桥梁病害无损检测技术研究

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1、桥梁病害无损检测技术研究摘要：随着我国加大了基础设施方面的投入，我国的公路、桥梁事业有了突飞猛进的发展，伴随着桥梁数量的增多，桥梁的安全问题也日益突显，近几年的桥梁坍塌事故更是给桥梁的安全检测带来了巨大的挑战，也要求我们能够拿出更加合理的检测方法，无损检测作为桥梁检测的一种可行性检测方法，在桥梁检测界占有十分重要的地位，本文主要介绍一下目前比较流行且实用的桥梁无损检测方法，对目前的无损检测技术进行汇总。关键词：无损检测；桥梁；混凝土；钢筋；斜拉锁从广义的桥梁检测方法来讲，桥梁检测方法可分为静载试验检测、动载试验检测和无损检测。混凝土这种结

2、构形式自19世纪初问世以来，已有将近两百年的历史了，如何探测混凝土结构表面及内部缺陷，并对缺陷的位置、大小、形式、性质、数量做合理的界定，成了各国学者一直致力于研究的重点无损检测技术是指在不影响桥梁结构和构件性能的前提下，对桥梁的损伤情况进行诊断和评估，从而为桥梁的养护和维修方案提供科学依据，并对桥梁的适用性、安全性和可靠性进行科学的评价。他是通过测定某些适当的物理量来判断结构或构件某些性能的一种检测方法。无损检测技术是多个学科紧密结合的高技术产物，应用物理学和材料学的发展为无损检测技术提供了理论基础，而计算机和电子技术的发展给无损检测技

3、术提供了更加现代化的测试工具。1．桥梁无损检测的发展现状1.1国外桥梁无损检测技术的发展现状上世纪三十年代出现了表面压痕法来了解混凝土的强度。1935年格里姆、艾德把共振法用于测量混凝土的弹性模量。1948年施米特研制成功了回弹仪，使混凝土的强度测量更加规范化。1949年加拿大的莱斯利和奇斯曼、英国的琼斯等运用超声脉冲进行混凝土检测获得成功。接着，琼斯又使用放射性同位素进行混凝土密实度和强度检测，这些研究为混凝土无损检测技术奠定了基础。60年代，罗马尼亚的弗格瓦洛提出用声速-回弹法综合估算混凝土强度的方法，为混凝土无损检测技术开辟了多因素

4、综合分析的新途径。80年代中期，美国的Mary.Sansalonet和NicholasJ.Carino实现了在水泥混凝土等集结型非金属、复合材料中采用机械波反射法进行无损检测的目标。到了20世纪90年代，随着现代通信与传感技术的迅速发展，无损检测技术更是得到迅速发展，先后涌现出大批新的检测方法和检测手段，使无损检测技术向着智能化、快速化和系统化的方向发展。目前，随着各个学科的不断发展，无损检测技术又有了新的突破，出现了一些新的检测方法，包括微波吸收、红外热谱、脉冲回波、雷达扫描等技术。1.2我国桥梁无损检测技术的发展现状我国的无损检测技术

5、起步较晚，20世纪50年代初，无损检测技术通过前苏联进入我国，此后开始引进瑞士、英国、波兰等国的回弹仪和超声仪，并结合工程应用开展了许多研究工作。60年代初即开始批量生产回弹仪，并研制成功了多种型号的超声检测仪；在检测方法方面也取得了许多进展。70年代以后，我国曾多次组织力量合作攻关，80年代着手制订了一系列技术规程，并引进了许多新的检测技术，大大推进了结构混凝土无损检测技术的研究和应用。随着电子技术的发展，仪器的研制工作也取得了新的成就，并逐步形成了自已的生产体系。90年代以来，无损检测技术继续向更深的层次发展，许多新技术得到应用，检测

6、人员队伍不断壮大，素质迅速提高。2.关于混凝土的无损检测技术目前的大部分桥梁多为钢筋混凝土结构，对于混凝土的无损检测，主要有肉眼观测法，回弹仪测强度，裂缝观测仪观测法和超声成像观测法。当桥梁病害较为严重时，肉眼观测即可，当裂缝开裂较小时，可用裂缝观测仪进行观测。混凝土碳化深度的测量主要是采用喷洒酚酞试剂的办法，碳化深度对回弹仪测量混凝土强度起到一定的修正作用。回弹仪测量混凝土强度是目前混凝土强度检测的最普遍的做法，它具有原理清晰，测量方便，计算成熟的特点，规范中关于回弹仪的使用方法已经做了详细的介绍。对于结构内部裂缝的测量，可借助超声波成

7、像技术，这里主要介绍一下超声波成像技术目前，超声无损检测是桥梁检测的重要方法，该技术有分辨率高、缺陷定位准确、检测结果直观、图像清晰等特点，因此受到研究者的青睐。该方法检测时多采用对测法和斜测法（参见图1），通过对所测断面超声波的声时、波幅、频率及波形等参数的统计计算分析确定缺陷异常的位置和严重程度。图1超生无损检测仪器的布置方式该技术要点是根据声学参数的变化与结构内部物性参数和状态的变化具有良好的相关性，测试穿过监测剖面上的超声波走时，再采用适当的算法反演检测剖面上超声波波速和波幅的分布状况，最后根据超声波速与材料的关系确定检测剖面上混

8、凝土的浅裂缝、深裂缝、不密实区和空洞、混凝土结合面质量、表面损伤层以及混凝土内部匀质性等缺陷的分布情况。3．关于钢筋的无损检测技术对于钢筋混凝土结构内的钢筋，一般情况下认为钢筋所处的环境为碱性