<一>、彈性波法在公路鉚護(hù)攔檢側(cè)中的應(yīng)用

現(xiàn)以漂馬高速公路為例，描述彈性波法在公路護(hù)鋼護(hù)欄立柱埋深檢測(cè)中應(yīng)用。澡馬高速公路全線(xiàn)長(zhǎng)約37.5公里，護(hù)欄立柱安裝數(shù)f龐大，土質(zhì)條件復(fù)雜，立柱埋入檢測(cè)難度大，而無(wú)損檢測(cè)操作簡(jiǎn)便，可以減少大量人力、物力。

1現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

(1)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試準(zhǔn)備工作

1)檢測(cè)前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)，搜集橫斷布設(shè)圖以及竣工資料，記錄立柱的外形、尺寸；

2)施工、監(jiān)理日志，了解成柱出現(xiàn)的異常情況；

3)摘下立柱柱帽，避免選擇焊接有鋼板等結(jié)構(gòu)的立柱。

(2)測(cè)試工作遵守下列規(guī)定

1)測(cè)試信號(hào)波形以采集的良好波形為目的；

2)立柱測(cè)點(diǎn)測(cè)試的數(shù)據(jù)，重復(fù)測(cè)試次數(shù)不少于10次，且采集波形一致性良；

3)對(duì)未達(dá)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度要求的立柱，應(yīng)改變檢測(cè)條件重新檢測(cè)，相互驗(yàn)證。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損檢測(cè)后采取拔樁手段來(lái)驗(yàn)證檢測(cè)結(jié)果，分析誤差原因，提高反射信號(hào)的識(shí)別和運(yùn)用能力。

2室內(nèi)分析難點(diǎn)

(1)激振信號(hào)

對(duì)于斷面密實(shí)的現(xiàn)地澆筑樁，激振產(chǎn)生的波形衰減較快，而對(duì)于立柱這樣的中空?qǐng)A柱，振動(dòng)殘留時(shí)間長(zhǎng)且聲響會(huì)與空腔產(chǎn)生共鳴，使得激振信號(hào)衰減慢。

(2)反射信號(hào)的識(shí)別

1)在鑄鋼立柱中傳播的能量衰減。由于激振能量主要是通過(guò)立柱與周?chē)馏w的接觸而逸散到土體中的，因此結(jié)構(gòu)的比表面積直接影響到能量逸散的快慢。顯然，薄壁中空的立柱顯然要比實(shí)心的樁的比表面積要大得多；

2)立柱一般不長(zhǎng)，在激振信號(hào)尚未收斂之前，反射信號(hào)既已經(jīng)到來(lái)。在理想的脈沖發(fā)振信號(hào)中，反射信號(hào)容易被識(shí)別。但對(duì)于殘留振動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，受噪聲信號(hào)源千擾的信號(hào)中，要想準(zhǔn)確地識(shí)別反射信號(hào)則是非常困難的。

所以通常采用的殘留振動(dòng)的方法如提高激振信號(hào)的角頻率或提高阻尼的方法都難以取得明顯的效果。但通過(guò)激振控制器與激振裝皿組成可以實(shí)現(xiàn)對(duì)激振力度、激振過(guò)程的控制，從而達(dá)到對(duì)測(cè)試信號(hào)波長(zhǎng)、信號(hào)殘留振動(dòng)等參數(shù)的調(diào)節(jié)。

立柱的埋設(shè)的測(cè)試精度很大程度取決于對(duì)柱底反射信號(hào)的抽取精度。為了提高抽取能力和精度，在彈性波檢測(cè)系統(tǒng)中植入了對(duì)測(cè)試信號(hào)進(jìn)行分析的頻譜分析技術(shù)與信號(hào)匹配分析技術(shù)來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。其中頻譜分析的為立柱長(zhǎng)度約為0.95m~1.65m的較短立柱，而信號(hào)匹配技術(shù)則主要是針對(duì)長(zhǎng)度為1.65m以上的立柱。

<二>、護(hù)欄立柱設(shè)置現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

1橋梁護(hù)欄立柱

護(hù)欄立柱主要作用是支撐護(hù)欄橫梁，連接橋(路)面，使護(hù)欄與橋(路)面成為一整體，從而可傳遞并消減碰撞能量。車(chē)輛碰撞護(hù)欄時(shí)，立柱要具有足夠的抗彎和抗剪能力，不但能夠阻擋車(chē)輛的沖擊，而且還要具有的緩沖性能，保護(hù)司乘人員。從護(hù)欄立柱設(shè)置情況來(lái)看，橋側(cè)護(hù)欄立柱結(jié)構(gòu)以鋼板焊接的“H字型截面”立柱，(如圖1所示)和圓形鋼管立柱為主要形式，H字型立柱較為典型。國(guó)內(nèi)，2007年7月通車(chē)的深圳灣跨海大橋，2008年5月通車(chē)的杭州灣跨海大橋，2008年6月通車(chē)的蘇通大橋，2010年12月通車(chē)的荊岳長(zhǎng)江大橋防撞護(hù)欄設(shè)計(jì)采用H字型截面立柱。法赫德國(guó)王大橋、厄勒海峽大橋、明石海峽大橋等均采用H字型截面立柱。

傳統(tǒng)的H字型鑄鋼護(hù)欄支架，用鋼材數(shù)量較高，制作工藝上要求較高，而且剛度較大，當(dāng)車(chē)輛碰撞時(shí)易發(fā)生絆阻，緩沖性能不好。護(hù)欄由橫梁、立柱、連接件和基礎(chǔ)組成，是變形結(jié)構(gòu)，如何設(shè)計(jì)一種緩沖性好，節(jié)約鋼材，景觀效果好的立柱是護(hù)欄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的。

2路用護(hù)欄立柱

我國(guó)針對(duì)護(hù)欄的研究起步晚，有關(guān)報(bào)道很少見(jiàn)。

交通部公路研究院從1984年開(kāi)始對(duì)波形梁護(hù)欄進(jìn)行了系統(tǒng)研究。根據(jù)我國(guó)的護(hù)欄設(shè)計(jì)條件，提出了適合我國(guó)國(guó)情的護(hù)欄結(jié)構(gòu)形式。該護(hù)欄結(jié)構(gòu)采用厚度3mm的深波紋橫梁，Z形開(kāi)口型鋼立柱形式，從1989年起在推廣應(yīng)用。但根據(jù)隨后幾年在高速公路、公路的工程實(shí)踐得出，Z形柱強(qiáng)度太低，損壞嚴(yán)重，不利于行車(chē)。故交通部于1994年5月下令停止使用波形梁護(hù)欄Z形柱。

1994年初，我國(guó)制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高速公路交通設(shè)施設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范JTJ074-94))，規(guī)定了圓形立柱和槽型立柱的形式。2007年4月，發(fā)布了《公路波形梁鋼護(hù)欄》標(biāo)準(zhǔn)(JT/T281-2007)，刪去了槽鋼立柱的規(guī)定。近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，重型車(chē)和大型車(chē)比例陡增，高速公路上使用的波形梁護(hù)欄立柱大多為圓形立柱，其破壞形態(tài)多為根部一次破壞性倒伏，有使用局限性，但至今尚未有創(chuàng)新設(shè)計(jì)與應(yīng)用。