技术简介:无损检测技术是指在不破坏被检测对象的前提下通过各种物理方法对目标的内部和外部进行非接触式测量和评定的一系列技术,具有检测范围广、精度高、实时快速等优点。这些技术利用声波、电磁波、光波等作为介质,通过扫描或图像识别的方式对桥梁结构进行内部和外部评估,能够有效发现构件内部及表面的缺陷和损伤,如细微裂纹、空洞、剥落、腐蚀等缺陷,判断构件的质量状况,评定钢结构桥梁焊缝质量、混凝土构件内部空洞等,为桥梁的维护与修复提供依据。
1、声发射技术
声发射技术是一种动态的无损检测技术。材料或构件在受力过程中产生变形或裂纹时,会以弹性波形式释放出应变能,这种现象称为声发射,通过传感器检测这些声发射信号,可以检测材料内部的缺陷情况
在桥梁检测中,声发射技术可以实时监测桥梁在使用载荷下的损伤积累和扩展过程,判断构件和结构的健康状态。该技术对疲劳载荷下的微裂纹扩展尤其敏感,可以检测出肉眼难以观测的微小裂纹。相较于其他无损检测技术,声发射技术可以提供动态载荷下桥梁损伤演化的实时信息。
声发射检测系统主要由传感器、预放大器、信号采集与分析设备等组成。在桥梁检测过程中,传感器布置在主梁、横梁、斜拉索、主缆等关键部位。随着载荷的增加,传感器可以检测到构件疲劳载荷下裂纹的声发射信号,判断桥梁的内部损伤程度,为桥梁的维修与加固提供依据。
2、磁粉检测技术
磁粉检测技术主要是利用磁性材料在磁场中的漏磁现象,检验钢结构表面及近表面的裂缝、冷焊、夹渣等缺陷,其优势在于无辐射危害、操作简便、成本较低,在保障桥梁结构安全性方面发挥重要作用。检测过程中在被检测对象表面撒布磁粉颗粒,这些颗粒会在磁力线泄漏处聚集,从而清晰地显示出表面或近表面缺陷的位置、大小和形态等信息。此外,磁粉检测技术也可用于桥梁钢结构防腐蚀检测及维修质量检测。
3、渗透检测技术
渗透检测技术主要是利用液体渗透原理检测材料内部缺陷,在桥梁混凝土结构裂缝检测中有广泛应用。
渗透检测技术应用流程如下:
第一,向被检构件表面涂抹渗透液,常用渗透液包括聚苯乙烯、荧光和射线不透明液体等。
第二,利用加压、真空或自然渗透的方式使液体沿裂纹渗入构件内部。
第三,检查液体渗出位置,判断内部裂缝分布情况。
渗透检测技术操作简便,能够在短时间内检验大面积区域,且成本较低,特别适用于桥面板、梁、楼板等混凝土槽体构件的致密性检测,可准确判断构件内部的空洞程度,评价结构承载能力。
4、超声波检测技术
超声波检测技术是利用声波在介质中传播的原理,通过发送,接收超声波信号判断材料内部质量,泛应用于桥梁混凝土结构和钢结构内部缺陷检测。常用的超声波检测方法包括回波法、传输法等超声波检测优点是快速、精确、成本低,可检测构件全貌,且能判断缺陷类型、大小、深度和方位。
在桥梁检测中,超声波技术可有效识别混凝土构件内部空洞、蓄水、坍塌等缺陷,评定构件质量等级,为桥梁评估提供依据。同时,可用于钢结构焊缝、桥梁吊杆、锚栓等部位的内部缺陷检测。
5、涡流检测技术
涡流检测技术是一种基于电磁涡流原理的无损检测方法,广泛应用于桥梁钢结构及焊缝表面、近表面缺陷检测。
涡流检测的基本原理通过相控扫描盘或线圈产生理想均匀的涡流场,当涡流场遇到缺陷时,其分布和密度将发生变化(见图1)。检测仪器通过测量涡流场变化判断材料表层的缺陷情况。
涡流技术操作简便,可用于检测钢结构表面开裂、焊缝未焊透、疏密度差异等缺陷,评价桥梁钢结构的使用状况,判断承载能力,也可对钢材防锈层厚度进行检测。相较于其他方法,涡流检测可更精确地定位钢结构表层的微小缺陷。