论文部分内容阅读
摘要：近年来，随着我国社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，公路桥梁建设事业的发展可谓突飞猛进，对国民经济的快速发展做出了巨大的贡献。本文分析了公路桥梁施工检测的重要性，介绍了公路桥梁施工的几种检测技术。
关键词：公路桥梁；工程施工；检测技术
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
引言
为了进一步满足公路运输载重量迅猛发展的需要，保证公路桥梁可以安全地为公路运输服务，我们必须对桥梁工程的各个环节的质量问题进行相应的检测与鉴定，而相关的公路桥梁检测技术也是值得我们讨论研究的。桥梁施工检测的内容多数较为复杂，涉及面较广，按方法可分为动载、静载和无损；按时间可分为短期和长期；按性质可分为施工监控、成桥验收和运营期施工检测。桥梁施工检测除了有外观、线形等一般内容外，还有裂缝、钢筋锈蚀、碳化、钢筋保护层厚度、电阻率、氯离子含量和自振频率等多项内容，与其相关的方法和技术手段也多种多样，各有特点。但总结起来，在役桥梁进行施工检测的主要内容即是桥梁检查和荷载试验评定。
一、公路桥梁施工检测的重要性
近年来，随着我国交通建设事业的不断发展和车量数量的不断增加，加之车速的不断提高，现代的人们出行通常具有希望快速和舒适的交通环境，因此公路桥梁的施工建设质量具有极为重要的作用。从本质上来讲，公路桥梁是自然界中的一种人工构造结构，一方面承担着公路交运行之基本功能，更重要的是另一方面会受到各种内、外因素的影响，其主要包括运行车辆的超载、公路桥梁应用以及维护措施的相对滞后等，同时还包括施工结构材料的具体性能优劣及各种环境因素的影响，比如水、碱骨料、氯离子、酸碱以及钢筋锈蚀和冻融等环境的侵蚀。此外，还有撞击、火灾、地震、雷电以及洪水与泥石流等，加之建筑结构的设计与施工不符合要求，严重影响了公路桥梁工程的实用性、安全性以及耐久性，因此，应当加强思想重视和公路桥梁施工技术检测的贯彻落实力度，以保证公路桥梁的正常运行。
二、公路桥梁施工检测技术
从实践来看，当前公路桥梁施工过程中的主要检测技术主要包括以下几个方面的内容：
⑴雷达、红外热像仪的检测技术
紅外热像仪和雷达、激光光学、超声波和其他一些新技术手段可以在一天内准确的测量几千公里的路面或是几十座桥面。红外热像仪采用红外摄像机对桥面进行拍摄，进而获取桥面的温度图。这种温度图显示了桥梁在阳光照射下混凝土的开裂部位对应桥面的“热点”。由于混凝土中的空腔比较薄并且充满了空气就像绝热体一样，使空腔上混凝土的温度上升得比较快从而形成了这种温度较高的“热点”。使用雷达检测路面和桥面的实际情况是通过电磁脉冲造成的电磁波被混凝土中的各种异质界面反射以后产生的回波确定的。雷达回波所产生交替变化的波形能够真实准确地反映混凝土出现的裂缝及其他病害的情况，但需要专业人士来对回波进行解读。实际工作中，将雷达检测混凝土冻融崩裂情况和含水量情况与红外热像仪在比较干燥的情况下检测混凝土的裂缝这两种方法相结合可以有效地实现对公路及桥梁大部分病害的检测。
⑵光纤传感器的检测技术
在工程测试,如此规模的目标体是分米和厘米级,更不能满足对声学和雷达波反射条件,理论上应该使用散射理论。目前,光纤传感器是经常应用于更多的压力、温度、振动、位移、电压、电流、磁场、电场、水位、流量、辐射、和物理性能的检测,它的对象可以被检测到超过一百种。目前，作用在公路桥梁检测传感器的作用原理是拉伸和压缩条件下的光纤的布里渊散射的光的变化，会有相应的变化。一般来讲，布里渊频移和光纤轴的相应变量是成正比的。光纤温度和布里渊频移采集以后可以通过计算获知桥梁变形的具体情况。一个叫做“光损”数据可以测定准确性极高的变形的数值，精度可以达到正负零点零二毫米。通过计算散射光反射的传输时间，能够确定变形的具体位置，其误差大概为零点七五米，通过这两个数据即可得知光纤传感器变形的大小和分布情况。这种方法的有点是光纤传感器可在狭窄的场合实现测量，也可以在施工期间埋置，，并通过接收装置实现长期的自动监控。
⑶无线电施工检测技术
美国联邦公路局曾成功开发了一套应用于检测钢桥，即钢梁的疲劳损伤情况的设备，该设备的原理是钢桥结构会在反复的周期性的疲劳荷载下出现裂缝。这些裂缝以很细微的程度在扩大。构件表面会在裂缝的扩大下伴随着能量的释放，产生出应力波。通过无线电网络技术可以对应力波及其准确位置进行锁定。另外，美国还开发过另一种检测技术：声发射施工检测（Acoustic Emission ）技术,这种技术原本多用于矿山地压的施工检测，但现在已经在飞机、造船业、化工容器、水坝和高架桥梁等行业中广泛应用。我国目前自主研发的声发射类的桥梁施工检测设备已经试验成功。可以根据这种技术得知各类材料内部裂纹分布及发展情况，进而研究桥梁技术状况，确定其使用寿命。其原理是利用已知的声波在材料内部传播纵波的速度和方向来计算纵波接触各个传感器的时差，通过时差就可以判断材料内部的缺陷位置。小波分析是在人们对AE信号进行处理的高性能的滤波的基础上发展出现的，在桩基、桥梁结构损伤施工检测中得到广泛应用。
⑷自感应施工检测技术
感应施工检测技术应用更为广泛，有很多传感器为桥梁各类物理量施工检测而开发的。如用于测量、定位桥梁中钢筋断裂产生的应力波的加速计。用于测量混凝土中钢筋锈蚀、氯离子量、导电率等数据的小型感应装置。用于测量桥梁翼墙位移的位移传感器。这类设备普遍结构比较简单，造价较低，性能比较可靠，可以大规模应用于各类新建或在役桥梁。
三、其他类型的检测技术除了以上介绍的检测技术以外，还可以通过一些其他的施工检测手段对公路桥梁的施工进行检测。主要包含以下三种类型：
⑴运用激光系统进行检测。激光系统能够对测点的坐标进行准确测量和定位。该系统应用于普通钢材、木材及混凝土的检测，其优势在于能够精确测量任何汽车通过桥梁时产生的变形，长期监测可以通过对不同的坐标数据进行对比分析判断出桥梁是否有沉降或是是否产生了预应力的损失。
⑵运用智能支座进行检测。智能桥梁支座通过采集预制支座内部的传感器对桥梁的活载与横载的分布情况，从而提供判断桥梁施工技术情况的重要依据。在支座内一般都设有多个测量压应变与剪力的感应器。
⑶新型的传感器。目前，国内外已经开发出了多种新型传感器如三向加速度计、磁通量传感器等。磁通量传感器的基本测量原理是：拉索是一种铁磁性材料，当受外荷载作用时，其内应力发生变化，致使构件自身的磁导率发生变化，因此可通过测定拉索磁导率变化来反映其应力变化
结束语
综上所述，加强桥梁施工检测评定基础理论与技术研究，逐步实现桥检手段自动化、网络化、标准化提高桥检的效率与准确性，实现桥梁结构技术性评定的科学化、规范化和专业化是桥梁施工检测发展的重要方向。从实践来看，要实现我国公路桥梁施工检测事业依然有很长的道路要走，尤其是公路桥梁施工检测理念与相关技术仍有很大的提升空间。
参考文献
[1]陈步区.浅谈道路桥梁试验与施工检测.建材发展导向，2011 第9 卷第10 期.
[2]唐俊慧.浅析混凝土桥梁检测技术及发展［J］． 城市建设理论研究( 电子版) ，2012，( 14) ．
[3]谢天科.桥梁施工中检测技术及方法的探讨[J].中国科技博览，2011,(2):88.
[4]何利，邓年春.磁通量传感器在宜宾长江大桥斜拉索监测中的应用[J].公路交通技术,2010,(1):95-97.
关键词：公路桥梁；工程施工；检测技术
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
引言
为了进一步满足公路运输载重量迅猛发展的需要，保证公路桥梁可以安全地为公路运输服务，我们必须对桥梁工程的各个环节的质量问题进行相应的检测与鉴定，而相关的公路桥梁检测技术也是值得我们讨论研究的。桥梁施工检测的内容多数较为复杂，涉及面较广，按方法可分为动载、静载和无损；按时间可分为短期和长期；按性质可分为施工监控、成桥验收和运营期施工检测。桥梁施工检测除了有外观、线形等一般内容外，还有裂缝、钢筋锈蚀、碳化、钢筋保护层厚度、电阻率、氯离子含量和自振频率等多项内容，与其相关的方法和技术手段也多种多样，各有特点。但总结起来，在役桥梁进行施工检测的主要内容即是桥梁检查和荷载试验评定。
一、公路桥梁施工检测的重要性
近年来，随着我国交通建设事业的不断发展和车量数量的不断增加，加之车速的不断提高，现代的人们出行通常具有希望快速和舒适的交通环境，因此公路桥梁的施工建设质量具有极为重要的作用。从本质上来讲，公路桥梁是自然界中的一种人工构造结构，一方面承担着公路交运行之基本功能，更重要的是另一方面会受到各种内、外因素的影响，其主要包括运行车辆的超载、公路桥梁应用以及维护措施的相对滞后等，同时还包括施工结构材料的具体性能优劣及各种环境因素的影响，比如水、碱骨料、氯离子、酸碱以及钢筋锈蚀和冻融等环境的侵蚀。此外，还有撞击、火灾、地震、雷电以及洪水与泥石流等，加之建筑结构的设计与施工不符合要求，严重影响了公路桥梁工程的实用性、安全性以及耐久性，因此，应当加强思想重视和公路桥梁施工技术检测的贯彻落实力度，以保证公路桥梁的正常运行。
二、公路桥梁施工检测技术
从实践来看，当前公路桥梁施工过程中的主要检测技术主要包括以下几个方面的内容：
⑴雷达、红外热像仪的检测技术
紅外热像仪和雷达、激光光学、超声波和其他一些新技术手段可以在一天内准确的测量几千公里的路面或是几十座桥面。红外热像仪采用红外摄像机对桥面进行拍摄，进而获取桥面的温度图。这种温度图显示了桥梁在阳光照射下混凝土的开裂部位对应桥面的“热点”。由于混凝土中的空腔比较薄并且充满了空气就像绝热体一样，使空腔上混凝土的温度上升得比较快从而形成了这种温度较高的“热点”。使用雷达检测路面和桥面的实际情况是通过电磁脉冲造成的电磁波被混凝土中的各种异质界面反射以后产生的回波确定的。雷达回波所产生交替变化的波形能够真实准确地反映混凝土出现的裂缝及其他病害的情况，但需要专业人士来对回波进行解读。实际工作中，将雷达检测混凝土冻融崩裂情况和含水量情况与红外热像仪在比较干燥的情况下检测混凝土的裂缝这两种方法相结合可以有效地实现对公路及桥梁大部分病害的检测。
⑵光纤传感器的检测技术
在工程测试,如此规模的目标体是分米和厘米级,更不能满足对声学和雷达波反射条件,理论上应该使用散射理论。目前,光纤传感器是经常应用于更多的压力、温度、振动、位移、电压、电流、磁场、电场、水位、流量、辐射、和物理性能的检测,它的对象可以被检测到超过一百种。目前，作用在公路桥梁检测传感器的作用原理是拉伸和压缩条件下的光纤的布里渊散射的光的变化，会有相应的变化。一般来讲，布里渊频移和光纤轴的相应变量是成正比的。光纤温度和布里渊频移采集以后可以通过计算获知桥梁变形的具体情况。一个叫做“光损”数据可以测定准确性极高的变形的数值，精度可以达到正负零点零二毫米。通过计算散射光反射的传输时间，能够确定变形的具体位置，其误差大概为零点七五米，通过这两个数据即可得知光纤传感器变形的大小和分布情况。这种方法的有点是光纤传感器可在狭窄的场合实现测量，也可以在施工期间埋置，，并通过接收装置实现长期的自动监控。
⑶无线电施工检测技术
美国联邦公路局曾成功开发了一套应用于检测钢桥，即钢梁的疲劳损伤情况的设备，该设备的原理是钢桥结构会在反复的周期性的疲劳荷载下出现裂缝。这些裂缝以很细微的程度在扩大。构件表面会在裂缝的扩大下伴随着能量的释放，产生出应力波。通过无线电网络技术可以对应力波及其准确位置进行锁定。另外，美国还开发过另一种检测技术：声发射施工检测（Acoustic Emission ）技术,这种技术原本多用于矿山地压的施工检测，但现在已经在飞机、造船业、化工容器、水坝和高架桥梁等行业中广泛应用。我国目前自主研发的声发射类的桥梁施工检测设备已经试验成功。可以根据这种技术得知各类材料内部裂纹分布及发展情况，进而研究桥梁技术状况，确定其使用寿命。其原理是利用已知的声波在材料内部传播纵波的速度和方向来计算纵波接触各个传感器的时差，通过时差就可以判断材料内部的缺陷位置。小波分析是在人们对AE信号进行处理的高性能的滤波的基础上发展出现的，在桩基、桥梁结构损伤施工检测中得到广泛应用。
⑷自感应施工检测技术
感应施工检测技术应用更为广泛，有很多传感器为桥梁各类物理量施工检测而开发的。如用于测量、定位桥梁中钢筋断裂产生的应力波的加速计。用于测量混凝土中钢筋锈蚀、氯离子量、导电率等数据的小型感应装置。用于测量桥梁翼墙位移的位移传感器。这类设备普遍结构比较简单，造价较低，性能比较可靠，可以大规模应用于各类新建或在役桥梁。
三、其他类型的检测技术除了以上介绍的检测技术以外，还可以通过一些其他的施工检测手段对公路桥梁的施工进行检测。主要包含以下三种类型：
⑴运用激光系统进行检测。激光系统能够对测点的坐标进行准确测量和定位。该系统应用于普通钢材、木材及混凝土的检测，其优势在于能够精确测量任何汽车通过桥梁时产生的变形，长期监测可以通过对不同的坐标数据进行对比分析判断出桥梁是否有沉降或是是否产生了预应力的损失。
⑵运用智能支座进行检测。智能桥梁支座通过采集预制支座内部的传感器对桥梁的活载与横载的分布情况，从而提供判断桥梁施工技术情况的重要依据。在支座内一般都设有多个测量压应变与剪力的感应器。
⑶新型的传感器。目前，国内外已经开发出了多种新型传感器如三向加速度计、磁通量传感器等。磁通量传感器的基本测量原理是：拉索是一种铁磁性材料，当受外荷载作用时，其内应力发生变化，致使构件自身的磁导率发生变化，因此可通过测定拉索磁导率变化来反映其应力变化
结束语
综上所述，加强桥梁施工检测评定基础理论与技术研究，逐步实现桥检手段自动化、网络化、标准化提高桥检的效率与准确性，实现桥梁结构技术性评定的科学化、规范化和专业化是桥梁施工检测发展的重要方向。从实践来看，要实现我国公路桥梁施工检测事业依然有很长的道路要走，尤其是公路桥梁施工检测理念与相关技术仍有很大的提升空间。
参考文献
[1]陈步区.浅谈道路桥梁试验与施工检测.建材发展导向，2011 第9 卷第10 期.
[2]唐俊慧.浅析混凝土桥梁检测技术及发展［J］． 城市建设理论研究( 电子版) ，2012，( 14) ．
[3]谢天科.桥梁施工中检测技术及方法的探讨[J].中国科技博览，2011,(2):88.
[4]何利，邓年春.磁通量传感器在宜宾长江大桥斜拉索监测中的应用[J].公路交通技术,2010,(1):95-97.