橋梁工程質量控制中無損檢測技術的運用

劉明兵

（浙江創(chuàng)新工程檢測有限公司，浙江 杭州310021）

建筑工程質量一直是我國關注的重點問題，隨著橋梁坍塌事件的頻繁發(fā)生，橋梁工程質量控制工作也被重視，無損檢測技術的應用在一定程度上是橋梁質量問題發(fā)生率大大降低。對橋梁施工進行無損檢測，不僅能夠對橋梁成品質量進行評估，同時也能夠對橋梁的不同損傷情況進行專業(yè)診斷，特別是半成品或使用中的橋梁，對其潛在風險進行評估診斷，及時作出預警報告，做好維修處理工作，確保橋梁使用質量。

1 橋梁工程質量控制的作用

隨著社會的發(fā)展，橋梁建設規(guī)模逐漸擴大，人們對于橋梁質量也提出了更高的要求。眾所周知，在橋梁施工中，施工技術決定了橋梁的質量，對橋梁工程成品具有關鍵性作用。若是施工質量出現(xiàn)問題，就會影響橋梁的使用，甚至是威脅人民群眾的生命財產(chǎn)安全。因此，必須要做好橋梁工程施工技術和質量控制工作?，F(xiàn)階段，橋梁工程在施工時，存在有待完善之處，特別是基礎工程質量，其對橋梁工程十分重要[1]。同時，工程質量檢測部門也是要對工程中應用的新材料和新工藝進行檢測，從源頭上把控整個工程的質量，明確檢測的重點，對基礎結構和隱蔽工程等實行無損檢測，做好品質管理，并提高施工管理水平，為橋梁工程建設提供保障，進而為社會發(fā)展奠定基礎。

2 無損檢測技術概述

2.1 概念

無損檢測技術就是工程質量和結構在不發(fā)生變化的基礎上，對工程空間特征進行測量和檢查的一種技術。無損檢測技術涉及的方面比較多，其中涉及了聽聲和敲擊等技術。但是這些技術無法準確的獲知問題具體位置，在實際使用上具有一定的局限性。無損檢測技術的應用對于整個橋梁質量標準控制十分有效，其不會影響工程本身性能。如果橋梁工程本身存在問題，可以在加工余量中進行修補，或是對其進行調整，設計符合質量標準[2]。由此可見，無損檢測技術不僅能夠提高橋梁施工效率，同時也能夠降低施工成本，并達到質量標準。

2.2 特點

無損檢測技術一般應用在與結構安全有關的測力實驗中，其屬于宏觀力學與缺陷檢測法。該技術在道路橋梁檢測中的應用比較廣泛，其能夠有效識別工程局部構件和整體結構方面的損傷。橋梁屬于復雜性組合，相關的機械系統(tǒng)比較多，是由不同材料共同構成的整體，各個系統(tǒng)都具有不可替代性，不同系統(tǒng)的受理情況和脆弱性有所差異[3]。

橋梁檢測范圍廣，檢測內容比較復雜，在研究時需要對不同項目進行分類，以便于后續(xù)檢測。有些專家采用神經(jīng)網(wǎng)絡與層次分析等方法研究相關問題。在對混凝土橋梁損傷進行檢測時，需要注意結構損傷，對其損傷實際情況進行深入分析。

2.3 優(yōu)勢

（1）完善了檢測技術。傳統(tǒng)的橋梁檢測過于重視專業(yè)性，不重視應用范圍，導致檢測功能不夠多元，適用情況少。無損檢測技術則突破了傳統(tǒng)檢測法的限制，不僅注重專業(yè)性，也注重應用范圍，實現(xiàn)了二者的結合。橋梁檢測工程十分復雜，不同部件需要的材料不同，應用的檢測方式也不同，傳統(tǒng)檢測方法不僅會耗費大量的人力、物力以及財力，同時也浪費時間[4]。若是使用無損檢測，會大大提高檢測效率和質量。

（2）降低破壞性。橋梁檢測工作發(fā)生在工程后期，工程竣工后，為保障工程質量進行相應的檢測工作。檢測時，為防止二次損壞橋梁，可以應用無損檢測技術。該技術可以直接檢測出橋梁問題，減少檢測時間，提高檢測效率。而且，該技術會降低檢測對橋梁的破壞性，這就是使得無損檢測技術應用范圍擴大，并為橋梁檢測工作奠定了技術基礎，使橋梁建設能夠符合時代發(fā)展。

（3）發(fā)展趨勢良好。橋梁檢測中，傳統(tǒng)檢測方法適用范圍小，后續(xù)發(fā)展程度有限，甚至可能會阻礙橋梁檢測工作的發(fā)展。而無損檢測技術則能夠更好地為檢測工作提供服務，其彌補了傳統(tǒng)檢測他的缺點，發(fā)展空間廣闊，態(tài)勢良好。

3 橋梁工程質量控制中無損檢測技術的應用

3.1 回聲波檢測技術

回聲波檢測技術可以應用在橋梁建設中，其能夠對構建結構和質量等方面進行檢測，并標示出來結構中的損傷性部位，例如污染程度、氯腐蝕程度等，同時還能夠做到聲發(fā)射，檢測出橋梁中出現(xiàn)的裂紋和摩擦力過大之處，為結構評估結果提供輔助?；芈暡z測技術不存在放射性危險，具有一定的安全性。因此，在實際應用時，既可以用于檢測金屬和塑料管之間存在的空洞現(xiàn)象，對空洞出現(xiàn)的時間及其厚度等都可以進行檢測[5]。檢測風險性低，只需要完成一面檢測。但是，該檢測法只能檢測空洞大小，且檢測最小值，相對空中實際直徑而言要大。除此之外，檢測時無法檢測管道背面。空洞在遭遇水淹后會影響檢測，甚至無法進行檢測。相較于沖擊雷達來說，該檢測閥在速度上無法達到其標準，但是可以為實際管道尺寸檢測提供幫助。

3.2 探地雷達檢測技術

探地雷達檢測技術就是電磁回聲技術，其實通過固定速度將檢測物體表面穿透。聲波會不斷傳輸，相應的接收器可以接收到由材料結構及其表面所反射的信號。不同信號對應相應的介電常數(shù)。通常情況下所收集的數(shù)據(jù)是連續(xù)截面，材料材質會影響信號連續(xù)性和振幅，而信號連續(xù)性還受到物體形狀的影響。無線脈沖傳播時間則受到掩埋特征以及層厚度的影響[6]。該檢測技術相對來說比較安全，應用也比較普遍，一般用于定位管道和加固區(qū)。

該檢測技術所產(chǎn)生的高頻電磁沖擊脈是利用天線實現(xiàn)傳播的，傳播電磁波的部分會在界面變化出產(chǎn)生反射和折射現(xiàn)象，界面變化之處相應的介電常數(shù)也會發(fā)生變化。介電常數(shù)變化情況會被接收器所記錄保存。如果接收天線為單聲道操作，則接收天線和發(fā)射天線均位于同一外外殼中。集合系統(tǒng)只需掃描物體表面即可明確反射信號相應的雷達追蹤。

該技術的最大優(yōu)勢在于其能夠將空洞程度仔細地描繪出來，且速度快，范圍廣，使用比較安全，可以在惡劣結構中應用。該檢測技術能夠明確金屬管道位置，豈是混凝土橋梁結構檢測的主要方法。

3.3 射線探傷技術

射線探傷技術的應用首先需要在混凝土構建后方放置底片，之后針對底片發(fā)射各種射線，進而構成空洞圖。該技術能夠確定鋼筋斷裂位置和空洞程度，可以用于橋梁交通情況的測試。在一定環(huán)境中，所得圖像比較精確，且所需人力少。但是，該技術的應用需要大量探射源，且隨時需要獲得相應圖像，這樣會導致成本增加，對于安全防范要求也更高。通常情況下，該技術所得的圖像比較清晰，但是若是應用的截面厚，就無法實現(xiàn)圖片解釋。由放射源所發(fā)射的伽馬射線，其最大穿透程度可以達到400mm，操作時需要保證是在安全盒內進行[7]。X 射線穿透力更強，可以穿透1500mm，且能夠自動關閉，更具有安全性。若是處于理想環(huán)境中，射線探傷技術的應用可以得到大量清晰的圖像用于解釋說明，這也就表明該技術的適用性比較強。

3.4 圖像檢測技術

圖像檢測技術是利用數(shù)字化技術將橋梁情況用圖像畫面展示出來，在此基礎上進行工程檢測工作。該技術在橋梁檢測中的應用有兩種形式，分別為紅外線成像和激光全息圖像。其中，紅外線成像技術是利用熱敏傳感器，根據(jù)橋梁不同部位材料的導熱性差異生成檢測數(shù)據(jù)，之后形成圖像。激光全息圖像技術，是基于全息攝影技術將檢測數(shù)據(jù)用全息圖像的形式表現(xiàn)出來，進而判斷故障位置。總之，圖像檢測技術在橋梁檢測中的應用率比較高，能夠直接利用圖像將問題顯現(xiàn)出來，節(jié)省了時間，提高了檢測效率。

3.5 光纖傳感檢測技術

光纖傳感檢測技術是利用傳感技術和光纖本身敏感性進行檢測。該技術也是物理檢測，通過接收立波情況對橋梁問題進行判斷，其是利用傳感器來檢測橋梁問題以及損壞程度，便于工作人員及時解決，確保檢測的問題能夠得到及時有效的處理[8]。

3.6 GPS 檢測技術

在橋梁施工中應用GPS 技術，利用導航衛(wèi)星具有的實時站點三維坐標檢測橋梁工程，減少外業(yè)施測壓力，提高測量準確度。橋梁質量控制測量中應用的GPS 技術流程為：選擇好GPS控制網(wǎng)精度和網(wǎng)形，之后選擇控制點并布設平面控制網(wǎng)，利用靜態(tài)定位實施測量，最后對測量數(shù)據(jù)進行處理。

4 橋梁檢測中無損檢測技術應用方法和對象

4.1 應用方法

（1）機敏混凝土檢測方法。為了提高橋梁檢測中無損檢測技術的應用成功率，需要采用相應的輔助檢測方法。機敏混凝土檢測方法能夠為無損檢測技術成功應用提供輔助其主要用于檢測混凝土原材料，這方法的應用是為了檢測橋梁施工中的混凝土質量。該方法具備無損檢測特征，檢測時，機敏傳感器可以用于監(jiān)測和收集數(shù)據(jù)，為準確分析提供保障，最終實現(xiàn)檢測。

（2）電化學檢測方法。該方法的應用比較普遍，也是用于檢測混凝土，但是該方法主要偏重于檢測混凝土內的鋼琴材料質量。該方法屬于化學檢測法，通過觀察鋼筋材料在遇到腐蝕后發(fā)生的一系列化學反應，進而對混凝土質量進行判斷檢測。該方法無法獨立使用，需要與其他方法結合使用。

4.2 檢測對象

無損檢測技術可以應用在橋梁內部缺陷和強度檢測這兩方面。在內部缺陷檢測上，無損檢測技術的檢測對象是橋梁結構內部問題，能夠深入檢測內部存在的缺陷，目的在于排查橋梁工程中存在的潛在問題[9]。此外，導致橋梁出現(xiàn)內部缺陷現(xiàn)象的原因比較多，因此，在選擇檢測技術時必須要做好匹配工作，確保檢測到位。在強度檢測上，無損檢測技術的檢測獨享為混凝土質量，橋梁使用時極易受到各種因素影響導致其質量下降，因此，前期施工時需要選擇好混凝土材料，并在后期檢測時，利用無損檢測技術檢測混凝土質量，為工程順利建設提供保障。

5 結論

無損檢測技術在我國橋梁檢測中的應用前景良好，盡管也存在問題，但是建筑企業(yè)只需要合理使用，利用專業(yè)的技術和人員提前預估好可能存在的問題，及時解決，確保橋梁施工和使用時能夠科學使用無損檢測技術，將其作用充分發(fā)揮出來，為我國橋梁事業(yè)的持續(xù)發(fā)展起到積極的推動作用。