◎甘波
(作者單位:中大檢測(湖南)股份有限公司)
無損檢測技術(shù)在道路橋梁工程中發(fā)揮著重要作用,主要是其自身優(yōu)勢與各項技術(shù)應(yīng)用要求貫穿在整個項目中,能在細(xì)節(jié)上控制工程質(zhì)量,并在檢測過程中控制信息數(shù)據(jù)精確性,能為各方案及措施制定提供重要的參考依據(jù),有針對性地解決常規(guī)問題,為道路橋梁工程建設(shè)與穩(wěn)定發(fā)展有巨大影響。同時,在檢測工作開展前,建設(shè)單位還對工作隊伍專業(yè)能力提升、基礎(chǔ)設(shè)施完善等提出更高要求,在此方面加大投資力度,均能為工程綜合效益及質(zhì)量提升奠定良好基礎(chǔ)。
從道路橋梁建設(shè)角度分析,依據(jù)各項規(guī)定及要求控制整體質(zhì)量,分析道路橋梁長時間使用后的破壞情況,為避免引發(fā)安全事故,還需建設(shè)單位對道路橋梁工程日常養(yǎng)護(hù)及管理工作引起重視,養(yǎng)護(hù)階段應(yīng)用無損檢測技術(shù),精確獲取相應(yīng)的信息數(shù)據(jù),直觀化地呈現(xiàn)及分析道路橋梁工程綜合情況,有目的性地編制解決方案與管控措施,使工程項目管理與養(yǎng)護(hù)水平、工程質(zhì)量等全面提升,才可實現(xiàn)預(yù)期建設(shè)目標(biāo)。
城市化快速發(fā)展,使道路橋梁工程建設(shè)與發(fā)展階段所面臨的挑戰(zhàn)越來越多,也加大無損檢測技術(shù)應(yīng)用力度,是保證工程質(zhì)量及安全性的基礎(chǔ)保障,在實踐階段加大此項技術(shù)應(yīng)用力度,經(jīng)優(yōu)秀技術(shù)、操作方法等合理應(yīng)用,能提高固有的技術(shù)水平。同時,還有較大的發(fā)展空間,借助無損檢測技術(shù)的眾多優(yōu)勢,在應(yīng)用中有效控制,依據(jù)道路橋梁檢測要求選擇相應(yīng)的方法及技術(shù)手段,也能提升項目綜合質(zhì)量與效益。
開展道路橋梁檢測工作,主要目的是能對工程綜合質(zhì)量及安全性有一定掌握,便于各部門積極開展各項工作,確保工程項目綜合成效與效益。對此,在檢測工作實施階段還需保證所運用的方法有較強的專業(yè)性,控制檢測結(jié)果精準(zhǔn)、合理,必須具備完善的技術(shù)體系,尤其是在新形勢發(fā)展背景下,經(jīng)無損檢測技術(shù)規(guī)范應(yīng)用,可及時發(fā)現(xiàn)與解決常規(guī)問題,并把檢測環(huán)節(jié)中所獲取的信息數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄,直接影響著工程項目綜合質(zhì)量。
首先,在檢測前先進(jìn)性測試工作,依據(jù)檢測內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)要求,在根本上解決技術(shù)單一問題,在申請階段就能發(fā)現(xiàn)問題,正確選擇檢測方法及技術(shù)手段,才能保證檢測工作質(zhì)量;其次,分析檢測工作需求及工程建設(shè)要求,創(chuàng)建智能化管理系統(tǒng),以獨立性特點開展各項工作,還能在實施階段適當(dāng)創(chuàng)新,各項工作開展均有明確依據(jù)與目標(biāo),只需專業(yè)化的管理隊伍、技術(shù)隊伍等相互配合,在實踐中完成自身的工作內(nèi)容,就能控制相應(yīng)的工作質(zhì)量;最后,從項目系統(tǒng)化角度分析,選擇多項技術(shù)聯(lián)合方式,提升技術(shù)水平與管理成效,最大程度地滿足工程項目建設(shè)及發(fā)展需求。
考慮道路橋梁工程建設(shè)所涉及到工作內(nèi)容較多,為保證工程項目綜合質(zhì)量,建議采用精細(xì)化管理模式,可在各環(huán)節(jié)中嚴(yán)謹(jǐn)管控,如:材料質(zhì)量檢測、技術(shù)應(yīng)用、施工管理等,均可避免常規(guī)問題持續(xù)發(fā)生。再就是工程規(guī)模不斷擴大,也可應(yīng)用到無損檢測技術(shù),能對道路工程使用情況全面掌握,定期開展檢測與養(yǎng)護(hù)工作,均能控制其破壞程度最小,延長道路橋梁使用年限,確保道路橋梁工程良好的綜合效益。
以某道路橋梁工程為例展開分析,了解該項工程的道路橋梁設(shè)計年限15年,路面結(jié)構(gòu)由中粒式瀝青混凝土(4cm)+粗粒式瀝青混凝土(5cm)+熱拌瀝青碎石(7cm)+二灰基層(20cm)+ 石灰穩(wěn)定土底基層(35cm12%)組成,總厚度71cm。
在該項工程準(zhǔn)備階段就考慮到現(xiàn)場作業(yè)的安全性與整體施工質(zhì)量,在此方面特別注意,重點分析現(xiàn)場作業(yè)的實際情況,能在人員配置、資源使用、費用處理等方面均有具備的標(biāo)準(zhǔn)與管控要求,為現(xiàn)場作業(yè)工作的順利實施奠定良好基礎(chǔ)。同時,為避免引發(fā)安全事故,還需通過改建、擴建方式嚴(yán)格處理。經(jīng)無損檢測技術(shù)應(yīng)用,可對該路段的路面病害嚴(yán)重程度詳細(xì)掌握,并把各環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的檢測數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄,成為實踐工作開展的重要依據(jù),有目的性地地維修、養(yǎng)護(hù)。再加鋪瀝青面層,有效增強道路橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及可靠性。
在彎沉檢測階段采用的是落錘式彎沉議方法,主要位置是車道右輪跡處,了解前期設(shè)計階段設(shè)定的荷載量是5t,在檢測時分別設(shè)計了 D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8 檢測點,與傳感器距荷載中心數(shù)據(jù)分別為 0mm、203mm、305mm、457mm、610mm、914mm、1219mm、18290mm。采用探地雷達(dá)檢測1GHz、450MHz 天線頻率數(shù)據(jù),掌握電磁波及路面結(jié)構(gòu)層的變化情況。
選擇該項工程的K574+681-K574+683 路段的路面病害為分析核心,彎沉檢測數(shù)據(jù)精準(zhǔn)獲取并詳細(xì)記錄,其中,樁號K574+676 荷載 1378MPa,彎沉 D1-D8 分別為 188μm、146μm、119μm、100μm、81μm、58μm、45μm、30; 樁 號K574+682 荷 載 1379MPa, 彎 沉 D1-D8 分 別 為 411μm、309μm、240μm、168μm、123μm、77μm、52μm、31μm;樁號 K574+684 荷載 1394MPa,彎沉 D1-D8 分別為 397μm、288μm、235μm、166μm、120μm、70μm、47μm、28μm;樁號 K574+688 荷載 1384MPa,彎沉 D1-D8 分別為 121μm、87μm、78μm、71μm、57μm、47μm、41μm、30μm。
彎沉盆數(shù)據(jù)記錄,樁號K574+676 面層曲率指數(shù)69,基層破壞指數(shù)38,距加載最遠(yuǎn)處彎沉30μm,反算模量面層5027.1MPa、基層 5781.1MPa、土基 392.2MPa;樁號 K574+682面層曲率指數(shù)171,基層破壞指數(shù)117,距加載最遠(yuǎn)處彎沉31μm,反算模量面層 2512.3MPa、基層416.4MPa、土基320.8MPa;樁號K574+684 面層曲率指數(shù)162,基層破壞指數(shù)115,距加載最遠(yuǎn)處彎沉28μm,反算模量面層2907.0MPa、基層351.0MPa、土基354.1MPa;樁號K574+688 面層曲率指數(shù)43,基層破壞指數(shù)21,距加載最遠(yuǎn)處彎沉30μm,反算模量面層6998.0MPa、基層45000.0MPa、土基434.9MPa
樁 號 K526+740,荷 載 1395MPa,D1-D8 彎 沉 分 別 為691μm、608μm、591μm、539μm、494μm、418μm、350μm、233μm;樁號 K526+734,荷載 1386MPa,D1-D8 彎沉分別為231μm、219μm、187μm、135μm、114μm、84μm、 73μm、62μm;樁號K526+732,荷載1392MPa,D1-D8 彎沉分別為543μm、463μm、464μm、413μm、380μm、324μm、278μm、196μm;樁號K526+728,荷載1391MPa,D1-D8 彎沉分別為353μm、303μm、301μm、269μm、250μm、213μm、180μm、119μm;樁號 K526+726,荷載 1391MPa,D1-D8 彎沉分別為11 7μm、101μm、104μm、95μm、90μm、80μm、72μm、55μm。
樁號K526+740 面層曲率指數(shù)100,基層破壞指數(shù)97,距加載最遠(yuǎn)處彎沉233μm,反算模量面層5985.6MPa、基層1260.9MPa、土基67.9MPa;樁號K526+734 面層曲率指數(shù)44,基層破壞指數(shù)73,距加載最遠(yuǎn)處彎沉62μm,反算模量面層22816.9MPa、基層 5961.9MPa、土基 172.2MPa;樁號 K526+732面層曲率指數(shù)79,基層破壞指數(shù)84,距加載最遠(yuǎn)處彎沉196μm,反算模量面層4174.8MPa、基層3580.7MPa、土基84MPa;樁號K526+728 面層曲率指數(shù)52,基層破壞指數(shù)51,距加載最遠(yuǎn)處彎沉119μm,反算模量面層5949.0MPa、基層9091.9MPa、土基 91.9MPa;樁號 K526+726 面層曲率指數(shù) 13,基層破壞指數(shù)14,距加載最遠(yuǎn)處彎沉55μm,反算模量面層19669.7MPa、基層 38000.0MPa、土基 297.5MPa。
依據(jù)檢測環(huán)節(jié)中所獲取到的信息數(shù)據(jù)詳細(xì)分析,無損檢測技術(shù)在道路橋梁工程運營質(zhì)量評定、管控等方面發(fā)揮著重要作用,檢測工作效率高、數(shù)據(jù)精準(zhǔn),為道路橋梁工程的維修及養(yǎng)護(hù)工作提供有利條件,具備完善的實施方案與管控措施,以預(yù)防為主、維修為輔,以檢測工作為基礎(chǔ),重點處理道路橋梁各類病害問題,有效滿足道路使用功能。
頻譜分析技術(shù):因介質(zhì)不同,波在傳播時的頻率有明顯差異性,在該項工程檢測中的應(yīng)用,主要是對路面結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行用力錘打,會產(chǎn)生瞬時垂直沖擊力,獲取雷面波,通過對波的頻率分析,掌握地表深度,設(shè)置相應(yīng)傳感器,精準(zhǔn)檢測傳播頻率不同的波。
光纖傳感檢測技術(shù):主要原理是光纖特性,在檢測中能獲取到相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)。同時,還能把外界中的理量轉(zhuǎn)換成光信號,也在該項工程中發(fā)揮著重要作用,并占主導(dǎo)地位。其中,橋梁鋼索索力檢測就應(yīng)用到了光纖傳感檢測技術(shù)。
超聲波檢測技術(shù):重點考慮波速是否受介質(zhì)因素影響而發(fā)生變化。出發(fā)點要放在結(jié)構(gòu)物空隙位置方面,因較特殊的檢測位置與空間因素的影響,檢測過程中會產(chǎn)生瞬間應(yīng)力波。但斷裂面或介質(zhì)臨界面不同,會使低頻應(yīng)力波反射,根據(jù)反射波具體形態(tài)精準(zhǔn)判斷,獲取測定物結(jié)構(gòu)或裂隙位置等。
圖像技術(shù):在此次工程項目中對圖像技術(shù)的應(yīng)用,依然是考慮現(xiàn)場作業(yè)的實際條件與各項標(biāo)準(zhǔn)要求。其中,紅外成像技術(shù)考慮介質(zhì)導(dǎo)熱性能不同,有針對性地選擇檢測方法,應(yīng)用熱敏傳感器,掌握結(jié)構(gòu)物內(nèi)部溫度變化情況,并把所檢測到信息數(shù)據(jù)以“圖形”方式呈現(xiàn),直觀化掌握結(jié)構(gòu)物內(nèi)部情況;激光全息圖像攝影技術(shù)是對材料全息攝影,根據(jù)圖像詳細(xì)分析,依據(jù)力學(xué)量原理,對全場情況直觀、精度地觀測。
激光檢測技術(shù):與其他技術(shù)手段相比較,此項技術(shù)最突出優(yōu)勢是亮度高,尤其是在激光因素影響下,其光強的變化決定著光電流的強度,與工程項目中的路面、路基檢測要求相符,也是此項技術(shù)在該領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的主要原因之一。
其中,該項工程的彎沉檢測就應(yīng)用到了此項技術(shù)。
探地雷達(dá)檢測技術(shù):滿足大范圍檢測需求,不受環(huán)境因素影響,精準(zhǔn)檢測結(jié)構(gòu)內(nèi)部形狀、深度、大小等,實操中方便、快捷。該項工程在道橋病害、基層厚度、道路基層密實性、道路面層厚度檢測工作中就應(yīng)用到了此項技術(shù),檢測數(shù)據(jù)為養(yǎng)護(hù)及運營管理工作開展提供重要的信息依據(jù)。
在道路橋梁檢測工作實施階段,適合的檢測方法會對整體檢測效果有一定影響,也會關(guān)系到無損檢測技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)性。在以往階段,檢測部門往往重視專業(yè)性能強弱,忽視不同檢測技術(shù)的應(yīng)用要求及范圍,盲目性地選擇應(yīng)用,不僅會在實踐中遇到相眾多問題,還會對后續(xù)工作順利開展造成阻礙[7]。對此,還需引起建設(shè)單位及檢測部門重視,重視無損檢測技術(shù)應(yīng)用力度,既能解決傳統(tǒng)檢測方法的各項問題,又有較強的專業(yè)性,只需根據(jù)工程項目建設(shè)要求及檢測內(nèi)容,有針對性地選擇檢測方法,便于各項工作間的相互協(xié)作與積極影響,各部件建設(shè)均能具備良好的基礎(chǔ)條件。
例如:某項道路橋梁工程就在項目建設(shè)階段考慮到各類施工材料類別、質(zhì)量、使用要求等,選擇相應(yīng)的檢測方法,摒棄傳統(tǒng)化、單一化的檢測方法,解決耗時、資源分配不合理的等問題。應(yīng)用圖像技術(shù)、激光檢測技術(shù)等綜合應(yīng)用,直接開展檢測工作,綜合效率與質(zhì)量顯著提升,獲取精準(zhǔn)信息數(shù)據(jù)的同時,還能為后續(xù)工作順利開展奠定良好基礎(chǔ)。
分析道路橋梁檢測工作開展的根本目的,是為實時掌控道路橋梁整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、可靠性,尤其是在安全檢測中,通過檢測方法及技術(shù)手段的合理應(yīng)用外,還需有相應(yīng)的配套設(shè)施,檢測設(shè)備在道路橋梁安全質(zhì)量檢測中也發(fā)揮著重要的作用。
例如:某項道路橋梁工程就在無損檢測技術(shù)應(yīng)用中配置了相應(yīng)的傳感器,考慮介質(zhì)不同,所產(chǎn)生的聲波、振動波頻等也有明顯差異性,還需在傳感器安裝環(huán)節(jié)中就做好質(zhì)量控制工作。先明確檢測對象各項內(nèi)容,包括部件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)分布情況等,選擇相應(yīng)的傳感器,才能確保安裝工作順利進(jìn)行;再分析道路橋梁傳感器安裝位置,建議施加相應(yīng)的垂直沖擊力,考慮不同結(jié)構(gòu)、不同位置所傳出的波頻,能獲取瑞雷波面信號,工作人員在檢測中不同位置所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)及實際狀況詳細(xì)記錄,能為后續(xù)工作方案編制提供相同的參考依據(jù);最后,依據(jù)工程檢測工作需求,可確定傳感器的安裝位置,實踐階段適當(dāng)調(diào)整,也能獲取到不同深度分層介質(zhì)的力學(xué)參數(shù)。
檢測工作對道路橋梁安全及質(zhì)量管控等均有一定影響,也屬于一項系統(tǒng)化工程,在實踐階段對各部門工作內(nèi)容與職責(zé)細(xì)化提出更高要求,要保證每項工作環(huán)節(jié)中均具備專業(yè)化的負(fù)責(zé)人,便于問題發(fā)生時第一時間找到相應(yīng)負(fù)責(zé)人,可依據(jù)實際情況詳細(xì)探究,能把問題處理,并規(guī)避此類問題持續(xù)發(fā)生,確保后續(xù)工作有序?qū)嵤?。對此,檢測環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)還需及時傳輸,便于各部門對道路橋梁實際狀態(tài)實時監(jiān)控]。同時,數(shù)據(jù)傳輸階段時差記錄,先利用激光檢測技術(shù),能在傳輸過程中處理狹縫結(jié)構(gòu),依據(jù)衍射原理,掌握狹縫寬窄度,管控部門根據(jù)所獲取的信息數(shù)據(jù)能及時調(diào)整,呈明暗相間圖像,降低檢測工作難度,依然能滿足工程項目檢測要求。
通過上述內(nèi)容分析,能了解到無損檢測技術(shù)在道路橋梁工程檢測中的重要性,各項工作開展均需具備完整、精準(zhǔn)的參考依據(jù),會在檢測環(huán)節(jié)中大量產(chǎn)生,由各項工作負(fù)責(zé)人及時記錄與儲存,匯總到數(shù)據(jù)庫中,能最大化地為各項工作順利開展提供有利條件。同時,各項現(xiàn)代化的技術(shù)手段也會在實踐中發(fā)揮著重要作用,既能簡化不必要的工作環(huán)節(jié),又能控制檢測數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度,在多項技術(shù)手段綜合成效對比分析中,能顯著突出無損檢測技術(shù)破壞性小的優(yōu)勢,精準(zhǔn)獲取與傳輸檢測數(shù)據(jù),最大化地滿足道路橋梁檢測工作需求。