橋梁拉索的作用是什么？

為何要對拉索進行檢測？

如何快速有效地檢測出拉索內(nèi)部鋼絲的缺陷？

3月9日晚

中央電視臺科教頻道（CCTV-10）

《實驗現(xiàn)場》欄目

聚焦中鐵大橋科學研究院

揭秘拉索檢測技術(shù)

拉索的作用是什么？

橋梁是一個國家科技水平的重要體現(xiàn)，如今，港珠澳大橋、滬蘇通大橋、楊泗港大橋、朝天門大橋等一大批世界級橋梁跨越江河湖海和深溝峽谷，讓天塹變?yōu)橥ㄍ?，向世界展示著中國建造的非凡實力?/p>

在這些眾多的橋梁里，大跨度斜拉橋、懸索橋和拱橋是一道道最亮麗的風景線。在這些橋梁中，都會大量使用纜索。

纜索是關(guān)鍵的受力構(gòu)件，直接承擔橋面荷載，它們的損傷或斷裂會直接影響橋梁的承載力，嚴重時會導(dǎo)致橋梁坍塌。因此，確保纜索的安全，對橋梁的安全至關(guān)重要。

中鐵大橋科學研究院主要從事橋梁建造的研究工作，其中，對橋梁拉索安全性的檢測是一個重要方向。

為何要對拉索進行檢測？

斜拉索或吊索是由高強度鋼絲制成的，橋梁建成后，由于長期荷載會引起拉索的疲勞以及強度破壞，同時，風雨侵蝕、陽光輻射以及大氣中的水分、鹽分和氧氣，都會對拉索產(chǎn)生不利影響。

一般來說，當鋼絲的斷絲率大于5%時就需要更換。傳統(tǒng)檢測方法主要是人工目視檢查和使用光學設(shè)備進行表面檢測。如果發(fā)現(xiàn)表面有損傷，再切開外表皮檢查內(nèi)部情況，但這種方法無法檢測纜索內(nèi)部深層鋼絲的斷絲，因為斜拉橋和大跨度拱橋使用的纜索都是由多根鍍鋅高強度鋼絲組成，而大跨度懸索橋的主纜更是由上萬根鍍鋅高強度鋼絲組成，鋼絲先編制平行綱絲束，每束有數(shù)十根細鋼絲，主纜架設(shè)時，先將上百股預(yù)制平行鋼絲束編排成六角形截面，再擠成圓形。在長期受力狀以及可能進入纜索內(nèi)部的腐蝕介質(zhì)作用下，纜索內(nèi)部的鋼絲會產(chǎn)生斷絲。

如何對拉索進行精準檢測？

為了有效檢測出纜索內(nèi)部鋼絲的缺陷，科研人員研發(fā)了一種漏磁檢測技術(shù)。

漏磁檢測是指鐵磁材料被磁化后，當材料表面存在缺陷時，會導(dǎo)致磁導(dǎo)率發(fā)生變化，由于缺陷的磁導(dǎo)率很小，磁阻很大，使磁路中的磁通量發(fā)生畸變，磁感應(yīng)線流向會發(fā)生變化，其中有部分磁通量會泄漏到材料表面上空，通過空氣繞過缺陷再進入材料，于是就在材料表面形成了漏磁場，這樣通過檢測材料周圍漏磁場的變化，就能推斷其內(nèi)部缺陷。

經(jīng)過開窗檢測，磁漏儀能準確定位病害鋼絲部位，并且對不同病害程度也能在儀器上有明顯表征，實際檢測中并無錯檢和漏檢，證明了這一方法合理有效。

未來，將磁漏儀集成到遙控的纜索機器人上，就可以在不破損纜索外表層的情況下，準確定位內(nèi)部鋼絲病害點，這能有力確保橋梁的結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定運行。

中鐵大橋科學研究院有限公司（簡稱橋科院）是中國唯一以橋梁科研為主業(yè)的國家高新技術(shù)企業(yè)，是中國中鐵大橋局科技創(chuàng)新的重要力量。公司代管中鐵橋研科技有限公司、武漢橋梁建筑工程監(jiān)理有限公司，建設(shè)有橋梁智能與綠色建造全國重點實驗室、湖北省智慧橋梁與隧道產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心，形成了集科學研究、試驗檢測、監(jiān)理咨詢、產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)“四位一體”協(xié)同發(fā)展的高科技企業(yè)。橋科院還主辦《橋梁建設(shè)》和《世界橋梁》兩大專業(yè)期刊。

多年來，橋科院始終站在橋梁技術(shù)的最前沿，致力于解決橋梁建設(shè)中的重大技術(shù)難題，服務(wù)橋梁全壽命周期的健康與安全，緊貼橋梁工程實際，專注大跨度復(fù)雜結(jié)構(gòu)的橋梁科研已完成科研項目3000余項，獲得了17項國家級科技獎項，69項省部級以上科技獎項，擁有7項國際專利、540余項國家專利、111余項軟件著作權(quán)，榮獲中國企業(yè)商業(yè)信用AAA級企業(yè)、中央企業(yè)先進集體、湖北省最佳文明單位等多項榮譽。

優(yōu)勢業(yè)務(wù)

施工監(jiān)控

• 近5年主跨1000米以上的懸索橋施工監(jiān)控業(yè)績領(lǐng)先競爭對手；

• 主跨600米以上斜拉橋施工監(jiān)控位列第一梯隊。

健康監(jiān)測

• 整體位列第一梯隊；

• 集群橋梁智慧管養(yǎng)平臺和鐵路橋隧檢養(yǎng)修平臺領(lǐng)先競爭對手。

阻尼器

• 斜拉索阻尼器占據(jù)國內(nèi)70%市場份額，領(lǐng)先競爭對手；

• 大噸位黏滯阻尼器在主跨1000米橋梁（6個）和800毫米以上大行程（9個）領(lǐng)域內(nèi)領(lǐng)先；

• 永臨結(jié)合斜拉索減振器首創(chuàng)，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。

新材料

• 國內(nèi)特大型橋梁鋼橋面鋪裝（UHPC）位列第一梯隊。

監(jiān)理咨詢

• 服務(wù)了18座千米級懸索橋，具有明顯優(yōu)勢；

• 鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)理咨詢處于國內(nèi)領(lǐng)先地位（如虎門二橋主跨1688米懸索橋、石首長江大橋主跨820米斜拉橋等）；

• 隧道監(jiān)理業(yè)務(wù)開展出色（如和燕路過江通道、深中通道海底隧道鋼殼制造監(jiān)理等）。

數(shù)字化業(yè)務(wù)鏈

• 智能建造系統(tǒng)：推廣應(yīng)用百余座橋梁智能建造項目；

• 智能檢測設(shè)備：包括斜拉索檢測機器人、梁底檢測機器人、聲光電磁系列無損檢測機器人及高性能傳感采集設(shè)備（首臺套）；

• 集群橋梁管養(yǎng)：實施平潭跨海大橋和孟加拉帕德瑪大橋的智慧管養(yǎng)項目，技術(shù)領(lǐng)先；

• 公鐵兩用橋梁維修加固等：南京長江大橋，九江長江大橋，蕪湖長江大橋橋面等鐵路橋梁維修加固改造項目（原創(chuàng)技術(shù)）。

學術(shù)影響力

• 《橋梁建設(shè)》和《世界橋梁》兩大專業(yè)期刊均為中文核心期刊，曾獲得“中國精品科技期刊”、“湖北精品期刊”等多項榮譽。

走進建設(shè)交通強國新時代

中鐵大橋科學研究院

將不忘致力橋梁科學研究的初心

牢記推動橋梁技術(shù)進步的使命

秉承“勤奮、嚴謹、求實、創(chuàng)新”的企業(yè)精神

永遠當先鋒，奮進新征程

向著國際一流橋梁科技領(lǐng)軍企業(yè)的目標奮勇邁進！

監(jiān)制｜舒智明

審核｜祁曙光

編輯｜何　敏

文字｜徐洪江　邢　影　白紅麗

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