檢測新技術(shù)在橋梁中的應(yīng)用探討

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摘要:目前我國的鋼結(jié)構(gòu)橋梁，主要使用的無損檢測技術(shù)存在部分缺點，有著明顯的適用性和局限性，特別是對鋼橋進(jìn)行最佳無損檢測時，仍然有較多的問題需要加以規(guī)范和研究。本文就主要從無損檢測新技術(shù)的應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)橋梁中進(jìn)行探討分析，提高了無損檢測技術(shù)對鋼結(jié)構(gòu)橋梁的檢測效果。

關(guān)鍵詞:橋梁工程'鋼結(jié)構(gòu)'無損檢測'新技術(shù)

1概述

橋梁用以鋼結(jié)構(gòu)模式建造，其優(yōu)點不止由于其強(qiáng)度高，以及工業(yè)化程度高，還具有綜合效益好的優(yōu)勢，近幾十年以來在國內(nèi)外，鋼結(jié)構(gòu)橋梁得到了迅猛的發(fā)展，應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域較為廣泛。而隨著鋼結(jié)構(gòu)橋梁的不斷發(fā)展，在某些重點工程中，鋼結(jié)構(gòu)橋梁時常發(fā)生一些重大的質(zhì)量事故以及安全事故，因此，鋼結(jié)構(gòu)橋梁的質(zhì)量與安全方面，越來越受到社會大眾的廣泛關(guān)注。鋼結(jié)構(gòu)橋梁的可靠性和安全性也備受社會大眾廣泛重視，而其質(zhì)量和安全的設(shè)計方面，又取決于現(xiàn)場安裝、加工制作、原材料等各種因素的制約和影響，尤其是在相處安裝和加工制作過程中所進(jìn)行的工作，更應(yīng)該重視焊接質(zhì)量。無損檢測就是指在針對目標(biāo)進(jìn)行檢測時，以不損壞目標(biāo)對象為前提所進(jìn)行的檢測，以化學(xué)或者物理方法進(jìn)行，借助于先進(jìn)的設(shè)備器材和技術(shù)，對目標(biāo)進(jìn)行表面和內(nèi)部的狀態(tài)、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試和檢測。無損檢測總共分為三個階段，分別是無損評價、無損檢測、無損探傷。無損探傷主要是對目標(biāo)進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和探測缺陷部分;無損檢測在無損探傷的基礎(chǔ)上，對其所有缺陷進(jìn)行定量、定位和定性;而無損評價對目標(biāo)進(jìn)行探測時，卻更深刻、更廣泛是在前兩種無損檢測的基礎(chǔ)上，對目標(biāo)進(jìn)行使用壽命和運行狀態(tài)的評價。

2鋼結(jié)構(gòu)橋梁無損檢測新技術(shù)的類型

2．1磁粉檢測技術(shù)

橋梁鋼結(jié)構(gòu)中的材料被磁化為具有鐵磁性的材料，原則上可以均勻磁力線部分，由于材料中在一些相應(yīng)構(gòu)件表面存在著較大的缺陷，經(jīng)常會存在局部畸變的漏磁場情況，為了對構(gòu)件表面的缺陷進(jìn)行檢測，在施工過程中，可以在被檢測的構(gòu)件表面施加磁粉，以此在合適的陽光照射條件下，能夠有效的找出檢測部件表面以及內(nèi)部隱藏的缺陷。

2．2滲透檢測技術(shù)

橋梁鋼結(jié)構(gòu)存在的主要問題就是其表面的開口缺陷，在被檢測構(gòu)件表面，可以將熒光染料或者色劑等的滲透液施加其中，在色劑或熒光染料的滲透也滲入其中干燥之后，在比較適合的陽光照射下，能充分顯示出其缺陷部位的滲透液，此類檢測構(gòu)件表面是否具有高強(qiáng)度的光潔度，若是其表面存在著鐵銹、氧化鐵表層以及涂料等情況時，則有可能會對其漏檢。

2．3渦流檢測技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)橋梁在磁場交變的作用下，其中的金屬材料會因為交變磁場而產(chǎn)生渦流，借助于渦流檢測技術(shù)對其進(jìn)行檢測，可以根據(jù)其渦流的大小以及分布狀況，檢測出金屬材料中的線圈的電流變化，并通過其中的電流進(jìn)行對比，就能夠找出近表面以及鋼結(jié)構(gòu)材料表面的缺陷，如鋼結(jié)構(gòu)橋梁的鋼板和鋼管等。

2．4射線檢測技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)橋梁中的部件中檢測出來的厚度差，用于檢測的射線機(jī)的射線會在此過程中逐漸衰減和被吸收，根據(jù)其中記錄介質(zhì)所表現(xiàn)出不同的射線強(qiáng)度，以及不同鋼結(jié)構(gòu)部位所吸收的那些光子數(shù)量，在進(jìn)過安室處理過程之后，其中的黑度將會出現(xiàn)不同的影響，由此就能夠檢測出構(gòu)件的缺陷。

2．5超聲波檢測技術(shù)

在鋼結(jié)構(gòu)橋梁檢測過程中，激勵探頭在檢測的過程中會產(chǎn)生超聲波，并在其構(gòu)件上傳播，一旦遇到異常介質(zhì)，如夾渣和氣孔等，其中的一些超聲波就會被這些異常介質(zhì)反射回來，通過進(jìn)行處理這些反射的超聲波，并進(jìn)行放大入視波屏，其中的缺陷回波就能夠很快的找出來。

2.6金屬磁記憶檢測技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)橋梁中的鐵磁材料，在荷載作用以及地磁場作用環(huán)境中，將會產(chǎn)生記憶效應(yīng)，構(gòu)件位置的缺陷部位，將產(chǎn)生重新具有慈致伸縮性質(zhì)，從而形成一種特殊的退磁場，借助金屬材料內(nèi)部和地磁場作用的微觀缺陷，以此來評估檢測鐵磁構(gòu)件的缺陷和壽命，這是一種相當(dāng)湊效的無損檢測技術(shù)。

3某鋼結(jié)構(gòu)橋梁無損檢測

3．1橋梁的主要結(jié)構(gòu)

某橋梁的結(jié)構(gòu)，采用了世界上非常獨特的彩針型結(jié)構(gòu)，其為獨塔斜拉橋形式，橋梁總長度1298m，該橋梁的主跨長度最大跨徑為136m，該橋梁主塔總長為118m，該橋梁共分為三段，分別是中塔和下塔的受力結(jié)構(gòu)，其上塔部分為主要的裝飾結(jié)構(gòu)，該橋梁為特大的重要橋梁工程。該橋梁的主梁采用的結(jié)構(gòu)模式為鋼箱梁結(jié)構(gòu)，全寬46.2m，鋼箱梁分上下行兩幅進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置，單幅鋼梁布置的結(jié)構(gòu)為單箱三室截面結(jié)構(gòu)，其中梁高3.6m，通過鋼橫梁連接上下行兩幅鋼梁成為整體鋼結(jié)構(gòu)。而其中的鋼箱梁NI過程大致可以分為幾個方面。分別為:帶縱橫加勁肋板為主體的單元件制造結(jié)構(gòu)模式;鋼箱梁節(jié)段在現(xiàn)場經(jīng)過對板單元進(jìn)行組裝而成的結(jié)構(gòu);將其部件運至橋位后，再進(jìn)行逐段吊裝，最后通過焊接全斷面成為整體結(jié)構(gòu)模式。

3．2鋼箱粱結(jié)構(gòu)

該橋梁的主梁的結(jié)構(gòu)，采用的是邊跨為變橋?qū)捪淞?，單箱多室截面結(jié)構(gòu)，橋?qū)?6.2m至56m，整體梁高3.6m，其中的標(biāo)準(zhǔn)斷面所有的頂板厚度為25cm、底板為32cm厚度、腹板為62cm。該橋梁鋼結(jié)構(gòu)中的鋼箱梁的橫隔板與底板、斜底板、頂板的焊接接頭為非全熔透角接頭，連接梁處的焊接接頭為全熔透的角接頭;底板和頂板T型焊接、全熔透對接接頭;縱隔板與橫隔板為角接全熔透焊縫，底板與斜底板為153.50何128.30的角接頭，其為全熔透焊縫所示。

3．3索梁錨固結(jié)構(gòu)

該鋼結(jié)構(gòu)橋梁采用錨箱式連接方式，使用索梁錨固結(jié)構(gòu)。連接結(jié)構(gòu)設(shè)置錨固塊，高強(qiáng)螺栓或用焊接的方式將錨固塊與主梁腹板連接，錨箱式斜拉索錨固在橋梁錨固梁上。其中的錨箱主要組成部分，是由一塊N3板底板和兩塊N1、N2板承壓板組成，而在每塊承壓板的外側(cè)，又加設(shè)上三片N5板加勁板。兩承壓板之間上下位置間部分，設(shè)置U形的N4板加勁板，斜拉索錨固在底板是穿過底板中央圓孔進(jìn)行的，而且墊板設(shè)在底板之上。由斜拉索傳來的巨大壓力，可以通過經(jīng)承壓板、底板與腹板的連接焊縫進(jìn)行某種類似于剪力的形式，傳遞到鋼箱梁腹板，這是其中最為關(guān)鍵的傳力部分，必須要特別注重，在鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工過程中必須嚴(yán)格保證焊縫質(zhì)量。

3．4主塔結(jié)構(gòu)

該橋梁的主塔結(jié)構(gòu)全長130m，橋塔的位置傾斜180，主塔總共分為三段，中塔74m;下塔19m，其具有一定的裝飾性結(jié)構(gòu)。該鋼結(jié)構(gòu)橋梁中的主塔，作為主塔的重要組成部分中塔，其安裝鋼管時的環(huán)縫、鋼管卷接時的縱向?qū)?、T型焊縫在與貫線焊縫橫向連接的時候必須要特別注意。其比較特殊的地方，就是相貫線焊縫，在兩個支管進(jìn)行相貫的焊縫間，應(yīng)當(dāng)設(shè)置鋼板。

3．5主塔檢測數(shù)據(jù)

本文對該橋主塔10．A．1進(jìn)行檢測，采用常規(guī)超聲檢測方式以及相控陣檢測方式進(jìn)行，其支管板與主管板厚均為52毫米。采用GB/T11345—89進(jìn)行常規(guī)超聲檢測標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》。4結(jié)語無損檢測技術(shù)的原理在橋梁鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)中，應(yīng)根據(jù)整體結(jié)構(gòu)性機(jī)芯無損檢測，而且要根據(jù)檢測目標(biāo)的特點等因素進(jìn)行無損檢測時應(yīng)選用合理的檢測方法。對鋼結(jié)構(gòu)橋梁進(jìn)行無損檢測，可以對橋體進(jìn)行安全的判斷和評估，對鋼結(jié)構(gòu)橋梁具有重要的安全保障。

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作者:徐斌 單位:福建省建筑科學(xué)研究院