橋梁在日常運(yùn)營中承載著各種車輛荷載反復(fù)作用,橋梁的整個(gè)使用過程就是疲勞損傷累計(jì)的過程。橋梁面板作為橋梁的上部結(jié)構(gòu),經(jīng)長期負(fù)荷運(yùn)載和風(fēng)吹日曬雨淋,最容易產(chǎn)生疲勞損傷和性能退化,危及行車安全。準(zhǔn)確地識(shí)別橋面是否損傷,混凝土內(nèi)部缺陷與大小,科學(xué)地評(píng)價(jià)橋面的性能,以求在必要時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的加固措施,這對(duì)整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)營具有十分重要的意義。
隨著技術(shù)發(fā)展,橋梁面板檢測(cè)已由傳統(tǒng)的人工目測(cè)或取芯試驗(yàn),錘擊敲打檢測(cè)發(fā)展到無損檢測(cè)方法。與傳統(tǒng)方法相比,無損方法關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件造成損傷,且擺脫了傳統(tǒng)檢測(cè)方法主觀性強(qiáng)的缺陷。常見的無損檢測(cè)技術(shù)有聲發(fā)射、紅外檢測(cè)、X射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)、回波檢測(cè)等。但這些方法需要一個(gè)點(diǎn),一個(gè)點(diǎn)檢測(cè),檢測(cè)效率低,同時(shí)很難做到整個(gè)橋面全面檢測(cè)。探地雷達(dá)(GPR)技術(shù)能夠快速有效測(cè)定橋面結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的大小、形狀和深度,省時(shí)省力、操作便捷,且覆蓋面廣,但GPR也有一定的局限性,對(duì)于鋼筋混凝土面板,電磁波很難穿透鋼筋網(wǎng)層,此外,更需要操作人員具備豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。
SounDAR測(cè)試系統(tǒng)是一套快速無損自動(dòng)檢測(cè)方法。它可以識(shí)別和量化混凝土內(nèi)部的退化,包括:剝離,層離和開裂等,準(zhǔn)確識(shí)別混凝土橋梁面板和其他結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的位置和大小,從而對(duì)橋梁混凝土面板性能進(jìn)行評(píng)估。
SounDAR測(cè)試系統(tǒng)采用小鋼球或鏈條,連續(xù)敲擊混凝土表面,激發(fā)的彈性波從敲擊點(diǎn)開始傳播到面板底部或缺陷位置,再反射回面板表面,同時(shí)用麥克風(fēng)拾取彈性波響應(yīng)并記錄到高速數(shù)據(jù)采集單元里。采集到的數(shù)據(jù)輸入到一個(gè)革新的計(jì)算程序里,這個(gè)計(jì)算程序可以分析頻率,振幅和相對(duì)能量分布的變化來確定剝離區(qū)位置。這跟人工敲擊和牽引鏈結(jié)合人耳辯聽頻率變化技術(shù)是相似的。
它可以在安裝支架上布置多個(gè)通道,由任何車輛拖拉,在橋梁面板連續(xù)移動(dòng)檢測(cè),單趟覆蓋整個(gè)車道。
SounDAR測(cè)試系統(tǒng)作為SHAP2 R06A實(shí)施方案的一部分,在美國多州通過取芯試驗(yàn)和牽引鏈試驗(yàn)對(duì)比,這種方法被驗(yàn)證。
SounDAR測(cè)試系統(tǒng)還可以配置其他無損檢測(cè)技術(shù),如探地雷達(dá)(GPR)和紅外熱成像系統(tǒng)(IR),但最重要的是高清攝像系統(tǒng)(HRV)。HRV安裝在檢測(cè)車上方,采集圖像形成橋梁面板平面視圖。為了缺陷位置準(zhǔn)確定位,圖像數(shù)據(jù)與SounDAR需要測(cè)距儀同步觸發(fā)采集。分析HRV數(shù)據(jù),可以識(shí)別和量化開裂,熱拌瀝青修補(bǔ),混凝土修補(bǔ),伸縮縫,標(biāo)志線等目標(biāo)。HRV平面視圖圖像可提供現(xiàn)有裂縫和其他橋梁面板表面特征的記錄,是極其有價(jià)值的。
數(shù)據(jù)展示:在橋面高清圖像上,疊加SounDAR數(shù)據(jù)結(jié)果,效果會(huì)更好。