详细桥梁状况调查的无损测试

非破坏性测试详细的桥梁条件调查

第二个战略高速公路研究计划（SHRP 2）已确定了各种NDE技术桥甲板的条件调查。这报告这些方法基于它们在四种主要恶化类型的检测和表征中的有效性：分层，混凝土降解，增强腐蚀和垂直开裂。SHRP 2对某些NDT方法的有用综述，例如地面穿透雷达（GPR），冲击回波（IE），超声波表面波（USW），半细胞电势（HCP），电阻率（ER）和链拖动/锤子，用于桥梁甲板评估。

桥梁状况调查中的主要挑战

在大多数桥梁甲板状况调查项目中，要求承包商/顾问提供有关桥梁甲板的以下信息：

• 视觉检查和听起来（学到更多）
• 混凝土甲板的厚度
• 覆盖厚度
• 混凝土切割/锯
• 提取混凝土芯
• 检查钢钢筋和混凝土的条件
• 腐蚀检查和监测
• 抗压强度
• 氯化物含量（钢钢筋水平的氯化物）
• 空气含量

除了腐蚀检查外，半细胞腐蚀电位映射已成为市场标准，在其他区域中，NDT的应用非常有限。以下讨论如何利用不同的NDT方法来提供有关其中一些参数的信息。

视觉检查和链条拖动

链式拖动或锤击声音仍然是最受欢迎的测试之一。他们广泛使用的主要原因是其简单性和成本。无需特殊设备。但是，当背景噪声（来自流量的）太高时，该方法用于检测分层区域的应用可能会受到限制。

该领域的最新发展是使用高级声学传感器以交通速度收集空心声音。为此，地面穿透雷达是另一种有希望的非破坏性替代方案。这些方法的主要优点是它们不需要特殊的交通控制或车道关闭。

混凝土甲板的厚度

通过厚度混凝土芯（完整深度）提取来评估混凝土甲板的总厚度。虽然这对于评估桥甲板的死负荷很重要，但该过程提供了有限的信息。对于不使用桥梁主的桥梁检查，可以使用甲板下方的访问通常受到限制，并且提取完整的深度核心具有挑战性。

作为一种替代性的，无损的测试方法，例如超声波脉冲回声可用于评估桥甲板的厚度。尽管具有密度钢筋间距的区域中测试方法的准确性有限，但中跨度的结果是准确的。影响 - 回声是另一个用于评估混凝土甲板厚度的重要NDT工具。

混凝土覆盖厚度

使用非破坏性测试方法评估混凝土覆盖厚度已经是市场标准。可以在混凝土锯的位置验证测试结果。大多数现代地面穿透雷达设备都可以很好地估计钢筋深度。假设钢筋深度不会随着时间的流逝而变化（除非有重大干预），那么NDT的应用可以大大减少为此目的所需的数量和领域。

具体强度

通常提取混凝土核心以研究混凝土的机械和耐用性能。可以测试核心以提供有关抗压强度的信息。它们也可以测试氯化物含量和空气含量。尽管对于较大的桥甲板，混凝土芯的总数可能非常重要，但其中一些核心进一步研究了强度或氯化物含量。总结了一些混凝土加油的一些最常见的挑战这里。

当涉及混凝土强度时，可以使用组合的NDT方法。组合反弹锤和超声波脉冲速度可以帮助工程师估计混凝土的强度。该方法可以帮助减少为此目的所需的内核数。

混凝土氯化物含量

氯化物和空气含量是目前无法通过NDT确定的唯一测试。但是，使用表面电阻率可以增强我们对桥甲板状况的理解。

腐蚀检查和监测

混凝土桥甲板中的腐蚀检查主要是通过半细胞腐蚀电位调查（ASTM C 876）进行的。半细胞测试提供了有关混凝土桥甲板中腐蚀活性的可能性的宝贵信息。但是，对于环氧涂层的钢筋，带有沥青覆盖的甲板以及带有防水膜的甲板，结果可能尚无定论。

另一个重要的测试可能是腐蚀速率监测。这对于评估桥梁结构的使用寿命非常有用。表面电阻率还可以帮助工程师获取有关混凝土质量的有用信息。

总结说

当前大多数桥梁甲板状况调查中包含的大多数测试都可以替换或补充市场上的市售NDT解决方案。大多数NDT解决方案可以以相同或更高的精度提供结果，同时减少检查时间表，干预结构并减少对关键元素的损害。许多研究人员和工程师的研究已应用于详细的桥梁状况调查。随着传感器技术和无线通信的最新进展，结构健康监测（SHM）对于一般应用，解决方案变得越来越具有成本效益，并且可以在不久的将来帮助工程师和所有者。