桥梁索杆内部腐蚀断丝检测方法特点及分析

桥梁索杆检测有人工检测和无损检测两种方式。目前的桥梁索杆检测仍以人工检测为主，其仅能对索杆系统的外观损伤进行检测，无法在不破坏索体防护的前提下对桥梁索杆内部的锈蚀断丝情况进行检查判别，存在以下几点不足：

¨    不足以满足对桥梁索杆腐蚀、断丝进行早期预警和发现的要求。有很多桥梁当发现索体防护的严重破损、或由于桥梁索杆内部严重锈蚀带来的锈胀以鼓包形式反映于PE等防护材料上时才意识到原来早已存在严重的桥梁索杆腐蚀损伤问题。

¨    通过破损检测对桥梁索杆防护系统造成严重损害。人工破损检测通过破坏桥梁索杆PE防护检查索体损伤或打开锚具连接筒、密封圈等检查锚头中桥梁索杆状况，往往由于修复工艺等局限造成了桥梁索杆防护体系尤其是锚头防水系统的损害，反而降低了桥梁索杆耐久性。

¨    难以实现索体全长的全面检测。即使通过破坏桥梁索杆PE防护检查索体损伤，也仅能对局部点进行检查，无法对索体全长的安全隐患进行全面地检测。

¨    人工破损检查费时费力、代价高昂。

为全面深入地了解既有桥梁索杆的内部受力钢丝情况，同时避免人工破损检测对桥梁索杆防护系统造成损伤，对桥梁索杆的锈蚀、断丝进行检测，在检测原理上可以实现的方法有磁致收缩导波检测法、漏磁检测法和弱磁检测法等。

其中，漏磁检测法和弱磁检测法用于桥梁索杆无损检测存在以下几点不足：

¨    两种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锚头区域，导致该区域不可检，同时在索端部位1~1.5m范围为检测盲区；

¨    漏磁检测法传感器吸附在桥梁索杆上传感器与PE间存在较大摩擦，传感器通过提升系统在桥梁索杆行走过程易对PE造成磨损。

目前运用较多的是采用基于磁致伸缩导波的索体损伤无损检测技术和仪器进行桥梁索杆内部无损检测工作。磁致伸缩导波技术检测方法主要用于长距离索体结构的快速检测，特别适用于斜拉索和吊杆的索体和锚固区检测。本技术运用于某斜拉桥斜拉索和某拱桥吊杆无损检测的现场照片如图1所示，其相对于其他无损检测方法的优势在于：

¨    仅在桥面附近的索体段安装激励传感器和接收传感器即可实现全索范围的内部损伤检测；不需全索范围爬索检测；

¨    不需破坏桥梁索杆PE和锚头防护，且不需爬索检测不对PE造成磨损；

¨    索体检测直线距离不小于50m，最长可达200m以上；锚固区检测不小于7米；

¨    全索范围某横断面一旦存在一定量值损伤即可检测发现：能够检测出超过5%的截面金属损失；较理想状态下可检测出2%的截面金属损失。

图1磁致伸缩导波技术运用于桥梁索杆无损检测的现场照片

综上，基于磁致伸缩导波技术无损检测方法与其他检测的差异化如下表1所示：

表1-1 磁致伸缩导波无损检测技术与其他检测方法对比

通过分析可看出基于磁致伸缩导波技术无损检测系列仪器最适用于长距离索体的快速检测，包括斜拉桥、悬索桥索杆的腐蚀、断丝缺陷检测，尤其能够对由于锚固区积水导致高应力条件下的腐蚀缺陷进行有效检测，达到提前发现、提早预防的目的；也可应用于非完全埋入式预应力钢绞线的腐蚀、断丝快速检测。本检测系统在完全不拆除外保护PE、不锈钢护套的条件下实现桥梁索杆的索体和锚固区的快速检测，可为长大桥梁的安全运营和维护提供有力支持。