桥梁混凝土面板性能快速无损检测最新方法!
发布时间:2018-10-11
 
 


桥梁在日常运营中承载着各种车辆荷载反复作用,桥梁的整个使用过程就是疲劳损伤累计的过程。桥梁面板作为桥梁的上部结构,经长期负荷运载和风吹日晒雨淋,最容易产生疲劳损伤和性能退化,危及行车安全。准确地识别桥面是否损伤,混凝土内部缺陷与大小,科学地评价桥面的性能,以求在必要时进行相应的加固措施,这对整个桥梁结构的安全运营具有十分重要的意义。

 

 

 

随着技术发展,桥梁面板检测已由传统的人工目测或取芯试验,锤击敲打检测发展到无损检测方法。与传统方法相比,无损方法关键优势在于不会对结构或构件造成损伤,且摆脱了传统检测方法主观性强的缺陷。常见的无损检测技术有声发射、红外检测、X射线检测、超声检测、回波检测等。但这些方法需要一个点,一个点检测,检测效率低,同时很难做到整个桥面全面检测。探地雷达(GPR)技术能够快速有效测定桥面结构内部缺陷的大小、形状和深度,省时省力、操作便捷,且覆盖面广,但GPR也有一定的局限性,对于钢筋混凝土面板,电磁波很难穿透钢筋网层,此外,更需要操作人员具备丰富的工程经验。

 


SounDAR测试系统是一套快速无损自动检测方法。它可以识别和量化混凝土内部的退化,包括:剥离,层离和开裂等,准确识别混凝土桥梁面板和其他结构内部缺陷的位置和大小,从而对桥梁混凝土面板性能进行评估。

SounDAR测试系统采用小钢球或链条,连续敲击混凝土表面,激发的弹性波从敲击点开始传播到面板底部或缺陷位置,再反射回面板表面,同时用麦克风拾取弹性波响应并记录到高速数据采集单元里。采集到的数据输入到一个革新的计算程序里,这个计算程序可以分析频率,振幅和相对能量分布的变化来确定剥离区位置。这跟人工敲击和牵引链结合人耳辩听频率变化技术是相似的。
 


它可以在安装支架上布置多个通道,由任何车辆拖拉,在桥梁面板连续移动检测,单趟覆盖整个车道。

 

 

SounDAR测试系统作为SHAP2 R06A实施方案的一部分,在美国多州通过取芯试验和牵引链试验对比,这种方法被验证。

 

SounDAR测试系统还可以配置其他无损检测技术,如探地雷达(GPR)和红外热成像系统(IR),但最重要的是高清摄像系统(HRV)。HRV安装在检测车上方,采集图像形成桥梁面板平面视图。为了缺陷位置准确定位,图像数据与SounDAR需要测距仪同步触发采集。分析HRV数据,可以识别和量化开裂,热拌沥青修补,混凝土修补,伸缩缝,标志线等目标。HRV平面视图图像可提供现有裂缝和其他桥梁面板表面特征的记录,是极其有价值的。
 

 


数据展示:在桥面高清图像上,叠加SounDAR数据结果,效果会更好。

 

图1.高清视频图片

 

图2.平面图显示剥离,修补,裂缝,伸缩缝和标志线

 

图3.带有高清图像平面图显示的剥离,修补,裂缝,伸缩缝和标志线

 

图4. SounDAR数据提供混凝土退化严重程度的等高线图

 

 

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