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发布时间:2020-05-23 07:24:01

衢州房屋质量XS8MBLkP前言

衢州房屋质量

桥梁索杆体系已被广泛应用于大跨度桥梁,其中包括悬索桥的吊杆,斜拉桥的斜拉索,中承、下承式拱桥的吊杆等。

造成桥梁索杆系统损伤主要为两个方面的原因:自然灾害损伤和拉吊索长期积累损伤。自然灾害损伤主要是指由于大风、洪水、地震和漂浮物撞击等引起的损伤,这些损伤主要通过必要的保护措施加以预防;而长期积累损伤则是指桥梁索杆在长期非平稳荷载的作用下,由于疲劳、腐蚀等因素而引起的点蚀、有效截面积减小及断丝等病害。

由于工作环境恶劣,目前采取的保护措施仍然无法避免桥梁索杆锈蚀、断裂,国内外已经发生过多起索杆内部钢丝锈蚀断裂导致的灾难性破坏事故:

◼1995年海印桥发生拉索断裂

◼2001年南门大桥发生吊杆断裂

◼2011年孔雀河大桥发生吊杆断裂

◼2018年8月14日意大利莫兰迪大桥拉索断裂

◼2019年10月1日台湾南方澳大桥发生吊杆断裂

桥梁索杆不可避免的会发生锈蚀,但由于拉索PE护套的遮挡,无法直观地分析内部钢丝的锈蚀断丝情况。

能否透析未知,实现桥梁索杆内部钢丝锈蚀断丝早期发现和预警?是肯定的!

锈蚀断丝检测技术

01技术对比

目前检测原理上可以有效实现的方法有磁致伸缩导波检测法、漏磁等检测法。

其中,漏磁等检测方法用于桥梁索杆无损检测存在以下几点不足:

漏磁等检测方法需全索范围爬索检测,有彩灯等干扰时不可检;

由于传感器无法到达桥面以下等区域,导致该区域不可检,为检测盲区;

传感器需过提升系统在桥梁索杆行走,传感器与PE间存在较大摩擦力,行走过程易对PE和缠绕线造成损伤;

漏磁检测法需卷扬机以及定滑轮组等牵引提升,工作开展难度大,且效率较低。

漏磁检测技术现场作业照片

磁致伸缩导波技术适用于斜拉桥拉索、拱桥吊杆、悬索桥吊杆和主缆分缆段的钢丝锈蚀断丝缺陷检测。

磁致伸缩无损检测技术相对于漏磁等检测方法的优势在于:

无损先进:采用桥梁索杆内部锈蚀断丝磁致伸缩导波无损检测技术取代了人工进行损伤破损检查所需的大量工作,并避免了破损检测对桥梁索杆防护系统造成的严重损害;且因该技术不需全索范围爬索检测不对PE造成磨损,大大提高了检测效果和检测技术水平。

简便高效:磁致伸缩导波无损检测技术不需要爬索检测,仅在桥面附近的索体段安装相关传感器即可实现全索范围(包括锚固区域索体)的内部锈蚀断丝检测。

准确高精:通过在无损检测确定的锈蚀断丝位置进行局部PE开窗验证,分析可判断检测系统较理想状态下可检测出2%以下的截面金属损失,满足对桥梁索杆内部锈蚀断丝进行早期预警和发现的要求,有效防止桥梁索杆的不及时维护或换索,同时防止盲目的换索工作带来的经济损失。

无扰交通:磁致伸缩导波无损检测技术实现在不封闭交通下的桥梁索杆内部锈蚀断丝检测,可减少交通封闭带来的经济损失。

磁至伸缩无损检测现场作业照片

02 磁致伸缩导波无损检测技术介绍

磁致伸缩导波检测原理的基础是磁致伸缩效应。首先将激励传感器和接收传感器安装在待测构件上,利用便携计算机控制信号发生单元产生特定频率正弦波信号。正弦波信号传输到激励传感器,通过磁致伸缩效应在待测构件中产生弹性波,接收传感器利用逆磁致伸缩效应将弹性波信号转换为电信号,经其中的A/D转换器后进入计算机,经计算机处理后得到构件的检测结果。

磁致伸缩导波无损检测系统图

整个检测系统由主机、激励传感器、接收传感器和前置放大器组成,通过弹性波激励和接收,实现构件的检测。

磁致伸缩导波检测设备《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011),对悬索桥的拉索,斜拉桥的拉索,中承、下承式拱桥的拉索等内部锈蚀断丝的检测及评定标准做了初步的规定;《无损检测磁致伸缩超声导波检测方法》(GB/T 28704-2012)对磁致伸缩导波检测技术的应用进行了一定的规定。桥梁索杆磁致伸缩导波内部缺陷检测评定目前主要结合GB/T 28704-2012的要求进行评价。

磁致伸缩导波数据分析界面

检测信号经分析存在异常的,根据业主的要求,可通过开窗方式进行验证。

检测异常的索内发现大量积水

检测异常的索内发现严重锈蚀

通过信号智能分析,建立各个拉索锈蚀状态评估指标,准确分辨内部钢丝不同的锈蚀情况。

通过无损检测结合开窗验证的方法,全面掌握桥梁拉索结构的健康状况,可及早处理桥梁拉索存在的一些隐患问题,减小换索发生的几率,并形成桥梁详细档案资料,确保桥梁的安全运营。

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结语

磁致伸缩导波无损检测可精准掌握斜拉索、吊杆等的内部锈蚀断丝情况,并可实现桥面以下等设备硬件不可达区域的远距离检测。

已在润扬大桥、舟山连岛桥梁、四渡河特大桥、清江大桥、青林湾大桥、温州大桥、海印大桥、鹤洞大桥、解放大桥、番禺大桥、涪陵长江大桥、兰旗松花江大桥、攀枝花倮倮大桥等数十座桥梁进行成功运用,为索体系桥梁的安全运营提供了有力保障。

索杆体系磁致伸缩导波无损检测的技术就简单交流到这里,如果大家对其中内容感兴趣可以跟我们联系(微信手机:17728195516),咱们进一步交流。

关于作者

衢州房屋质量

林阳子,哈哈哈博士

本硕博均就读于哈尔滨工业大学,桥梁与隧道工程专业

教授级高级工程师,一级注册结构工程师

广东省公路工程师,交通部检测工程师

十余年磨一剑,专注索桥检修

出版《桥梁索体系特殊检测及维修加固技术》专著;

完成桥索检修相关省部级科研项目多项,获中国公路学会科学技术奖等多项;

开发出爬索机器人、锈蚀断丝检测系统等先进设备并获相关专利多项;

完成上百座索体系桥梁的特殊检测和维修加固工程项目。

转载自:索桥检修林博士

广东智弘检测鉴定有限公司

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