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政信知识:
交通运输规模也随之进入重载荷阶段,提升了道路桥梁的检测压力近年来,道桥工程沉降、破损等问题很容易出现,并且给道桥质量和使用年限造成了极大的影响
所以在路桥施工工程中逐渐应用了无损检测技术,有效地保障了整个路桥的质量和安全检测,提高了路桥建设项目的整体安全系数
基于此,本文探讨了无损检测技术的道路桥梁工程测量技术,以供参考
关键词:无损检测技术;道路桥梁工程;解决对策 一般情况下,国内大多数路桥工程在建筑材料、施工工艺、城市化规划需求及施工地质情况等方面都不同,各个区域的应用方式存在着较大的差异
随着科学技术的不断提升,无损检测技术越来越广泛地应用在路桥工程质量检测活动中
本文从路桥工程中无损检测技术的内涵出发,探讨了无损检测技术的重要性及常用检测技术的探讨分析
1无损检测技术的概述 无损检测技术是一种工程项目的质量检测技术,对工程项目的损坏性小,越来越被我国路桥工程建设所应用
以往的检测技术大多是采用人工对工程结构的敲击来判断施工结构是否存在断裂处,通过这样的方式寻找断裂的位置是有一定难度,同时也是不准确的,对工程项目会造成一定程度的损坏
无损检测技术则弥补了质量检测的实效性和准确性,能够给建筑结构质量检测提供可靠的依据,施工和检修人员可以更好地发现和处理问题,有效地提升工程质量问题
2路桥工程中无损检测技术应用的重要性 2.1确保路桥工程建设质量 无损检测技术是路桥工程建设中的质量把控,是通过科技手段在不损坏路桥工程的前提下,对建筑质量进行的检测
通常来说,无损检测技术具有较高的稳定性和安全性,同时还能够确定工程建设中问题出现的具体位置,为建设人员提供了检修和建设的便捷性
总之,无损检测技术具有较强的专业性,不仅能对现有路桥设施进行有效保护,同时也能够确定出现质量问题的具体位置,可以极大地提高路桥建设效果,保障路桥施工的实效性,是路桥工程建设检测环节智能化发展的基础
2.2提高路桥工程问题的处理效率 无损检测技术能够提高路桥工程问题的处理的效率
一方面,无损检测技术能够在项目施工过程中展开检测,突破以往的检测模式,提高工程项目的实效性;另一方面,无损检测技术能够确定出现质量问题的具体位置,给施工人员和管理人员带来一定的便利性,缩短了故障逐一排查的时间;另一方面,无损检测技术对项目工程可以起到一定的保护作用,不会对建设项目本身造成一定的损害,能够有效地解决后期因质量问题而重新检修的施工环节
总之,无损检测技术是科学数字化技术,具有准确性和安全性的特点,运用到施工工程上可以有效地提升问题处理效率,同时也节省了建设成本
3路桥工程中的无损检测技术 3.1探地雷达检测法 探地雷达检测法是针对被测量桥梁的表面,利用声波信号的形式传播到物体表面,同时根据收到的该物体表面的反射信号来判断被测量物体的情况,比如物体的大小规格、切面、物体厚度以及目前掩埋情况等信息,探地雷达检测都可以通过脉冲信号来体现出来
探地雷达检测被频繁地应用在定位管道的测量方面,完成加固区测量,此种方法较为安全可靠
除此之外,针对环境恶劣的情况下的工程检测,探地雷达技术的应用也越来越普遍,可以提供更准确的测量数据,比如,探地雷达技术可以准确地检测到混凝土桥梁结构中的金属管道位置,具有很强的应用价值,有效提高了路桥工程的安全系数
3.2回声波检测法 在路桥工程建设工程中,回声波检测应用也非常广泛,通过被检测物体与检测仪器之间的回声波信号反映出被测量物体的情况,具体了解到被测量物的污染程度、受腐蚀程度等,进而可以全面地分析桥梁中的摩擦力、大裂纹等问题
回声波本身不具备放射性,具有安全性高、风险性低、无辐射性的优势,可以很好地通过回声波技术检测到被测量物的深度、厚度和频次等指标特征,但是,回声波不能够精准地测量出塑料管与金属之间的实际尺寸,尤其对于被水淹没的空洞来讲,测量结果的误差会更大,不能够很精准地测量出管道的实际大小,具有一定的缺陷
3.3射线探伤法 射线探伤法也是道路桥梁工程中比较常用的测量方法,射线探伤法是对放置在混凝土结构后方的底片发射不同的射线,形成空洞敏感图,以此来测量桥梁的实际交通情况,以及桥梁断裂位置和空洞的尺寸,便于桥梁交通的实际评估
但是,射线探伤法也存在着一定的弊端,射线探伤法需要放射大量射线以及能量消耗,才能够得到准确的底片图,增加了工作人员安全防护的相关要求,同时也增加了桥梁工程测量成本
在理想状态下,射线源放射的伽玛射线穿透能力最高达150mm铱和400mm钴,能够测量出大量的比较清晰的图片,相关工作人员在操作阶段完全处在安全保护措施下,且有自主关闭的功能,所以总的来说射线探伤法属于相对安全测量状态,具有一定的适用性
3.4光纤传感技术 该技术主要是对数据信息进行检测,通过检测设备转换光敏感性的光信号,从而实现无损监测和测量桥梁钢结构和混凝土内部盈利
对于光纤传感技术来说,优势在于绝缘性非常好,不会受到施工现场的影响,确保了测量结果的准确性
此外,光纤传感技术还能够对光纤传播形状进行改变,使桥梁搞工程测量效率得到有效提升
但实际在应用光纤传感技术的时候存在一定的局限性,测量成本相对较高,在很多工程中无法广泛应用,还需要进一步完善优化
3.5低应变法 利用振动传播的特点,当出现振动波的时候会对原有的震动波幅和振动频次造成一定的影响,这样就可以根据波形的实际变化情况对路桥工程的质量问题进行准确测量
低应变法的优势是操作简单、成本低且效率高等特点,被普遍应用在建设施工工程中
但是,与光纤传感技术比较来说,容易受其他因素的影响而导致测量信息的不准确,测量结果的精准度不高,所以,该无损检测技术需要通过结合其他检测技术提高检测的准确性
3.6GPS技术 在开展测绘的过程中,绘制控制网是非常重要的一个环节,也是测量测绘技术重要的组成部分,对测量绘制进行有效控制,对整个路桥工程的施工质量有直接影响
对于路桥工程来说,应用GPS技术作为控制网测量绘制技术,精准度可以到毫米级,具有较高的准确度,并且也使工作效率得到有效提升
在该技术中,静态差分技术能够通过多种方法,对基线长度进行计算,从而对测量目标的定位、修改进行确定
GPS技术不受外界的复杂因素所影响,具有较准确的测量结果,该技术可以实现无损化环境监测,如果出现异常情况的时候,就可以通过GPS系统实时传输信息给相关工作人员,便于问题的有效解决,更好地保障路桥工程的施工安全
3.7激光技术 在开展道路桥梁检测的过程中,激光技术也是目前非常重要的一种质量状况检测手段,涉及的原理比较多
主要分为衍射、光时差和光电反射,其中,衍射指的就是激光在传输的过程中遇到狭缝的时候会发生衍射现象,通过得到的图像可以判断狭缝的宽窄程度
再通过对明暗相间的图像对道路桥梁工程结构的狭缝宽窄度进行分析
利用光电反射的原理,可以实现电能和光能的转换,以后与激光强弱程度有一定的差异,实际在进行转换的时候会在不同程度上影响结果,可以按照定光电流位移关系,对弯沉位移的变化情况进行计划
最后的光时差原理,就是按照激光在传输过程中的速度快慢的时差为依据进行计算,从而准确判断道路桥梁工程内部结构的均匀性
4结语 综上所述,在开展公路桥梁建设的过程中,合理应用无损检测技术,实现了低成本、便于运行、运行时间短的价值体现
在我国公路桥梁检测过程中,无损检测技术的应用使公路检测更加准确,在安全和质量方面都有着极好的保障,在技术上完成了对工程施工质量的监督,为整个工程奠定了良好的基础施工,可以进一步提高路桥工程的检测质量和效率,对于路桥工程的有序健康发展起到了非常重要的推动作用
参考文献: 【1】杜芳杰.基于无损检测的道路桥梁工程测量技术研究【J】.价值工程.2020,39(19):201-202. 【2】王国花.无损检测技术在道路桥梁工程中的应用【J】.企业科技与发展,2020(4):69-71. 【3】刘莎,冯上朝.基于无损检测的道路桥梁工程测量技术研究【J】.自动化与仪器仪表,2019(8):192-195. 【4】张军艳.无损检测技术在道路桥梁工程中的应用【J】.自动化技术与应用.2018(08). 【5】卢泽红.无损检测技术在道路桥梁工程中的应用.建筑工程技术与设计.2018. 而且会削弱路面的整体平整度
特别是路面开裂后水份通过裂缝渗到路面基层﹑低基层甚至土层,削弱基层﹑土层的强度,从而加剧路面的破坏,缩短路面的使用寿命
文章主要针对半刚性基层的沥青路面反射裂缝形成与防治进行了分析与探讨
关键词:半刚性路面,反射裂缝,防治 一、反射裂缝的形成原因 对于半刚性基层沥青路面,反射裂缝指由于半刚性基层在温度梯度和湿度变化下产生收缩开裂,此种基层材料先开裂而后沿开裂基层向上方反射到沥青面层而形成的裂缝,或者在行车荷载作用下,裂缝沿已开裂半刚性基层向上扩展而形成的裂缝
很显然,反射裂缝的产生主要是刚性基层已先开裂,再经行车或温度、湿度变化而引起沥青面层裂缝
1.反射裂缝产生的主要类型与原因 (1)温度型反射裂缝
温度型反射裂缝有两种,一种是在开裂基层(或老路)上铺厚沥青面层后,在冬季突然降温过程中,基层(或老路)的裂缝会由于温度收缩而继续拉开,它将给产生温度收缩的新铺沥青面层增加一个附加拉应力;两个拉应力叠加一旦超过沥青混合料抗拉强度,新沥青面层的表面在基层(或老路)裂缝的上方开裂,并逐渐向下延伸,直到与老路的裂缝相连,这样形成的裂缝通常称为低温收缩裂缝
另一种裂缝主要发生在昼夜温差比较大的地方
在开裂基层(或老路)上铺薄沥青面层的情况下,裂缝将从面层底面开始,面层底面一旦开裂,除在负温差下缝端有拉应力外,在正温差(升温造成的温差)下缝端产生的拉应力更大
由此产生的裂缝称之为温度疲劳裂缝
(2)荷载型反射裂缝
当行车荷载经过接缝或裂缝时,在面层中产生的应力影响线可分为三个阶段:一是轴载位于接、裂缝一侧时,接、裂缝两侧产生较大的相对位移,在沥青面层中造成较大的剪切应力;二是轴载位于接、裂缝顶面时,两侧无相对位移或相对位移较小,沥青面层主要承受弯拉应力作用;三是轴载驶离接、裂缝时,在面层内产生与第一次方向相反的剪切应力
在整个过程中沥青面层受到两次剪切一次弯拉作用,其直接结果是引起反射裂缝的产生和扩展,荷载因素是引起反射裂缝的一个重要因素
2.反射裂缝的扩展 沥青面层的反射裂缝从其产生到整个路面破坏,中间要经历一个裂缝扩展阶段,即反射裂缝在罩面层厚度方向上的纵向扩展和其在表面的横向扩展
(1)反射裂缝的纵向扩展
断裂力学认为,裂缝的扩展有三种位移模式:张开模式、剪切模式和撕开模式,其中,温度应力对反射裂缝影响的模式为张开模式;行车荷载对反射裂缝影响的主要模式为张开模式和剪切模式
当车轮驶经裂缝的正上方时,以张开模式来引起反射裂缝;在裂缝之前和之后的位置,主要以剪切模式影响反射裂缝
撕开模式在罩面层中不常出现
与张开模式相对应的温度型反射裂缝通常产生于薄层罩面层底部,而后向上逐渐扩展到罩面层顶面
当沥青罩面层或面层较厚且气温较低时,裂缝产生在罩面层或面层的顶面和底面,而后向罩面层或面层中间扩展,形成所谓对应裂缝
对于正荷载作用下的张开模式所对应的反射裂缝,一般产生于罩面层底面,在周期性荷载的作用下垂直向上扩展
在偏荷载作用时,反射裂缝以剪切模式在罩面层中向上扩展,其扩展路径在罩面层中是沿大约45°角的方向向上扩展
当车轮荷载(偏荷载)和温度应力共同作用于复合罩面结构时,裂缝的扩展界于偏荷载和温度应力单独作用时裂缝扩展路径之间,比偏荷载作用时的裂缝扩展路径更垂直一些
(2)反射裂缝的横向扩展
裂缝发展过程是首先应在道路表面某些位置产生,然后再向两侧扩展
一般情况下,反射裂缝多出现在轮迹处
环境因素会加速反射裂缝的扩展
裂缝一旦出现,水分的浸入、氧化以及行车荷载的反复作用,常常加速反射裂缝向四周扩展
即使裂缝贯穿于整个路面宽度,也不会影响行车的舒适性
各地区的温度状况不同,各路段的交通条件和现有路面的结构状况也不相同,因而,反射裂缝的产生有可能主要是温度原因引起的,也有可能主要是荷载作用引起的,或者是温度和荷载共同作用所造成的
对于基层裂缝引起的反射裂缝而言,主要是由于温度引起的,行车荷载在其形成的后期起到促进作用,但较薄的沥青面层和较厚的沥青面层的反射裂缝产生的机理不同;对于旧水泥砼接缝上的沥青罩面层中出现的反射裂缝而言,主要是由于荷载原因引起的,行车荷载的施加速度远高于温度变化产生的面板伸缩位移的速度,特别是偏荷载作用
二、防治措施 1、选择合理面层材料
面层沥青应选用劲度模量大﹑温度敏感性能低的沥青或改性沥青,采用一定级配的集料,必要时可在沥青混合料中加土工合成材料以提高其韧性,减少沥青面层自身温湿效应并增强对基层可能形成反射裂缝的预防
2、选择合理基层材料
对半刚性基层无机结合料,应通过试验确定其最佳组成,以便使其抗裂性能尽量符合当地环境条件的要求,必要时可加入早强剂以提高早期强度,增大其弯拉强度而使弯拉模量变化不大,减弱温湿效应,提高耐用性,增强拉裂性能,减少基层自身裂缝或使其不产生裂缝
3、进行合理的结构组合设计
在路面结构组合设计方面,可通过修路试路段的方法提出适合地区特征的典型路面结构模式,确定最佳沥青面层厚度
使结构组合在力学上合理,所选用的沥青面层厚度不至太薄而足以抵抗基层裂缝反射对面层的影响,又不至于太厚而失去经济上的意义
设置10~15cm处治碎石上基层对吸收和消弱半刚性基层裂缝尖端应力和应变,减少和延缓反射裂缝的产生和扩展具有较好的效益
4、保持面层功能完备
面层施工中,对于多层沥青层结构,在多面层之间铺设土工织物等进行面层整体强度补强,增强面层自身的抗裂能力,保持沥青路面面层本身功能的完备性以减弱基层反射裂缝影响也是一种行之有效的方法
5、防止基层开裂
在基层施工中,应注意湿治养生并及时做封层处理以防止基层初期破坏和干缩裂缝产生,在基层采用预留缝(缝深不小于1/2板厚),在缝处铺设土工织物防止不规则裂缝产生
确定基层的压实度并充分注意其压实的均匀性,防止基层不均匀沉陷而导致开裂<p> ; 对于已发生初期裂缝的基层应全面而详细地调查,如果裂缝较严重,则应采取切割﹑开挖的办法并利用合适的材料重新铺设基层;如果裂缝轻微则可采用在基层顶面沿路幅全幅铺设土工织物或沥青橡胶应力吸收薄膜的措施
当基层不预留缝时,可以采取与裂缝轻微的相同办法进行防治
6、施工注意事项
作为防治半刚性基层沥青路面反裂缝重要措施的土工织物的应用,在施工中应注意清除铺设层面的杂物,并使其铺设牢固﹑顺直﹑搭接合理(一般10~20cm为宜)﹑粘层油温度适中,避免人为或施工机具对其损坏而达不到预期效果
而对沥青橡胶,在施工中应重视沥青的稠度,橡胶粉的品种﹑细度和含量,搅拌温度与时间,并与施工方法密切结合,切忌在潮湿的半刚性基层上直接铺沥青橡胶应力吸收薄膜,应在基层铺一层下封层并使其干燥以保证其质量
三、结语 综合以上分析,半刚性基层沥青路面的反射裂缝形成有复杂的原因,与材料性能﹑结构层组合设计﹑温湿循环﹑车辆荷载疲劳作用以及施工工艺有关
其防治是一项复杂的工作,必须根据相关因素做出全面考虑,采取切实可行的措施才能取得预期的效果
参考文献: 【1】焦新梅,周行春
半刚性路面反射裂缝防治措施研究综述【J】.重庆交通学院学报,2008. 【2】曹克平,王树行
沥青路面裂缝的机理及其防治措施【
央企信托-507号新沂政信集合资金信托计划