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车载雷达检测混凝土桥面板损伤

时间:2018-09-12    来源:    作者:仪多多商城     

混凝土桥面板的健全度评估一般通过桥面板底面和顶面的检测结果进行综合判断,但桥面板顶面通常设有铺装层,因此还需考虑铺装层的状态,过去检测桥面板顶面状态须凿除铺装层后才能得到详细的检测结果。混凝土桥面板的损伤形式有:交通荷载导致的疲劳损伤,防冻剂导致的钢筋腐蚀,以及浮渣、剥落、疏松起砂等。

为提高检测效率,近年来尝试使用雷达来检测评估有铺装层的混凝土桥面板损伤情况。雷达检测的原理是通过仪器设备向对象物体发射电磁波,利用电磁波在不同介质中产生反射波的性质,根据入射波和反射波的传播时间和传播速度检测钢筋的保护层。另外,根据发射的电磁波波段的不同可知道检测深度和分辨率的变化等。利用这些特性,开发了用于检测混凝土结构内部损伤的雷达检测仪。从铺装层表面使用雷达检测桥面板顶面损伤时发现,电磁波反射信号发生紊乱的异常处,是混凝土保护层疏松起砂的位置。

从铺装路面对混凝土桥面板进行无损检测的方法有很多,为提高检测效率和确保高速公路使用者的安全,开发了不需要交通管制,可按50 km/h速度行驶的电磁波雷达检测车。盐分渗透导致桥面板钢筋腐蚀,桥面板保护层上会产生浮渣、剥落、疏松起砂等损伤,将雷达测量深度设定为到达桥面板钢筋附近,距桥面板顶面10 cm。为满足以上性能,雷达设备的参数如下。



为确认雷达检测桥面板损伤的精度,对凿除铺装层后的桥面板顶面进行目视观察和雷达检测,并对两者的检测结果进行比较分析,对雷达检测混凝土桥面板的适用性进行验证。

检测对象为北海道16座高速公路桥梁的钢筋混凝土桥面板(25联945块桥面板),桥面板均使用了30~45年。此次调查的对象桥梁桥面板主要损伤是防冻剂导致的。目视观察检测宽度为行车道的宽度(宽3.5 m),雷达检测宽度限定在行车道2 m宽的范围。

比较检测结果发现,雷达虽然不能100%检测出损伤和健全的部位,但25联945块桥面板中,可检测出具有损伤倾向的桥面板,评价桥面板健全的检测结果具有80%的准确率。

雷达反射信号的数据可通过测量仪器作为图像数据输出,由技术人员来完成图像解析作业。技术人员水平的差异可能导致结果改变。期待今后解析作业可通过图像解析技术或人工智能学习解析等手段客观地评估,以提高解析精度,且省力、高效并降低成本等。




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