用混凝土结构对声波产生的反应,以此作为技术的基础不断进行创新、优化以及完善得到的全新技术类型,声波无损检测技术在桩基检测中,能够确保桩基检测的完整性和有效性。

在技术实际应用的过程中,主要是通过撞击中产生的应力波进行分析,如果应力波的形状、速度、峰值都保持不变,在桩基中能够实现均匀传播,则可以表明桥梁桩基的完整性较为良好。

如果应力波的形状、速度、峰值有着明显的变化情况,可以证明桩基长度上存在质量问题。

1.2高应变检测技术高应变检测技术的应用时间较为久远,主要是对桩基的竖向抗压承载能力以及设计要求参数进行判断,以此来确保桩基的各项参数都能够满足发展的实际需求。

在高应变检测技术使用的过程中,需要对桩身预制接头以及水平整合缝隙等缺陷进行判断,加强对竖向抗压承载能力的影响变化进行分析,并在此基础上对缺陷程度进行合理的判定,为后续质量的提升奠定基础与保障。

从目前技术的应用发展情况来看,国内外在对高应变测量技术与结果进行分析的时候,主要是利用一维杆拨动的相关理论作为基础,对检测技术进行使用,没有将桩基与土壤之间的相互作用理论进行考虑。

因此,在对承载力进行检测的时候,高应变检测技术的使用就会出现明显的局限性,需要相关企业单位加以重视。

1.3低应变检测技术低应变检测技术主要是对桩身完整程度进行检测,多数缺陷和质量问题都是在刘水成或者底层产生变化,随后桩基础产生较为明显的质量变化,底层质量变化将会导致反射波产生影响,所以在实际检测的阶段中需要对地质条件等相关数据进行全面、深入的检查,了解施工的相关记录,从而对桩基础存在的缺陷进行确定。

声波CT技术在桥墩病害检测中的应用

C T探测 实例愈 来愈 多 。
本文 选 用 某 病 害 桥 墩 C T勘 探 工程 实 例 , 对 其 应
用效 果进 行分 析评 价 , 展 示 了声 波 C T技 术 的 高效 、 无
权值 , 用最优 计算 方法 及计算 技术 , 求 出从 始点 到终 点
最 短路 程 。显 然 如果各 点之 间的权 值是所 需 的旅行 时
行 病 害评价 。本 文拟介 绍 C T探 伤 在 该 I I l 程 的应 用
及效 果 。
波 法利用 介 质间 弹性 波速 度 或 波 阻抗 的差 异 , 观 测 弹 性 波在介 质 中传播 的运动 学 和 动 力学 特 征 , 了解 测 区 内介质 结 构 、 物 质 组 成 或 工 程 地 质 条 件 。 。 由 于其
l 工 程 概 况
新建 铁路重庆至利川线 , 是 规划建设 的沪汉渝 蓉通
道 的重要组成部分 。线 路地处我 国 中、 西部地 区 的结 合 部, 西 起重庆市 , 向东 途径 重 庆市 长寿 区、 涪陵 区 、 丰 都
最佳 路径算 法 即可实现 首波 射线 路径快 速追 踪 。对于 C T成像 过程 而言 , 成 像 剖 面 是 由若 干 规 则 ( 方形) 网格 组成 , 且假 设每个 网格 中的介质 波速 为常数 , 以射 线 理论 为基础 的成像 方法 归结 为求解 方程 , 如式 ( 1 ) 。

1 4



Ra i l wa y En g i n e e r i ng
文章编 号 : 1 0 0 3 — 1 9 9 5 ( 2 0 1 3 ) 0 9 - 0 0 1 4 — 0 4
声波 C T技 术 在 桥 墩 病 害 检 测 中 的 应 用

超声波CT技术在某大桥桩基检测中的应用


0 前 言
目前检 测桩 基 内部结 构 的方法 较 多 , 利用 动 如 能 、 、 、 、 、 和放射 法 等技 术 。 比较 常见 的 光 声 电 热 磁 方 法有 低应 变动 力测 试 、 地雷 达测 试 、 芯法 、 探 钻 超
和高 分 辨率 的特 点 , 且 能 直 观 地 展示 检 测成 果 , 并
多会预埋声测管进行超声波透射 法检测 。但超声 波透射 法 所得 波速 为剖 面 间介质 平 均纵 波速 度 , 因 而它虽然能测得缺陷 , 但其分辨率并不高。现用超 声 波透 射 法结合 C T层 析成 像 技 术 , 够 得 出 剖 面 能
收 稿 日期 :20 0 7一l 0 2— 3
( . 勤工程 学院 ,重庆 1后 摘 40 1 ; . 004 2 重庆 南江物探 工程 检 测 中心 ,重 庆 4 14 ) 0 17
要 :通过 采 用超 声波 C T技 术 , 重庆 某大桥 桩 基进 行检 测 。 经分 析表 明 , 对 扇形 法数 据 的采
集 能取 得 丰 富的桩 基 内部 结构数 据 ,C T层 析 成 像技 术 能 正确反 演桩 基 内部 结 构 。通 过 实例 说
12 C . T层 析成像 技 术
C T层析 成像 技术 是 近年发 展起 来 的 一 门应用 交叉 学科 , 及 数学 、 涉 物理 、 算 机 、 程 与材 料 等 计 工 许 多 学科 , 有着广 泛 的应用 价值 。采用 层析 成像 技 术 , 以在 不损 伤 “ 测对 象 ” 可 检 内部结 构 的情 况下 , 根据从 “ 测 对 象 ” 检 测设 备 获 得 的投 影 数 据 , 检 用 通 过 射线 追踪 和反演 的迭 代运算 , 求得 测试 区域 的 波速 场 , 生成 二维 、 并 三维 图像 , 以呈现 出测 试对 象
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最近几年来我国高速公路与铁路建设迅猛发展,桥梁数量急剧增加,桥梁病害和危桥数量也日益增多,桥梁事故频频发生。

我国桥梁的健康状况令人担忧。

这一问题的出现一方面与超负荷运营有关,同时也反映出在桥梁设计和施工质量方面还存在着很多问题,特别是施工质量的低劣造成的病害严重地降低了桥梁的承载能力和使用寿命。

为了提高桥梁的施工质量,除了对材料、工艺和施工过程进行严格的控制之外,还必须采用先进的检测手段,对桥梁施工质量进行严格的监督。

目前桥梁混凝土质量检测的方法主要有回弹法、超声波法、超声波回弹综合法、贯入法、断裂法、取芯法等。

回弹法、超声波法以及综合法是属于无损检测方法,我国已制定了相应标准,工程中已广泛应用。

但应用中发现这些方法检测的结果离散性较大,代表性差等缺点,因此需要采用更先进的、更有效的检测方法。

声波CT技术是一项发展快速的现代无损检测技术。

它通过检验测试物体内特定物理量的分布状况,利用计算机根据适当的算法反演其在内部的分布状况后成图,借以显示检测对象的内部结构。

由于超声波的波长短,声波CT检测的分辨率高,因此合理布置测线密度和反演网格单元就可以保证在测试区域内有足够的分辨率。

声波CT技术原理声波CT技术是利用声波穿透工程介质,通过声波走时和能量衰减的观测对工程结构成像。

声波在穿透工程介质时,其速度快慢与介质的弹性模量、剪切模量、密度有关。

介质密度大、强度高的其模量大,波速高、衰减小;破碎疏松介质的波速低、衰减大;波速可作为混凝土强度和缺陷评价的定量指标。

声波CT特别适用于研究工程介质力学强度的分布,在工程检测中常被用来探查混凝土强度、空洞、不密实区等结构缺陷。

声波CT具有分辨率高、可靠性好、图像直观的特点,已被越来越广泛地应用丁工程结构检测和工程病害诊断中。

桥梁CT检测桥梁CT是使用声波穿透混凝土,通过声波速度分布对混凝土结构成像。

桥梁C T与医学C T的数学基础是相同的,都是基于Radon变换原理,即通过区域内参量(速度、吸收系数)沿路径的积分结果的观测,重建区域内部参量的分布。

桥梁CT是利用透射波走时和能量衰减的观测,重建混凝土内部结果的速度和吸收系数的分布,而速度和吸收系数能敏感地反应孔隙率、密实性、弹性模量等混凝土的品质。

桥梁CT检测技术包含以下技术要点:①首先将三维梁体分解成梁板,分别对梁板进行二维CT成像,最后将二维梁板合成为三维梁体图像。

②在梁板CT成像中将梁板划分成单元体,每单元体具有独立的波速,用单元体波速的组合描述梁板的结构特性。

③单元体的波速通过射线路径与观测的走时相联系,即声波沿射线传播的时间是各单元体内耗时的总和。

每条射线对应一个走时方程,多条射线的观测走时对应一个方程组。

(1)方程中走时t是由观测得到的已知量, L ij为路径长度,由射线追踪计算得到,波速V为待求的结构参量。

④当观测体系满足单元射线密度、射线正交性和射线数大于单元数三项指标时,可获得区内波速分布的最优解。

这一解在最优的意义下是唯一的,可作为工程判断的依据[3]。

桥梁CT检测方案检测方案是关系桥梁CT检测结果可靠性的关键因素,检测方案必须满足下列三项要求,否则难以保证检测结果的可靠性。

射线密度的要求:射线密度足够大。

通过每个单元体的射线数目称为射线密度,射线密度大,速度分析精度高,反之精度降低。

从工程应用实践角度要求射线密度数大于40 条。

声波CT技术在桥梁无损检测中的应用文/谷 昊图1 CT 截面观测系统布置图图2 检波点、激发点现场布置图2012年第21期171(11月上)《交通世界》B RIDGE&TUNNEL桥梁隧道射线正交性的要求: 观测射线孔径大。

通过单元体的各射线之间的最大孔径称为射线正交性,是保证分辨率的重要指标。

射线孔径大,交角近乎垂直,分辨率高; 射线交角小,射线近乎平行,横向分辨率降低。

工程应用中要求通过同一单元体的射线之间的最大交角不小于60°。

射线数与单元体数的要求: 射线数目应大于单元数。

观测系统网格划分的单元体数目决定了CT 系统的变量数,观测系统的射线数决定了CT 系统可利用的独立方程数。

只有在方程数大于变量数时,走时方程为超定方程组,存在最优解,而且解是唯一的,满足工程CT 的应用目的; 如果单元数大于射线数,走时方程就变成了欠定方程组,此时不存在最优解,方程具有多解性,失去了工程可靠性,不能应用。

根据上述三条原则,对于长方形梁体CT 截面,检测系统最好设计为L形观测系统。

将检波器布置在长方形一侧长边及相邻一短边,成L 形; 激发点布置在另一长边和短边,形成另一L形,两L 形构成封闭长方形。

检波器间距、激发点间距、单元网格间距相等。

此观测系统效率高,同时满足射线密度、正交性和射线条数大于单元数这三项要求。

对于常见的30m 长、2m 高的梁板,采用64 道BCT 仪器系统,观测系统做如下设计。

检波器间距、激发点间距在长边设计为50cm,高度方向加密为25cm,剖面单元划分为50cm ×25cm(见图1)。

工程检测实例工程概况该桥梁为河北省某高速公路分离式立交桥,预制箱梁混凝土设计标号为C50。

检测目的桥梁梁体混凝土构件根据结构不同、施工工艺的不同和工艺的现场控制的差异,均影响了梁体砼的强度的分布差异,从而影响梁体的整体质量和运营时的受力情况。

采用声波CT技术对梁体混凝土的整体浇筑质量进行检测,对梁体浇筑的施工质量做出科学、客观的评价,并根据检测结构及时、准确发现施工工艺的不足,达到改善施工工艺、确保质量的目的。

检测技术标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (GB50204-2002)《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)《施工设计图纸》声波CT现场工作布置检测采用环形观测系统,此观测系统用于长度远大于宽度梁板,观测效率高。

观测方式是一侧长边布置检波器,声波激发点均布于其他三边,一般间距50cm,发现问题时加密到25cm,此种观测方式能够满足射线正交性和射混凝土标号波速(m/s)混凝土标号波速(m/s)C202000-2500C503500-4000 C302500-3000C554000-4500 C403000-3500C604500-5000TRANSPOWORLD 2012No.21(Nov)172线密度要求。

根据实际梁板尺寸情况,检测布置检波器间距为50cm,激发点间距横向、纵向均为50cm,剖面单元划分为50cm×50cm(见图2)混凝土梁板检测结果对35m预制箱梁中的2片进行了检测,共完成1顶板、4腹板5个CT剖面。

经过数据处理、重建成像,反映混凝土浇筑质量的5幅声波CT波速分布图。

声波CT以混凝土波速表征混凝土的浇筑质量,褐色、黄色为高波速区,表示混凝土密实、强度高,浇筑质量好。

绿色为中等波速区,浇筑质量较好;紫色为低波速区,表示混凝土欠实、强度较低,浇筑质量较差。

混凝土声波波速与抗压强度有确定理论与实验关系,实验测定结果见表1。

预制箱梁右7-3# 结果速度分布图检测结果分析根据声波CT波速分布图图3所示,右7-3#箱梁左腹板混凝土以褐色波速区为主,砼强度满足设计要求。

根据声波CT波速分布图图4所示,右7-3#箱梁右腹板混凝土以褐色波速区为主,砼强度满足设计要求。

根据检测结论中混凝土浇筑相对欠密实、强度相对较低的边角部位,建议施工单位加强施工质量的过程控制,改善施工工艺,提高梁体混凝土的整体浇筑质量。

预制箱梁右9-3# 结果速度分布图检测结果分析根据声波CT波速分布图图5所示,左9-3#箱梁顶板混凝土以褐色波速区为主,砼强度满足设计要求。

根据声波CT波速分布图图6所示,左9-3#箱梁左腹板混凝土以褐色波速区为主,砼强度满足设计要求。

根据声波CT波速分布图图7所示,左9-3#箱梁右腹板混凝土以褐色波速区为主,砼强度满足设计要求。

顶板与左腹板13m处左右均有黄、绿区域,右腹板16m处右黄色区域,可以直观地看出在施工工艺上存在一定不足,但强度大于C50满足设计要求。

根据检测结论中混凝土浇筑相对欠密实、强度相对较低的边角部位,建议施工单位加强施工质量的过程控制,改善施工工艺,提高梁体混凝土的整体浇筑质量。

结论工程实例证明,桥梁C T技术适合于混凝土桥梁的检测,并具有以下优点:整体质量检测,每次可对检测区域进行整体检测,比较全面、客观;除能反映混凝土强度的相对关系外,对混凝土浇筑的均匀性、密实度反映也比较敏感;成果图直观、明确,能清晰地反映混凝土整体浇筑质量情况;精度高,定位准,能为下一步施工工作提供精确、有用的资料。

作者单位:河北益合交通检测技术有限公司支护是在隧道开挖后,用于控制围岩变形及防治坍塌所施做的防护。

支护按其工作机理可以分为柔性支护和刚性支护,二者均是为限制围岩位移过大、防止有害松动、保持围岩稳定性而采取的支护措施。

刚性支护属于被动性防护体系,主要作用是提供大于围岩发生破坏产生的最小松动压力的支护抗力,从而提高支护安全度。

但一旦围岩压力超出了支护结构的极限抵抗能力,即造成结构的破坏,支护作用失效。

目前隧道施工中常用的刚性支护包括钢支撑、模注式混凝土衬砌等。

柔性支护属于主动防护体系,它与围岩结合在一起共同作用,具有一定的变形适应能力,当围岩压力导致柔性结构变形后,作用在柔性支护结构上的应力即被释放了。

柔性支护是根据现代支护原理而提出来的,它能密贴围岩或深入到岩体内部,有效地发挥围岩自承能力,允许围岩有一定变形而不破坏,甚至同被加固的岩体作整体运动时仍能保证相当大支护抗力的支护措施。

它既能直接对围岩支撑保护,又能从内部加固围岩,将被加固的围岩由载荷体变为承载体,充分发挥了围岩的自身支撑作用。

柔性支护包括锚杆支护、喷射混凝土支护和锚网喷复合支护等。

支护方案的比选隧道支护方案的选择主要考虑围岩的条件。

软弱围岩存在松动压力、变形压力等不同的围岩压力类型。

软弱围岩等特殊地质条件下的隧道,围岩压力具有来压迅猛,围岩变形量大,隧道四周同时来压和持续流变,以及对各类扰动极为敏感等特点。

因此,必须针对这些特点采取正确的支护原则和措施。

对松动压力可以采用刚性支护来支撑围岩,防止破碎岩块的塌落,同时采取各种措施加固围岩,提高岩体的自身强度。

而变形压力是软岩隧道压力的主要显现形式,必须根据流变特征合理地设计支护刚度、控制支护时间和支护施工柔性支护在特殊地段隧道施工中成功应用的案例分析文/方合雪 李亚利 张 兰2012年第21期173(11月上)《交通世界》。

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