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科技的进步推动了技术的发展,超声波探测技术和雷达探测技术在相关领域中发展日趋成熟,该技术现阶段已经应用到了水利工程的质量检测当中。现阶段,在水利工程质量检测行业中应用到的无损检测技术主要有回弹法和超声波法以及取芯法,信息技术发展和网络资源共享以及跨领域探究合作使得雷达技术和波动技术以及电磁波技术等多种无损检测方法也加入到了建筑质量检测当中。与此同时,支持这些现代化无损检验技术运行的相关设备和仪器的科学技术含量也随之提高,大量的数字化检测设备和智能化的检测仪器也在水利工程质量检测的实际工作中投入使用。
2无损检测技术在水利工程中的应用
2.1回弹法检测技术
2.1.1回弹法检测技术原理在回弹法检测技术当中的主要的工具是弹簧和重锤,由弹簧的弹性形变来提供弹性势能推动重锤做功,重锤带动传力杆对建筑的混凝土表面进行敲击,然后测出弹簧的在这个测量过程中的位移,最后通过计算算出具体数值,并将所得数值与相关的指标进行比较,最后判断出混凝土的强度的大小。该方法进行测量的好处是可以获得理想的测量结果,即该测量技术可以对混凝土的质量和均匀程度进行准确的反应,同时等够保证被测墙体的完整性和原有使用性能。2.1.2回弹法检测技术的应用①必须保证被测混凝土表面平整、清洁,杜绝疏松、污垢等问题的存在;②每个被测结构测区范围应进行控制,若被测结构表面尺寸过小,则可适当减少测区数量,相邻两个测区距离应控制在2m;③检测时,回弹仪轴线与混凝土检测表面垂直,通过缓慢匀速施压,避免因用力过大或突然冲击造成破坏;④在测区内均匀布置测试点,测点外露钢筋距离保持在30mm以上,值得注意的一点是,测点不能设置在气孔或外露的岩石上;⑤回弹值测量完成后,选择最佳位置进行碳化深度值的测量,并取其平均值;⑥计算回弹值时,应从被测区所有回弹值中,去掉3个最大值和3个最小值,取剩下回弹值的平均值。
2.2探地雷达检测技术
2.2.1探地雷达检测技术原理在应用雷达检测技术进行水利工程质量检测过程当中,主要是通过相关技术手段将宽频带的短脉冲输送到地下,与此同时具有相应强度的电磁波就发向地下,但遇到不同的导电介质的时候,电磁波会做出相应的反应,或者反射回来,或者出现散射现象。并且雷达会将信号的发射和接收过程都记载下来,所以通过对这些电磁波的振幅和往返时间等可以对建筑工程的内部质量和状态进行细致的分析。2.2.2探地雷达检测技术的应用①对构造进行检测时,沿构造两侧布置对应的测线;②为便于数据采集,需要选择好所需的雷达设备,在此之后,则可采用连续探测方式进行采集:③检测时,雷达天线要紧贴被测对象,沿设定好的测线向前移动,随高频电磁脉冲发射而出,在结构内部电磁脉冲与不同电性分界面相遇,便产生反射波,并被天线接收,经转换卡将脉冲信号转换成数字信号,再经过电脑的数据处理,最终得出被测对象的剖面图。
2.3超声波法检测技术
2.3.1超声波法检测技术原理何谓超声波?超声波是指在超声以波动形式存在并在介质中传播的机械振动,频率范围控制在20~200000Hz,若频率超过20kHz时即为超声波。利用超声波对混凝土结构进行检测,主要是依据超声波的瞬间应力波原理,在混凝土等非金属材料中,超声波通常为20~500kHz,检测频率较低;与之相比,在高灵敏度的金属材料中,超声波检测频率通常为0.15~20MHz。正是因为超声波具有较强的传播能力,在进行水利工程无损检测中,超声波具有良好的指向性能,加之超声波对人体无害、成本低、适应性强等优点,超声波法检测技术可应用于各类工程各种材料的无损检测工作之中。2.3.2超声波法检测技术的应用单面检测法主要应用于截面较大的构件,且该混凝土结构中仅有一个表面可安放探头的情况;双面检测法则应用于截面不大的构件,混凝土结构两侧均能安放探头的情况,检测时,发射探头和接收探头需同时沿构件两侧均匀移动位置,以便测出不同位置的声波参数。除了以上的几种做法还有多种技术可以应用到超声波的检测当中,在钢筋混凝土建筑中“超声波表面坡传播”“首波相位变化”以及“冲击回波法”等其他技术也可以对其裂缝进行检测,并且也可以测得较为精确的具体的混凝土的裂缝深度。
3结语
所谓的无损检测技术,就是在不对工程结构或质量产生破坏的基础上,对工程外观缺陷、工件特征检查与测量等技术的统称。无损检测技术包括很多方面,传统的包括通过敲击,听声,对道路工程中有无裂纹进行辨别,现在很多时候还在使用这种方法。然而这种传统的无损检测方法,不能准确的判断出缺陷的位置,具有很大的局限性。通过无损检测技术,能够保证严格的按照质量验收标准,将道路工程质量控制在合理的性能要求范围内,避免由于过度的提高工程质量,造成道路桥梁工程质量过剩。通过无损检测技术能够准确的判断工程缺陷所处的位置,同时还不会对工程设计性能造成影响,如果工程缺陷位于加工余量内,可以对其进行修补,或通过对施工工艺的调整,达到质量要求。所以,通过无损检测技术,不仅能够提高工程施工效率,降低生产造价,还能够满足工程质量性能要求。
2道路桥梁工程中无损检测技术应用的意义
现阶段,我国交通事业快速发展,特别是在我国基础设施建设的不断深入,使得道路桥梁建设越来越重要。道路桥梁工程不仅关系着我国交通运输命运,道路桥梁工程质量也直接关系着交通安全,决定着人们的生命财产安全。另外,道路桥梁工程具有施工线长、工程投资大、施工量大等特点,对工程质量造成影响的因素很多,不仅包括施工环境、地质水文条件等,还与施工技术等具有很大的关系,在施工过程中任何一个环节的质量出现问题,就会严重影响工程质量,给工程造成巨大的损失,加强对道路桥梁工程质量的检测具有十分重要的意义。现阶段我国建设工程重要实行以政府监督为主,社会监理以及施工企业自检为一体的保障体系,在这个保障体系运作过程中,工程检测技术十分重要,可以说工程检测技术是道路工程质量控制与管理的核心。政府相关部分或者是监理企业,还是施工企业,都需要监理满足工程施工要求的实验室,共同完成对道路桥梁工程质量检测,为工程顺利实施提供保障。作为道路桥梁工程施工技术管理中重要的组成部分,检测技术同时也是工程施工控制、竣工验收等重要的环节。通过对工程各种工件、材料等质量的试验检测,能够对施工质量进行合理的评价,保证施工构件、原材料等的质量,提升工程整体的施工孩子两。为了提高道路桥梁工程质量,延长公路使用的寿命,不仅需要对工程基础进行合理的设计,还需要严格的按照施工材料验收标准、施工技术参数等进行,通过严格的质量验收,确保施工质量。通过无损检测技术,还能够保证施工原材料充分利用,同时对于新工艺、新技术、新材料的推广也具有十分重要的意义,对工程质量做出准确的评价。通过大量的实践证明,如果在道路桥梁工程中忽视了对检测的作用,很难保证施工质量,给工程到来质量隐患。总之,无损检测技术对于道路工程的意义包括提升工程质量、保证施工工期、延长工程使用寿命、提高工程的经济性。
3无损检测技术在道路桥梁工程中的具体应用
3.1频谱分析技术在道路桥梁工程中的应用
所谓的频谱分析技术,就是通过对不同介质中传播表面波频率特性的分析,判断检测对象的状态。在道路桥梁结构表面上施加一个瞬间的垂直冲击力,这样就会产生一组瑞雷波面,该波面主要以振源为中心,具有各种频率。这样就会通过对不同部分的锤击,获取不同的瑞雷波面信号,在不同位置上安装传感器,能够对这些瑞雷波频率进行检测,通过对频率的分析以及相干分析技术,达到测试不同深度分层介质力学参数的目的。它与传统方法相比,,具有速度快、检测频率高的特点。可以用于检测路面各分层介质的厚度均匀性以及层间的接触情况。
3.2图像技术在道路桥梁中的应用
所谓的图像技术包括激光全息图像技术以及红外成像技术。红外线成像技术原理:所有物质都是由分子构成的,在分子不断变化的下回释放出热量,同时不同物质结构所散发的热源能量也不尽相同,因此,通过专业的仪器就能够准确的判断物体表面形成的温度分布。由热敏元件对路面等温线进行划出来,通过等温线的分布就能够对道路桥梁工程中的缺陷进行辨别。而激光全息技术,首先通过专业的摄像设备,得到全息图,然后通过对全息图的分析,加上相关的计算,判断工程缺陷类型以及缺陷位置。
3.3超声波检测技术
超声波是一种高频率的声波,人耳听不见,在频率传输的过程中满足波传输规律。通过超声波检测技术,首先在实验检测位置发射超声波,然后通过超声波接收器接受超声波相关的参数,对结构内部缺陷进行判断。在介质中不同位置设置传感器,测量超声波在一定距离内传播的时间,利用速度、时间与位移的关系计算波速,利用速度与介质相关参数的关系可以测定材料的有关参数如弹性模量、抗压强度、抗折强度等,还可用来检测材料或结构内部的缺陷。
3.4激光技术在道路桥梁中的应用
激光技术主要用于对道路桥梁路面的监测,具体的应用原理包括光时差、光电反射、衍射等。衍射原理主要利用激光在传输过程汇总如果遇到狭缝就会出现衍射,通过对狭缝宽窄的调整,就能够得到不同的明暗相间的图像,从而建立相关关系,对结构中狭缝宽度变化等进行分析。光电反射原理主要是激光强度与光电流强度有直接的关系,在光电转换器的作用下能够将光能进行电能转换,由激光强弱的变化,光电转换成电能的信号也会发生变化,根据事先对光电流位移关系的标定,计算出弯沉位移变化。光时差原理主要是通过激光传输速度,对激光在短距离中传输的时差进行记录,判断工程结构内部的均匀性。
4总结
关键词:激光无损检测超声无损检测射线无损检测
在现代生产中针对不同对象选择何种无损检测方法已成为人们关注的问题,为解决好这个问题,就必须对无损检测方法及其特征有较全面的了解。所谓无损检测,是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。也就是说,它利用材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,评价结构异常和缺陷存在及其危害程度。下面简要介绍三种常用方法的应用和发展。
一、激光技术在无损检测领域的应用与发展
激光技术在无损检测领域的应用始于七十年代初期,由于激光本身所具有的独特性能,使其在无损检测领域的应用不断扩大,并逐渐形成了激光全息、激光超声等无损检测新技术,这些技术由于其在现代无损检测方面具有独特能力而无可争议地成为无损检测领域的新成员。
1.激光全息无损检测技术
激光全息术是激光技术在无损检测领域应用最早、用得最多的方法。激光全息无损检测约占激光全息术总应用的25%。其检测的基本原理是通过对被测物体加外加载荷,利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点,通过加载前后所形成的全息图像的叠加来反映材料、结构内部是否存在缺陷。
激光全息无损检测技术的发展方向主要有以下几方面。
(1)将全息图记录在非线性记录材料上,以实现干涉图像的实时显现。
(2)利用计算机图像处理技术获取干涉条纹的实时定量数据。
(3)采用新的干涉技术,如相移干涉技术。在原来的基础上进一步提高全息技术的分辨率和准确性。
2.激光超声无损检测技术
激光超声技术是七十年代中期发展起来的无损检测新技术。它利用Q开关脉冲激光器发出的激光束照射被测物体,激发出超声波,采用干涉仪显示该超声波的干涉条纹。与其他超声无损检测方法相比,激光超声检测的主要优越性如下。
(1)能实现一定距离之外的非接触检测,不存在耦合与匹配问题。
(2)利用超短激光脉冲可以得到超短声脉冲和高时间分辨率,可以在宽带范围内提取信息,实现宽带检测。
(3)易于聚焦,实现快速扫描和成像。
3.激光无损检测的发展
激光超声检测成本高,安全性较差,目前仍处于发展阶段。但在无损检测领域,激光超声检测在以下几方面的应用前景引起了人们的关注:(1)可用于高温条件下的检测.如热钢材的在线检测;(2)适用于某些不宜接近的样品,如放射性样品的检测;(3)激光束可入射到任何部位,可用于检测形状奇异的样品;(4)可用于超薄超细的样品及表面或亚表面层的检测。国外近几年已有将激光超声检测用机复合材料的检测、热态钢的在线检测的报道,在化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体溅射等高温镀膜工艺过程中膜层厚度的实时检测方面也进行了研究。
二、超声检测技术在无损检测中的应用与发展
超声无损检测技术(UT)是五大常规检测技术之一,与其它常规无损检测技术相比,它具有被测对象范围广。检测深度大;缺陷定位准确,检测灵敏度高;成本低,使用方便;速度快,对人体无害以及便于现场使用等特点。
1.超声检测技术的应用
(1)目前大量应用于金属材料和构件质量在线监控和产品的在投检查。如钢板、管道、焊鞋、堆焊层、复合层、压力容器及高压管道、路轨和机车车辆零部件、棱元件及集成电路引线的检测等。
(2)各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料、结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等,超声检测技术已成为复合材料的支柱。
(3)非金属的检测。如混凝土、岩石、桩基和路面等质量检验,包括对其内部缺陷、内应力、强度的检测应用也逐渐增多。
(4)大型结构、压力容器和复杂设备的检测。由于超声成像直观易懂,检测精度较高。因此,近几年我国集超声成像技术及超声信号处理技术等多学科前沿成果于一体的超声机器人检测系统已研制成功,为复杂形状构件的自动扫描超声成像检测提供了有效手段。
(5)核电工业的超声检测。
(6)其它方面的超声检测。如医学诊断广泛应用超声检测技术;目前人们正试图将超声检测技术用于开辟其它新领域和行业,如人们正努力将超声检测技术用于血压控制系统进行系统作非接触检测、辨识。性能分析和故障诊断等。
2.超声检测技术的发展
在现代无损检测技术中,超声成像技术是一种令人瞩目的新技术。超声图像可以提供直观和大量的信息,直接反映物体的声学和力学性质,有着非常广阔的发展前景。现代超声成像技术都是计算机技术、信号采集技术和图象处理技术相结合的产物。数据采集技术、图象重建技术、自动化和智能化技术以及超声成像系统的性能价格比等发展直接影响超声检测图像化的进程。现代超声成像技术大多有自动化和智能化的特点,因而有许多优点,如检测的一致性好,可靠性、复现性高,存储的检测结果可随时调用,并可以对历次检测的结果自动比较,以对缺陷做动态检测等。
目前已经使用和正在开发的成像技术包括:超声B扫描成像,超声C扫描成像、超声D扫描成像,SAFT(合成孔径聚焦)成像,P扫描成像,超声全息成像,超声CT成像等技术。
三、射线技术在无损检测领域内的应用与发展
1.射线检测技术的应用
射线检测技术是利用射线(X射线、射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减,检测其内部结构不连续性的技术。穿过材料或工件的射线由于强度不同在X射线胶片上的感光程度也不同,由此生成内部不连续的图像。
(1)早期使用在石油工业.分析钻井岩芯。
(2)在航空工业用于检验与评价复合材料和复合结构。评价某些复合件的制测技术的重要基础之一是数字图象处理技术,即使常规胶片射线照相技术,也在采用数字图象处理技术。
(3)今后重点应用的技术。1994年HaroldBerger在美国《材料评价》发表的“射线无损检测的趋势”中提出,在20世纪的最后10年和21世纪的初期,下列技术将得到广泛应用:①数字X射线实时检测系统在制造、在役检验和过程控制方面。②具有数据交换、使用NDT工作站的计算机化的射线检测系统。③小型、低成本的CT系统。④微焦点放大成像的x射线成像检验系统。⑤小型高灵敏度的X射线摄像机。⑥大面积的光电导X射线摄像机。
四、无损检测的发展趋势
1.超声相控阵技术
超声检测是应用最广泛的无损检测技术,具有许多优点,但需要耦合剂和换能器接近被检材料,因此,超声换能、电磁超声、超声相控阵技术得到快速发展。其中,超声相控阵技术是近年来超声检测中的一个新的技术热点。
超声相控阵技术使用不同形状的多阵元换能器来产生和接收超声波波束,通过控制换能器阵列中各阵元发射(或接收)脉冲的时间延迟,改变声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现聚焦点和声束方向的变化,然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现图像成像。与传统超声检测相比,由于声束角度可控和可动态聚焦,超声相控阵技术具有可检测复杂结构件和盲区位置缺陷和较高的检测频率等特点,可实现高速、全方位和多角度检测。对于一些规则的被检测对象,如管形焊缝、板材和管材等,超声相控阵技术可提高检测效率、简化设计、降低技术成本。特别是在焊缝检测中,采用合理的相控阵检测技术,只需将换能器沿焊缝方向扫描即可实现对焊缝的覆盖扫查检测。
2.微波无损检测
微波无损检测技术将在330~3300MHz中某段频率的电磁波照射到被测物体上,通过分折反射波和透射波的振幅和相位变化以及波的模式变化,了解被测样品中的裂纹、裂缝、气孔等缺陷,确定分层媒质的脱粘、夹杂等的位置和尺寸,检测复合材料内部密度的不均匀程度。
混凝土无损检测(NDT:Nondestruetive Testing)是指在不破坏混凝土内部结构和使用性能的情况下,利用声、光、热、电、磁和射线等方法,直接在构件或结构上测定混凝土某些适当的物理量,并通过这些物理量推定混凝土强度、均匀性、连续性、耐久性和存在的缺陷等的检测方法。
实践证明,由于具有不破坏混凝土结构构件,操作简单、费用低,不受结构物尺寸和形状限制,可对重要结构部位长期监测等诸多优点,混凝土无损检测技术已经得到越来越广泛的应用,也必将有更大的发展。
1 进一步扩大混凝土质量无损检测内容及使用范围
混凝土检测技术是多学科多领域紧密结合的产物,从20世纪30年代人们就开始研究混凝土无损检测方法。材料学和应用物理学的发展,为无损检测技术提供了理论基础;电子技术与计算机科学的迅速发展,又为无损检测技术提供了现代化的测试手段。
随着人们对建设工程质量的关注,国家颁布了《建设工程质量管理条例》,明确了建设单位,勘察、设计单位,施工单位和监理单位的责任和义务,并提出了主体结构工程、地基基础工程在设计文件规定的合理使用年限内长期保修和对事故责任人终生追究法律责任。住建部也全面贯彻有关标准的强制性条文,进一步完善了建设工程的标准体系和明确了质量管理的技术依据。这些措施的落实,使无损检测技术在建设工程质量管理中的作用和责任日益明显。这是因为工程质量是由一系列工程技术指标来体现的,这些指标的量化值又是通过检测来获取的,如果检测结果不准确则必将对工程质量造成误判。目前施工质量控制和验收还仅仅建立在前期材料试件检测和外观检测的基础上,但结构物的原位质量才是实际的工程质量,而原位质量只能通过无损检测的手段来获取,
另外,随着无损检测技术的迅速发展和日臻成熟,它不但已成为工程事故的检测和分析手段之一,而且正在成为工程质量控制和构筑物使用过程中可靠性监控的一种工具。可以说,在整个施工、验收及使用过程中都有其用武之地。在以往的研究中主要集中在强度检测和缺陷探测两方面,为了满足新的需要还应进一步开拓新的检测内容,例如,混凝土耐久性的预测、已建结构物损伤程度的检测、早期强度检测,高性能混凝土强度及脆性的检测等等。只有不断拓展无损检测的检测内容和使用范围,才能有效保证建筑产品混凝土质量及强度,确保建设工程质量安全。
2 积极拓展混凝土无损检测新途径
无损检测技术经过几十年的发展,已经在混凝土检测方面得到较为一定程度的应用。但是,随着检测内容和使用范围的不断扩大,必将产生出无损检测的新技术、新途径。目前,已有技术主要集中在测强和测缺两方面。
在混凝土强度检测方面:如何提高强度检测的精度仍然是主要的研究方向。
应该看到,在过去的20年中,测强技术进展不大。究其原因,除了混凝土强度的影响因素太多、太复杂之外,还因为过去的研究工作主要集中在超声和回弹等方法上,思路不够开阔。从理论上来说,超声、回弹测强主要是建立在混凝土应力应变与强度的相关关系上的,而与混凝土强度相关的因素很多,在实践中应该扩大探索的范围,以便综合更多参数,确保检测精度。半破损方法的检测结果比较直观可靠,许多工程都采用无损方法作为普遍测量的手段,而用半破损方法作为校核手段,两者的结合无疑可提高检测精度和检测效率,但如何合理结合是需进一步研究的关键问题。
此外,无损测强方法所推定的混凝土强度,与按混凝土立方体强度标准值所计算的强度等级之间的统计关系需要进一步明确,以便使无损检测的评定结果与试件评定结果具有等效性。
在缺陷检测方面:超声测缺技术近年来进展较快。
在测试结果处理技术方面,可以说正在进入一个新的飞跃,即由数理统计方法进入信息处理技术的新阶段。数据处理与信息处理的含义有所不同,前者主要是对大量测试数据分析处理,归纳有关规律,它主要运用数理统计的基本理论;而信息处理则是指信号的变换、分离、滤波、频谱分析、成像、存储、记录等方面的技术。例如CT成像技术、频谱分析技术、神经网络技术等近年都已越来越多地被无损检测研究者运用,在所发表的研究论文中占有相当大的比例,并已运用于工程检测,使检测结果的直观性和可靠性大为提高。此外,一些新的物理方法将会更多用于缺陷探测,例如,雷达技术、红外遥测技术、冲击回波技术等。
在检测仪器方面:我国的非金属超声检测仪已达到国外同类产品的先进水平,有些仪器甚至已处于领先地位,但其他方法的仪器则相对落后,随着其他检测方法的研究和应用,仪器也必将随之发展。
技术规程的编制也是大力推进无损检测技术的重要保障因素。因为它一方面是对该项技术研究成果的总结和提高,另一方面又是对该项技术的促进。目前我国虽然制订了无损检测的部分技术规程,但尚未形成体系,今后应将无损检测规程纳入混凝土及钢筋混凝土检测体系中统一规划逐项落实。
3 大力加强无损检测技术队伍建设
关键词:不同环境;混凝土强度;无损检测技术
中图分类号:TU528文献标识码: A 文章编号:
前言
随着我国经济和工业化进程的不断发展,混凝土逐渐成为了我国现代建筑材料中最为主要的结构材料之一,并且使用量呈现出逐渐上升的趋势。由于混凝土组成材料之间的配合比、搅拌、浇筑以及养护的生产工艺可能存在不规范的地方,从而会导致混凝土的质量和强度、耐久性出现下降的现状,并且直接对建筑物产生影响。所以说,对于混凝土强度的检验得到了建筑质量管理部分的高度重视,也已经成为了建筑工程技术人员所面临的重要课题之一。本论文立足于混凝土的无损检测概念的研究,探索出几种对混凝土进行强度检测的方法,并针对不同环境下混凝土强度进行适当的无损检验分析。
1. 混凝土无损检测的概念
1.1混凝土无损检测的定义
所谓混凝土无损检测技术是指以声、光、电、磁、力或变形等物理量,与混凝土组份及构造的关系,或根据预先试验及数理统计建立的相关性,推定评判混凝土强度和缺陷或损伤的方法。
1.2混凝土强度无损检测技术的形成
对于混凝土强度的无损检测技术所应用的检测仪器是建立在应用电子学和物理学的基础上的,采用这种先进的检测仪器直接在材料的试件或者结构物上对材料的力学性能以及与结构质量有关的物理量进行无破损的测量,通过对以上的相关检测来判定或者评价材料的强度、非弹性性能等。针对我们所要研究的混凝土强度的检测来讲,其强度主要是混凝土抵抗外力破坏的能力,也就是混凝土在一定的受力状态或者是工作条件下所能够承受的最大应力。所以,我们所要研究的无损检测混凝土强度的方法就是要在混凝土所受的外力,但是又要尚未达到最大应力之前,由此来推算其强度值。因此,对于采用无损检测混凝土强度的方法关键就在于要寻找到能够与混凝土的强度有关,并且能够在结构物上直接进行检测,而又不损坏结构物本身的物理量。然后根据所检测出的物理量其间的理论关系,进而推导出混凝土的强度。
通过相关实践表明,对于无损检测技术进行工程混凝土质量评价的运用已经成为了衡量一个国家工程质量和技术水平的一个重要标志。由于无损检测技术在混凝土施工质量控制和事故处理以及老建筑物鉴定等诸多方面具有着常规混凝土标准试块破坏试验所无法比拟的优点,因此,无损检测逐渐成为了混凝土测试技术体系中一项比较重要的分支,并且成为了建筑工程测试技术领域的重要研究方向。
1.3混凝土强度无损检测技术的特点
传统的混凝土强度测试方法主要是常规的标准试块破坏试验方法,通过无损检测技术跟该传统方法的比较,可以发现无损检测技术具备一些传统方法不能够达到的优点,具体有以下几条:无损检测技术对构件或者是建筑物的结构不产生破坏,也不会影响到结构的使用性能;直接在构筑物上检测并推定混凝土强度、评判混凝土的缺陷和损伤;能够比较全面地检测结构混凝土,真实地反映出混凝土的强度和质量,并且能够获取破坏试验不能获得的信息,如内部空洞、疏松、冻害及化学腐蚀等;可进行连续测试和重复测试,使测试结果有良好的可比性;方法简便,检测随机性强;无损检测可以对新建和已有的建筑物结构进行检测,而标准试块破坏试验只能用于新建工程的混凝土质量检查,存在一定的局限性。尽管无损检测比标准试块破坏试验方法具有比较多的优点,但是由于无损检测是一种间接检测,其检测效果会受到外界因素的一定影响,其检测精度可能会差一些。
2. 几种无损检测方法简介
2.1 回弹法检测混凝土抗压强度
回弹法检测主要是采用一个安装有弹簧的重锤,通过弹击杆对混凝土的表面进行弹击,从而测量出重锤被反弹回来的距离,并将反弹距离与弹簧初始长度之比作为回弹值,所得到的回弹值就是所要测量强度的指标,然后通过这个回弹值从而推定混凝土的强度。由于这种检测方法是在混凝土的表面进行的,所以应该属于一种表面的硬度法,跟混凝土的表面硬度和强度之间存在着一定的相关性。这种方法比较简便、灵活,并且具有较高的可靠性与经济性,备受广大工程检测人员的青睐,在我国已经具有了四十余年的使用历史,并且成为了当前我国工程检测应用中最为广泛的测量方法之一。
2.2 超声法检测混凝土抗压强度
超声法检测也是混凝土强度检测的一种较为常见的方法,它的工作原理就是要通过产生的重复性电脉冲去激励发射换能器。当发射换能器所发射的超声波经耦合进入混凝土以后,在混凝土中经过传播后就能够为接收换能器所接收并转换成电信号,然后电信号被送至超声仪,最后经过放大后显示在示波屏上。工程人员操作起来比较简单,并且准确性比较高,但是由于采用了超声装置,成本费用上将会有一定的提高,所以有些单位处于成本的考虑,会选择其他方法。
2.3 超声回弹综合法检测混凝土抗压强度
超声回弹综合法是集合了以上两种方法的综合性监测方法,采用超声仪和回弹仪对混凝土的同一个检测区进行声时值和回弹值的测量,然后再推算出混凝土的强度。具体的工作原理是利用回弹法测量出混凝土表面硬度即回弹值,同时对该检测区进行超声仪测定超声波在混凝土构件中的传播时间并计算出超声波在混凝土中的声速值,然后根据回弹值、碳化深度值和声速值推定混凝土强度。通过实践表明,由于超声声速值可以对混凝土的内部密实度进行充分反映,并且还会因为混凝土强度的不同,其混凝土的结构密实度也会表现出不同的数值。所以说,在某种意义上,可以将超声波速与混凝土强度之间存在相关关系转换成回弹值和超声声速值与混凝土抗压强度之间的相关关系式,使得检测方法变得更加简单、便捷。
3.不同环境下的无损检测技术研究
3.1潮湿混凝土强度的无损检测技术研究
在工程混凝土检测时,我们经常会遇到一些环境的问题,比如潮湿环境的影响就是我们经常遇到的问题,针对潮湿的结构混凝土强度测试问题,采用无损方法进行检测的相关研究还比较少,在本文中我们将采用回弹法对其潮湿环境下的混凝土强度进行试探检测。
3.1.1建立潮湿混凝土回弹法专用测量强度曲线
在对潮湿混凝土回弹法专用测量强度曲线进行建立的时候要分别采用不同原材料的混凝土试件,这些试件应该包括C15~C40等的不同强度等级,并且要在潮湿的环境下进行不同时间段的养护,然后分别测量出它们的抗压强度、回弹值以及碳化深度和含水率等相关因素,经过测量和选取,共取得100组基准数据,并且dm=0~11.0mm,W=0%~12.5%,经相关数据进行回归计算,得出回弹法检测潮湿混凝土强度的专用回归方程式:
(式3-1)
现代无损检测的定义是:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构,性质,状态进行检查和测试的方法。
(一)射线检测
射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、夹渣和未融合、未焊透等缺陷。另外,对于人体不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器多采用Ir或Se等同位素进行γ射线照相。但射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。
射线检测方法可获得缺陷的直观图像,对长度、宽度尺寸的定量也比较准确,检测结果有直观纪录,可以长期保存。但该方法对体积型缺陷(气孔、夹渣)检出率高,对体积型缺陷(如裂纹未熔合类),如果照相角度不适当,容易漏检。另外该方法不适宜较厚的工件,且检测成本高、速度慢,同时对人体有害,需做特殊防护。
(二)超声波检测
超声检测(UltrasonicTesting,UT)是利用超声波在介质中传播时产生衰减,遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。
超声检测既可用于检测焊缝内部埋藏缺陷和焊缝内表面裂纹,还用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。
该方法具有灵敏度高、指向性好、穿透力强、检测速度快成本低等优点,且超声波探伤仪体积小、重量轻,便于携带和操作,对人体没有危害。但该方法无法检测表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷,此外,该方法对缺陷的定性、定量表征不准确。
(三)磁粉检测
磁粉检测(MagneticTesting,MT)是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。
在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等及格阶段,磁粉检测技术用于检测铁磁性材料表面及近表面裂纹、折叠、夹层、夹渣等方面均得到广泛的应用。
磁粉检测的优点在于检测成本低、速度快,检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料,工件的形状和尺寸有时对探伤有影响。
(四)渗透检测
渗透检测(PenetrantTest,PT)是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷,其方法是将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中,用去除剂清除多余渗透液后,用显像剂表示出缺陷。
渗透检测可有效用于除疏松多孔性材料外的任何种类的材料,如钢铁材料、有色金属材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用,必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块,使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。
该方法操作简单成本低,缺陷显示直观,检测灵敏度高,可检测的材料和缺陷范围广,对形状复杂的部件一次操作就可大致做到全面检测。但只能检测出材料的表面开口缺陷且不适用于多孔性材料的检验,对工件和环境有污染。渗透检测方法在检测表面微细裂纹时往往比射线检测灵敏度高,还可用于磁粉检测无法应用到的部位。
(五)声发射检测
声发射(AcousticEmission,AE)是指材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂,以弹性波形式释放出应变能的现象。而弹性波可以反映出材料的一些性质。声发射检测就是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法。
压力容器在高温高压下由于材料疲劳、腐蚀等产生裂纹。在裂纹形成、扩展直至开裂过程中会发射出能量大小不同的声发射信号,根据声发射信号的大小可判断是否有裂纹产生、及裂纹的扩展程度。
声发射与X射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于它是一种动态无损检测方法。声发射信号是在外部条件作用下产生的,对缺陷的变化极为敏感,可以检测到微米数量级的显微裂纹产生、扩展的有关信息,检测灵敏度很高。此外,因为绝大多数材料都具有声发射特征,所以声发射检测不受材料限制,可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。
(六)磁记忆检测
磁记忆(Metalmagneticmemory,MMM)检测方法就是通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区的一种无损检测方法,其本质为漏磁检测方法。
压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素的影响,易在应力集中较严重的部位产生应力腐蚀开裂、疲劳开裂和诱发裂纹,在高温设备上还容易产生蠕变损伤。磁记忆检测方法用于发现压力容器存在的高应力集中部位,它采用磁记忆检测仪对压力容器焊缝进行快速扫查,从而发现焊缝上存在的应力峰值部位,然后对这些部位进行表面磁粉检测、内部超声检测、硬度测试或金相组织分析,以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。
磁记忆检测方法不要求对被检测对象表面做专门的准备,不要求专门的磁化装置,具有较高的灵敏度。金属磁记忆方法能够区分出弹性变形区和塑性变形区,能够确定金属层滑动面位置和产生疲劳裂纹的区域,能显示出裂纹在金属组织中的走向,确定裂纹是否继续发展。是继声发射后第二次利用结构自身发射信息进行检测的方法,除早期发现已发展的缺陷外,还能提供被检测对象实际应力---变形状况的信息,并找出应力集中区形成的原因。但此方法目前不能单独作为缺陷定性的无损检测方法,在实际应用中,必须辅助以其他的无损检测方法。
二、展望
作为一种综合性应用技术,无损检测技术经历了从无损探伤(NDI),到无损检测(NDT),再到无损评价(NDE),并且向自动无损评价(ANDE)和定量无损评价(QNDE)发展。相信在不员的将来,新生的纳米材料、微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。
参考文献:
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[4]林俊明,林春景等.基于磁记忆效应的一种无损检测新技术:无损检测,2000.
[5]叶琳,张艾萍.声发射技术在设备故障诊断中的应用:新技术新工艺,2000.
【关键词】道路工程;无损检测;评价技术;现状与发展
【Abstract】With the continuous development of science and technology, advances in road detection technology and equipment with each passing day. NDT road because of rapid, non-destructive, accurate and so more and more popular within the industry. Aiming at the current status of non-destructive testing technology and future trends start on the road. It describes the current application of the main non-destructive testing technology, road radar, optical fiber sensing, automatic image recognition and falling weight deflectometer, while the laser detection technology, development and application profiler were introduced.
【Key words】Road works;Non-destructive testing;Evaluation techniques;Situation and Development
1. 概述
(1)路基路面从运营开始便会产生各种疲劳及损害,使用后期便表现出路基路面脱空、沉陷、唧泥、裂缝、坑槽等典型损害,但到目前为止,在对道路无损检测技术的检测与监控效果方面,研究者观点不尽相同,至于采用何种无损检测技术最有效,国内学者还尚未达成共识。
(2)现阶段,我国针对路基路面病害尚无理想、稳定的监测方法,通常病害形成后才能得到维修养护。我国道路无损检测技术种类众多,每种无损检测技术都有自己擅长的病害检测类型,而且至今还没有准确检测深层路基路面隐形病害的无损检测技术;如果单独开发新型无损检测技术,既费时又费力,关键也不是我们擅长的领域。因此,我们可对目前道路无损检测技术进行综合评价,有必要时做适当改进,找出快速有效的无损检测手段,及早检测出道路结构层中存在的隐形病害,并对其采取针对性的养护措施,具有十分重要的意义。
(3)我国对道路无损检测技术和设备进行了一系列的探索研究,取得了一定的研究成果,包括:路用地质雷达技术、光纤传感监测技术、冲击反射波技术、超声波技术、落锤式弯沉仪、断面仪、激光检测技术、瞬态瑞雷面波分析技术等,检测方法众多,工作原理和检测条件各不相同。
2. 主要无损检测技术介绍
2.1地质雷达技术(GPR技术)。
(1)地质雷达技术以电磁场理论、电磁波传播理论、地球物理学和现代信号处理技术为基础,在我国应用时间并不长。地质雷达技术作为一种连续且快速的道路无损检测技术,现阶段主要用于路面结构层厚度,但也开始用于路面脱空、断板等病害检测,但由于测量精度和稳定性稍显不足,探地雷达技术很少用于路面裂缝检测。
(2)地质雷达技术通过发射天线往地下发射高频率、宽脉冲电磁波束,电磁波在路面结构层内传播时以指数形式衰退,且频率越高衰减越快。假设路面结构是一个层状且各向同性的均匀介质,当电磁波遇到各结构层的界面或异常后会发生反射,传播路径也相应发生变化,通过反射波变化特征、地面反射波与地下反射波时间差等参数,进而得出路基路面病害的埋置深度和病害类型。
(3)20世纪70年代,美国开始将地质雷达技术用于道路检测,并相应的展开了一系列研究;1985年,美国联邦公路局对地质雷达进行了车载试验,随后高频率和空气耦合性高的地质雷达开始用于检测路面结构层厚度、路基路面脱空、路面病害位置等,并获得成功,极大的提高了路面检测效率。近年来,美国将地质雷达进行了改进,可用于诊断路面病害类型,效果较好。
(4)20世纪90年代初期,丹麦、瑞典等国开始将地质雷达技术用于道路检测工作;随后,芬兰开始引进地质雷达技术,主要用于高速公路的质量评定和检测,可用于探测地下空洞、脱空和路面裂缝。
(5)我国在20世纪70年代开始研究地质雷达探测技术,但20世纪90年代中后期才将其用于路面病害检测,目前该技术在我国应用较为普遍,可成功对路面结构层位、路面病害位置进行检测,但对深层路基病害、路面病害类型的检测有待于进步研究,主要表现在探测深度有限、精度不足。
(6)大连理工大学的蔡迎春和郑州大学的王复明等建立了地质雷达电磁波在路面结构中传播的二维时域有限差分(2D-FDTD)方程,探索研究了探地雷达用于半刚性基层路面裂缝检测的可行性,结果表明:当半刚性基层出现裂缝后,雷达反射波会在路面结构层间出现一个负反射波,且波幅随着裂缝宽度的增加而增大;高频、低噪音的探地雷达技术可用于检测半刚性基层产生的各种裂缝;当基层裂缝宽度大于1cm时检测效果更好。
(7)黄淮学院的李修忠通过理论分析和物理数值模拟,对多层均匀介质中垂直裂缝模型的雷达波场特性进行了研究,结果表明:基于垂直裂缝模型的探地雷达技术可对高速公路路面以下1m深度范围内的隐形裂缝进行准确测定,能快速对高速公路的工作情况进行监测与监控,可对工后维修养护工作提供重要参考。
2.2光纤传感技术。 光纤传感检测技术的工作原理是通过充分利用某些物理量的敏感特性并将外界物理量转换成光信号,最终达到测量的目的。国内的光纤传感检测技术经过了三十多年来在多个领域的应用,举得了突破性的发展。光纤传感检测技术可以有效地检测道路和桥梁使用现状和破损状况,包括路基路面脱空、路表坑槽、应变特性、预应力混凝土内部应力等。相对传统的传感器而言,光纤应变传感器灵活轻便、样式齐全,最关键的是它受外界环境和被测对象影响较小,而且能够承受高压、腐蚀、易燃易爆等特殊境况,实用性非常强。然而,光纤应变传感器的市场价格要比一般的传感器高出很多,这给光纤应变传感器在道路和桥梁检测工作中的推广带来了很大的阻力。
2.3数字化图像识别技术。数字化图像识别技术可将路面病害以图像的方式展现出来,形象直观,使人们更方便的观察到路面的使用现状。该技术要依次对数据进行搜集、编码、图像数字化处理,通常包括图像收集子系统和图像解释子系统。图像数字化处理能实现对图像的分割与组合,能对图像进行形象化的描述。现阶段典型的路面数字化图像检测系统有ARRB交通研究所和美国PAVEDEX公司开发的路面信息检测车。
2.4落锤式弯沉仪。落锤式弯沉仪是国际上较为通用的路面无损检测技术,应用较为广泛,通过产生荷载脉冲来模拟行驶车辆车轮荷载的影响,用于测定在动态作用下产生的动态弯沉和弯沉盆,可与其他路面检测设备一同评价路面的使用性能。郑州大学的王复明教授将落锤式弯沉仪(FWD)用于高聚物注浆修复技术中,FWD具有试验检测速度快、数据处理速度快、精度高、重复性好等特点,能较好的模拟实际行车荷载对路面的作用。
2.5激光检测技术。激光检测技术是一种新型的无损检测技术,不仅具有高亮度和高分辨率,还具有较好的方向性、相干性和衍射性。激光检测技术在路面检测中采用的原理主要是激光的光反射原理、光衍射原理和光时差原理,激光的光强越强则光电流越强,当光强发生变化时光电流也相应的发生变化,根据所标定的光电流与位移的关系,通过光电流的变化反算弯沉和位移的变化量,当作为路面检测技术是正是利用了这一原理,因此,激光检测技术可用于测量裂缝深度、弯沉、车辙和平整度等参数。
2.6断面仪。平整度是路面使用性能的最重要的指标之一,直接影响到行车舒适性。平整度的测试设备有两大类:反应类和断面类。反应类的代表设备为颠簸累积仪,它测量后轴同车身之间悬挂系统的位移,当位移累积一定量后,就送出一脉冲信号给电子计数器。但此类设备有一显著缺点:必须经常标定以确保测量结果的准确性。断面类设备直接沿行驶车辆的轮迹测量路表高程,得到路表断面,通过数学分析后采用综合统计表征其平整度。以前主要用的是水准测试和梁式断面仪,虽测试简单、直观,但测试速度较慢。近年来,人们逐渐采用激光断面仪来评价路面的平整度。
3. 发展趋势探讨
与国外发达国家相比,我国道路无损检测技术发展相对落后,目前尚不能单独用于高精度的隐形病害检测。比如地质雷达技术可用于准确检测水泥混凝土板的脱空、桥面铺装层剥离、路面厚度、路面坑洞等,但目前为止尚不能准确给出脱空边界、路面隐形裂缝等;比如落锤式弯沉仪,可用于评定路基路面弯沉、桥面铺装剥离判定,但往往需要采用不同的检测方法来相互印证;再比如激光检测技术,大大提高了检测数据的精度,但是由于路面状况复杂多变,必须对所测结果的可重复性、可再现性进行深人研究,欧洲和美国均进行过较大规模的可重复性和可再现性研究,并在其所使用的设备类型和品牌之间建立了相关关系,目前在我国使用的激光断面仪有多种品牌,但还没有进行过再现性研究。
4. 综上所述
4.1虽然我国道路无损检测技术众多,但还未形成标准化路面检测设备,同样也未制定供道路工作者参考的与道路无损检测相关的技术标准或规范。因此,有必要对我国现阶段的道路无损检测技术进行综合评价,找出快速有效的路基路面检测方法,及早发现路面隐形病害,及早进行针对性维修养护。
4.2因此,可以预见,道路无损检测技术未来发展方向为:
关键词:住宅房屋;混凝土工程;结构检测
中图分类号:TU755.7 文献标识码 A
众所周知,混凝土结构已经成为建设工程中常用的建筑形式之一。特别是钢筋混凝土结构结合了钢筋和混凝土的优点,造价较低,是土木工程结构设计中的首选形式,其应用范围非常广泛。虽然随着新的结构计算理论的提出和新型建筑材料的出现,将来还会出现许多新的结构形式,但是可以肯定的是,钢筋混凝土结构仍然是新世纪最常用的结构形式之一。既然钢筋混凝土结构是最常用的结构形式,一百多年来,人们一直在研究各种对混凝土结构的测试技术,以期发现混凝土结构外在和内部的缺陷,用于准确评价混凝土结构的耐久性。现就民用住宅房工程混凝土结构检测技术及应用作简要分析,以期从中找到可靠有效的混凝土内部损伤结构检测技术。
1混凝土结构检测概述
工程结构加固之前,要对工程结构进行可靠性鉴定。而检测技术是对建筑物鉴定所依赖的重要工程技术,它们的开发和应用在相当程度上决定着建筑物可靠性鉴定的水平。因混凝土结构中钢筋混凝土构件应用广泛,且相对而言,其施工质量波动较大,往往在材料性能、几何尺寸等方面遗留先天性的缺陷,包括材料强度不足、尺寸偏差、蜂窝麻面、孔洞、开裂、保护层厚度不足、露筋等,而且由于构件材料自身具有的特性,在使用阶段,钢筋混凝土构件常常会出现开裂、混凝土腐蚀和冻融、钢筋锈蚀等损伤现象。这里限于篇幅,主要分析探讨一下近年来发展较快、应用较广的无损检测技术。混凝土无损检测技术是指在不破坏混凝土结构构件条件下,在混凝土结构构件原位上对混凝土结构构件的混凝土强度和缺陷进行直接定量检测的技术。依据无损检测技术的检测目的,通常可将无损检测方法分为五大类:
(1)检测结构构件混凝土强度值;
(2)检测结构构件混凝土内部缺陷如混凝土裂缝、不密实区和孔洞、混凝土结合面质量、混凝土损伤层等;
(3)检测几何尺寸如钢筋位置、钢筋保护层厚度、板面、道面、墙面厚度等;
(4)结构工程混凝土强度质量的匀质性检测和控制;
(5)建筑热工、隔声、防水等物理特性的检测。
2民用住宅房屋工程混凝土检测技术
由于本论文探讨的对象是住宅房屋混凝土结构的无损检测技术,而民用住宅混凝土结构在施工中都有标准化的强度检测手段,并且已经应用成熟,而民用建筑往往容易出现火灾灾害,火灾灾害对于混凝土结构的损伤是致命的,可是目前对于民用建筑在火灾后的混凝土结构无损检测技术的研究及应用较少,因此本论文主要的切入点就是对火灾后的民用住宅建筑混凝土结构的检测技术应用方面。
2.1 钢筋强度的检测
火灾后钢筋混凝土构件内钢筋的剩余强度可根据火灾时钢筋的受火温度查有关曲线求得。也可以通过现场从构件上取样,送试验室做材料性能试验来测定。取样部位一般为现场混凝土构件烧伤外露的钢筋或构件受损严重处截取标准试件。由于从构件中截取钢筋将影响到结构的承载能力,所以要求取样前对构件进行支撑,待结构加固完成后再拆除支撑。
2.2 混凝土结构变形的检测
混凝土构件在经历火灾时,混凝土的抗压强度及弹性模量,钢筋的屈服强度和弹性模量,以及钢筋和混凝土之间的粘结强度都遭受不同程度的损失。在荷载不变的情况下,混凝土构件的变形也可以用来推断混凝土构件的剩余承载力。火灾后混凝土结构表面会出现大量裂缝,其中有的是混凝土疏松或爆裂引起的,有的是因为温度收缩引起的( 灭火时的温度突然冷却),还有受力引起的爆裂,一般在火焰烧过的部位产生,可以通过目测确定,温度裂缝常位于梁顶部和柱顶且具有细微和无规律的特征。混凝土表面裂缝检测时,应用裂缝展开示意图将裂缝的宽度、走向长度、分布位置以图的相关形式表示出来,特别应注意构件上的贯穿性裂缝和沿钢筋的纵向撕裂裂缝。裂缝开展宽度大于1.5mm 时,是钢筋混凝土构件的破坏标志之一。某些裂缝在观察时如果仍处于变化状态,就有可能属于危险性大的裂缝,应设置仪器来观察。混凝土构件的变形测量不仅要测挠度,而且应注意构件是否产生出平面的变形。简支受弯构件的跨中挠度达到构件计算长度的1 /50 时,表明该构件己破坏,不能继续使用。
2.3 受火损伤的混凝土构件试验
一般而言,构件试验分为两种情况:一种是加载到使用荷载,如构件不破坏,即不再进行;另一种是试验至构件破坏为止。试验构件的材料取样,多在受火损伤较重部位及轻重损伤交界部位。一般在一个部位上取三个试样,把两次试验相近的结果作为评定结果。构件试验方法同常温时的方法。只是这类构件拆下后,要清除表面的黑烟、尘埃,并刷白。受火损伤的构件因混凝土和钢筋强度可能降低,因此构件试验时变形和裂缝发展较快。试验要有切实的措施,以保证人身及设备安全。对于现浇楼板,根据受损情况分类进行标准荷载试验,从而确定现浇楼板的承载力;对于预应力多孔板,根据受损情况分别进行标准荷载试验或取下楼板进行破坏荷载试验;对于梁,主要进行标准荷载试验,从而可确定典型构件的剩余承载力。
2.4 火灾后住宅混凝土结构的损伤评定分析
一般而言,建筑物遭受火灾之后,除查明起火原因外,还必须对结构构件的损伤范围和程度进行详细检查、调研和分析,以便确定其继续使用的安全性和可能性,并且作为制定修复加固方案的主要依据。火灾对建筑物的损伤是复杂的,由于火灾时着火的可燃物种类、数量各不相同,火灾的燃烧条件各异,火场温度及其变化情况也不相同; 再者,各种建筑结构的特点不一样( 受火条件和受力条件) ,因而火灾对结构的损伤就有轻有重,同一栋建筑物不同部位的受害程度也不一样。目前,我国尚无统一的关于各种结构和构件的火灾损伤程度的评定标准。对于钢筋混凝土结构火灾损伤程度的评估和鉴定,国内外已有一些相关的研究资料及试验和理论的分析成果,大致可分为宏观评估和计算评估两类评定方法。
宏观评估法:通过现场调查和检测获取第一手资料,既简便也容易实现,因此在实际建筑物火灾诊断中应用较为广泛,但评定依据显得粗糙。计算评估法:通常是依据相关的数学模型与假设限制条件进行验算的方法,该方法同样受到模型及假设条件选择不合理科学的影响,而使对评定结果发生偏差。目前通常的评定方法是将火灾后的结构损伤分为四类,即严重破坏、严重损伤、中度损伤和轻度损伤,并依据受火温度、混凝土和钢筋的外观损伤状况、构件总体受力及变形状况等,评定标准中给出了各类损伤构件的描述,以便在实际评定中加以分析应用。
3 结语
钢筋混凝土结构的检测内容可有混凝土的强度、缺陷以及碳化深度的检测,钢筋锈蚀程度的检测,和结构变形以及裂缝的检测等。无损检测技术是获得结构物中原位混凝土真实质量的最佳途径,在检测中应针对不同的测定内容及要求选用效费比良好的检测技术进行检测。当然,对于面向住宅房屋的混凝土结构检测的技术方面还有很多,本论文只是就其中的一些方面展开了分析探讨,更多的混凝土结构检测技术的研究及其应用有待于广大技术工作人员的共同研究努力。
参考文献:
[1]沈建中,李宗津,张之勇.土木工程中的无损检测技术及其应用[J].无损检测,2000,(01)
关键词:无损检测;桥梁;桩基
中图分类号:U41文献标识码: A
引言
我国的公路桥梁检测技术在经济发展的带动下快速的发展,传统的检测方法已经不能对公路桥梁的情况作出准确的检测和判断,无损检测技术正是在这样的背景下发展起来的。计算机技术的进步改变了传统检测的公路桥梁检测的现状,使得公路桥梁的检测更精准安全,实现了检测技术由有损检测到无损检测的转变,为公路起来建设的发展创造了有利的条件,所以检测时要加强运用。
一、无损检测技术简介
无损检测技术就是指在对结构与主体不产生影响的前提下,通过某种物理方法对指标进行确定,从而判断结构是否发生性能改变,能够达到使用要求。无损检测技术基本与最前沿的科学技术相关,借助科技的发展,实现了在现实工程领域的应用。道桥工程中的无损检测技术主要是为了在不影响正常运营使用的前提下完成对质量的检测,应用了机械力学、材料力学与物理学等技术,同时是对电子技术与计算机技术的结合。
二、桥梁桩基的无损检测技术
(一)声波无损检测
声波无损检测主要是利用在混凝土结构声学检测技术的基础上发展而来的,其主要检测桩基的完整性。其主要对在撞击中传播的应力波进行分析,如果应力波的波形、波速、波峰值保持不变,如果应力波在桩基中均匀传播,则表明桩基的完整性比较好。如果应力波的波形、波速、波峰值发生变化,则表明沿桩基在长度方向上存在缺陷。同时,在桩基存在缺陷部位应力波将发生突变,从而使得应力波发生透射波、反射波或者散射波等现象。由于,无损检测对桩基不产生破坏,所以特别适用于桥梁工程的桩基完整性的检测工程中。
(二)高应变检测
这种检测手法应用的时间已经相当长,它主要是对桩的竖向抗压承载能力与设计要求是否相符进行判定。使用这种方法对桩身的预制桩接头以及水平整合型的具体缝隙等各种缺陷进行判定时,能查明其是否能够对竖向抗压的具体承载能力产生影响,并在此基础上对缺陷的程度进行合理判定。这种方法已经普遍应用于一些地区。就目前情况来看,国内外运用的高应变法的测试与结果分析的主要基础还是一维杆拨动的相关理论,没有将桩和土之间互相作用的相关机理考虑在内,因此,在对承载力进行测试时,运用这种方法有一定程度的局限性。
(三)低应变法
这种方法主要是对桩身的完整性进行检测。很多缺陷或者是质量事故都在流水处或者是底层的变化处发生,底层的变化会导致反射波的产生从而影响波形,所以要对地质资料进行查看,了解施工的具体记录,从而确定缺陷的具置。定量分析软件能帮助我们判定基桩缺陷的具体程度,虽然这一软件有一定的不足之处,但是它对应力波在桩身进行传播的具体过程进行了分析,只要保证桩周选择合理的土参数,就能起到一定的效果。在运用低应变法进行检测时,不断缺陷属于什么样的类型,其共同的表现就是桩的阻抗减小,不能区分缺陷性质。
1.低应变动测法的适用范围介绍
公路桥梁工程桩基低应变动测法的适用范围对测量影响是十分巨大的,其中公路桥梁工程桩基测土阻力是主要因素,测土阻力包括两个部分:动土阻力和静土阻力,后者是主要影响因素,其特点可以概括如下:(1)消减反射波峰值;(2)加快应变力衰减;(3)动土阻力波的产生限制了可测桩基的长度。
通过总结实际公路桥梁工程桩基施工过程中的经验教训,在公路桥梁工程桩基中采用低应变动测法对公公路桥梁工程桩基进行检测时,公路桥梁工程桩基的长度通常在5~50m的范围之间,公路桥梁工程桩基的半径一般需小于0.9m,尽管一些长度大于50m的公路桥梁工程桩基仍能够获得桩底的应力波信号,然而因公路桥梁工程桩基的承载力较大,公路桥梁工程桩基的一些局部缺陷、深度缺陷的反映不够准确,同时也会受到公路桥梁工程当地地质条件的影响。
2.低应变动测试过程分析
低应变动测试过程中,测量人员为了提高公路桥梁工程桩基测量结果的精确性和准确性,要特别注意以下几点:选取测量点和锤击点、安装传感器等。
(1)选取测试点。测试点的选取应该以公路桥梁工程桩基直径为选取依据,选取原则要保证公路桥梁工程桩基测试点满足实际测量的需求,通常情况下,公路桥梁工程桩基直径不小于0.15m,基桩测量点的选取应该大于5个,而且要保证和钢筋笼的间距在15cm以上,选取的方式要保证公路桥梁工程桩基测量点均匀,打磨处理应该仔细认真,保证后续公路桥梁工程桩基施工正常进行。
(2)选取锤击点。公路桥梁工程桩基检测过程中的锤击点适宜点为相距传感器20~30cm的位置,如果锤击点与传感器间距离太近,锤击的冲击力可能对传感器造成干扰,而若锤击点与传感器间距离太远,就可能有横波的影响产生波形震动现象,这将无法准确反映公路桥梁工程桩基的状况。所以锤击点和传感器位置选取的好坏直接决定着公路桥梁工程桩基检测效果,可以聘请公路桥梁工程桩基检测专业技术人才进行测量检测,保证公路桥梁工程桩基检测结果满足设计要求。
(3)传感器的安置。按照公路桥梁工程桩基测试点的选取情况来确定传感器的安装,粘贴方式是最为常用的安装公路桥梁工程桩基检测传感器的方法,因此这就要求在公路桥梁工程桩基的顶部干燥的时候,比较常用的粘贴剂包括:橡皮泥、黄油、石蜡、等,粘贴层的厚度应该适中,避免过厚造成公路桥梁工程桩基检测传感器应力波接收不准确的情况。
三、加强无损检测技术在桥梁中应用的措施
(一)加强无损检测技术的创新
技术创新是将无损检测技术充分运用到公路桥梁检测中的首要前提。因为公路桥梁建设技术的发展会带动公路桥梁结构、用材等的变化,使得检测的难度加大,现有的检测方法不一定都能完成相应的检测工作,所以需要新的测量方法才能有效的完成,所以将加强技术的创新尤为重要。例如引进国外先进的检测技术、建立实验室进行相关研究、对现有检测技术进行改进、结合公路桥梁检测的实际进行相关研究等都是加强技术创新的有效方式。
(二)提高相关检测人员的素质
在公路桥梁的检测中,经常要用到各种仪器设备和各种检测技术,而且使用这些仪器设备和技术的要求很高,因此需要相关工作人员具备较高的专业素质,才能顺利的完成检测的任务。提高相关工作人员的素质可以进行岗前培训、定期组织员工学习无损检测技术的各种知识、开展无损检测技术知识的讲座、录用专业的高水平的相关人才等。只有这样才能为公路桥梁检测的顺利进行提供更多的人员基础,最终取良好的测量效果。
结束语
随着我国交通业的不断发展,已建成的道路桥梁的检测成为维修、维护的重要依据,通过正确有效的检测技术应用,管理者能够更加明确地了解道路与桥梁目前的运营状况,从而形成科学决策,另外检测技术还对道路与桥梁的设计产生正反馈的影响,不断提高。无损检测技术是对道路桥梁进行无损伤性的检测,能够保证交通正常进行,经济活动不受干扰。我国目前要不断加强无损检测技术的研发与人员培养,不断进行技术推广试验,提高适用性,通过技术与管理双重作用,实现道路与桥梁的质量保证。
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[4]李学军.在役桥桩病害导波无损检测的数值模拟与实验研究[D].中国地质大学(北京),2012.
关键词:无损检测 路面检测 雷达波
一、无损检测技术及原理
1.超声波无损检测技术
超声波是一种频率高于人耳能听到的频率的声波,它在传输过程中服从于波的传输规律。超声波路面检测技术主要是通过发射超声波到材料介质,接收反射波的相关参数,进而判断结构内部破损情况的一种新型无损检测方法。
2.激光检测技术
激光检测技术是近几十年来发展起来的新型无损检测技术,它之所以能得到广泛应用,主要是由于激光具有高亮度和分辨率,好的方向性、相干性、衍射性等特点,激光技术在路面检测中的应用主要利用激光的上述的特性。
3.图象技术
图象技术包括红外成像技术和激光全息图像技术。前者主要是利用不同材料介质导热性能不同的原理,利用高精度的热敏传感器可以检测结构物内部的热传导规律和温度场分布状况,将检测得到的数据图象化,从而将结构内部状况呈现出来。
4.频谱分析技术
频谱分析检测技术的基本原理是分析在不同介质中传播表面波的频率特性。在路面结构表面用一力锤施加瞬时的垂直冲击,就可以产生一组以振源为中心的具有各种频率成分并沿地表一定深度向四周传播的瑞雷面波,通过调整力锤重量或不同的锤头可以获得含有各种频率成分的瑞雷面波信号,在不同位置设置传感器可以检测到波传播的频率,借助于频域的互谱分析和相干分析技术,可以达到测试不同深度分层介质力学参数的目的。
二、无损检测技术的意义
众所周知,传统的方法是根据规程随机选点,钻孔取样、进行室内分析处理,从中获取各种工程参数。然而,这种常规方法存在一定的局限性,因此,如果能够研究开发出无损、快速、直观、能显示道路内部状态的检测设备和技术手段,必将使道路建设质量和养护管理水平进人一个新的水平。开展路面无损检测与评价技术研究,将在控制道路施工质量、深入认识路面长期使用性能、改善路面设计、优化道路改造方案及提高路网养护水平等方面具有重要意义。
三、路面雷达测试
雷达发射电磁脉冲,并在较短时间内穿透路面,脉冲反射波被无线接收机接收,数据采集系统记录返回时问和路面结构中的不连续电介质常数的突变情况。路面各结构层材料的电介质常数明显不同,因此,电介质常数突变处,也就足两结构层的界面。根据测知的各种路面材料的电介质常数及波速,则可计算路面各结构层的厚度或给出含水量、损坏位置等资料。探地雷达检测沥青路面厚度,路面脱空、裂缝、陷落、空涧等病害。其检测速度可达80km/h以上,最大探测深度大于60cm。目前在公路无损检测方面,探地雷达已取得了较好的效果,而且还有更为广阔的应用前景。路面雷达的测试速度与采样频率直接相关,通常约60km/h左右。可以说,路面雷达为路面厚度测试、相对高含水区域检测、结构层完整性判定等提供了难以替代的手段。目前的路面雷达在沥青砼面层厚度检测上的精度约为3%,在水泥砼面层厚度检测上的精度约为5%。路面雷达的应用,除了雷达天线本身的精度外,后处理软件也非常关键,可以说,设备提供了检测的手段,而软件决定了应用的广度和深度,应当引起国内用户足够的重视。另外,根据雷达测试数据分析路面结构的压实度和含水量也是一个研究方向,目前国内尚没有见到公开发表的实际应用情况的论文或报告。数据分析与评价目前我国的公路科研和管理部门在综合各项检测指标,分析路面病害原因,评价其使用性能,并提出相应的养护措施方面已经建立了自己的体系。但近年来早期建设的道路开始进入了大中修或改建的高峰期,新建高速公路的一些路段也出现了早期损坏;与此同时,新型检测设备不断涌现,提供了更丰富、更精确的信息。因此,如何更好地利用自动化的无损检测技术和分析方法,评价路面使用性能,深入分析病害产生的原因,以提出经济上优化、技术上合理可行的维修方案,对于创造更好的社会效益和经济效益是至关重要的。
四、路面雷达检测系统设计
目前国内使用的路用雷达检测系统主要是靠引进外国的设备,费用昂贵,而该项检测技术目前在国内外路面结构质量无损检测中有着广阔的应用前景和工程实用价值,所以开发研制雷达检测系统具有重要的实际应用价值。
1.系统设计主要结构及功能
路面雷达检测系统主要硬件结构主要由固体共振腔、发射与接收天线、时窗记录仪、数字处理与波形显示、打印等部分组成。
1)第一部分是固体共振腔。这是雷达的核心部件,产生脉冲高频电磁波,它是一种特制的固体共振腔,产生的频率可达到2GHz以上。
2)第二部分是天线。它分发射天线与接收天线两部分,发射天线是将波源的高频电磁波定向向路基路面发送的主要器件,要求定向性好、发射稳定、功损小,这是一般材料天线所达不到的。
3)第三部分是时窗记录器。是发射记时脉冲的主要器件,又称时间窗,采样收发时间,完成雷达测量时间的主要工作。
4)第四部分是计算机数字处理与波形显示。它能直观、可视地将处理数据以三维波形图形式显示在屏幕上。
2.硬件设计实现的要点
由于雷达波本身穿透能力强,在雷达测厚方面可以满足不同探测深度的要求。从公路需求方面来讲,测厚时更关注路面层的测量精度问题,因为测量的厚度越浅,对检测系统的分辨力要求越高,设计时必须考虑这一点。
1)固体振荡器的选择
雷达源是雷达检测技术的核心部件。它主要由体效应管、谐振空腔、散热器以及短路活塞等组成晶体效应振荡器,也叫固体振荡器。要求共振腔振源稳定、寿命长、激发的频率能满足测试精度要求。
2)发射接收天线的选择
雷达天线过去用于军事为多,天线体积大、质量重,显然不能满足路基路面的检测需要。因而,对于公路测试用的天线需要专门设计。公路型天线一般为小型,要求损耗小,发射稳定,接收不失真,对于不同的用途,需要使用不同的工作频率。
3)抗干扰处理技术
抗干扰处理技术也是一项重要的内容。从硬件设计来说,要求雷达天线特制成空气耦合聚焦型,并做成横向电磁波喇叭型,这种设计主要考虑到天线工作时需要悬空,电磁波发射后遇到空气会影响发射与接收器品质。
4)时间记录器的设计
时间记录器的设计与测量深度有关,一般根据测量深度来考虑,雷达探测深度愈深,其时间记录器设计相应亦愈长,探测深度愈浅,则时间记录器设计相应亦愈短。由于时窗记录器测量时间的精度直接影响到测量深度的准确性,所以设计时应考虑将其设计成可调的,能够根据测量深度的不同选用相应测量时间档,以满足测量精度的要求。
关键词:无损检测雷达组合天线预应力钢绞线定位
中图分类号: TU375文献标识码:A
概述: 在土木工程建筑质量无损检测技术领域,雷达检测技术是一项新兴的检测技术,工程质量的检测方法一直是工程质量的重要保证。随着科技水平的不断提高,检测手段也逐年进步,从以往的局部破损检测到现在比较常用的无损检测。其中工程雷达作为现在比较先进的检测仪器在欧美等国家被广泛采用。
近年来,混凝土雷达检测领域一直在推陈出新,但真正有重大技术突破的技术产品很少,大部分的混凝土雷达产品都是使用单一频率天线,通常只能解决单排钢筋及相对简单工况条件的问题,对于多排钢筋的准确定位及密集钢筋下结构缺陷的判断一直鲜有突破。而且目前大多数的结构雷达采集和后处理软件操作相对复杂,通常需要有很强物探专业背景的人才能有效进行分析,结果不够直观,无法让业主单位、设计单位、质检单位、监理单位、施工单位一目了然的看出问题,极大制约了该方法在混凝土结构无损检测领域的推广。
适应工程现场工况、安全便携、操作舒适、直观明了是工程检测人员一直以来的诉求。PS1000 X-scan混凝土结构透视仪采用专业的一体化设计方式,独特的多组天线同时工作及可变频率技术,实现了混凝土结构快速连续高效无损检测。
工程雷达基本原理
工程雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR)是一种先进的无损检测新技术,它是利用宽频带高频电磁波信号探测介质结构分布的无损探测仪器。它通过雷达天线对隐蔽目标体进行全断面扫描的方式获得断面的扫描图像,具体工作原理就是:当雷达系统利用天线向地下发射宽频带高频电磁波,电磁波信号在介质内部传播遇到介电差异较大的介质界面时,就会反射、透射和折射。两种介质的介电常数差异越大,反射的电磁波能量也越大;反射回的电磁波被与发射天线同步移动的接收天线接收后,由雷达主机精确记录下反射回的电磁波的运动特征,再通过信号技术处理,形成全断面的扫描图,工程技术人员通过对雷达图像的判读,判断出目标物的实际结构情况。
PS1000X-Scan雷达的基本原理、功能及技术特点
PS1000X-Scan型雷达在检测时3组天线同时工作,利用时间延迟器推迟各道的发射和接收时间,形成一个叠加的雷达纪录,改善系统的聚焦特性,即天线的方向特性,使其聚焦效果较好;其收发分置数据采集方式即天线的发射端和接收端在不同天线内部,天线间距相对较大,这种采集方式对与天线扫描方向有一定倾斜角度的结构体反应较好; 天线阵中有三组不同频率的天线,最高频率达4.3 G,不同频率天线对不同检测深度有着足够的分辨率,不同位置的天线对同一目标体有不同角度的探测,可提高检测的精度和效率,可实现对被测区域不同深度、不同精度的多方位探测,仪器内部配置了分析功能软件可迅速观察混凝土内部埋置物真实分布,并且可以现场三维直观成像,从而更好满足实际工程需要。
技术特点:
PS 1000X-Scan混凝土结构透视仪采用3组天线同时工作
图一
从图一中可清晰看出PS1000独特的三组天线设计,这种组合天线设计,同时工作,确保了可以有更强的信号穿透,获得更多的有效数据信息,极大提高探测效率。
从下图中可以清楚看出PS1000多组组合天线相较于其他产品的优势,每组天线独立工作,可以更好的分辨小间距钢筋及重叠钢筋
图二
(二)直观显示
将直接显示混凝土内部埋置物分布。无需复杂培训,一般的工程检测人员都可以读懂的图像显示的探测结果。
(三)三维成像
三维立体成像,便于分析结构内部情况及构成方式。
工程应用实例1
浙江某隧道工程,第三方检测单位在利用地质雷达扫查隧道内衬时怀疑环向钢筋局部缺失,而施工单位认为不存在上述情况, 特委托我单位采用喜利得PS1000X-Scan型雷达复核,复核结果为钢筋不存在缺失,为确认情况,对我方标出钢筋部位凿开当场验证,均准确无误,事后了解情况, 主要是因为隧道内衬保护层过厚, 局部接近300mm,而环向钢筋直径仅16mm,第三方检测单位采用普通地质雷达,配置500M及900M两种天线,分辨率不高,图形上钢筋反射不明显,导致检测人员发生漏判。以下图1、图2分别为保护层厚度为50mm和300mm钢筋反射信号, 图3为PS1000X-Scan型雷达图像,经比较,图2的信号图像不清晰,易导致误判,而图三图像简单直观,无需雷达专业知识就能做出判定。
图一 h=50mm 钢筋地质雷达图像
图二 h=300mm 钢筋地质雷达图像
图三 h=80mm 钢筋PS1000X-Scan型雷达图像
工程应用实例2
波密某大桥是上世纪初建造,是318国道的重要一环,承担着繁重的交通流量,因年岁久远,原有工程资料丢失,如何对桥梁进行有效评估是急需解决的问题,而精确定位预应力钢绞线的存在情况与位置是核心的一步。
图一 图二
现场选取了典型的位置,如图二所示,通过对所采集的图像进行简单分析,清楚看到两根预应力钢绞线的情况,见图三。
图三
利用PS1000X-Scan型雷达在对某大桥进行预应力钢筋位置确定,经过600mm╳600mm的图像扫描,可清晰发现在扫差范围能存在两条斜向预应力索,经钻孔验症,误差小于1厘米,而常规雷达对多层钢筋网片下的预应力筋位置根本无法判别。
结语:
本文对PS1000X-Scan型混凝土雷达的工作原理作了简单的阐述,并介绍了两个典型工程实例。PS1000X-Scan型作为一种最新的多组合变频雷达探测仪器,在土木工程检测中具有速度快、分辨率高、图像容易识别的优点,必在以其快速、无损、准确、直观的特点取代常规的雷达测试设备,成为土木工程中一种重要的检测工具。
参考文献:
[1] 林维正 土木工程质量无损检测技术北京 中国电力出版社
关键词:无损检测;沥青路面;应用
中图分类号:U416.217文献标识码:A文章编号:1673-0992(2010)03-068-01
我国高速公路的通车里程目前已经居于世界第二位,其中,沥青路面占我国公路的大部分,因此,必须加强对沥青路面的养护管理,确保提供可接受的服务水平。传统的检测手段和评价方法很难对路面的离析做出准确和定量的判断。综合采用适当的无损检测技术,才有可能获取大样本的检测数据进行统计分析,快速直观地发现离析范围及分析离析产生的原因,针对性地提出防止离析的措施,从而有效提高沥青混凝土路面的施工质量。本文结合目前路面检测分析总结了路面承载力、平整度、路面损坏状况主要检测新技术的应用。
一、路面无损检测技术发展现状
无损检测技术主要应用于施工质量检测与控制,通过采用先进、高效的检测评价技术,能够及时发现工程质量隐患,有效地防止路面出现各种早期破坏。在道路建成后的养护管理阶段,随着使用时间的增加,相应地,在不同时期恢复路面使用性能所需要的费用也明显不同,这就给养护决策提出了最佳修复方案或养路资金优化分配问题。当前公路路面检测的总体趋势是由人工检测向自动化检测技术发展,由破损类检测向无损检测技术发展,由低速度、低精度向高速度、高精度发展。常用的无损检测技术主要有以下几种:
1.超声波检测技术
超声波路面检测技术主要是通过发射超声波到材料介质,接收反射波的相关参数,进而判断结构内部破损情况的一种新型无损检测方法,在接收超声波的主要参数中,最常用的是波速参数,即通过检测超声波在路面材料中的传播速度来分析其力学性能的方法。由于它具有激发容易、检测简单、操作方便、价格便宜等优点,在路面检测中的前景非常广阔,现已成功地应用于检测路基路面材料的密实度与弹性模量,检测混凝土的抗压强度、抗折强度,检测路基路面的厚度与孔隙以及路基快速测湿等。
2.激光检测技术
激光全息技术是激光无损检测中应用最早且最多的一种方法,其基本原理是通过对被测物体施加外加载荷,利用有缺陷部位的形变量与其他部位不同的特点,通过加载前、后所形成的全息图像的叠加来判断材料、结构内部是否存在不连续性。激光超声技术是近年无损检测领域中迅速发展并得到工程应用的一项十分引人注目的新技术,在路基和路面检测中,激光主要应用于距离测定、纹理深度测定、弯沉测定、车辙深度及平整度测定几个主要方面。
3.图像技术
图像技术包括红外成像技术和激光全息图像技术。红外成像技术主要是利用不同材料介质导热性能不同的原理,利用高精度的热敏传感器可以检测结构物内部的热传导规律和温度场分布状况,将检测得到的数据图像化,从而将结构内部状况呈现出来。具有精细度高、直观可靠、能够给出全场情况等优点。
4.探地雷达技术
探地雷达技术作为一种无损检测高新技术,具有精度高、图像直观等特点。探地雷达可对对象作连续检测,能比较直观地表现检测目标物;其具有非破坏性探测、速度快、轻便小巧、抗干扰性强、分辨率高、操作方便等优点,由于探地雷达方法具有快速、连续、无损检测的特点,在检测混凝土路面质量起到了一定的作用。
二、探地雷达技术的定义及工作原理
1.探地雷达技术的定义
探地雷达是利用高频或超高频脉冲电磁波探测地下介质分布的一种地球物理勘探方法。实践表明,它可以分辨地下较浅范围内的介质分布。因此,雷达方法以其特有的高分辨率,在工程地质勘察,灾害地质调查,公路工程质量的无损检测,考古调查以及工程施工质量监测等浅层与超浅层地质调查中得到越来越广泛的应用。
2.雷达病害识别的原理与方法
在道路结构层内部的检测中,结构层内部的病害主要表现为如下三种形式:(l)层间脱空:沥青面层与基层表面之间出现空隙,这主要是两个层面之间施工时粘合不好或是透水性设计不当造成的。如:有许多钻孔资料显示,在脱空部位常常存在lmm~2mm的灰土层,这是由于施工期间清理不完善的所造成的;另外,如果基层透水性较好,则很容易在层间形成充气脱空;如果基层透水性不好就很可能会使面层与基层之间形成充水脱空。(2)层内蜂窝:这主要是在施工时由于压实度不够造成的。若是深入了水则会形成层内富水区。(3)地基基础变形:主要会引起沥青面层发生裂隙、脱空甚至塌陷等现象。由此可以看出,结构层的病害的表现千差万别,但具体原因主要是由于空气或水的进入而造成的,这便成了我们应用路面雷达进行病害检测的前提。
三、探地雷达无损检测沥青路面缺陷的具体应用
1.沥青路面缺陷的具体表现
一般情况下,沥青路面的损坏,可以分为两类:一类是结构性损坏,包括路面结构整体或其中某一个或几个组成部分的破坏,使路面达到不能承受预定的车辆荷载;另一类是功能性损坏,它也有可能并不伴随有结构性损坏而发生,但由于平整性、抗滑能力等因素的下降,使其不再具有预定的使用功能,从而影响行车质量。功能性破损一般是表面性的,易于识别,其破损原因也比较清楚。
2.结构缺陷的基层探地雷达信号特征
根据上述分析,施工过程中基层缺陷可分为:层间分界面处出现松散夹层,连接性差;层内局部孔隙度大,内部松散;局部离析。以下就三类基层施工过程中出现的缺陷探地雷达信号特征结合实际资料分别研究说明:
(1)层间连接性差的探地雷达信号特征。这种现象主要发生在路面基层的底界面、或基层较厚而分层铺筑的分界面处,产生该类缺陷的原因往往是因为上层铺筑时对下层表面处理不当或筑料搅拌不均或出现离析而导致的,在探地雷达检测剖面图上呈现出较强的异常带。钻芯验证表明,一旦出现明显的此类异常,按垂向分辨率理论分析,其松散夹层厚度往往大于3cm。
(2)结构层离析的探地雷达信号特征。路面基层内的离析部位,因铺筑材料出现结构松散,空隙度变大,空隙内充填为相对介电常数为1的气体,而周围的正常密实区因密实并具有足够的湿度,其相对介电常数远大于松散与离析部位,二者间的界面将成为很强的电磁波反射界面,若离析体充有饱和水,其介电常数远木周围介质,二者间的界面仍将成为很强的电磁波反射界面。由此可见,只要路面基层内存在离析,即具备开展雷达技术探测的物理前提条件,从而达到检测路面基层内松散与离析的目的。
(3)结构层松散的探地雷达信号特征。这种现象多出现在桥涵两侧,一般是由于下层(如垫层)标高低于设计标高,造成上层单层厚度超过分层碾压厚度要求,使其因压实度降低而引起。路面基层内若存在局部松散(压实度底)必然会导致介电常数的不同,电磁波在此发生反射,地面可接收到相应的雷达剖面异常图像。这种松散体界面处引起的异常幅度一般较大,判断其边界的定性方法为:依据在不均匀体边界处有连续的反射波同相轴中断或弯曲分布叉,其内波长变长,波幅明显变化,反射波组特征也发生明显变化。
通过对路面病害的实地踏勘、钻孔取芯、探坑挖验及无破损检测等手段,相互验证了路面病害的范围、程度,经过大量试验的验证,基本符合路面病害的实际状况。
四、结语
总之,路面检测与评价技术在检测和控制施工质量、提高公路养护管理科学化水平及改进路面设计等方面都具有十分重要的地位和作用,路面检测评价技术水平的不断提高,对病害进行针对性、预防性养护,防止病害的快速发展,甚至根治这些病害,对于延长道路使用寿命,降低运营成本有着积极的意义。③
参考文献:
[1]杨晓丰,李云峰;路基路面检测技术[M]北京:人民交通出版社,2007.02
关键词:桩基;无损检测;发展;优势
Abstract: due to the modern infrastructure construction of requirements and standards with the progress of science and technology promotion, the quality detection means also has developed rapidly. This paper pile foundation nondestructive testing of achievements in research at home and abroad are introduced, and two kinds of testing technology (dynamic measurement method, low strain launch wave method) development, analyzes the foundation pile nondestructive testing technology in actual application of their respective advantages, which mainly includes the transverse wave method, double speed method, super shock hair and longitudinal impedance profile analysis.
Keywords: pile foundation; Nondestructive testing; Development; advantage
中图分类号: TU473.1 文献标识码: A 文章编号:
1 引言
桩基无损检测技术属于工程物探发展出来的一个新领域,不仅成为隐蔽工程质量检测的一种重要手段,工程监理质量评估的重要依据,而且将还成为公路和铁路建设基桩工程中一种必不可少的质量检验手段。但是目前中国还存在大量码头、桥梁、公路和铁路桥桩基尚未彻底检测的,而且进行尚未普及检测和评估服役期的基桩的桩身质量,也没有形成较成熟的技术标准[1]。
桩基检测技术
2.1低应变发射波法
(1)反射波法技术原理
基于Hessein的一纬动力学理论发展而来的动测法目前应用最为广泛,该技术及应用的发展越来越成熟。其测试原理也在于此,某一急震力作于桩顶时,会使桩身产生纵向振动,而当应力波通以桩身为介质进行传播的过程中受到变异波阻抗时,自然会产生反射和投射效应,这种反射信号会由安装在桩顶的传感器接收及先关的仪器收集记录,再通过计算机软件处理分析获得波形和频谱曲线[3],最后根据波动理论进行分析桩身结构质量,对桩基工程质量做出客观的评估。然而因为手锤敲击的震击力相对小,一维波动理论本身也存在局限性,因此反射波法在实际应用中存在某些缺陷,比如有效检测深度不足、信号分析带有较强主观性、容易受次生反射信号干扰等。
(2)反射波法技术发展
工程师研发出新的改善方法,提高了测试精度,也增强了反射波发的实用性。目前应用前景相对可观的方法有Johnson等人1996年提出的“双速度法”。其测试原理:沿桩身纵向布置两个加速度传感器,并同时测量这两点加速度的时域曲线[4],根据Lundberg等人提出的实测桩身两点的应变分析出桩身内的上、下行波的理论,通过速度与应变的关系得到下行波的计算公式[5],再通过两点间距与时差计算出桩身内的波速,从而分离出有效的上行波。实际操作中,2点的实测数据推测出波速之前,必须经过手动或自动调制。由美国PDI公司开研究开发出的仪器及其软件可支持双通道测量,且自动得出上行波。此法尤其适用于对桩顶端连接有上部结构的基桩进行质量检测。而实际案例中,布置多传感器的情况大多数仅用于计算波速,并没有很好地利用实测数据。
“双速度”法也存在一定应用条件:①基桩露出段不低于1.5m,以供传感器安装;①信号分析相对复杂。为了克服实际工况条件的各种不利因素,需要使用者不断总结并积累经验,努力做到能根据具体情况进行改进和调整测试方法,因此应变性要求较高。
1)横波法。横波法是在桩地段和下端附近或位于桩身同侧分别安装1个速度仪,在桩侧横向击震产生1个同时向上和向下传播的弯曲波,其信号分别有2个方向上终端安装的速度仪接受并记录下来,即时显示时域分析结果。其优势在于因为剪切波传播速度远比纵波慢,从而不仅可获得较高的分比率而且其盲区直径较小,有效解决了大直径的小应变测试问题。田冬俊利用Visual C++开发工具编写过纵波和弯曲剪切波的综合拟合程序。目前正在实验阶段的研发工作还在进行,以期开发出操作简便的击振设备,提剪切波信号。
2)超震波法。沿桩测共线等距布置多个接收器,当震击桩顶端或桩身时,便可测得质点速度随时间变化的曲线图。可以通过改变深度,复测获得直达波和反射波的到达时间。平滑连结直达波到达的所有波峰点及反射波的所有波峰点,两条连线的交点为桩底或者缺陷点。超震波法由于需要安装多组传感器,因此需要较大的桩身暴露长度,在实际工程中很难保证满足;对于长时间海水侵蚀及大量的水生生物附着的码头桩基的检测,可能由于桩基表面不能达到平整度要求而很大程度地限制了超震波法的实用性和可信度。
3)纵阻抗剖分析法。由法国房屋和公共工程研究中心(CEBTP)和Paquet在1991年提出的,他们首先通过实测导纳曲线获得与基桩半径相同的无限长的虚拟基桩的理论导纳曲线,再经过相减得出由于缺陷或桩底反射形成的导纳曲,进一步通过反傅里叶变换及相关尺度调节,然后根据反射洗系数计算出各深度处的阻抗,借此判断缺陷位置。该方法的优势:无需丰富的经验,操作简便;读图直观。目前主要的缺陷是在实际应用中计算“无限长”桩的动态响应尚未实现,需要进一步研究。
2.2高应变法
(1)高应变法的原理
高应变法最显著的特征是在检测过程找那个需要配置机械设备对桩体施加能量较大的脉冲式震击荷载,有关规范规定震击荷载能量高达数万kN。期中具有代表性的包括了CASE法,来自PDI公司的Rauche等人于1978年首先发表了关于高应变法检测桩身完整性的论文,但未提到施加震击荷载,期主要内容论证了根据受力和加速度波形的受力与时间的变化,根据受力与速度波形之间的相对变化,计算出桩身内部机构的完整性系数,并作为评估其质量的主要指标。
(2)高应变法的优势和缺陷
1)高应变法的优势有:①剪切波由于波长较大从而可以大大地较少波速损失;②脉冲能量高、抗干扰性强、衰减比率小、信噪比较高,很适用于检测上方承载有结构物的桩基;③比低应变法更有穿透力,能探测到采用低应变法不能测到的桩身内部较隐蔽的缺陷;④低应变波易被水平裂缝反射,在缺陷处和顶端造成往复发射,从而使结果产生误判现象,但是高应变法就不存在这样的缺陷;在对桩基承载力评估上,高应变法优势更为突出、可信度较高,相比之下,低应变法存在很大的不确定性。
2)高应变法的缺陷:①盲区半径大、分辨率较低,浅出缺陷反射波易和下行波形成叠加,造成定位能力比低应变法弱;②成本高、操作复杂、安全系数低。目前高应变法在检测桩基完整性无损检测过程中仅起辅助作用,实际应用较少。
2.3高、低应变法相结合
在实际工程应用中,应采取高、低应变法两种手段的优势,综合运用“双速度”法等改进了的低应变法和高应变CASE法进行检测。低应变发可用于检测桩身近水面一定区域的中、浅层缺陷,高应变法主要用于检测基桩的深部缺陷。
3 结语
无损检测是在不对原有结构造成任何破坏的情况下进行内部结构质量检测试验,在发达国家已经有了应用于评价结构剩余服役年限的制度,也成为建设工程质量检测的主流趋势。低应变和高应变两种检测手段都有其优缺点,且二者的优缺点具有一定的互补性,因此目前高、低应变法结合使用在实际案例应用中起到很好效果。
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最重要的是,必须合理使用回弹法。在检测前充分了解被检测件的状态和环境,并与回弹法要求的情况进行比较。体现做法检测计划书,提前考虑各类影响因素。
关键词:混凝土检测 回弹 硬度和强度
中图分类号: TU37文献标识码: A
本人就目前回弹检测中的问题,说一下自己的看法:混凝土强度不等于构件承载力。一个例子:回弹一根桩,先在桩身上确定10个测区,然后开始回弹。混凝土预制桩,本身表面并不平整,也存在一些气孔,甚至是局部小的“空心”。 按照本单位某些专业人士的做法,他们回弹是找那些平整的地方,回弹的。回避局部空隙和气孔,会影响回弹值。既然桩本身表面不平整,那么做为检测就应该考虑进去。就算是回弹值相差很大也是合理的。那种回避混凝土局部瑕疵的做法十分不可取。 是整个构件的强度,不是局部的强度。在桩真正受力的时候,瑕疵将会严重影响整个桩的承载力。所以本人坚持考虑混凝土瑕疵。碳化深度直接影响混凝土强度。根据混凝土构件受力来分析,真正决定混凝土构件承载力的是钢筋笼内部的混凝土部分纵向钢筋内的混凝土才是真正受力的混凝土。 外面的混凝土只是保护层,根本就不能算是参与工作的混凝土。回弹却却恰恰是在这部分”无关紧要“的混凝土上穷折腾。凿的孔再深,也不会超过25MM。在混凝土构件表面回弹值得商榷。最有效的办法是去掉保护层,然后再打磨检测部位,然后对混凝土芯回弹,再确定碳化深度。同时碳化深度,应该是把溶液喷在,截面上看变色圈,如果变色圈深度小于保护层厚度则认为对混凝土核心工作区没有影响。就不应该考虑修正。若大于保护层混凝土强度值下降,钢筋强度也应该下降。
通过对回弹法检测规范的学习和同行之间的交流,得到一些比较合理的说法:
因为混凝土表面强度和内部强度存在对应关系,这是回弹法的应用基础。
既然选择了回弹法就得按照规程要求的方法和程序进行检测
碳化影响混凝土表面的硬度从而影响回弹值,所以修正。
4.孔洞与强度问题:回弹值与强度的关系是建议在密实的混凝土前提下的。对于孔洞与石子属于局部偶然因数,明显非密实混凝土的一般状态。对于孔洞问题,正确的处理方式是,测量时记录表面有质量缺陷(可以具体为麻面,孔洞,不密实等)。监理或是责任各方视情况出具得理措施。表面孔洞常规范做法,封闭即可。
5. 混凝土碳化后,影响回弹值。即统一测强曲线是基于回弹值与碳化综合来对应混凝土强度的。曾有人建议回弹前去除碳化层。如果是商品混凝土,回弹的结果的置信区间是可以信赖的,如果是自拌混凝土,很难说了;
6. 现在混凝土中的掺入物太多,回弹仅仅说明新建建筑物的现有强度。认为表层混凝土和里面的差别不大,所以表面应取平整的地方,如果不平整则采得的数值不具有代表性,不可以采用。表面碳化越深,则混凝土表面硬度会增加,所以要修正。
推定值95%的保证率是测区换算强度出来后,通过平均值减1.645倍的标准差来保证的,而不是通过选择测区和测点来保证的。
这些检测同行之间的交流,更多的体现的是对回弹的理解和合理使用。但我们国家的很多专家也对回弹法检测有不同看法:
廉慧珍教授(清华大学土木水利学院)认为:材料的硬度和强度不是同一个概念。同一种匀质材料的硬度和强度之间有一定的相关性,而不同材料的硬度和强度之间不能建立相关的关系;同样水胶比的砂浆和混凝土是不同的材料,砂浆的硬度最多只可能与砂浆强度有一定的联系,而相同水胶比的砂浆强度和混凝土强度的关系却依浆骨比和砂率的不同而异;混凝土碳化层和该混凝土更是不同的材料,混凝土碳化层的硬度和内部混凝土的强度没有关系,再基于碳化层的硬度引进“折减系数”来推算混凝土的强度,以为硬度大的材料强度也高,回弹值就代表强度。“碳化层”的硬度及厚度和混凝土的强度并没有关系,对于混凝土的强度来说是没有意义的。而文恒武 魏超琪 (陕西省建筑科学研究院)认为:混凝土的抗压强度与其测区的回弹值(表面硬度)之间有关系,根据不用的条件和使用环境,通过回归分析而建立的混凝土回弹值与抗压强度之间的数学表达式,建立测强曲线。在回弹法检测中,碳化深度对检测结果有一定的影响,其中的主要原因是用于测量碳化深度的方法有缺陷的缘故。目前用于测量混凝土碳化深度的方法是“酚酞法”,这是一个间接的测试混凝土碳化深度的方法,“酚酞法”测量的是混凝土的碱度,并不是碳化深度,而我们却把它当作混凝土的碳化深度(酚酞遇见碱变红),通常情况下,是没有问题的。但在实际的工程项目中,由于酸性脱模剂的使用、气候环境的影响、养护不当及外加剂和掺和料的大量加入等原因都可能会使混凝土表面“碱度”降低而出现“假性碳化”和“异常碳化”的现象,因此不少检测过程用砂轮机打磨掉碳化层的方法,以减少因碳化对检测结果的影响。
笔者的先查阅了硬度和强度的定义:表面硬度是指材料抵抗外来机械作用力(如刻划、压入、研磨等)侵入的能力。检测混凝土强度的回弹法用的就是肖氏硬度的原理。检测的直接读数应当是混凝土的表面硬度。强度是混凝土在外部荷载作用下抵抗破坏的能力。
笔者认为 硬度是物体对外力在表面积上的反应,而强度是物体对外力在横截面上的反应。两者都是力对广义三维参量的反应,同时单位相同。因此硬度和强度之间存在对应关系。同时混凝土原理最基本的假设,认识混凝土是各方面均匀分布的材料。这个可以理解为,混凝土在力学性能上是匀质的,但混凝土在配合之前和形成构建抗力之前是不均匀的,但强度形成之后,就是匀质的。可以使用哲学的量变到质变的思维来理解。
最重要的是,必须合理使用回弹法。在检测前充分了解被检测件的状态和环境,并与回弹法要求的情况进行比较。体现做法检测计划书,提前考虑各类影响因素。
回弹法是一种无损检测法,方便快捷是它的优势。但此办法对环境和操作人员的经验有着很的要求。回弹法并不能单独做为评价混凝土强度的依据,必须和其他方法一起使用综合考虑。
参考文献
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[2]n.jackson, 土木工程材料,卢璋、廉慧珍译,中国建筑工程出版社,1988年
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[4]《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004(2011)
[5]第八届全国建设工程无损检测技术学术会议《论文集》2004年桂林
【关键词】钢筋锚固力锚杆拉拔检测技术安全技术措施
中图分类号:TU392.2 文献标识码:A 文章编号:
一.引言。
随着检测技术的进步,锚杆检测从单纯的抗拔力检测向无损检测方向发展,这为保证工程质量和提高效率起到了很大的作用。但由于目前检测原理和检测手段方面的一些缺陷和不足,在工程实际应用时导致检测结论的不确定性,所以在工程建设中还必须加强施工过程的监控,切不可忽视施工过程的管理与监督。
二.北京首个停车楼-王府井停车楼钢筋锚固力拉拔检测。
北京首个停车楼-王府井停车楼工程:应邀直接针对钢筋混凝土中的钢筋进行现场的锚固力拉拔检测,采用20吨位左右范围内的千斤顶拉拔检测(设备)仪完成实际检测。
王府井全自动立体机械停车(库)楼
王府井百货大楼西侧的六层专业停车楼于2002年10月26日起正式对外营业。这是京城第一个在繁华商业区采用国际立体自动系统的专业停车楼--位于在北京市百货大楼西侧,占地1万多平米、有460个车位的六层专业停车楼。
全自动停车的快速和便捷。停车楼有4个通道,司机只要把车辆开进两个入口通道之一,地磁感应系统就会让一层停车前室的门自动开启,然后剩下的工作就可以交给系统自动完成;光感应系统将停车前室的门关闭后,停放的车就被负责运载的大车拖起,安置到电梯上,电梯可以快速把车送向六层中最后的一个空闲车库。整个过程非常有保障,不用担心车被碰着或者被剐着,也能有效避免汽车废气对人的伤害及人车交叉造成的事故。而取车时,只要等一分多钟,就可以直接在一层的停车室里取车。
据国际上科学推算,1万平方米的自行式停车楼最多有车位100多个,而相同面积内,全自动机械式立体停车库能设计车位400多个,是老式停车楼的4倍以上。而自动系统的成本是老停车楼的两倍左右,显然全自动停车库更省空间和成本。据北方交大的专家介绍,全自动机械式停车场在意大利、德国等国家10年前就已开始使用,并很快掀起一阵建设浪潮,目前自动停车场在国外已相当普遍。10月26日起王府井采用了国外流行的立体自动系统。据悉,此自动停车系统是花费3000多万元从德国引进的。
三.锚固力拉拔检测仪。
由专用拉拔千斤顶(含超高压油缸、穿心式活塞顶杆、杆件锚具夹头、底座以及快装接头等)、高压胶管总成以及高压油泵组成。
1.外型尺寸 。
115X72X190mm(10L.Z型)、115X72X130 mm(10L型)
2.在两种拉拔检测仪中,Z型为卸压自动松锚(既穿心式活塞顶杆,靠弹簧自动松开锚具中的夹片)式检测仪。其优点是操作方便、省力,只是相对于10L型检测仪而言,被测钢筋(杆件)应稍(大于19mm左右)长。10L型为不可自动回程式检测仪,它可适合于长度稍短的被测钢筋(杆件)的检测(最短长度约为13mm左右)。
Z型拉拔检测仪使用的千斤顶仅重3.05kg,10L型拉拔检测仪中使用的千斤顶则仅重1.7kg。如此小巧的工具,无论在水平面,还是在垂直面上检测锚固钢筋(杆件)的操作都很轻便。
拉拔检测仪中的锚具夹头(片)是由夹环和夹片所组成,数种不同规格的夹片,可以满足不同粗细钢筋(杆件)的锚固力检测的需要。
3. 拉拔检测仪的工作原理是:当拉拔用千斤顶(也称拉拔器)穿心式活塞杆的中心孔套住被测杆件后,选用合适的夹头夹住被测杆件露出中心孔的部分;在压力泵的液压力的作用下,油压通过油管传递至千斤顶缸体之后,活塞杆顶住专用夹头向外运动;压力直接作用在锚具夹环上,再传递至夹片,夹片受力后卡紧被测杆件,最终促使杆件受到向外的拉拔力;此时压力泵上的压力表中显示出的压力(MPa)值,换算出所对应的受力(kN)值,即反应出被测杆件所受拉拔力的大小。
上述杆件若为钢筋,既可测知钢筋所受锚固力的大小。
Z 型拉拔仪在完毕后,在压力泵卸压时,锚具夹头(片)随之自动松开,可较快取下拉拔用千斤顶; 10L型拉拔仪在完成检测后,需用人工以较小的力晃动、振动的方法卸下锚具,才可方便地下卸拉拔用千斤顶。
4.检测准备。
(1). 根据用户(业主、质监、承包方等)要求,结合工程情况,选定抽样检测点,确定合格拉力值,分组检测的使用方案,以备正确地实施相应的检测任务;
(2). 检测前,必须对拉拔仪进行系统标定、检验、绘制压力(Mpa)— 拉拔力(kN)的对应关系曲线表备查,保证现场检测数据的真实、可靠;
(3). 抽检之前,应对具体操作者作出技术交底,统一检测方法,以便准确完成相应的实际操作;
(4). 经委托方认定后,即可实施具体的锚固力拉拔检测;
(5). 操作人员1名~2名既可。
5. 实施步骤。
(1). 业主监理或委托方代表协同检测方代表选定试测部位,双方认定试测结果和实测方法后,即可对指定检测点实施检测;
(2). 将拉拔千斤顶穿心套住被测杆件,在杆件外露端套上锚具夹环,并装入合适的夹片带住杆件外露部分;
(3). 手动或电动压力泵与拉拔千斤顶进、出油嘴处,用油管进行可靠的连接;
(4). 对压力泵进行缓慢、平稳地手动加压,直至拉拔千斤顶施加在杆件的力达到相应的合格的荷载检测的规定值为止;
(5). .压力稳定后,读出压力表中的压力(MPa)值,拉拔力可由备用表查出对应的(kN)值,即为此时测得的锚固力之值;
(6). 测读完毕后,压力泵即可及时卸压,并随之取下拉拔千斤顶;
(7). 规纳整理分组(一般以三点为一组)测检数据,如实填写检测报告,并及时交至委托方。
四、锚固力试验安全技术措施。
为了保证做锚固力试验人员的作业安全,特制定安全技术措施如下:
1.作业人员必须熟悉和掌握拉力计的操作和安全注意事项,认真检查拉力计的完好状况(压力表是否正常,油量是否充足,油管是否完好,是否有滴、漏、冒液等现象),确保拉力计完好。
2. 作业人员必须严格执行“敲帮问顶”制度,确认作业地点安全后方可开始作业。
3. 作业平台必须安全牢固,如果选择设备作为作业平台,则该设备必须处于闭锁状态。
4. 安装锚杆拉力计时,作业人员应踩稳站牢。使锚杆拉力计的千斤顶轴心与锚杆及锚杆夹具中心线一致,并将三者形成一体,确保安装锚杆夹具将锚杆夹紧后方可进行试验。
5. 拉拔锚杆时,拉拔锚杆下方及两侧严禁站人。
6. 对锚杆拉拔加压应缓慢均匀,直至锚杆松动或压力表读数达到设计力90%为止。防止用力过猛不均匀使的拉力计脱落伤人。
7. 锚杆杆尾径一旦出现缩径时,应及时卸载。
8. 抗拉拔试验后,应及时重新紧螺母。若锚杆因拉拔试验失效,必须在附近及时补打锚杆,加强支护。
五.结束语
钢筋锚固施工完成后,必须对钢筋在墙体内的锚固性能的合格与否作出判断,即对钢筋锚固力的大小是否符合要求进行抽检,从而确定是否可以通过此项施工验收,保证后续工程的及时进行。
参考文献:
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