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检测新技术在桥梁中的应用探讨

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检测新技术在桥梁中的应用探讨

摘要:目前我国的钢结构桥梁,主要使用的无损检测技术存在部分缺点,有着明显的适用性和局限性,特别是对钢桥进行最佳无损检测时,仍然有较多的问题需要加以规范和研究。本文就主要从无损检测新技术的应用在钢结构桥梁中进行探讨分析,提高了无损检测技术对钢结构桥梁的检测效果。

关键词:桥梁工程'钢结构'无损检测'新技术

1概述

桥梁用以钢结构模式建造,其优点不止由于其强度高,以及工业化程度高,还具有综合效益好的优势,近几十年以来在国内外,钢结构桥梁得到了迅猛的发展,应用于工业领域较为广泛。而随着钢结构桥梁的不断发展,在某些重点工程中,钢结构桥梁时常发生一些重大的质量事故以及安全事故,因此,钢结构桥梁的质量与安全方面,越来越受到社会大众的广泛关注。钢结构桥梁的可靠性和安全性也备受社会大众广泛重视,而其质量和安全的设计方面,又取决于现场安装、加工制作、原材料等各种因素的制约和影响,尤其是在相处安装和加工制作过程中所进行的工作,更应该重视焊接质量。无损检测就是指在针对目标进行检测时,以不损坏目标对象为前提所进行的检测,以化学或者物理方法进行,借助于先进的设备器材和技术,对目标进行表面和内部的状态、性质、结构进行测试和检测。无损检测总共分为三个阶段,分别是无损评价、无损检测、无损探伤。无损探伤主要是对目标进行发现和探测缺陷部分;无损检测在无损探伤的基础上,对其所有缺陷进行定量、定位和定性;而无损评价对目标进行探测时,却更深刻、更广泛是在前两种无损检测的基础上,对目标进行使用寿命和运行状态的评价。

2钢结构桥梁无损检测新技术的类型

2.1磁粉检测技术

桥梁钢结构中的材料被磁化为具有铁磁性的材料,原则上可以均匀磁力线部分,由于材料中在一些相应构件表面存在着较大的缺陷,经常会存在局部畸变的漏磁场情况,为了对构件表面的缺陷进行检测,在施工过程中,可以在被检测的构件表面施加磁粉,以此在合适的阳光照射条件下,能够有效的找出检测部件表面以及内部隐藏的缺陷。

2.2渗透检测技术

桥梁钢结构存在的主要问题就是其表面的开口缺陷,在被检测构件表面,可以将荧光染料或者色剂等的渗透液施加其中,在色剂或荧光染料的渗透也渗入其中干燥之后,在比较适合的阳光照射下,能充分显示出其缺陷部位的渗透液,此类检测构件表面是否具有高强度的光洁度,若是其表面存在着铁锈、氧化铁表层以及涂料等情况时,则有可能会对其漏检。

2.3涡流检测技术

钢结构桥梁在磁场交变的作用下,其中的金属材料会因为交变磁场而产生涡流,借助于涡流检测技术对其进行检测,可以根据其涡流的大小以及分布状况,检测出金属材料中的线圈的电流变化,并通过其中的电流进行对比,就能够找出近表面以及钢结构材料表面的缺陷,如钢结构桥梁的钢板和钢管等。

2.4射线检测技术

钢结构桥梁中的部件中检测出来的厚度差,用于检测的射线机的射线会在此过程中逐渐衰减和被吸收,根据其中记录介质所表现出不同的射线强度,以及不同钢结构部位所吸收的那些光子数量,在进过安室处理过程之后,其中的黑度将会出现不同的影响,由此就能够检测出构件的缺陷。

2.5超声波检测技术

在钢结构桥梁检测过程中,激励探头在检测的过程中会产生超声波,并在其构件上传播,一旦遇到异常介质,如夹渣和气孔等,其中的一些超声波就会被这些异常介质反射回来,通过进行处理这些反射的超声波,并进行放大入视波屏,其中的缺陷回波就能够很快的找出来。

2.6金属磁记忆检测技术

钢结构桥梁中的铁磁材料,在荷载作用以及地磁场作用环境中,将会产生记忆效应,构件位置的缺陷部位,将产生重新具有慈致伸缩性质,从而形成一种特殊的退磁场,借助金属材料内部和地磁场作用的微观缺陷,以此来评估检测铁磁构件的缺陷和寿命,这是一种相当凑效的无损检测技术。

3某钢结构桥梁无损检测

3.1桥梁的主要结构

某桥梁的结构,采用了世界上非常独特的彩针型结构,其为独塔斜拉桥形式,桥梁总长度1298m,该桥梁的主跨长度最大跨径为136m,该桥梁主塔总长为118m,该桥梁共分为三段,分别是中塔和下塔的受力结构,其上塔部分为主要的装饰结构,该桥梁为特大的重要桥梁工程。该桥梁的主梁采用的结构模式为钢箱梁结构,全宽46.2m,钢箱梁分上下行两幅进行结构布置,单幅钢梁布置的结构为单箱三室截面结构,其中梁高3.6m,通过钢横梁连接上下行两幅钢梁成为整体钢结构。而其中的钢箱梁NI过程大致可以分为几个方面。分别为:带纵横加劲肋板为主体的单元件制造结构模式;钢箱梁节段在现场经过对板单元进行组装而成的结构;将其部件运至桥位后,再进行逐段吊装,最后通过焊接全断面成为整体结构模式。

3.2钢箱粱结构

该桥梁的主梁的结构,采用的是边跨为变桥宽箱梁,单箱多室截面结构,桥宽46.2m至56m,整体梁高3.6m,其中的标准断面所有的顶板厚度为25cm、底板为32cm厚度、腹板为62cm。该桥梁钢结构中的钢箱梁的横隔板与底板、斜底板、顶板的焊接接头为非全熔透角接头,连接梁处的焊接接头为全熔透的角接头;底板和顶板T型焊接、全熔透对接接头;纵隔板与横隔板为角接全熔透焊缝,底板与斜底板为153.50何128.30的角接头,其为全熔透焊缝所示。

3.3索梁锚固结构

该钢结构桥梁采用锚箱式连接方式,使用索梁锚固结构。连接结构设置锚固块,高强螺栓或用焊接的方式将锚固块与主梁腹板连接,锚箱式斜拉索锚固在桥梁锚固梁上。其中的锚箱主要组成部分,是由一块N3板底板和两块N1、N2板承压板组成,而在每块承压板的外侧,又加设上三片N5板加劲板。两承压板之间上下位置间部分,设置U形的N4板加劲板,斜拉索锚固在底板是穿过底板中央圆孔进行的,而且垫板设在底板之上。由斜拉索传来的巨大压力,可以通过经承压板、底板与腹板的连接焊缝进行某种类似于剪力的形式,传递到钢箱梁腹板,这是其中最为关键的传力部分,必须要特别注重,在钢结构桥梁施工过程中必须严格保证焊缝质量。

3.4主塔结构

该桥梁的主塔结构全长130m,桥塔的位置倾斜180,主塔总共分为三段,中塔74m;下塔19m,其具有一定的装饰性结构。该钢结构桥梁中的主塔,作为主塔的重要组成部分中塔,其安装钢管时的环缝、钢管卷接时的纵向对接、T型焊缝在与贯线焊缝横向连接的时候必须要特别注意。其比较特殊的地方,就是相贯线焊缝,在两个支管进行相贯的焊缝间,应当设置钢板。

3.5主塔检测数据

本文对该桥主塔10.A.1进行检测,采用常规超声检测方式以及相控阵检测方式进行,其支管板与主管板厚均为52毫米。采用GB/T11345—89进行常规超声检测标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》。4结语无损检测技术的原理在桥梁钢结构行业中,应根据整体结构性机芯无损检测,而且要根据检测目标的特点等因素进行无损检测时应选用合理的检测方法。对钢结构桥梁进行无损检测,可以对桥体进行安全的判断和评估,对钢结构桥梁具有重要的安全保障。

参考文献

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[3]刘喆,夏叶飞.缺失资料既有桥梁无损检测及承载力评定[J].河南建材,2012(2):48-49.

[4]林涛.基于小波包能量的桥梁结构损伤识别应用研究[J].山西建筑,2011,37(5):172-173.

作者:徐斌 单位:福建省建筑科学研究院

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