楚天联发

专职路桥养护医师

全国服务热线 400-870-8043

热门关键词: 桥梁加固桥梁检测支座更换桥检车出租道路与桥梁工程桥梁结构加固

桥隧检测

楚天联发为您盘点几种常见的斜拉索外观检测方法

服务热线:400-870-8043
立即咨询

斜拉桥是二战后出现的新型桥型,由于其外型美观,施工方便和造价经济,现已成为大跨度桥梁的主要桥型。我国现已建大量的斜拉桥和悬索桥,仅近10年内就有超过20余座跨径400m以上的斜拉桥相继建成,更有一批跨径处于世界前列的斜拉桥在建设或筹建中。

缆索结构体系是大跨径桥梁的主要承重构件,其安全性和耐久性对桥梁的正常使用和整体安全是极为重要的。由于缆索结构体系是缆索承重桥梁的生命线,一旦因耐久性和安全性不足出现病害与劣化,其承接能力丧失会导致公路桥梁垮塌的恶性事故,造成恶劣的社会影响和巨大的经济损失。因此,斜拉索外观检测至关重要,定期的检测可以快速发现斜拉索外观病害并及时避免更大损失。接下来是楚天联发小编将根据我司多年来的斜拉索无损检测经验,向大家盘点目前通用的几种斜拉索检测方法做一个简单的介绍:

一、索体损伤检测技术

1.1 人工检测法

长期以来, 人们对于大跨径桥的索体的检测主要采取人工检测, 主要是检查索体是否遭受腐蚀, 各紧固件是否松动, 定期对索体各部件涂刷防护漆, 对已锈蚀的及时除锈, 清查索腐蚀的钢丝数量, 判断其腐蚀程度。对于第三代缆索体系 (PE防护拉索) 目前采用目测方法, 先观测护套的表面, 然后再根据表面的情况确定是否需要打开锚固区或在某些部位凿开护套, 使钢丝外露以了解锈蚀、断丝等情况, 在必要时对部分钢丝取样, 并进行相关的物理和力学试验, 以确定缆索的状态。桥梁缆索结构常规检测的实际操作情况如图1所示。

拉索检测

用常规检测方法主要是根据拉索腐蚀的程度等级来提出是否需要更换此索, 其依据见表1或者根据建设部行业标准《城市桥梁养护技术规范CJJ 99-2003》对缆索的安全性方面提出了定量的指标:以断丝面积2%或钢丝总面积损失10%作为斜拉桥拉索是否需要换索的阈值;对于悬索桥吊杆的更换, 则只规定对“需要更换者”, 应进行力学分析、制定更换方案。

斜拉索外观检测

1.2 磁漏检测法

无损检测对于构件锈蚀、裂纹等缺陷的检测其方法日趋成熟, 在众多的无损检测方法中磁检测原理是最佳的无损检测方法之一。而磁漏法是无损检测的主要手段, 它通过测量被磁化的拉索表面泄露的磁场强度来判定缺陷的大小。一旦拉索的表面有损伤或断丝, 一部分磁场将从拉索中泄露出来, 这一外泄的磁场可被传感器检测。当拉索遇到里面或内部缺陷产生的材料间断时, 磁力线将会发生聚集 (畸变) , 从而引起可被检测的磁漏或磁场变化。

目前此方法广泛应用于钢筋混凝土结构的钢筋定位检测和钢丝绳的检测, 检测钢丝绳商业化磁漏检测仪器。由于斜拉桥拉索及悬索桥吊索外径 (含护套) 可达到甚至超过 200 mm, 因此, 如采用磁漏检测仪器, 则其大尺寸和重量将使得检测时必须借助专用机器人。我国近年也探索了利用爬升机器人检测斜拉桥的拉索。

在国内利用磁漏技术对斜拉索锈蚀、断丝、磨损等检测的研究进行了多年, 从结果看与钢丝绳的检测相比有下述特点:

(1) 缆索一般用防蚀材料包裹, 其端部用浇铸材料锚固。因此, 即使是缆索最外层的断丝, 其距磁敏元件也将有较大距离, 而断丝断口向外扩散的漏磁场强度从断口处向处围呈空间负指数衰减, 因而磁敏元件能够探测到的磁场强度将十分微弱;缆索内层断丝产生的可测磁场因外层钢丝的屏蔽效应而变得更加微弱, 不易检测。

(2) 由于缆索外层包了非透明PE材料, 缆索中断丝 (内层的或外层的) 的检测, 不能直接观测到, 只能依靠仪器作一些定量和定性的分析, 从而判断缺陷在沿缆索轴线方向的位置和所处层次以及在截面上的分布状况等。

根据磁漏技术的特点, 该技术用于斜拉桥拉索及悬索桥吊索在锚固区外的部分的钢丝锈蚀、断丝等检测是可行的, 但对锚固区内的检测将难以进行。

1.3 放射线检测法

采用放射线法可以探测索体的多种损伤, 射线主要包括X射线和γ射线, 放射线法可以检测索体内部损伤和缺陷。X射线的检测原理是:当射线通过被检测物体时, 有缺陷部位与无缺陷部位对射线吸收能力不同, 一般情况是透过有缺陷部位的射线强度高于无缺陷部位射线强度, 因而可以通过检测透过被检物体后的射线强度的差异, 来判断被检物体中是否存在缺陷。放射法不仅可以检测损伤的存在, 还可以以三维空间坐标定位损伤。射线检测装置主要由射线源、胶片和摄相装置组成, 为了屏蔽对人体的辐射, 射线装置往往较大, 但携带式X射线装置可以用于现场拉索的损伤检测。

表面的缺陷也会对底片上的图像有影响, 但通过现场对表面缺陷的观察, 可以剔除图像上表面的缺陷, 较准确地得到索体及锚头内部的断丝以及滑丝等损伤情况。

1.4 超声波测试检测

美日等国曾在上世纪末对采用超声波检测斜拉索锚固区内的钢丝断裂的技术进行了研究, 并应用于美国Cochrane桥。图3所示为在实桥采用超声波检测斜拉索锚固区内钢丝断裂的情况。据报道, 当频率在 5~10 MHz时, 超声波可检测锚固区 2~5 m 长度内缆索的断丝, 显然这项测技术不失为一种选择, 但在检测斜拉桥拉索及锚固系统和悬索桥吊索系统时要使结果理想, 必须事先进行严格标定, 尽管理论上可测定索股的非规则性和断面损失, 但实践中还有较大困难;另一方面, 超声波测试技术对锚固区外缆索的检测仍有较大难度。

超声波测试检测

1.5 磁伸传感技术检测法

磁伸传感技术采用2个磁伸传感器进行测试, 其中1个作为发射器, 另1个作为接收器, 两者均由1个线圈和1个偏磁场构成, 如图4所示。

缆索检测的磁伸传感技术

磁伸技术可用于缆索的断丝、锈蚀和其它原因引起的断面损失的检测。国外已对49丝拉索进行过试验研究, 证实了其有效性。对长为 100 m, 直径 Φ 15 mm 的钢铰线进行的试验表明磁伸传感可检测2%以上的断面损失。但与磁漏传感技术相似对锚固区内的检测仍不易进行。

1.6 电反射技术 电反射技术 (包括电时域反射/ETDR和电频域反射技术/EFDR) :电时域反射系统又称为“闭环”雷达, 并在输电线的检测中广为应用, 同时在岩土工程中亦有应用。电时域反射系统的工作原理是:系统对电缆发送高频电脉冲, 电缆沿线阻抗的非连续和非匹配将会反射部分脉冲, 而系统可将对该反射脉冲进行记录, 并根据阻抗的变化情况分析电缆沿线材料的物理特性。电频域反射技术将反射信号在频域进行处理, 其分析比时域结果将更为简洁和明确, 并更易除去噪声的影响。对斜拉桥拉索及悬索桥吊索进行检测时, 电反射系统可利用缆索本身的钢铰线或平行钢丝索作为电缆, 同时并行布置另一条附件的电缆作为地线, 如图5所示。

缆索电反射检测技术

目前, 产品化的电反射测试系统已能获得缆索断面损失在7%以上的损伤数据, 随着技术的进行, 电反射系统的测试精度还将逐步提高。由美国国家自然科学基金资助的一项相关研究表明, 电反射系统可以准确地区分缆索的表面腐蚀和坑蚀2种不同的损伤及其位置。由此可知电反射系统对于缆索表面锈蚀、坑蚀、断丝等损伤的检测是完整和可行的。经过事先的标定, 电反射系统还可对 (铁磁材料) 缆索的应变进行测量。可见电反射技术是一种适合融入缆索制作的检测技术, 其实施需与缆索生产相结合较为实际, 但这对缆索体热挤PE护套时要求很高, 以现行的挤出工艺和设备则还有不少的技术问题需解决。

此外无损检测还有磁弹性传感器技术;脉冲涡电流技术;非线性声振技术;聚能探地雷达技术等。但这众多的检测技术使用起来都有各自的工况和使用条件, 就缆索检测的工况和使用条件分析, 采用上述哪一种技术检测都不能完全覆盖, 必须复合解决。

湖北楚天联发路桥养护有限公司专注路、桥、隧养护施工多年,经验丰富,欢迎各位来电咨询相关业务。

欢迎来电湖北楚天联发路桥养护有限公司咨询:027-83770898 手机:15327166795(同微信)

楚天联发

主营业务:桥梁支座更换│桥梁同步顶升│桥梁维修加固│桥梁裂缝修补│

│桥梁检测│桥检车出租│桥梁顶推│斜拉桥检测│

版权声明

1、本文为《湖北楚天联发路桥养护有限公司》原创作品。

2、 未经《湖北楚天联发路桥养护有限公司》授权,不得以任何方式加以使用,包括但不限于转载、摘编、复制或建立镜像等,违者必究。

3、版权合作电话:400-886-2117

跟此案例相关的案例 / Related Products

{$RelevantArticle$}
联系楚天联发Contact
市场部:400-870-8043

技术部: 027-83770898

工程部:027-83649225

售后部:15327166795

传 真:027-83886997

Q Q:2669680940

邮箱:chutianlianfa@163.com

地址:武汉市江汉经济开发区江发路38号佐尔美工业园E栋三楼

top
楚天联发

湖北楚天联发路桥养护有限公司 备案号:粤ICP备09123656号1 业务一部电话业务一部:400-870-8043 业务二部:400-886-2117 邮箱 qq2319672363 / 3013425013 地址湖北省武汉市硚口区解放大道235号 技术支持:湖北楚天联发路桥养护有限公司  CNZZ1

扫一扫手机打开网站 扫一扫
手机打开网站