無損檢測技術(shù)在道路橋梁檢測中的應(yīng)用分析

賀林軍

摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，作為快捷運(yùn)輸?shù)墓?，也日新月異地發(fā)生著變化。作為連接道路的橋梁，起著至關(guān)重要的作用。公路橋梁造價昂貴，為此，人們在橋梁建設(shè)過程中，總是采取各種措施，確保工程質(zhì)量。盡管如此，公路橋梁長期在自然環(huán)境和使用環(huán)境的作用下，逐漸產(chǎn)生損壞現(xiàn)象，這是一個不可逆轉(zhuǎn)的過程。通過對橋梁工程的無損檢測，對橋梁的損傷情況和程度進(jìn)行診斷，對橋梁的可靠性、耐久性和承載能力進(jìn)行評估。

關(guān)鍵詞：無損檢測技術(shù)；道路橋梁檢測；應(yīng)用分析

1 傳統(tǒng)檢測技術(shù)存在的不足

1.1 利用傳統(tǒng)檢測措施，進(jìn)行隨機(jī)取點(diǎn)的方法，對檢測結(jié)果而言不具整體性和代表性。

1.2 在檢測的過程中，因?yàn)闄z測選取的地點(diǎn)有限，覆蓋密度不大。這樣一方面會出現(xiàn)被漏檢的地區(qū)，另外一方面會留下一定的安全隱患。

1.3 傳統(tǒng)的檢測技術(shù)在取樣的過程中，由于使用的是鉆孔取樣，不僅會破壞路面，而且修補(bǔ)時會消耗大量人力物力財(cái)力。而無損檢測技術(shù)的出現(xiàn)，不僅能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷，而且在檢測過程中能快速。直觀地歲道路橋梁進(jìn)行檢測。無損檢測技術(shù)的使用，對道路橋梁的建設(shè)和質(zhì)量安全尤為重要，在不斷優(yōu)化道路橋梁改造方法的同時，提高了道路橋梁的質(zhì)量水平。

2 道路橋梁檢測中的無損檢測技術(shù)

2.1 圖像技術(shù)

圖像技術(shù)主要是有兩種，一種是激光全息圖像攝影技術(shù)，另一種是紅外成像技術(shù)。激光全息術(shù)的原理是取材料的全息圖，然后對得到的圖像進(jìn)行分析，得到相關(guān)的力學(xué)量。除了觀察整個領(lǐng)域外，它還具有直覺性和高精度的優(yōu)點(diǎn)。紅外成像技術(shù)是一種檢測不同介質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)的方法。在熱傳感器上給出了結(jié)構(gòu)的溫度分布和熱傳導(dǎo)規(guī)律。測量數(shù)據(jù)以圖像的形式顯示，以反映結(jié)構(gòu)的內(nèi)部情況。

2.2 光纖傳感檢側(cè)技術(shù)

光纖傳感技術(shù)利用某些特定物理量的敏感特性，將外部物理量轉(zhuǎn)化為光信號，直接進(jìn)行測量。隨著30多年的發(fā)展和進(jìn)步，國內(nèi)光纖技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步，并被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、能源環(huán)保、工礦企業(yè)、航天、國防、軍事等諸多領(lǐng)域。光纖傳感技術(shù)在道路橋梁檢測中的應(yīng)用可以有效地檢測道路橋梁的許多方面，包括應(yīng)變特性、索力、預(yù)應(yīng)力連續(xù)混凝土內(nèi)應(yīng)力等等。

2.3 超聲波檢側(cè)技術(shù)

超聲波檢測技術(shù)是根據(jù)瞬間應(yīng)力波原理對橋梁內(nèi)的空隙之處進(jìn)行檢測。該技術(shù)采用小鋼球?qū)炷帘韺舆M(jìn)行敲擊，以較為短斬的機(jī)械撞擊造成低頻應(yīng)力波，并傳至道路橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，從斷裂面處反射出來，通過分析反射波形態(tài)對路橋的空隙處進(jìn)行判斷。該技術(shù)是通過利用來自多個方面的超聲波而引起瞬間共振，一直對路橋裂隙、結(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行檢測，并且可從信號記錄情況中了解空隙的位置。在道路橋梁的檢測工作中應(yīng)用超聲波檢測技術(shù)，一來可檢測橋梁在樁、板、梁等方面的結(jié)構(gòu)情況，二來可檢測管道中有無空隙存在，如此一來便可對存在問題的道路橋梁及時采取維修措施。然而，該項(xiàng)技術(shù)仍存在需要改進(jìn)的不足之處，該技術(shù)的檢查結(jié)果比較容易受到多種因素的影響。以管道為例，管道內(nèi)部若存在空氣、水分或是蜂窩體均會影響檢測結(jié)果，管道處于相交或相鄰的狀態(tài)下會影響檢測結(jié)果，管道所采用材料的不同也會影響檢測結(jié)果。

2.4 頻譜分析技術(shù)

頻譜分析和檢測技術(shù)的基本原理是分析不同介質(zhì)中傳播的表面波的頻率特性。利用力錘對路面結(jié)構(gòu)表面施加瞬時垂直沖擊力，可得到一組不同頻率的瑞利面波。通過調(diào)整錘式或不同錘式的權(quán)重，可以得到相應(yīng)頻率分量的瑞利波信號。通過將傳感器設(shè)置在不同的位置，可以檢測到波的傳播頻率。頻譜分析技術(shù)可以用來檢測層狀介質(zhì)的厚度、均勻性和層間接觸。

2.5 探地雷達(dá)檢測技術(shù)

探地雷達(dá)是利用高頻電磁脈沖波（10―1000mkz或更高）以寬頻帶短脈沖形式由發(fā)射天線送入地下，該雷達(dá)脈沖在地下傳播過程中，遇到不同電性介質(zhì)交界面時，部分雷達(dá)波的能量被反射回地面，被接收天線接收，其特點(diǎn)是能精確測定缺陷區(qū)的形狀、大小和深度；節(jié)省勞力操作方便速度快；能在大范圍內(nèi)檢測；不受周圍環(huán)境影響，探地雷達(dá)探測的是來自地下介質(zhì)交界面的反射波，通過探地雷達(dá)記錄的反射波到達(dá)地面的時間和反射波的波幅來研究地下介質(zhì)的分布，以其特有的高分辨率在淺層或超淺層探測中有著極其廣泛的應(yīng)用。探地雷達(dá)在道路中具體應(yīng)用主要是對道路面層厚度檢測、道路基層密實(shí)性、基層厚度及高含水的檢測以及擋土墻病害檢測等。還可根據(jù)探地雷達(dá)的特性，將其運(yùn)用于道路材質(zhì)、裂縫、濕度，以及橋梁的結(jié)構(gòu)檢測等，但是這對于雷達(dá)的性能和檢測分析人員提出了很高的要求，必須具備大量實(shí)測數(shù)據(jù)和豐富的工程實(shí)踐才能較為準(zhǔn)確根據(jù)波形判斷相關(guān)結(jié)構(gòu)層構(gòu)成、變異等工程參數(shù)。雖然探地雷達(dá)在道路以及橋梁結(jié)構(gòu)的檢測方面具有廣闊前景，但其價格一般比較昂貴、檢測人員水平要求較高，這項(xiàng)技術(shù)有待于進(jìn)一步研究推廣。

3 道橋無損檢測技術(shù)的發(fā)展前景

無損檢測技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用和其它技術(shù)樣是需要進(jìn)行研究、開發(fā)和利用的。因此對于道橋工程無損檢測技術(shù)的研究開發(fā)應(yīng)用是一個較新的領(lǐng)域，需要我們在其應(yīng)用領(lǐng)域中不斷開拓，解決許多急待解決的問題這些問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一路線橫斷面設(shè)計(jì)中土石方比例以及擋土墻埋至深度的確定檢測技術(shù)的研究和開發(fā)；二.利用探地雷達(dá)在路線勘測設(shè)計(jì)以及擋土墻埋至深度的確定檢測技術(shù)的研究和開發(fā)；二.利用遠(yuǎn)紅外線成像檢測道橋結(jié)構(gòu)的損傷識別；四.運(yùn)用全球定位系統(tǒng)（GPS>測量橋梁變形，應(yīng)用TRIP鋼傳感器對橋梁超載進(jìn)行測量和監(jiān)測等；五.利用強(qiáng)迫振動響應(yīng)法定量評估橋梁下部結(jié)構(gòu)，用激光振動計(jì)測量斜拉索索力以及量化的無損檢測；六.用微波技術(shù)對疲勞裂紋進(jìn)行探測和定量分析等等；七.利用超聲波檢測路面路基密實(shí)度及其平整度等等。

4 結(jié)語

綜上所述，道路橋梁的無損檢測技術(shù)（NDT）有較大的發(fā)展空間，包括超聲檢測、紅外檢測、聲發(fā)射、自然電位檢測、沖擊回波檢測、X射線檢測、光干涉、脈沖雷達(dá)、振動試驗(yàn)分析等等。在道路橋梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用NDT，可以提高新建結(jié)構(gòu)質(zhì)量的安全性；可以提供結(jié)構(gòu)損傷的標(biāo)志，例如，污染程度，鋼筋混凝土橋梁的氯侵蝕程度；可以記錄支座處的聲發(fā)射，反映了裂紋或過大的摩擦力或從墊層支座正在擴(kuò)展的裂紋。無損檢測的這些結(jié)果可以作為結(jié)構(gòu)評估的輔助。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚松.道路橋梁無損檢測技術(shù)的應(yīng)用探析[J]建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014（29）：439-439.

[2]印志斌淺談道路橋梁無損檢測技術(shù)及質(zhì)量管理[J]四川水泥，2015（5）：37-37.

[3]唐立琴.淺析無損檢測技術(shù)在道路工程中的應(yīng)用[J].今日科苑，2010，（08）.2010，（04）.

（作者單位：遼寧省公路勘測設(shè)計(jì)公司）