现代桥梁检测技术
道路桥梁检测技术进步与安全维护

道路桥梁检测技术进步与安全维护道路桥梁作为现代社会基础设施的重要组成部分,直接关系到交通运输的安全与效率,是经济发展和人民生活的生命线。
随着科技的飞速进步和材料科学的发展,道路桥梁检测技术及安全维护策略也在不断革新,旨在提高检测精度、增强维护效率,确保交通网络的持续稳定与安全。
以下从六个方面探讨道路桥梁检测技术的进步与安全维护的最新进展。
一、智能化检测技术的应用近年来,智能化技术在道路桥梁检测领域得到了广泛应用。
无人机、机器人、物联网(IoT)传感器等高科技设备被用于桥梁外观检查、结构监测及健康评估。
无人机搭载高清摄像机和热成像仪,能够高效完成大范围桥梁表面的裂缝、腐蚀、变形等缺陷的识别;而桥梁检测机器人则能深入难以到达的桥下空间或内部结构,通过高精度传感器收集数据,实现精细化检测。
这些智能化手段极大提高了检测效率与精确度,降低了人工检测的风险。
二、非破坏性检测技术的创新非破坏性检测技术(NDT)是保证桥梁结构安全的重要手段,包括超声波检测、电磁波检测、红外热成像技术等。
这些技术能够在不损害桥梁结构的前提下,准确评估混凝土强度、内部损伤、钢筋锈蚀等情况。
尤其是基于光纤传感的健康监测系统,能够实时监测桥梁的应力应变状态,预警潜在的结构安全隐患,为预防性维护提供科学依据。
三、大数据与云计算的融合随着信息技术的发展,大数据分析与云计算平台逐渐融入道路桥梁的管理与维护体系。
海量的检测数据通过云计算平台集中处理,运用机器学习算法分析历史数据模式,预测结构性能退化趋势,为制定维修策略提供数据支持。
这种智能分析不仅提高了决策的科学性,还促进了资源的优化配置,实现了对道路桥梁的精准维护。
四、材料科学的突破与应用新型材料的研发与应用是提升道路桥梁耐久性和安全性的重要途径。
高性能混凝土、自愈合材料、碳纤维增强复合材料等新型材料,因具有高强度、高耐久性、轻量化等特点,被广泛应用于桥梁加固与修复中。
这些材料能够显著提升结构承载力,延长桥梁使用寿命,同时减少维护频率,降低了长期维护成本。
桥梁检测方案

桥梁检测方案桥梁是现代交通系统中不可缺少的重要组成部分,承载着人们的出行和货物运输需求。
然而,随着时间的推移,桥梁也会逐渐老化,面临着各种潜在的结构问题。
因此,为了确保桥梁的安全可靠运行,及时的桥梁检测方案变得至关重要。
为了有效检测桥梁的结构状况,工程师们设计了多种不同的方案。
其中,非破坏性检测技术是一种被广泛采用的方法。
这种技术通过利用声波、电磁波、红外线等各种物理现象,不对桥梁进行破坏性测试,从而获取桥梁内部结构的信息。
首先,声波技术是非破坏性检测中常用的方法之一。
通过发送声波信号并接收回波信号,可以测量声波在桥梁材料中的传播速度和衰减情况。
这样一来,工程师们可以判断桥梁内部是否存在裂缝、孔洞或者材料老化等问题。
此外,声波技术还能通过分析回波信号的频谱特征来评估桥梁的结构完整性和强度。
其次,电磁波技术也可以应用于桥梁的非破坏性检测。
这种技术利用电磁波在材料中的传播特性,测量电磁波通过桥梁时的反射和透射情况。
通过分析电磁波信号的幅度、相位和频谱等特征,可以判断桥梁材料是否存在裂纹、锈蚀或者其他结构问题。
电磁波技术还可以用于检测桥梁内部钢筋的腐蚀程度,进一步评估桥梁的结构健康状况。
此外,红外线技术也被广泛应用于桥梁的检测中。
红外线技术通过测量桥梁表面的红外辐射,可以评估桥梁的温度和热传导情况。
由于结构问题通常会导致局部热点的出现,红外线技术能够通过检测这些热点来发现桥梁的隐患。
通过红外线检测,工程师们可以识别出诸如混凝土开裂、潮湿渗水等问题,及时进行维修和加固。
除了以上几种常见的非破坏性检测方法,还有许多其他的方案被应用于桥梁检测领域。
例如,激光扫描技术可以用于快速获取桥梁形状和几何数据,从而评估其整体结构状态。
图像处理和计算机视觉技术则可以应用于桥梁表面缺陷的检测和识别。
这些先进的技术手段为桥梁检测提供了更加准确、高效的方案。
总之,桥梁检测方案的发展与创新对于保障桥梁安全运行至关重要。
非破坏性检测技术通过有效利用声波、电磁波、红外线等物理现象,为工程师们提供了多种手段来评估桥梁的结构健康状况。
路桥检测技术的应用现状与发展趋势

路桥检测技术的应用现状与发展趋势随着城市化进程的不断加快,交通运输的需求不断增加。
公路和桥梁作为交通运输的重要基础设施,对于保障交通安全和畅通起着至关重要的作用。
然而,由于长期的使用和环境的侵蚀,路桥设施存在着各种安全隐患,因此对于路桥的定期检测显得尤为迫切。
随着科技的不断发展,路桥检测技术逐渐走向自动化、智能化,为路桥的安全运行提供了更加可靠、高效的保障。
一、路桥检测技术的应用现状1. 传统的路桥检测手段在过去,路桥的检测主要依靠人工巡检和简单的测量工具。
这种方式存在着检测范围窄、耗时长、工作强度大、准确性低等问题,且很难对隐蔽部位进行有效检测。
2. 现代科技的应用随着科技的不断发展,现代科技被广泛应用于路桥检测中。
无人机技术被应用于桥梁结构的检测,不仅可以完成桥梁的外部表面检测,还可以通过红外热像仪等设备进行热损耗检测;激光测量技术可以实现高速公路的路面平整度检测;物联网技术可以实现路桥结构的远程监测与预警。
这些现代科技的应用,极大地提高了路桥检测的效率和准确性。
二、路桥检测技术的发展趋势1. 自动化和智能化未来,路桥检测技术将更加趋向于自动化和智能化。
人工智能技术和大数据分析技术将被应用于路桥检测中,通过对大量的数据进行分析,实现对路桥结构的快速识别和评估,减少人为的误判和漏检。
2. 融合多种技术手段未来的路桥检测技术将更多地融合多种技术手段,形成多元化的检测方法。
结合无人机技术和激光雷达技术,可以实现对桥梁结构的三维立体检测;结合物联网技术和传感器技术,可以实现对路面沉降和裂缝等隐蔽缺陷的实时监测。
3. 数据共享和远程监测未来,路桥检测技术将更加趋向于数据共享和远程监测。
不同地区、不同单位之间的路桥检测数据将实现共享,形成更加完整的路桥结构数据库,为路桥管理部门提供更加科学、可靠的决策依据。
三、总结路桥检测技术的应用现状已经发展到了一个新的阶段,现代科技的应用极大地提高了路桥检测的效率和准确性。
铁路桥梁结构健康监测技术

铁路桥梁结构健康监测技术铁路桥梁是铁路交通的骨架,是保障列车行驶安全、运输顺畅的重要设施。
然而,由于桥梁长期承受运输荷载和自然风化等因素,桥梁的安全性和稳定性随时都可能受到威胁。
因此,铁路桥梁的健康监测技术显得尤为重要。
本文将从铁路桥梁健康监测的优势、常见监测技术以及未来发展趋势三个方面进行探讨。
一、铁路桥梁健康监测的优势铁路桥梁健康监测技术以其高效、准确、及时等优点成为了现代桥梁管理的重要手段。
它能够及时、准确地发现桥梁结构存在的缺陷,保证铁路桥梁的安全运营。
下面我们来了解一下常见的监测技术。
二、常见监测技术1. 振动测试技术振动测试技术是通过采集桥梁的振动数据,分析桥梁结构受力状态和判断桥梁结构的状态,从而判断桥梁结构健康状况。
振动测试技术主要有响应谱分析和损伤诊断两种。
2. 光纤光栅传感监测技术光纤光栅传感监测技术采用光纤作为传感器,通过测量光纤的反射特性来获取桥梁的实时数据,可以从多个方向同时监测桥梁多个关键部位的变形和应力情况。
3. 微波探伤技术微波探伤技术采用微波进行探测,对桥梁结构进行非接触式无损检测,可以检测桥梁结构中的裂纹、腐蚀等缺陷,是桥梁结构检测中的重要手段。
三、未来发展趋势随着人工智能、大数据等技术的逐渐发展,这些技术已广泛应用于桥梁监测领域。
未来的发展趋势将集成多种技术手段,建立统一、完善的桥梁健康监测体系,实时获取桥梁的实时数据,提高监测的精度和准确性。
四、结论铁路桥梁健康监测技术在铁路交通的安全保障中起着重要的作用。
在未来的发展过程中,需要进一步整合、完善相关技术,从而建立起全面、准确监测桥梁健康状态的体系,通过数据分析,为桥梁维护、管理提供决策支持。
如何进行桥梁测量和桥梁检测

如何进行桥梁测量和桥梁检测桥梁作为现代交通建设中的重要组成部分,其安全性和稳定性对于交通运输的顺利进行至关重要。
为了确保桥梁的可靠性,进行桥梁测量和桥梁检测是必不可少的工作。
本文将介绍如何进行桥梁测量和桥梁检测的方法和技术。
桥梁测量是指通过测量桥梁的各种参数和特征来了解其实际情况和性能状态的一种技术手段。
首先,进行桥梁测量需要运用一些专业的仪器和设备,如全站仪、测距仪、激光扫描仪等。
全站仪可以通过测量不同位置的角度和距离来确定桥梁的几何形状和尺寸。
测距仪主要用于测量桥梁的长度和宽度。
激光扫描仪可以将桥梁的三维形状和细节精确地扫描下来,为后续的分析和建模提供数据支持。
其次,桥梁测量还需要根据实际情况和要求选择合适的测量方法。
常用的方法包括静态测量和动态测量。
静态测量通常用于确定桥梁的几何形状和静载荷情况,可以通过测量不同的控制点和特征点来获取相关数据。
动态测量主要用于分析桥梁在车辆行驶过程中的响应和变形情况,可以通过无损检测技术、振动传感器等进行测量。
桥梁测量的结果可以用来评估桥梁的结构安全性和荷载承载能力。
通过对测量数据的分析和处理,可以获得桥梁的各项指标和参数,如强度、刚度、振动响应等。
这些数据可以为桥梁维护和管理提供依据,及时发现和修复存在的问题,确保桥梁的正常运行和使用。
桥梁检测是指对桥梁进行系统性的、全面的检查和评估,以确保其安全性和功能的正常运行。
桥梁检测的主要目的是发现桥梁存在的问题和隐患,为桥梁维修和改造提供科学依据。
桥梁检测的方法和技术多种多样,包括目视检查、结构测试、无损检测等。
目视检查是最常见的一种方法,通过人工对桥梁的表面状况和结构特征进行观察和记录。
结构测试主要包括对桥梁的荷载、强度和刚度等进行测试和分析,可使用静荷载试验和动荷载试验等技术手段。
无损检测则是通过利用特定的检测仪器和方法,不对桥梁造成任何破坏和干扰的情况下,对桥梁的内部结构和材料进行评估和分析。
在进行桥梁检测时,需要注意以下几个方面。
桥梁测量技术方案

桥梁测量技术方案摘要:随着桥梁越来越多地投入使用,桥梁的监测和测量显得愈发重要。
本文主要介绍桥梁测量技术方案,包括传统测量方法和现代测量技术,以及常见的测量仪器和数据处理方法。
传统测量方法目前,钢筋混凝土桥梁的常见测量方法主要包括:1. 装板法装板法是通过在桥面上放置一系列板子并计算板子之间的高度差来确定桥梁变形情况的方法。
该方法适用于简单桥梁和长期监测项目。
2. 臂桥法臂桥法是在桥面上放置支架,并通过测量臂桥的角度变化来推断桥梁变形情况的方法。
该方法适用于桥梁变形量较小的情况。
3. 细观测法细观测法是通过对桥梁的细节部分进行观察和测量来确定桥梁变形情况的方法。
该方法适用于桥梁变形较大的情况。
现代测量技术传统测量方法在一定程度上受到人为因素的影响,由于测量精度有限,所得数据的可靠性也存在一定问题。
为了解决这一问题,现代测量技术被引入到桥梁监测和测量领域中。
1. 遥感技术遥感技术是指通过卫星遥感和摄影测量来获取桥梁的图像和数据的方法。
该技术可以获取到桥梁的整体信息,具有高精度和高效率的特点。
但是,该技术需要较高的投资成本和技术门槛。
2. 光纤传感技术光纤传感技术是一种基于光学传感器的测量技术,利用光学传感器的特性来检测桥梁的温度、应力等参数。
该技术具有高灵敏度和高精度的特点,可以对桥梁变形等细微变化进行实时监测。
3. 静电感应测量技术静电感应测量技术是指通过分析桥梁的电场进行测量的方法。
该技术具有无损检测、高精度等特点。
但是,该技术受环境噪声等因素的影响较大,需要进行一定的信号处理和数据处理。
常见测量仪器1. 振动传感器振动传感器是一种用于监测桥梁振动、变形等参数的测量仪器。
该仪器可以通过测量桥梁振动频率、波形等参数来推断桥梁的变形情况。
2. 接触式应变计接触式应变计是一种用于测量桥梁应力、应变等参数的测量仪器,通过与桥梁表面接触并记录表面选定位置的拉伸或压缩,以推断桥梁变形情况。
3. 红外测温仪红外测温仪是一种用于测量桥梁表面温度的测量仪器。
桥梁测量技术年度总结(3篇)
第1篇一、引言桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,其建设质量直接关系到行车安全和社会经济发展。
桥梁测量技术作为桥梁建设的基础,其精度和效率对桥梁的整体质量起着决定性作用。
本年度,我国桥梁测量技术取得了显著成果,现将年度总结如下。
一、桥梁测量技术发展现状1. 测量仪器更新换代近年来,我国桥梁测量技术得到了快速发展,各类测量仪器不断更新换代。
从传统的经纬仪、水准仪到全站仪、激光扫描仪、无人机等先进设备,大大提高了桥梁测量的精度和效率。
2. 测量方法创新随着测量仪器的更新换代,桥梁测量方法也不断创新。
如:高精度GPS测量、地面激光扫描、无人机航测等,为桥梁设计、施工和养护提供了有力支持。
3. 软件技术进步桥梁测量软件技术不断进步,实现了测量数据的实时采集、处理、分析和展示。
如:AutoCAD、Revit、MicroStation等软件,为桥梁测量提供了便捷的工具。
二、桥梁测量技术年度成果1. 高精度GPS测量技术本年度,我国在高精度GPS测量技术方面取得了显著成果。
如:京张高铁、雄安新区重点工程等,均采用高精度GPS测量技术进行控制网布设,为桥梁建设提供了精确的定位基础。
2. 地面激光扫描技术在桥梁检测中的应用地面激光扫描技术具有非接触、高精度、快速等特点,在桥梁检测中得到了广泛应用。
如:桥梁裂缝检测、桥梁病害诊断等,有效提高了桥梁检测的效率和准确性。
3. 无人机航测技术在桥梁施工中的应用无人机航测技术具有快速、高效、安全等特点,在桥梁施工中得到广泛应用。
如:桥梁轴线放样、施工进度监控、地形地貌测绘等,为桥梁施工提供了有力支持。
4. 桥梁测量软件技术桥梁测量软件技术不断进步,为桥梁测量提供了便捷的工具。
如:AutoCAD、Revit、MicroStation等软件,实现了测量数据的实时采集、处理、分析和展示。
三、桥梁测量技术面临的挑战1. 测量精度要求提高随着桥梁建设技术的不断发展,对桥梁测量精度的要求越来越高。
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。
道路桥梁工程检测技术
道路桥梁工程检测技术一、引言道路桥梁是现代交通运输系统的重要组成部份,其安全性和可靠性对于保障交通畅通和人民生命财产安全具有重要意义。
为了确保道路桥梁的正常运行和使用,必须进行定期的检测和评估工作。
本文将介绍道路桥梁工程检测技术的标准格式,包括检测目的、检测方法、检测内容、检测设备和检测报告等方面的内容。
二、检测目的道路桥梁工程检测的主要目的是评估桥梁结构的安全性和可靠性,及时发现和解决潜在的结构问题,保障桥梁的正常使用。
具体的检测目的包括:1.评估桥梁结构的承载能力,判断是否满足设计要求;2.检测桥梁结构的变形情况,判断是否存在结构损伤;3.检测桥梁结构的材料质量,判断是否存在质量问题;4.评估桥梁结构的耐久性,判断是否需要维修或者加固。
三、检测方法道路桥梁工程检测的方法多种多样,根据具体的检测要求和条件选择合适的方法进行。
常用的检测方法包括:1.目视检查:通过人工观察桥梁结构的外观、裂缝、变形等情况,初步判断结构的安全性;2.非破坏性检测:利用声波、超声波、电磁波等技术对桥梁结构进行检测,不破坏结构表面,评估结构的质量和损伤情况;3.荷载试验:通过施加不同荷载条件下的试验,检测桥梁结构的变形和应力情况,评估结构的承载能力;4.材料检测:对桥梁结构使用的材料进行取样和实验室测试,评估材料的质量和性能。
四、检测内容道路桥梁工程检测的内容包括桥梁结构的各个组成部份和关键性能的检测。
具体的检测内容包括:1.桥梁基础:检测桥梁基础的稳定性和承载能力,包括地基土质、桩基、基础底板等;2.桥墩和墩台:检测桥墩和墩台的结构完整性和稳定性,包括裂缝、变形、锈蚀等;3.桥面和支座:检测桥面和支座的平整度和稳定性,包括沥青路面、混凝土路面、伸缩缝等;4.梁体和梁底:检测桥梁梁体和梁底的变形和裂缝情况,评估结构的安全性;5.栏杆和护栏:检测栏杆和护栏的稳定性和防护性能,包括栏杆高度、栏杆间距、护栏材料等。
五、检测设备道路桥梁工程检测需要使用各种专业设备和工具,以确保检测的准确性和可靠性。
探究桥梁智能检测技术原理及应用
探究桥梁智能检测技术原理及应用在现代社会,桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,其安全性和可靠性至关重要。
随着科技的不断进步,传统的桥梁检测方法逐渐难以满足日益增长的需求,桥梁智能检测技术应运而生。
这种技术以其高效、准确和全面的特点,为桥梁的维护和管理提供了强有力的支持。
一、桥梁智能检测技术的原理桥梁智能检测技术是一个融合了多种学科知识和先进技术的综合体系,其原理主要包括以下几个方面:1、传感器技术传感器是获取桥梁结构信息的关键设备。
常见的传感器类型有应变传感器、位移传感器、加速度传感器等。
这些传感器能够实时感知桥梁在荷载作用下的应变、位移和振动等物理量,并将其转化为电信号或数字信号,为后续的数据分析提供原始数据。
例如,应变传感器可以安装在桥梁的关键部位,如主梁、桥墩等,当桥梁受到车辆荷载或风荷载时,结构会发生微小的变形,应变传感器能够精确测量这些变形所产生的应变值。
2、数据采集与传输技术采集到的传感器数据需要通过有效的方式进行传输和存储。
数据采集系统通常包括数据采集卡、模数转换器等设备,能够以较高的频率和精度采集传感器输出的信号。
在数据传输方面,有线传输和无线传输技术都得到了广泛应用。
有线传输具有稳定性高、传输速度快的优点,但在一些复杂的桥梁结构中,布线可能较为困难。
无线传输则具有安装方便、灵活性强的特点,但可能会受到信号干扰和传输距离的限制。
3、数据分析与处理技术采集到的大量原始数据需要经过深入的分析和处理,才能提取出有价值的信息。
数据分析方法包括时域分析、频域分析、小波分析等。
时域分析可以直接观察数据随时间的变化趋势,如位移和加速度的时间历程。
频域分析则通过傅里叶变换等方法,将时域信号转换为频域信号,从而揭示结构的固有频率、振型等特性。
小波分析则能够在时频域同时对信号进行分析,对于处理非平稳信号具有较好的效果。
4、模型建立与仿真技术为了更好地理解桥梁的结构性能和行为,通常会建立桥梁的数值模型,并通过有限元分析等方法进行仿真计算。
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现代桥梁检测技术摘要:为了确保已建的桥梁具有良好运营状态和正常使用功能,应利用桥梁检测与监测技术及时发现和控制早期病害。
本文扼要说明了一般桥梁检测的方法与内容,并着重介绍了近年来检测与监测技术的开发与应用。
关键词:桥梁结构检测监测技术引言对已建桥梁进行检测的技术主要包括两个内容,即桥梁检查和荷载试验评定。
桥梁检查是进行桥梁养护、维修与加固的前期工作,是决定维修与加固方案可行和正确与否的可靠基础。
其目的在于:通过对桥梁的技术状况、缺陷和损伤进行全面、细致、深入地现场检查,查明缺陷或潜在缺陷和损伤的性质、所在部位、严重程度及发展趋势,分析产生缺陷、发生损伤的原因,以便正确评价缺陷和损伤对桥梁质量及承载能力产生的影响,并为桥梁加固和改造技术提供具体技术资料。
与此同时,还能随时掌握结构的技术状况和安全状态,总结设计、施工、使用和维修的经验和教训,指导对桥梁的正确使用、管理和维修。
桥梁检查一般根据方法的不同可分为直接接触式检查和不接触的检查两种。
前者就是对结构损坏部位进行接触量测、标记、安设检测仪器的检查。
后者则是在视野所及的范围内凭目力(或望远镜)眺望扫视。
根据检查重要程度的不同以及时间间隔的长短,桥梁检查工作又可分为和定期检查。
一般检查也叫经常性的检查,可每个月或几个月一次,属于一般性的巡视检查,在我国通常由养护道班来完成。
定期检查也叫详细检查,可几年一次(一至三年),或周期更长一些(五至七年)一次。
定期检查要较为详细地检查桥梁结构各个部位的使用状况,必须采取接触检查,且需要动用特殊的机械设备与测量仪器。
还有一种特殊检查是指在特殊情况,如:暴雨、洪水、地震等灾害发生之后对桥梁结构进行的检查。
对于桥梁的管理、评估或修复计划来说,“一般检查”所收集的信息太概括、太主观、太定性,因它多是通过表观检查,以及一些有限的机械方法如听锤敲的声音所得到的,而且它难以发现不可见的老化、损坏和危险情况。
但要频繁实施详细的“定期检查”也是不现实的。
另外,通过检查发现损伤后,要进一步判断是否需要修补,还应进一步观察损伤的进展状况;而且进行补修后,为确认其补修效果,也必须对桥梁结构继续监测。
因此,对桥梁结构进行“长期跟踪监测”, 以便获取综合的、定量的检测信息,已成为桥梁工程界提高通行质量、进行资产管理、对实际桥梁寿命周期的分析或制定桥梁性能方面的规范等方面的迫切需要。
1.雷达与红外热象仪检测技术用于预测桥面病害的一般方法是:测量氯化物含量和电势,并进行肉眼观测,这样既费时又妨碍交通。
更糟的是它不能就沥青桥面铺装的整个病害情况提供准确数据。
因只把注意力集中在由于腐蚀而导致的顶面钢筋保护层的层裂上,而忽视了由于冻/融循环造成的沥青铺装层下的混凝土裂崩的检测。
使用雷达、红外热象仪、激光光学、超声波和其它一些心得技术手段可在仅仅一天之内就能准确地测量成百上千公里路面或几十座桥的桥面。
“红外热象仪”是利用一台红外摄像机来产生一幅桥面温度图的。
这种温度图象揭示了在阳光照射下混凝土裂层之上哪个的桥面“热点”.这种温度较高的“热点”是由于薄的充满空气的裂层就象绝热体一样,使得其上的混凝土的温度上升得更快些而形成的。
“雷达”的工作原理是发射短促的电磁脉冲,然后由这些电磁脉冲形成的电磁波可被混凝土中的各种异质界面反射回来而产生回波。
雷达回波的交替变化之波形和混凝土发生病害及出现层裂后状况有密切的对应关系(但解释判读困难)。
将雷达检测混凝土的冻/融裂崩和高含水量以及红外热象仪在干燥情况下检测混凝土层裂这两种方法结合起来就可以创造一种有效地检测大多数病害类型的检测方法。
2.光纤传感器监测技术一般用于结构监测的传统传感器,其测量能力只局限于逐点检测,当临界断面检测得不准确时,其结果就会很不理想。
当需要对大型结构如桥梁的状况进行评估时,传感器具有的大面积检测的能力就显得最为重要。
任何监测系统都必须具备在较长时期内提供可靠、精确和长期的检测结果,这样才能保证结构处于高度的安全状态。
安装了这种监测系统后,任何结构存在的问题都可以较早地被发现,以便采取必要的修复措施,从而保证结构使用的连续安全性,使结构的性能得到最佳管理,并减少使用费用。
光纤传感器是运用了光纤的两个特性来实现动态测量的。
2.1 股绞光纤传感器运用光纤的第一个特性:光损矢量的测量,这是因为纤维某些局部产生微上弯曲后所造成的。
通过比较传感器在拉紧和放松状态下其出射光的密度,就可确定入射光在整个传感器中所发生的变化。
这种传感器被称为“股绞光纤传感器”.光损法(LAM)可以测量出整个传感器上任何位置的动态状况,其精度为±0.02 mm,长达30m的单个传感器都可达这一精度。
但却无法提供传感器内部的应变分布情况,即哪些部位正产生变形。
而使用光时反射计设备(OTDR)就可达到要求,该设备将光脉冲(毫微秒长)传入传感器,然后测出光从变细(形)位置处反射后的传输时间,光脉冲发生器所产生的这些反射使变形位置得以确定。
其误差为±0.75m,从而提供了整个传感器长度内的主要变形情况。
2.2 改型股绞光纤传感器的应用股绞光纤传感器(SOFS)可以较容易地改型,使能适于监测结构的长期性能。
该SOFS以节点式附在结构上,让它来确定传感器中变形分布情况。
可直接用环氧树脂将节点附着混凝土表面,或被固定在拧紧和粘结在结构物的薄板上。
节点可设计成移动式的,以便在最后调试阶段根据需要可以重新校准传感器。
在每个传感器的末端可直接用一个盒子连接并固定或粘结在结构物薄板上,这种盒子用于传感器之间的连接(这种传感器具有3根纤维)。
延长的光纤可传输光往返于数据记录仪,这些传感器本身也被装入一根起保护作用的硅管中,这样,整个传感器系统被固定在管道中,然后再将该管附着在结构物的表面,或固定在在结构物表面上的线道或镶铸的槽中,再用适当的修理灰浆进行覆盖。
股绞光纤传感器具有很低的热胀率,与不胀钢类似。
通过监测相关的温度断面即可得知混凝土中高温运动的情况并给予调整。
因而掌握了结构性能的最新需求情况,监测结果提供了与非高温下结构的反应及荷载条件相关方面的信息。
2.3 多层反射传感器(MRS)运用光纤的第二个特性就是利用光沿传感器到达部分反射竟,再反射回光源处的传输时间。
OTDR设备也可用于测量,但是,MRS可获得更理想的精度。
沿传感器长度方向安置了许多反射镜,每个反射镜的位置都可以确定。
这些反射镜位置的测量精度在±0.1 5mm内,无论是长期测量或是短期测量,这一精度是不变的。
通过用这些传感器来替换由7根钢索组成的预应力股绞的中心钢索可以监测到股绞中的应变分布:这种股绞被称作“智能股绞”.结构受力部位由于其本身已安置有测量设备,因而使得钢筋束(股绞是其中一个重要组成部分)能在整个使用期内和其整个长度上得到监测。
对于多层反射传感器的长度是没有限制的,这种传感器唯一受限制是反射镜的数目,最多为30个。
利用光损法(LAM)和光传输时间的原理可以制成许多传感器--如裂缝宽度传感器和光能转换器。
3.无线电检测与评估系统对于年代较早的钢桥(旧钢桥)来说,“疲劳破坏”是一个大问题。
因此,随时监测(测量)并描述桥梁所承受(发生)的随机振幅变化、周期性压力变化是(非常必须的)必不可少的。
目前的检测技术已经发展到可以有助于控制钢桥疲劳破坏的阶段。
例如,美国联邦公路局开发的无线电桥梁检测和评估系统,是一个便携的、电池供电、使用无线电遥控技术的数据收集系统。
它非常像一个数字式多分支的电话网络,用以收集数据并传递到一个笔记本电脑上。
这种特殊的无线电网络对静电和障碍物是“免疫”的(静电和障碍物对这种特殊的无线电网络没有影响)。
除了收集数据之外,每个模块充当了地区无线电网络中无线电波上的一个结点。
这对于钢桥是十分重要的,钢桥在长度上往往大于1.6公里,而较长的桥上往往有大量的电磁干扰和复合反射,用这种技术可以迅速地测量出一座钢桥上每个有疲劳倾向的部位、破损(危险)的部位,或者探测出桥梁在车载和风载作用下的工作状况。
无线电网络技术可以定量的确定有疲劳倾向部位的疲劳荷载方式,但是它不能确定疲劳裂缝是否在此荷载作用下的生长。
就象反复弯曲一根金属丝可以让它断开一样,反复的周期性的疲劳荷载可以导致钢桥结构(构件)出现裂缝。
这些裂缝不会连续“生长”,而是以很细微的程度在扩大。
裂缝的扩大在(结构)构件表面(层)会伴随着能量的释放,产生出应力波。
利用专门根据上述原理改造的感测器,就可以发现应力波。
声发射检测(AE)方法已经在能源和加工工业中使用了很久。
尽管如此,AE仪器,在过去还是不适于长期监测公路桥梁的疲劳裂缝。
大多数桥梁上缺少电源,仪器接近桥梁的每个地方也有困难,非常大的路面噪音以及最重要的原因--桥上的任意荷载中的极大荷载会使裂缝伸长,都会影响AE在桥上的工作。
但是,最近一种由电池供电、有8个频道、用于检测桥梁的AE已经开发出来,并且正在美国联邦公路局的非破坏评估论证中心进行测试和评估。
这个系统可以经由网络调制解调器和无线电网络传送信息。
虽然上述两个系统非常的好用,但它们造价十分昂贵,而且由于是电池供电使它们只能进行短期监测。
为此,一种全无(电)源的、便宜的感应器开发出来,满足了测量桥梁疲劳的长期需要。
这种感应器贴在桥上并且与桥梁一起承受应变。
它由一个特殊的应变增幅装置和两个预先裂开的样片合成一个整体去测量裂缝长度。
样片由两个开裂增长长度不同的材料组成。
这些“人造疲劳裂缝”随桥上因随机振幅而改变的应变而产生变化(反应)。
通过一个特殊的雷达测量两个样片的裂缝长度,可以得到预先确定的应力范围内的有效周期值。
这个感应器就像一个疲劳程度的里程表。
4.感应检测技术公路桥梁的感应检测技术的应用是广泛的。
在华盛顿特区,Whitehurst高速公路上的一座立交桥的翼墙因较大的静水压力而产生了位移。
对此,有关方面已经采取了补救措施。
业主还希望能设法监测到翼墙相对于桥台的位移。
考虑到周围的环境对技术要求和结构的部位,因此需要一种可靠而且便宜的感应器。
在几周的时间内,非破坏性评估验证中心构思、设计、制造并安装了一种便宜的位移感应器。
这个感应器由一个扁平的铝板粘到混凝土上并且相距铝板有很短一段距离设置了一个小的印刷电路板线圈。
线圈和铝板形成感应的振荡器部分。
振荡器的频率随铝板与线圈之间距离的改变而改变,百分之一英寸的距离都可以检测出来。
感应器是温度补偿型的。
对翼墙的监测已经进行两年多了,十分有效。
当预应力混凝土梁中的高强钢筋由于锈蚀断裂时,会释放出突然且巨大的能量,其产生的应力波会在建筑物中向外传播。
因此,根据这一原理,利用象加速计一类的感应器是可以探测到钢筋的断裂状况。
通过分析信号到达的次数,可以确定出断裂发生状况,而且可以确定断裂发生的位置。