中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術集團企業(yè)。
社會的進步與科技的發(fā)展推動了橋梁建造技術的發(fā)展,橋梁的建設規(guī)模也因此越來越大,建設成本也越來越高,隨之而來的是橋梁的安全性能問題.為了使橋梁能在運營過程中不出現(xiàn)安全事故,需要對橋梁的整體結(jié)構和局部構件進行檢測.近年來,檢測技術得到很大發(fā)展,傳統(tǒng)的破損檢測和人工檢測雖有其局限性,但也得到了很大發(fā)展,同時無損檢測因其優(yōu)勢逐漸興起.
橋梁無損檢測是指在不破壞橋梁結(jié)構和性能的基礎上,通過對橋梁使用過程中的某些物理參數(shù)進行測定,以此來判定橋梁結(jié)構與構件性能的一種檢測方法.它是由多種學科綜合應用而形成的高科技檢測技術,其理論基礎是運用物理學和材料學,其檢測手段與設備依賴于計算機科學技術和現(xiàn)代電子技術.對橋梁進行無損檢測,可以確定橋梁的受損情況,并估定橋梁的耐久性和穩(wěn)定性以及承載能力,為橋梁的維修與管理決策提供依據(jù).
一、橋梁無損檢測技術的現(xiàn)狀
由于在工程實踐中運用較多,傳統(tǒng)的無損檢測技術獲得了較快發(fā)展.目前存在傳統(tǒng)無損檢測技術有紅外檢測、Y射線和x射線檢測和超聲波檢測等十多種之多,其中的大部分只具有局部檢測功能.傳統(tǒng)的無損檢測技術在工程實踐中還存在一定的局限性：超聲波檢測在鋼結(jié)構檢測中有一定優(yōu)勢,但對混凝土材料的檢測精度不高,且設備較貴；Y射線和x射線檢測對環(huán)境要求較高,只能檢測一定厚度的混凝土,因其具有放射性,對環(huán)境和人體的危害較大；紅外檢測可進行遠距離檢測,但對交通運行有影響且成本較高.另外,傳統(tǒng)的無損檢測因為其局部檢測的限制,一般需要管理人員進行地毯式搜索,相當費時,且可靠性不高；但對于中小型橋梁而言,傳統(tǒng)的檢測方式依然是一種比較合適的檢測方法.
二、橋梁無損檢測技術的發(fā)展趨勢
在橋梁檢測中無損檢測技術運用十分廣泛.隨著我國橋梁建設的規(guī)模和數(shù)量都不斷加大,橋梁在社會生活中的作用也不斷加大,人們對橋梁的安全性能,無論是建造中還是建造后使用的安全,都給與了很高的重視.尤其是近年來,在我國建造一些大型橋梁建筑,由于在國際上都具有很大的影響力,橋梁的安全性能也因此獲得社會的更多關注.以杭州灣跨海大橋為例,它全長36km,是世界上最長的跨海大橋,由于自然環(huán)境惡劣,臺風多,水流急,潮差大,使得橋體下部受到腐蝕作用大,安全隱患多.因此,國家對于橋梁檢測的新技術開發(fā)給與大力支持.許多大學和研究院所投入了大量人力和財力進行橋梁實時監(jiān)控和檢測的研究,使得橋梁無損檢測技術得到了很大的發(fā)展.
1.橋梁無損檢測技術的發(fā)展將更多借助于其它學科
隨著無損檢測技術在橋梁檢測運用不斷擴大,而橋梁檢測由于橋梁規(guī)模的擴大導致的問題將會對無損檢測技術提出更高要求.無損檢測技術作為一門多學科交叉形成的應用型技術,其形成過程借助于其它基礎學科的發(fā)展,因此其發(fā)展過程必定要從其它基礎學科的發(fā)展中汲取成果.同時,隨著科學技術的不斷發(fā)展,學科之間的相互融合也將不斷加深,高新技術的發(fā)展也不可避免地借助于其它學科取得的成果.因此,橋梁無損檢測技術將會不斷借鑒其它基礎學科的理論成果來實現(xiàn)自身發(fā)展,以滿足橋梁檢測的發(fā)展要求.另外,無損檢測技術的研究過程中會更注重理論和實踐的結(jié)合,從工程實踐中獲得理論研究方法.
2.橋梁無損檢測的檢測手段趨于智能化
隨著計算機技術、電子技術的應用和檢測技術的發(fā)展,無損檢測技術已發(fā)展到一個新的階段.高靈敏度傳感系統(tǒng)在檢測技術上的運用,使無損檢測技術向著智能化方向發(fā)展,檢測設備也朝著集約化、一體化方向前進.例如,AMX全自動智能化中央控制系統(tǒng),集眾多功能于一身,使用方便快捷,只需通過液晶屏幕的觸摸,就可以實現(xiàn)對電氣化設備的控制,完成遠程實時檢測.又例如,在杭州灣跨海大橋的檢測中,采用的是德國梯形陽極的方法,對混凝土中的氯離子進行長期的檢測評估,以估計橋梁的耐久性能.
目前,現(xiàn)代傳感技術和無線遙感技術的發(fā)展為我國無損檢測技術的發(fā)展提供了新的思路,無線遙感技術能夠記錄信息并傳輸數(shù)據(jù),同時可以結(jié)合無線傳感技術將所采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街付ǖ攸c,完成橋梁監(jiān)控系統(tǒng)的實時監(jiān)控.因此,為了智能化的橋梁無損檢測技術在可以納入到現(xiàn)代橋梁管理系統(tǒng)中,使橋梁管理系統(tǒng)更加完善,研究人員需要對這兩種技術做更多研究.
三、橋梁無損檢測技術的有效運用建議
由于歷史原因和使用管理原因,目前在我國有很多混凝土路橋需要結(jié)構診治工作,而從整體上提高橋梁的質(zhì)量和耐久性能在技術上存在諸多難題,因此不可能重建.為了提高橋梁的使用壽命,確保橋梁在使用過程中的安全,橋梁的使用管理與檢測便成為最佳方式.無損檢測技術作為一種綜合的高新技術在橋梁檢測中顯示了其獨特的優(yōu)勢,但因為無損檢測技術在我國工程實踐中運用并不多,同時遇到了諸多困難.因此,對于無損檢測技術的運用還需做更多的研究.本文針對實踐中的問題提出以下建議,旨在加快橋梁無損檢測在工程實踐中的發(fā)展.
第一：加快無損檢測技術理論向?qū)嵺`應用的轉(zhuǎn)化研究.理論是實踐的先導,只有將理論上的技術變?yōu)閷嵺`上的硬件物質(zhì),理論才能夠為實踐服務.目前,部分高校和科研院所的檢測技術研究人員進行了大量的理論研究,對無損檢測提出了一些先進的理論方法與技術,能有效地提高無損檢測技術在橋梁檢測中的利用效率.然而,理論與實踐卻缺乏一條溝通的橋梁,使得大量的研究超前于實際運用,并不能在實踐中運用.因此,為了突破無損檢測技術在實踐中遇到的困難,需要加快理論向?qū)嵺`的轉(zhuǎn)化,為此研究人們需要付出更多努力.
第二：加強橋梁檢測人員的素質(zhì)建設.橋梁檢測由于其復雜性包含著檢測準備、現(xiàn)場檢測和檢測數(shù)據(jù)分析等諸多內(nèi)容,對檢測人員的素質(zhì)有較高要求.為提高我國橋梁檢測技術的水平,需要不斷對檢測行業(yè)人員進行素質(zhì)教育,提高他們的檢測能力,使他們逐漸走向規(guī)范化,以符合橋梁檢測的行業(yè)標準.同時,橋梁檢測的行業(yè)標準應根據(jù)技術升級等實際情況進行更新,使我國的橋梁檢測走向更高層次,為橋梁的安全使用做出強有力保障.
四、總結(jié)
隨著橋梁結(jié)構安全問題隨著橋梁建設規(guī)模的加大而日益突出,橋梁無損檢測技術因此得到較快發(fā)展,目前取得了一定成果.橋梁無損檢測技術的發(fā)展趨勢是借助于更廣泛的基礎學科,開發(fā)更加智能化、集成化的自動檢測設備,使橋梁管理系統(tǒng)更加完善.為了提高我國橋梁檢測水平,需要加快檢測技術理論向?qū)嵺`應用的研究,提高橋梁檢測人員的素質(zhì).
