無損檢測技術(shù)在市政道路工程中的應(yīng)用

摘 要：市政道路工程的施工質(zhì)量，不僅會給通行效率和通行安全帶來影響，還會在某種程度上給所在地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來影響，隨著認(rèn)知水平的提高，無損檢測技術(shù)的重要性開始為人們所熟知。本文首先敘述了無損檢測技術(shù)的含義和作用，接下來又分析了市政道路工程應(yīng)用無損檢測技術(shù)的不足，最后結(jié)合實(shí)際情況，系統(tǒng)、全面的討論了市政道路工程中相關(guān)技術(shù)的具體應(yīng)用，供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：無損檢測技術(shù)；市政道路工程；具體應(yīng)用

中圖分類號：U415 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）17-0150-02

引 言

近幾十年，適用于市政道路工程的檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢，可以從三個(gè)方面分別加以概括：①由人工檢測轉(zhuǎn)化為自動(dòng)檢測；②由一般技術(shù)轉(zhuǎn)化為高新技術(shù)；③由破損檢測轉(zhuǎn)化為無損檢測。例如，檢測路面彎沉?xí)r應(yīng)用的高精度傳感器、機(jī)電一體技術(shù)，檢測路面斷面時(shí)應(yīng)用的激光技術(shù)，檢測路面厚度時(shí)應(yīng)用的雷達(dá)技術(shù)等，下面就圍繞著市政道路工程中，無損檢測技術(shù)的具體應(yīng)用展開討論。

1 無損檢測技術(shù)的概述

無損檢測技術(shù)是指以“不破壞”為前提，測量工件特征或檢查宏觀缺陷的技術(shù)的總稱，具有代表性的無損檢測技術(shù)，應(yīng)當(dāng)是通過敲擊器械、聽聲響的方式，對是否有裂紋加以辨別。對無損檢測技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，不僅可以確定存在缺陷的位置，還能夠在不給設(shè)計(jì)性能帶來不良影響的基礎(chǔ)上，對存在缺陷的道路工程家里完善，例如，局部修補(bǔ)或修磨，或是通過調(diào)整施工工藝的方式，使缺陷處于加工去除或余量部位……這樣做的好處，不僅體現(xiàn)在材料利用率的提高方面，還能夠使市政道路工程獲得更加可觀的經(jīng)濟(jì)和社會效益[1]?？偠灾?，無論是在降低施工成本、提高施工效率，還是在保證施工質(zhì)量，使其達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益、使用性能等方面具有的需求的方面，無損檢測技術(shù)都具有無法被替代的重要作用。

2 市政道路工程應(yīng)用無損檢測技術(shù)的不足

2.1 工程評定存在局限

目前，針對公路工程所制定檢測標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容缺乏全面性，由此而引發(fā)的問題，主要體現(xiàn)在工程評定存在局限的方面。以混凝土的評定為例，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求將標(biāo)準(zhǔn)試件混凝土強(qiáng)度所對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，作為主要的判定依據(jù)，卻忽略了無損檢測的重要性，這樣做必然會導(dǎo)致施工監(jiān)督和檢驗(yàn)相割裂，在對市政道路工程進(jìn)行施工的過程中，無損檢測技術(shù)也無法得到大力的推廣和應(yīng)用?；诖?，對無損檢測的重要性加以明確，在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中，標(biāo)明適用于無損檢測技術(shù)的檢測標(biāo)準(zhǔn)，保證該項(xiàng)技術(shù)具有的作用，能夠在施工過程中得到應(yīng)有的呈現(xiàn)。

2.2 檢測性能相對單一

國內(nèi)較為常見的路面結(jié)構(gòu)形式，包括以瀝青路面為代表的柔性路面（如圖1），以及由鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等不同形式的混凝土路面所構(gòu)成的剛性路面。隨著社會的發(fā)展，結(jié)構(gòu)形式不斷創(chuàng)新，在對質(zhì)量進(jìn)行檢定的過程中，工作人員不僅需要推定路面/路基結(jié)構(gòu)質(zhì)量，還應(yīng)當(dāng)對組成路面/路基結(jié)構(gòu)的部分引起重視，例如，鋼筋質(zhì)量或是接縫填縫料，想要高效完成相關(guān)檢測工作，針對具備應(yīng)有檢測能力的無損檢測技術(shù)展開研究，就顯得很有必要。

3 市政道路工程中無損檢測技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 圖象技術(shù)

圖象技術(shù)的構(gòu)成，主要分為兩個(gè)方面，即紅外成像技術(shù)以及激光全息技術(shù)。紅外成像技術(shù)的原理，是以材料介質(zhì)具有的導(dǎo)熱性能為依據(jù)，利用熱敏傳感器，對結(jié)構(gòu)物內(nèi)部溫度場的分布情況和熱傳導(dǎo)的規(guī)律進(jìn)行檢測，并通過圖象將檢測所得數(shù)據(jù)加以呈現(xiàn)，使人們能夠?qū)Y(jié)構(gòu)內(nèi)容情況具有更加直觀的了解[2]。激光全息技術(shù)是指通過對全息攝影進(jìn)行分析的方式，得出的全息圖，工作人員根據(jù)全息圖所呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，對相關(guān)力量學(xué)加以計(jì)算的方法，實(shí)踐結(jié)果表明，激光全息技術(shù)具有可靠、直觀和精細(xì)度高等諸多優(yōu)點(diǎn)。

3.2 頻譜分析技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)所遵循的原理，是對傳播表面波處于不同介質(zhì)中時(shí)，在頻率方面具有的特性加以分析。通過錘擊的方式，將垂直沖擊施加在道路結(jié)構(gòu)表面，能夠產(chǎn)生以振源為中心，具有不同頻率成分，并且沿特定深度向周圍進(jìn)行傳播的面波，通過更換錘頭或調(diào)整力錘重量的方式，可以獲得含有不用頻率成分的面波信號，將傳感器設(shè)置在不同位置，用以對波傳播頻率加以檢測，輔以必要的頻域相干、互譜分析技術(shù)，完成對處于不同深度分層的介質(zhì)的力學(xué)參數(shù)進(jìn)行測試的工作。該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在速度快和檢測效率高這兩個(gè)方面，基于此，該項(xiàng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在對路面分層介質(zhì)所具有厚度、接觸情況和均勻程度進(jìn)行檢測的過程中。

3.3 激光檢測技術(shù)

作為近幾十年出現(xiàn)并且得到快速發(fā)展的無損檢測技術(shù)，激光檢測技術(shù)之所以能夠在較短的時(shí)間內(nèi)獲得人們的認(rèn)可，并被應(yīng)用在不同的領(lǐng)域中，主要是因?yàn)榧す饩哂兄T多優(yōu)點(diǎn)，例如，高亮度、高分辨率、良好的相干性等，在對市政道路工程進(jìn)行施工的過程中對激光加以應(yīng)用，其原理可以被歸納為以下三種：①衍射原理，激光在遇到狹縫時(shí)，常伴有衍射現(xiàn)象，工作人員可以利用該特點(diǎn)，對狹縫寬窄進(jìn)行調(diào)整，獲得不同寬度的狹縫在屏幕上的相干條紋并建立相互關(guān)系，再以相干條文的實(shí)際情況為依據(jù)，完成狹縫寬度變化的判斷工作；②光時(shí)差原理，通俗來講，就是對激光在傳播速度方面具有的優(yōu)勢加以利用，將激光通過短距離對應(yīng)的市場進(jìn)行準(zhǔn)確記錄；③光電反射原理，由于激光的光強(qiáng)越強(qiáng)，光電流也就越強(qiáng)，因此，經(jīng)由光電轉(zhuǎn)化器，將光能向電能進(jìn)行轉(zhuǎn)化是很有必要的，隨著激光的光強(qiáng)發(fā)生變化，所對應(yīng)光電流往往也會發(fā)生變化，工作人員可以結(jié)合實(shí)際情況，事先對位移和光電流之間的關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定，接下來就可以結(jié)合光電流的變化情況，完成對彎沉位移所對應(yīng)變化量進(jìn)行反算的工作。激光檢測技術(shù)需要應(yīng)用到上文所提及的三種原理，在對路面/路基進(jìn)行檢測的過程中，激光的作用主要體現(xiàn)在距離測定、彎沉測定、平整度測定和紋理深度測定四個(gè)方面。

3.4 超聲波檢測技術(shù)

作為比人耳所能聽到頻率略高的聲波，對處于傳輸過程中的超聲波而言，波的傳輸規(guī)律同樣適用。對市政道路工程而言，在施工過程中所應(yīng)用的超聲波檢測技術(shù)，主要是將超聲波發(fā)送到材料介質(zhì)，再對反射波所涉及參數(shù)進(jìn)行接收，進(jìn)而完成對結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況進(jìn)行判斷的工作的無損檢測技術(shù)。將傳感器設(shè)置在介質(zhì)的不同位置，對一定距離內(nèi)，超聲波的傳播時(shí)間加以測量，結(jié)合時(shí)間、位移和速度間的關(guān)系，完成波速的計(jì)算工作，再以速度、介質(zhì)參數(shù)間的關(guān)系為依據(jù)，對包括抗折強(qiáng)度、彈性模量和抗壓強(qiáng)度在內(nèi)的材料有關(guān)參數(shù)進(jìn)行測定，除此之外，該項(xiàng)技術(shù)該可以應(yīng)用在檢測結(jié)構(gòu)或材料缺陷的過程中[3]。

我國對超聲波檢測技術(shù)的應(yīng)用，最早可以追溯到20世紀(jì)70年代，應(yīng)用方向則以判斷巖石性質(zhì)、巖石抗壓強(qiáng)度的測量為主。通過實(shí)踐不難看出，超聲波檢測技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，例如價(jià)格便宜、激發(fā)容易以及操作簡單等，正是因?yàn)槿绱?，該?xiàng)技術(shù)才被廣泛應(yīng)用在了包括路面檢測在內(nèi)的諸多領(lǐng)域中，例如，混凝土抗折/抗壓強(qiáng)度，路面/路基材料密實(shí)度，路面/路基孔隙與厚度等，并且取得了一定的成效。

4 結(jié) 論

綜上所述，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度極快的當(dāng)今社會，道路工程的重要性，開始被越來越多的人所熟知，無論是施工還是養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，工作人員都應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況，選擇用于檢測并維護(hù)道路的無損檢測技術(shù)，例如，圖象技術(shù)、頻譜分析技術(shù)，保證市政道路工程安全性和暢通性。希望文中基于市政道路工程和無損檢測技術(shù)展開的討論，能夠在某些方面給從事相關(guān)工作的人員以啟發(fā)，使市政道路工程具有的經(jīng)濟(jì)、社會效益，能夠隨著檢測水平的提高而提高。

參考文獻(xiàn)

[1]張 聰.淺析快速無損檢測技術(shù)在道路工程中的應(yīng)用[J].居業(yè)，2015（20）：152～153.

[2]臧寶童.無損檢測技術(shù)在市政道路工程中的應(yīng)用探析[J].四川水泥，2015（09）：328.

[3]孫葉萍，陳小芳.關(guān)于無損檢測技術(shù)在道路工程中的應(yīng)用探析[J].城市道橋與防洪，2013（10）：165～167.

收稿日期：2018-5-10

作者簡介：李 俊（1980-），男，本科，主要從事工程檢測工作。