淺析公路橋梁的檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用

趙影

淺析公路橋梁的檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用

趙影

隨著我國公路建設(shè)的迅速發(fā)展，橋梁作為公路交通的重要組成部分，施工建設(shè)的質(zhì)量越來越受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。因此，本文首先分析了進(jìn)行公路橋梁檢測(cè)的必要性，接著討論了道路橋梁檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，并提出相應(yīng)的合理化建議。

公路橋梁；檢測(cè)技術(shù)；應(yīng)用

在進(jìn)行公路橋梁建設(shè)過程中，由于受到工程材料質(zhì)量、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工技術(shù)等因素的影響，在橋梁工程竣工后，如國沒有進(jìn)行科學(xué)合理的進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)，難免會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，在很大程度上不僅會(huì)增加橋梁的維修和管理成本，加重財(cái)政負(fù)擔(dān)，還會(huì)威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，公路橋梁試驗(yàn)檢測(cè)對(duì)保證橋梁安全和改善交通質(zhì)量發(fā)揮著重要的作用。本文就針對(duì)公路橋梁的檢測(cè)技術(shù)以及應(yīng)用展開論述。

一、公路橋梁進(jìn)行檢測(cè)的必要性

進(jìn)行工路橋梁檢測(cè)主要是為了及時(shí)合理的對(duì)劣質(zhì)橋梁工程進(jìn)行處理，從而有效的降低工程的養(yǎng)護(hù)管理成本，保證公路交通運(yùn)輸暢通和質(zhì)量，避免出現(xiàn)不必要的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。但是在公路橋梁的施工和使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。橋梁出現(xiàn)缺陷或者質(zhì)量問題的原因主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：一是橋梁的完成后質(zhì)量與初始設(shè)計(jì)目標(biāo)存在一定的差距，在施工過程中，沒有嚴(yán)格按照施工方案圖紙的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行建設(shè)；二是公路在使用和運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)不可避免的安全隱患或者損害，這會(huì)對(duì)橋梁的承載能力造成不利影響；三是隨著交通行業(yè)的迅速發(fā)展，車輛越來越多，對(duì)橋梁的整體性能的要求也不斷提高，在很大程度上就要不斷提高公路橋梁建設(shè)施工的質(zhì)量；四是要采取合理有效措施，加強(qiáng)對(duì)公路橋梁的養(yǎng)護(hù)和管理。橋梁在整個(gè)公路系統(tǒng)中處在關(guān)鍵位置，因此要加強(qiáng)對(duì)橋梁的檢測(cè)，保證萬無一失。

二、公路橋梁檢測(cè)技術(shù)以及應(yīng)用

在進(jìn)行公路橋梁檢測(cè)過程中，主要包括以下內(nèi)容：橋梁的整體性能的檢測(cè)和鑒定以及健康檢測(cè)等，橋梁出現(xiàn)缺陷的位置和寬度以及發(fā)展程度。就目前而言，對(duì)于混凝土橋梁檢測(cè)，裂縫問題是進(jìn)行探測(cè)最為主要的內(nèi)容，因?yàn)榇蟛糠值臉蛄簱p壞都與裂縫有關(guān)，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)剝落和坑洼等問題。就目前而言，公路橋梁檢測(cè)技術(shù)主要包括光纖傳感檢測(cè)技術(shù)、超聲波技術(shù)和探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)，這些技術(shù)都運(yùn)用了高科技，但是在實(shí)際檢測(cè)過程中，各有優(yōu)缺點(diǎn)，下面就分別進(jìn)行分析。

（一）光纖傳感檢測(cè)技術(shù)在橋梁檢測(cè)中的應(yīng)用分析

這種就似乎的應(yīng)用原理就是根據(jù)對(duì)一些物體特定的物理量的敏感性，將物理量的轉(zhuǎn)換成直接可以進(jìn)行測(cè)量和丈量的光信號(hào)，因?yàn)楣饫w不僅可以作為傳播媒介，還可以在光波在穿過表征光波的特征參量受到外界條件的影響發(fā)生不同程度的變化，這樣就可以對(duì)各種物理量進(jìn)行探測(cè)。在經(jīng)過多年發(fā)展后，我國的光纖技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的成就，被廣泛應(yīng)用在軍事、航空、工礦、能源以及生物和制藥等行業(yè)中。光纖傳感檢測(cè)技術(shù)在橋梁檢測(cè)中的應(yīng)用，主要表現(xiàn)對(duì)橋梁的鋼索的索力和預(yù)應(yīng)力，混凝土梁內(nèi)部的應(yīng)力，橋梁應(yīng)變特性的檢測(cè)，形成光纖智能的橋梁，給橋梁健康監(jiān)測(cè)和安全評(píng)價(jià)提供了新的活力和方法。與傳統(tǒng)的傳感器檢測(cè)方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)受到外界環(huán)境的限制，抗電磁干擾、耐腐蝕，可占體積比較小、重量輕，對(duì)測(cè)量的介質(zhì)影響比較小，具有比較高的分辨率和靈敏度，實(shí)用性比較強(qiáng)，能夠形成光纖傳感網(wǎng)絡(luò)。但是在實(shí)際的應(yīng)用過程中，采用光纖傳感技術(shù)的造價(jià)成本和投資，在很大程度上限制了這種技術(shù)在橋梁檢測(cè)中的推廣和應(yīng)用。

（二）超聲波手段在檢測(cè)橋梁樁基檢測(cè)中的應(yīng)用

樁基作為基礎(chǔ)工程，決定了整個(gè)橋梁工程的總體質(zhì)量，在很大程度上減少了橋梁工程的基礎(chǔ)的沉降，有效提高抗震性和承載能力。但是在實(shí)際過程中，可能會(huì)出現(xiàn)斷裂、沉渣以及擴(kuò)縮徑等問題，因此要對(duì)橋梁的樁基進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量，確保萬無一失。

超聲波技術(shù)的檢測(cè)技術(shù)就是利用非金屬的超聲波的檢測(cè)儀和柱狀徑向振動(dòng)換能器，通過莊內(nèi)預(yù)埋的聲測(cè)管對(duì)混凝土進(jìn)行全面準(zhǔn)確的檢查，根據(jù)參數(shù)變化來具體分析判斷整個(gè)樁身的完整性，主要包括聲速、波幅、頻率、波形等。聲速，簡單的說就是聲波在混凝土中傳播的速度，如果彈性模量和密度比較高，聲波傳播的速度就會(huì)越快。波幅通常是首波，聲波的強(qiáng)弱與混凝土的粘塑性和強(qiáng)度有很大的關(guān)系，如果混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫問題，超聲波就會(huì)進(jìn)行反射或者繞射，其中波幅也會(huì)產(chǎn)生不同程度的變化。在進(jìn)行超聲波的檢測(cè)中，發(fā)出的信號(hào)是復(fù)頻超聲脈沖波，其中高頻會(huì)首先減弱，下降的頻率傳播的距離有關(guān)，在很大程度上與取決于混凝土內(nèi)部是否有缺陷。波形就是在屏幕顯示的接收波的波形，如果在傳播過程中遇到缺陷和裂縫問題時(shí)，傳播路徑就會(huì)發(fā)生一定的變化，反射波和繞射波等就會(huì)到達(dá)換能器，因?yàn)轭l率和相位的不同，在經(jīng)過疊加后，波形就會(huì)出現(xiàn)畸形的變化，有助于科學(xué)合理對(duì)混凝土內(nèi)部出現(xiàn)的缺陷做出準(zhǔn)確判斷。在實(shí)際的測(cè)量過程中，要注意混凝土齡期和聲測(cè)管以及與孔取芯方法結(jié)合。超聲波檢測(cè)方法比較直觀和可靠。

（三）地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)在橋梁檢測(cè)中的應(yīng)用

在進(jìn)行橋梁檢測(cè)過程中，探地雷達(dá)就是高頻的電磁脈沖波利用寬頻帶短脈沖的形式把天線發(fā)射到地下，在傳播過程中，遇到不同電性介質(zhì)時(shí)，雷達(dá)波的能量就能夠被及時(shí)反射回地面，從而被天線接收，這樣通過反射波確定地下介質(zhì)的分布，在進(jìn)行淺層或者超淺層的探測(cè)過程中，應(yīng)用的比較廣泛。探地雷達(dá)就會(huì)通過高頻電磁波的反射、衰減、散射或者折射等進(jìn)行地下的探測(cè)，以此確定介質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

為了獲得更為精確的雷達(dá)探測(cè)結(jié)果，要對(duì)雷達(dá)的記錄進(jìn)行分析研究，識(shí)別反射波的時(shí)間、振幅以及極性等特征，其中時(shí)間和振幅的確定比較簡單，而極性的判斷有很大的難度，同時(shí)也非常重要。從振幅和極性的反射中可以分析出電磁學(xué)性質(zhì)差異越大，反射波就會(huì)越強(qiáng)，以此可以判斷介質(zhì)的性質(zhì)和屬性；當(dāng)波從波高速進(jìn)入到波低速的介質(zhì)中時(shí)，反射的系數(shù)就會(huì)為負(fù)，振幅成反向，反之則與入射波同向。在實(shí)際探測(cè)過程中，不同的介質(zhì)也就相應(yīng)的巨涌不同的結(jié)構(gòu)特征，反射波的振幅和方向是雷達(dá)波進(jìn)行有效判斷的依據(jù)。因此，根據(jù)雷達(dá)的特性，可以用于公路橋梁的結(jié)構(gòu)檢測(cè)，同時(shí)對(duì)相關(guān)的技術(shù)人員要求比較高，要采集大量實(shí)際的測(cè)量數(shù)據(jù)和豐富經(jīng)驗(yàn)。

三、結(jié)語

隨著我國交通行業(yè)建設(shè)的迅速發(fā)展，公路橋梁的安全問題也日益突出，給橋梁檢測(cè)技術(shù)提出更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。因此，檢測(cè)技術(shù)人員要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和工藝，為我國的公路橋梁建設(shè)和養(yǎng)護(hù)保駕護(hù)航。

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