淺談對幾種公路橋梁檢測技術(shù)

楊寶慶

摘 要：檢測技術(shù)是保證公路橋梁正常運(yùn)行的主要手段，是延長公路橋梁使用壽命的有力保障。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，一些新技術(shù)運(yùn)用到了公路橋梁檢測之中，本文結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，分析了公路橋梁檢測的幾種技術(shù)。

關(guān)鍵詞：公路 橋梁 檢測技術(shù)

進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國公路橋梁建設(shè)掀起了一波又一波高潮，但人們對公路橋梁的正常運(yùn)行和延長使用壽命越來越關(guān)注，因此，隨著科技的發(fā)展，目前對于橋梁的檢測和安全性能的評定已經(jīng)逐步發(fā)展的比較先進(jìn)，傳統(tǒng)的一些常用檢測手段也逐步被自動化技術(shù)、信息化技術(shù)所取代，充分增強(qiáng)了檢測準(zhǔn)確率。橋梁檢測是一個多學(xué)科交叉的系統(tǒng)工作，需要各個環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)配合才能達(dá)到一個滿意的效果，在這樣的背景之下，怎樣才能使橋梁檢測變得更加標(biāo)準(zhǔn)化與科學(xué)化就成為一個熱點(diǎn)問題。隨著橋梁的種類逐步增多，對其進(jìn)行檢測也涉及到越來越多的項(xiàng)目，從檢測的方法來分類，包括動態(tài)監(jiān)測、靜態(tài)檢測以及無損檢測等；以檢測時間進(jìn)行分類則可以包括短期檢測以及長期檢測；而如果以檢測性質(zhì)進(jìn)行分類可包括施工檢測、驗(yàn)收檢測以及運(yùn)營檢測等等。在檢測內(nèi)容方面，不但包括對于外觀的檢測和對于線形的檢測，還包括砼強(qiáng)度檢測、碳化檢測以及自振頻率等很多項(xiàng)目，與這些檢測項(xiàng)目相對應(yīng)，涉及到的檢測方法也十分多樣。整體而言，對于橋梁的檢測應(yīng)該涵蓋兩個方面的內(nèi)容，一是橋梁的檢查，二是荷載的評估。下面結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，闡述公路橋梁檢測的幾種新技術(shù)。

一、雷達(dá)檢測及紅外熱象

目前，以雷達(dá)和紅外熱象儀等儀器設(shè)備進(jìn)行檢測，其效率非常高，能夠在一天對于某個區(qū)域內(nèi)的幾十座路橋進(jìn)行檢測。所謂“紅外熱象儀”，指的是借助具備紅外功能的攝像機(jī)拍攝被檢測的橋面，產(chǎn)生被測目標(biāo)的溫度圖。所獲取的溫度圖象能體現(xiàn)出當(dāng)陽光照射的時候，橋面的開裂處便形成一個圖像熱點(diǎn)。產(chǎn)生這些熱點(diǎn)的原理，是由于開裂處的溫度比正常部位稍高，形成一個空腔結(jié)構(gòu)，因此附近的混凝土溫度便會明顯升高。而所謂的“雷達(dá)”，指的是在路橋檢測的時候，由儀器不斷發(fā)出一定強(qiáng)度的電磁脈沖，再將所產(chǎn)生的脈沖發(fā)射至被測路橋的橋體，該傳感器以某一指定速度穿過結(jié)構(gòu)表面，在其各種界面上產(chǎn)生反射而接收到回波。這些回波的波形的幅度等參數(shù)能夠與被測橋梁的病害等因素高度相關(guān)。而雷達(dá)監(jiān)測與紅外熱像的相互結(jié)合，便能夠彼此取長補(bǔ)短，以更高的準(zhǔn)確率對橋梁的病害情況進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和判定，從而準(zhǔn)確地獲取橋梁的將實(shí)際情況。

二、光纖傳感器檢測

隨著電子學(xué)的發(fā)展，目前的光纖傳感器已經(jīng)在不少領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用。對于橋梁檢測來說，使用光纖傳感器，其工作原理是在光纖由于橋梁的形變和振動而導(dǎo)致拉伸和壓縮的情況下，其受力點(diǎn)處的布里淵散射就會發(fā)生比較明顯的變化。從頻率角度而言，光纖的頻移量與其應(yīng)變量在數(shù)值上是成正比的。因此，只要以精密的儀器來測量光纖所發(fā)生的布里淵頻移，便能夠推斷出被測橋梁是否發(fā)生變形以及變形的嚴(yán)重程度。此外，光纖還有一個參數(shù)便是“光損”，該參數(shù)能夠反映出光纖軸向的變形，并且可以達(dá)到很高的精度。對光信號反射的時間進(jìn)行測試，就能夠定位橋梁發(fā)生變形的具體位置，并且誤差極小。結(jié)合光纖的以上特性，就可以對路橋進(jìn)行精確的檢測。而且光纖傳感器還能夠在十分狹窄的空間進(jìn)行測量，所以推薦光纖傳感器在橋梁的施工時預(yù)先進(jìn)行設(shè)置，在其兩端預(yù)留信號接收設(shè)備，進(jìn)行長期的檢測。

三、無線電檢測

這是一種對于路橋的疲勞狀況和損傷狀況進(jìn)行檢測的手段，其基本的原理為，由于橋梁受到不斷進(jìn)行的周期性荷載，很容易造成其結(jié)構(gòu)上發(fā)生裂縫，而所產(chǎn)生的裂縫往往是以緩慢的方式逐漸增加。在這些裂縫擴(kuò)大的過程中，會伴之以能量的產(chǎn)生，而發(fā)出應(yīng)力波。而無線電檢測手段能夠十分方便地對所產(chǎn)生的應(yīng)力波進(jìn)行定位。這些技術(shù)目前也已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。無線電技術(shù)在國際上已經(jīng)較為成熟，當(dāng)前也已經(jīng)引入到我國，并實(shí)現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。通過采用無線電檢測方法，能夠得到被測橋梁的內(nèi)部裂紋具體分布，還可以推測這些病害可能的發(fā)展，從而更加客觀地判斷橋梁的狀況，評估其壽命。與無線電檢測相類似的檢測方法是聲發(fā)射檢測，這種技術(shù)的基本原理是，在所產(chǎn)生的聲波沿著被測物的內(nèi)部進(jìn)行傳播的時候，如果能夠測到其縱波速度，則結(jié)合縱波的傳感單元的時差數(shù)據(jù)，就能夠評估被測物的內(nèi)部缺陷具體位置點(diǎn)。

四、自感應(yīng)檢測

自感應(yīng)檢測是感應(yīng)檢測的一種，至今已經(jīng)應(yīng)用于多個領(lǐng)域，也可以在橋梁檢測中獲取各類物理量，自感應(yīng)檢測往往會用到各類感應(yīng)器件，包括橋梁鋼筋斷裂應(yīng)力波測試的加速器件。橋梁混凝土氯離子的傳感單元等。也包括探測橋梁微小相對位移的傳感器。這些傳感器目前已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品，因此成本較低，性能令人滿意，十分適合于對公路橋梁的檢測。

五、激光檢測

這種監(jiān)測模式的原理，是通過激光發(fā)生器產(chǎn)生激光，對被測路橋的三維坐標(biāo)進(jìn)行獲取。因而無論是鋼材結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)等均可以應(yīng)用。激光檢測方法能夠十分精確地測量在交通工具荷載的情況下橋梁所發(fā)生的極其微小的變形等。以激光檢測儀進(jìn)行長期的觀測，也能夠通過對比被測目標(biāo)的坐標(biāo)對比，來判斷是否發(fā)生了沉降等。

六、智能支座

這種監(jiān)測模式，是通過設(shè)置智能檢測支座，并且在支座的里面預(yù)先安裝傳感器，并通過這些傳感器來獲取恒載的分布情況，以此來對橋梁的當(dāng)前運(yùn)行狀況進(jìn)行評估。

結(jié)束語：總之，公路橋梁工程檢測技術(shù)解決了公路橋梁建設(shè)工程質(zhì)量的問題，能夠?yàn)楣窐蛄壕S護(hù)提供有價值的信息，保證公路橋梁的正常運(yùn)行，為我國公路橋梁建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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