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公路隧道支护质量无损检测技术研究

2021-11-03孔计伟

装备维修技术 2021年38期
关键词:公路隧道无损检测技术研究

孔计伟

摘 要:我国地域自然条件差异较大,隧道穿越山体的工程地质及水文地质条件复杂多变。受设计和施工条件的限制,已建成的公路隧道中出现渗漏水、衬砌开裂、拱背空洞、衬砌厚度不够、混凝土强度劣化、路面开裂、冒水等现象非常普遍。目前,我国有些公路隧道处于病害发育的亚健康状态,很多隧道已经进入到养护维修期。基于此,以下对公路隧道支护质量无损检测技术进行了探讨,以供参考。

关键词:公路隧道;支护质量;无损检测技术;研究

引言

随着我国公路路网覆盖范围的不断扩大,公路隧道已经成为很多工程项目的重要组成部分。由于公路隧道工程面临的地质条件比较复杂,因此在施工及交付使用后常會出现病害问题,因此在公路隧道的竣工验收阶段及使用过程中都要加强对病害的检测。公路部门要根据公路隧道的实际情况,合理应用无损检测技术,尽量减少检测作业对公路隧道正常运行的影响,提高检测的质量和效率。

1无损检测在公路桥梁检测中的应用价值

无损检测技术是一种全方位、多功能、集约化的学科技术,它广泛的实践性决定了它可以运用到很多领域,是一种对检测主体影响性非常小的一种技术。尤其在应用综合影像检测、声音传导的技术手段的同时,对多元化的状态进行形象化的诊断、治疗。将无损检测技术应用在公路桥梁工程建设中,可以检测出公路桥梁主体结构的质量缺陷。在实际的测试中,利用超声波、磁场等检测方式,对公路桥梁的内部缺损进行探测,保障公路桥梁建设过程中的质量控制、进度计划的顺利实施。通过仪器的检测可以很快捷的检测出公路桥梁的特征性行为,为工程的进一步实施,提供可靠的数据依据,这样的一种技术可以保障公路、桥梁的安全,准确检测出各种各样的内在问题。通过先期的整合和相关化的检测检验,实施这样的一种技术是实现科学性的保障以及安全、稳定做出综合分类处理方案的前提。这样的一种技术,具备着非常大的市场运作空间。实践性、操作化的无损性技术,它可以应用多种多样的技术去详细的甄别、分析、判断。

2无损检测的方法

2.1应用红外热成像技术检测公路隧道病害

应用红外热成像技术对公路隧道病害进行无损检测时,主要是利用红外线技术及热敏元件来对物质组成中不同分子所散发的热量进行记录分析,从而根据其温度分布以及异常变化等来判断公路隧道结构内部是否存在缺陷。在红外热成像技术的实际应用中,施工人员可在移动车厢上设置红外扫描器以及红外相机,以便对公路隧道衬砌结构的空洞等缺陷、围岩与衬砌间隙水的流动情况及衬砌后的地质变化等情况进行检测。需注意,由于红外热成像技术所测量的主要是物体表面的温度梯度差,所以应尽量选择温差较大的时段进行检测分析,以保证检测结果的准确性。

2.2地质雷达法

在当前无损检测的各项技术中,地质雷达法是一种新兴的探测方式,该方法主要应用于一些深度较浅的隧道工程。地质雷达法的运行主要依赖于地下电磁波,工人在操作过程中可以将一些较高频段的电磁波借助特殊的形式发送,发送的主要方向是由目标表面向深层递进,主要形式为宽频短脉冲。电磁波在传递的过程中会由于一些阻碍对信号进行反射,根据信号的反射记录波形,专业人员根据波形可以探究隧道工程深层的情况,信号的接收装置为接收器或者天线,可以记录反射信号的特点和时间间隔,如实地反映隧道内部情况。

2.3应用超声波技术检测公路隧道病害

由于超声波具有较高的频率,因此也可以应用该技术对公路隧道进行无损检测。在应用超时检测技术时,检测人员应合理选择传感器的安装位置,并通过接收装置来接收不同传输时间超声波所反馈的信息数据,然后根据超声波的实际传输速度、位移和时间等参数来对波速进行计算,同时应结合传播介质及波速来对公路隧道结构的材料弹性、抗折以及抗压性等进行计算分析。应用超声回弹技术能对混凝土的强度、结构缺陷、动弹性模量和厚度等参数进行有效的检测分析。同时为了进一步提高检测结果的准确性,还可以结合钻孔取芯等技术方法来验证公路隧道衬砌结构的实际强度及厚度等参数。

3无损检测技术在公路隧道支护结构质量检测中应用分析

3.1标记与测线布置

在检测工作开始前,要先做好标记和测线的工作,对于二度体来说,要确保各侧线之间保持平行状态并且与目标轴垂直。对于三度体来说,测线的排布方式主要为网格状。此外,在进行二次衬砌和保护监测工作中,每个洞口都要安装5条纵向观测线。当有别的目标需求时,必须按照要求进行测线位置的更改。在安置纵向测线位置时,可以从隧道上、隧道左、隧道右3个位置及墙壁各进行一条测线设定。在安装横向测线时,要注意观察线与线之间的位置和间距,确保间距保持在(15±5)m。在实际的工作中,还要重点检测不合格区域,对侧线进行加密和修补,满足工程的检测要求。

3.2超声波技术的应用

超声波技术是当前运用较为广泛的一种检测技术,由于频率较高的超声波不在人耳听力的范围内,超声波进行传输时,可以有效的遵循波形的传输定律。在超声波技术检测方式的作用下,利用超声波进行发射,同时通过接收器接受,再经过波形分析,得出最终的检测结果,可以有效判断公路桥梁检测位置的内部缺陷,从而进一步探明公路桥梁的技术性能。例如公路桥梁检测中常用超声检测方式探究桥梁桩基完整性、检测桥梁混凝土内部缺陷、检测桥梁构件裂缝深度等。超声波技术在各种各样传感装置的配置上,通过对超声波传输长度和传输时间的测算,再通过计算机数据处理,可以很好的把速度、时间以及位移的联系反映出来。

3.3混凝土公路桥梁外观缺陷无损检测

受钢筋混凝土结构本身的特性影响以及载荷作用、施工缺陷、自然环境影响,混凝土公路桥梁在服役期间,不可避免会出现开裂、水蚀、保护层脱落等问题,尤其是结构裂缝,若不加以控制,将会对公路桥梁的安全性、使用寿命等造成极为严重的影响。我国现行的《公路桥梁技术状况评定标准》中,对混凝土公路桥梁不同位置裂缝的宽度有着严格的规定、限制,这些条款可作为检测公路桥梁的基础参考。传统的混凝土公路桥梁外观缺陷检测方法多采用检测支架、钢尺、测缝仪等工具,工作人员贴近混凝土结构表面,以人工观测的方式分析、观察混凝土公路桥梁的裂隙特征,该方法效率低下,检测记录需要人工汇总。近几年,无损检测技术在混凝土公路桥梁外观缺陷检测中逐步得到了应用。如,利用无人机+热成像系统,可直观的对混凝土公路桥梁外观缺陷进行检测,高分辨率的热红外成像,能够方便、快速地得出检测结果。又如,公路桥梁图像分析技术,通过应用多幅公路桥梁的图像,可实现远距离的精确检测。

结束语

我国的公路隧道工程建设中,一些企业将施工进度控制作为施工的重点,忽视了对项目施工质量的控制。公路隧道建设与其他施工项目不同,往往会面临较为复杂的地质状况,因此施工的过程中面临的风险因素更多,时刻威胁施工人员的生命安全。借助无损检测综合方式可以在保证施工工期的同时,让工程的质量达到较高的水准。

参考文献

[1]虞代忠.公路桥梁中采用无损检测技术的应用分析[J].居舍,2020(03):73+91.

[2]李婕妤.公路隧道支护质量无损检测技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(12):214-215.

[3]胡先进.无损检测技术在公路隧道支护结构质量检测中的应用研究[J].黑龙江交通科技,2016,39(05):157+159.

[4]吴有无.公路隧道无损检测技术及质量控制措施[J].黑龙江交通科技,2016.7(08):102.

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