本發(fā)明涉及了一種鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝脫空病害快速檢測方法，屬于橋梁檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鋼橋面鋪裝目前是一個世界性難題。正交異性鋼橋面板由于柔度較大，在行車荷載、風(fēng)載、溫度變化等因素的作用下，鋪裝層的受力和變形十分復(fù)雜，與常規(guī)道路結(jié)構(gòu)鋪裝及其路基、基層的結(jié)構(gòu)支撐相比，鋼橋面鋪裝變形量大，各種因素易產(chǎn)生振動和變形；受力不利，易形成負(fù)彎矩；鋼板與瀝青鋪裝層間粘結(jié)困難，層間剪切應(yīng)力很大；因而，其橋面鋪裝更容易出現(xiàn)脫空等早期病害。由于鋼橋面鋪裝一般是交通要道，交通量繁重，且沒有與之替代的其他選擇，對其病害的修復(fù)通常要快或不斷交。而脫空病害一旦出現(xiàn)，必然快速發(fā)展成更大范圍的更難以快速修復(fù)的坑槽、坑洞。因此，及時地檢測出脫空病害并加以處治是目前亟待解決的問題。

目前，關(guān)于鋼橋面鋪裝的脫空檢測方法領(lǐng)域基本空白一直處于無檢測手段狀況。在瀝青路面領(lǐng)域多采用落錘式彎沉儀(FWD)和探地雷達(dá)(GPR)技術(shù)來檢測層間脫空。FWD對路面結(jié)構(gòu)沖擊力較大，若用于鋼橋面鋪裝會可能對橋梁結(jié)構(gòu)造成破壞，因而，F(xiàn)WD技術(shù)不適宜用于鋼橋面鋪裝脫空檢測。GPR可用于混凝土橋面鋪裝、路面等的層間檢測。國內(nèi)進(jìn)行過采用探地雷達(dá)檢測鋼橋面鋪裝層間脫空的探索。經(jīng)過多次的實(shí)踐應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)鋼板對雷達(dá)發(fā)射出的高頻電磁波具有高強(qiáng)的反射干擾作用，幾乎達(dá)到100％的完全反射，因此很難適用于鋼橋面鋪裝的脫空檢測。有學(xué)者研究采用機(jī)械波對鋼橋面鋪裝進(jìn)行脫空檢測，雖然原理可行，但其檢測效率過低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝脫空病害快速檢測方法，該檢測方法實(shí)現(xiàn)了鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝脫空病害的無損、高效、準(zhǔn)確的檢測。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝脫空病害快速檢測方法，包括如下步驟：

(1)在橋梁跨中檢修道架設(shè)定位基站，與高精度定位裝置、紅外熱像儀建立連接；

(2)采用天然砂機(jī)械拋丸清潔鋪裝表面；

(3)采用紅外熱像儀垂直于鋪裝表面對檢測區(qū)域進(jìn)行熱圖像俯視掃描，識別溫度異常區(qū)域；

(4)計算溫度異常區(qū)域溫度對比度Z，初步判定溫度異常區(qū)域是否存在脫空；其中，溫度對照度Z的計算公式如下：

式中，——溫度異常區(qū)域內(nèi)的平均溫度

——溫度正常區(qū)域內(nèi)平均溫度；

σ₀——溫度正常區(qū)域內(nèi)的溫度標(biāo)準(zhǔn)差；

當(dāng)Z小于閾值2時，則該溫度異常區(qū)域無脫空；當(dāng)Z大于閾值2時，則該溫度異常區(qū)域存在脫空；

(5)采用回彈測試儀分別檢測溫度異常區(qū)域和溫度正常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值，計算回彈值差異比U，判定環(huán)氧瀝青鋪裝溫度異常區(qū)域是否存在脫空以及脫空程度，其中，回彈值差異比U計算公式如下：

式中，U—溫度異常區(qū)域和溫度正常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值差異比；

S—溫度異常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值；

S(T)—溫度異常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值溫度修正值，按下式計算：

S(T)＝-0.5(T-25)

T—溫度異常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝溫度；

S₀—溫度正常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值；

S₀(T₀)—溫度正常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值溫度修正值，按下式計算：

S₀(T₀)＝-0.6(T₀-25)

T₀—溫度正常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值。

當(dāng)U小于第一閾值0.1時，則該可疑區(qū)域無脫空；當(dāng)U大于第一閾值0.1且小于第二閾值0.3時，則該可疑區(qū)域為輕度脫空；當(dāng)U大于第二閾值0.3，則該可疑區(qū)域為重度脫空。

前述的一種鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝脫空病害快速檢測方法，其特征在于：所述高精度定位裝置安裝于所述紅外熱像儀上，并與所述定位基站采用GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊，所述紅外熱像儀和高精度定位裝置通過無線WIFI與PC端局域網(wǎng)連接，所述回彈測試儀檢測數(shù)據(jù)手動輸入PC端。

前述的一種鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝脫空病害快速檢測方法，其特征在于：所述定位基站和高精度定位裝置通過GPS衛(wèi)星與省測繪部門CORS網(wǎng)絡(luò)聯(lián)測統(tǒng)一坐標(biāo)，確保坐標(biāo)的絕對準(zhǔn)確。

本發(fā)明的有益效果是：通過溫度對照度初步判定異常區(qū)域是否存在脫空，再通過回彈測試儀分別檢測溫度異常區(qū)域和溫度正常區(qū)域的環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值，通過回彈值差異比進(jìn)一步判定是否存在脫空和脫空程度，并對確定脫空區(qū)域，高精度定位裝置可自動定位并記錄其位置，實(shí)現(xiàn)了鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝脫空病害的無損、高效、準(zhǔn)確的檢測。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝脫空病害快速檢測方法原理示意圖；

圖中，1、紅外熱像儀；2、高精度定位裝置；3、定位基站；4、GPS衛(wèi)星；5、PC端；6、回彈測試儀。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝脫空病害快速檢測方法，包括以下步驟：

(1)選擇天氣晴朗的日子進(jìn)行檢測，在上午10:00前封閉檢測車道；

(2)在橋梁跨中檢修道架設(shè)定位基站3，與高精度定位裝置2、紅外熱像儀1建立連接；并通過GPS衛(wèi)星4與省測繪部門CORS網(wǎng)絡(luò)聯(lián)測統(tǒng)一坐標(biāo)，確保坐標(biāo)的絕對準(zhǔn)確；

(3)對檢測區(qū)域采用天然砂機(jī)械拋丸清潔鋪裝表面工作；

(4)采用紅外熱像儀垂直于鋪裝表面對檢測區(qū)域進(jìn)行熱圖像俯視掃描，識別溫度異常區(qū)域，對照典型圖譜進(jìn)行判別；若溫度異常區(qū)域符合典型圖譜，則判定該區(qū)域存在脫空病害；若不符合，則需計算溫度異常區(qū)域溫度對比度Z，通過溫度對比度Z初步判定溫度異常區(qū)域是否存在脫空；

(5)計算溫度異常區(qū)域溫度對比度Z，初步判定溫度異常區(qū)域是否存在脫空；其中，溫度對照度Z的計算公式如下：

式中，——溫度異常區(qū)域內(nèi)的平均溫度

——溫度正常區(qū)域內(nèi)平均溫度；

σ₀——溫度正常區(qū)域內(nèi)的溫度標(biāo)準(zhǔn)差；

當(dāng)Z小于閾值2時，則該溫度異常區(qū)域無脫空；當(dāng)Z大于閾值2時，則該溫度異常區(qū)域存在脫空；

(6)采用回彈測試儀分別檢測溫度異常區(qū)域和溫度正常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值，計算回彈值差異比U，判定環(huán)氧瀝青鋪裝溫度異常區(qū)域是否存在脫空以及脫空程度，其中，回彈值差異比U計算公式如下：

式中，U—溫度異常區(qū)域和溫度正常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值差異比；

S—溫度異常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值；

S(T)—溫度異常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值溫度修正值，按下式計算：

S(T)＝-0.5(T-25)

T—溫度異常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝溫度；

S₀—溫度正常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值；

S₀(T₀)—溫度正常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值溫度修正值，按下式計算：

S₀(T₀)＝-0.6(T₀-25)

T₀—溫度正常區(qū)域環(huán)氧瀝青鋪裝回彈值。

當(dāng)U小于第一閾值0.1時，則該可疑區(qū)域無脫空；當(dāng)U大于第一閾值0.1且小于第二閾值0.3時，則該可疑區(qū)域為輕度脫空；當(dāng)U大于第二閾值0.3，則該可疑區(qū)域為重度脫空。

本實(shí)施例中，所述高精度定位裝置安裝于所述紅外熱像儀上，并與所述定位基站采用GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊，所述紅外熱像儀和高精度定位裝置通過無線WIFI與PC端局域網(wǎng)連接，所述回彈測試儀檢測數(shù)據(jù)手動輸入PC端。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝脫空病害快速檢測方法，該檢測方法實(shí)現(xiàn)了鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝脫空病害的無損、高效、準(zhǔn)確的檢測。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界。