無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用

王國(guó)花

【摘 要】近年來(lái)，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，路橋工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量引起了各個(gè)行業(yè)的重視，在道路橋梁工程建設(shè)管理中，試驗(yàn)檢測(cè)工作的有效性直接決定著路橋工程的建設(shè)質(zhì)量。隨著科技的發(fā)展，工程建設(shè)領(lǐng)域新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用為工程建設(shè)施工和管理提供了有力的技術(shù)支撐，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠在不造成路橋損害的前提下實(shí)現(xiàn)路橋工程建設(shè)質(zhì)量的試驗(yàn)，所以無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用具備現(xiàn)實(shí)意義。但是伴隨著我國(guó)路橋工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)充，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用也存在諸多問(wèn)題，而要想全面發(fā)揮該技術(shù)的效用，就要總結(jié)問(wèn)題根源，制訂針對(duì)性的解決計(jì)劃，這樣才能夠在提升技術(shù)應(yīng)用效果的基礎(chǔ)上促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。

【關(guān)鍵詞】無(wú)損檢測(cè);道路橋梁;應(yīng)用

通過(guò)對(duì)路橋工程建設(shè)領(lǐng)域的綜合調(diào)查，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)大多數(shù)路橋工程所應(yīng)用的建筑材料參差不齊，其施工工藝也是根據(jù)地區(qū)城市化規(guī)劃需求和施工地質(zhì)情況而定，所以在檢測(cè)路橋施工質(zhì)量過(guò)程中，各個(gè)省市區(qū)域所應(yīng)用的方式存在一定差異。一般情況下，相應(yīng)的質(zhì)檢部門都會(huì)酌情而定，路橋工程建設(shè)本身具備專業(yè)性，對(duì)于一個(gè)城市地區(qū)的發(fā)展極為重要，隨著國(guó)內(nèi)科技水平的不斷提升，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在路橋工程質(zhì)量檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文首先闡明了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用意義，隨后分析了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)涵，最后從頻譜技術(shù)、超聲波技術(shù)及圖像技術(shù)等多個(gè)方面展開(kāi)分析。

1 路橋工程中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的重要性

1.1 確保路橋工程建設(shè)質(zhì)量

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在整個(gè)路橋工程建設(shè)中最重要的作用就是實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程質(zhì)量的把控，具體來(lái)說(shuō)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)涵就是在不損壞竣工后的路橋工程的前提下，通過(guò)科技手段對(duì)工程的建筑質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。這種檢測(cè)方式的好處就是能夠確保工程建設(shè)的穩(wěn)定性與安全性，避免因檢測(cè)而導(dǎo)致工程質(zhì)量發(fā)生改變，同時(shí)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)σ粋€(gè)規(guī)定范圍的建設(shè)，確定其存在工程問(wèn)題的具體位置，為路橋工程建設(shè)人員提供了檢修和建設(shè)的便利，節(jié)省了人力、物力。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具備極強(qiáng)的專業(yè)性，在路橋工程建設(shè)質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)用中不僅能夠保護(hù)現(xiàn)有路橋設(shè)施，還能夠知道出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的具體位置。如果一個(gè)道路橋梁工程在完工后才進(jìn)行檢測(cè)，那么一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，必然破壞整個(gè)工程建筑的整體性，不利于路橋工程建設(shè)效果，由此可見(jiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的實(shí)時(shí)性是確保路橋工程建設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是路橋工程建設(shè)檢測(cè)環(huán)節(jié)智能化發(fā)展的支撐。

1.2 提高路橋工程問(wèn)題的處理效率

任何一個(gè)工程建設(shè)項(xiàng)目都會(huì)有其規(guī)定的工期，但因特殊情況或者施工建設(shè)等相關(guān)問(wèn)題而出現(xiàn)停止施工的現(xiàn)象也偶有發(fā)生，這對(duì)于施工單位來(lái)講無(wú)疑是一筆不小的損失，特別是當(dāng)項(xiàng)目施工進(jìn)入尾聲的階段卻沒(méi)有通過(guò)相應(yīng)的質(zhì)量檢測(cè)，此時(shí)整改甚至重建工程項(xiàng)目將導(dǎo)致施工單位建設(shè)效益減少，施工信譽(yù)和施工水平降低。而無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的時(shí)效性優(yōu)勢(shì)能夠很好地解決上述問(wèn)題，首先無(wú)損檢測(cè)技術(shù)打破了傳統(tǒng)安全質(zhì)量檢查的局限性，能夠在工程項(xiàng)目施工過(guò)程實(shí)施檢測(cè);其次，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠鎖定問(wèn)題的具體位置，直接為施工人員和管理人員提供便利，不需要施工單位再耗費(fèi)時(shí)間對(duì)整體的施工項(xiàng)目進(jìn)行逐一排查，施工人員可直接根據(jù)問(wèn)題展開(kāi)處理和檢修。除此之外，在路橋工程中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用也具備一定的保護(hù)性，檢測(cè)過(guò)程中不會(huì)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目本身造成損害，有效地接觸了后期因質(zhì)量檢測(cè)而重新檢修工程的施工環(huán)節(jié)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)支撐是當(dāng)前的數(shù)字化技術(shù)和科學(xué)技術(shù)，所以其準(zhǔn)確性和安全性能夠被認(rèn)可，施工單位應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不僅保證了工期，還在一定程度上提升了工程問(wèn)題的處理效率，節(jié)省了建設(shè)成本。從路橋工程的施工質(zhì)量來(lái)看，大面積破壞重修或整改是延長(zhǎng)路橋建筑設(shè)施使用壽命的關(guān)鍵因素，也是提升路橋建筑設(shè)施經(jīng)濟(jì)價(jià)值的根本。

2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的概述

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技發(fā)展趨勢(shì)下衍生出的一種工程項(xiàng)目質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)與以往的檢測(cè)技術(shù)最大的不同在于對(duì)工程項(xiàng)目的損壞程度。目前在我國(guó)道路橋梁工程建設(shè)中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，且得到眾多施工單位的認(rèn)可，但是無(wú)損檢測(cè)技術(shù)仍在不斷優(yōu)化完善。以往的工程施工質(zhì)量檢測(cè)多采用人工對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行敲擊的方法，以此檢測(cè)工程施工結(jié)構(gòu)中是否存在斷裂處，這一方法并不能夠明確工程結(jié)構(gòu)具體的斷裂位置，此外在應(yīng)用過(guò)程中還可能會(huì)損壞工程原本的結(jié)構(gòu)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)則不然，其檢測(cè)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性可作為建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)最為可靠的依據(jù)，而且施工人員和檢修人員能夠利用這一優(yōu)勢(shì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理問(wèn)題，為工程質(zhì)量的提升奠定了良好的基礎(chǔ)。

3 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在路橋工程中的應(yīng)用

3.1 頻譜分析技術(shù)的應(yīng)用

頻譜分析技術(shù)的原理和傳統(tǒng)的敲擊法原理大致相同，都需要對(duì)原建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行敲擊判斷建筑是否有裂紋，但與傳統(tǒng)敲擊法不同的是頻譜分析技術(shù)的精確性和檢測(cè)效率更為理想，并且不會(huì)在檢測(cè)過(guò)程中二次傷害原建筑結(jié)構(gòu)。頻譜檢測(cè)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中主要借助聲波在不同介質(zhì)中的傳遞速度，通過(guò)分析傳播速度推斷檢測(cè)對(duì)象的實(shí)際情況。在高科技的依托下頻譜分析技術(shù)的準(zhǔn)確率可作為一個(gè)可靠的依據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，該技術(shù)需要對(duì)待測(cè)對(duì)象的表面施加一個(gè)垂直壓力，在路橋工程中通過(guò)垂直壓力的施加形成帶有頻率差異的瑞雷波面，所以該技術(shù)在使用過(guò)程中工作人員需要在路橋結(jié)構(gòu)上安裝多個(gè)傳感器，并分別對(duì)不同部位的檢測(cè)對(duì)象施加壓力，以達(dá)到對(duì)路橋結(jié)構(gòu)裂痕的整體檢測(cè)需求。該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中最為重要的一點(diǎn)就是施加壓力的方向一定是垂直方向，否則檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和路橋結(jié)構(gòu)的保護(hù)均受到影響。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是檢測(cè)速度快、適用范圍廣，但是技術(shù)應(yīng)用前期需要施工人員做好傳感器安裝等準(zhǔn)備工作。

3.2 圖像技術(shù)的應(yīng)用

在道路質(zhì)量檢測(cè)中最常用的圖像技術(shù)是紅外成像和激光全息成像。其中，紅外成像的主要原理是分子構(gòu)成物質(zhì)，分子在變化過(guò)程中會(huì)釋放出相應(yīng)的熱量，所以不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)所釋放出的熱量會(huì)存在差異，在道路橋梁工程質(zhì)量檢測(cè)中紅外成像就是對(duì)不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，通過(guò)分析物質(zhì)所釋放的熱量來(lái)判定工程施工結(jié)構(gòu)，所以紅外成像的應(yīng)用主要針對(duì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)的形態(tài)進(jìn)行辨別。工程施工人員可以利用相應(yīng)的紅外檢測(cè)儀器分析建筑結(jié)構(gòu)表面的溫度，明確建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否存在裂紋及破損問(wèn)題。而激光全息成像的應(yīng)用基礎(chǔ)是攝像結(jié)果的分析，工作人員利用相應(yīng)的攝像設(shè)備儀器對(duì)特定區(qū)域范圍的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行攝影，并對(duì)攝像所得到的全息圖像進(jìn)行綜合性分析，利用相應(yīng)的計(jì)算公式判斷路橋工程中存在的問(wèn)題和缺陷。

3.3 超聲波技術(shù)的應(yīng)用

超聲波的聲波頻率較高，人耳并不能夠直接聽(tīng)到，聲波在實(shí)際傳播中能夠滿足相應(yīng)的波傳輸率，而超聲波技術(shù)在路橋工程中的應(yīng)用主要是通過(guò)對(duì)特定區(qū)域結(jié)構(gòu)發(fā)射超聲波，然后工作人員利用超聲波接收設(shè)備將所接收的參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，從而達(dá)到路橋建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量檢測(cè)的目的。與頻譜分析技術(shù)相同的是超聲波技術(shù)因聲波接收環(huán)節(jié)的限制，在使用過(guò)程中要在相應(yīng)距離裝置傳感器，工作人員可通過(guò)傳感器明確聲波在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的傳播速度和傳播時(shí)間。超聲波技術(shù)應(yīng)用中傳感器、聲波發(fā)射、標(biāo)準(zhǔn)參考參數(shù)和準(zhǔn)確計(jì)算是最關(guān)鍵的4個(gè)要素，該技術(shù)以聲波的方式實(shí)現(xiàn)待測(cè)對(duì)象缺陷和問(wèn)題的檢測(cè)，滿足無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的需求，但是該技術(shù)具備一定的專業(yè)性。超聲波檢測(cè)的主要公式為f（頻率）=1/T（周期）、波長(zhǎng)=波速/頻率。圖1為波動(dòng)方程推導(dǎo)用圖。

3.4 激光技術(shù)的應(yīng)用

激光技術(shù)主要用于檢測(cè)道路橋梁的施工質(zhì)量，激光技術(shù)應(yīng)用廣泛，在各個(gè)施工領(lǐng)域近乎全面普及。激光技術(shù)的應(yīng)用原理所涉及的內(nèi)容較多，如光電反射、光時(shí)差反射及衍射等，其中針對(duì)衍射需要進(jìn)行細(xì)致分析。衍射是指激光在傳輸環(huán)節(jié)中一旦激光光束遇到檢測(cè)對(duì)象狹窄問(wèn)題就會(huì)表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象，而工作人員能夠利用調(diào)整狹縫寬窄程度的方式得到明暗相間的圖像，隨后利用所獲得的圖像建立一個(gè)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程結(jié)構(gòu)中狹縫寬窄程度的全面分析，確定工程結(jié)構(gòu)是否存在問(wèn)題和缺陷。而光電反射原理主要是光電流強(qiáng)度和激光強(qiáng)度之間的內(nèi)在關(guān)系，在這種內(nèi)在關(guān)系的作用下工作人員可以通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)光能轉(zhuǎn)換電能，而又因?yàn)榧す鈴?qiáng)弱程度不同，所以光能轉(zhuǎn)換電能的過(guò)程中電能的信號(hào)也存在差異，工作人員根據(jù)這種差異判定光電流位移關(guān)系，從而計(jì)算出彎沉位移的具體變化，分析出建筑結(jié)構(gòu)中存在的問(wèn)題和缺陷。光時(shí)差反射主要是結(jié)合激光傳輸速度記錄激光在短距離傳輸過(guò)程中的時(shí)差，評(píng)定建筑工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的均勻性。

3.5 探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)與雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的原理大致相同，都是通過(guò)高頻電磁波的發(fā)射與接收實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析，其中雷達(dá)波主要由設(shè)備自身的激振產(chǎn)生，工作人員利用相應(yīng)的設(shè)備向待檢測(cè)區(qū)域發(fā)射電磁波，并通過(guò)電磁波的反射與接收獲取路面路基的采樣信號(hào)，同時(shí)將獲得的采樣信號(hào)利用相應(yīng)的軟硬件和圖文顯示系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。在該技術(shù)中雷達(dá)脈沖能夠在傳播的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)檢測(cè)區(qū)域地下介質(zhì)的差異，一部分雷達(dá)脈沖會(huì)從檢測(cè)區(qū)域反射回來(lái)用作信息接收，另一部分雷達(dá)脈沖則用以檢測(cè)區(qū)域介質(zhì)信號(hào)的采集。探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)能夠準(zhǔn)確判定檢測(cè)區(qū)域的缺陷深度、缺陷大小及缺陷形狀。在工程檢測(cè)環(huán)節(jié)中該技術(shù)具備操作便捷、檢測(cè)范圍廣的優(yōu)勢(shì)，而且該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中不受外部環(huán)境因素影響，最常用的檢測(cè)就是淺層和超淺層工程質(zhì)量檢測(cè)。

4 道路橋梁施工質(zhì)量通病分析

4.1 道路施工質(zhì)量通病分析

從道路路基的施工技術(shù)角度看，路基施工技術(shù)中常見(jiàn)的問(wèn)題有以下4個(gè)方面：第一，原石材料不符合實(shí)際工程需要，且材料密度、顆粒直徑過(guò)小。第二，原石材料的強(qiáng)度和抗風(fēng)化、抗溶解能力過(guò)低的問(wèn)題，不具備一定的強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力的原石材料，在道路路基施工中應(yīng)用效果達(dá)不到實(shí)際的工程建設(shè)需求。第三，工程機(jī)械設(shè)備不符合實(shí)際的工程施工需要，實(shí)際上填石路基施工技術(shù)對(duì)施工機(jī)械設(shè)備的要求較高，而各種壓實(shí)機(jī)械、推土機(jī)械都具備自身的特點(diǎn)，不同地質(zhì)條件的工程項(xiàng)目對(duì)設(shè)備機(jī)械的要求也各不相同。第四，填石路基施工中缺少一個(gè)較為完善的施工計(jì)劃。從道路路基施工全過(guò)程的角度上看，路基發(fā)生裂痕、沉降的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，而且在道路施工的最后工序中瀝青路面的澆筑也常常發(fā)生裂縫、車轍印等質(zhì)量問(wèn)題。

4.2 橋梁施工質(zhì)量通病分析

現(xiàn)狀調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)橋梁建筑施工現(xiàn)場(chǎng)部分施工人員缺乏施工安全意識(shí)和施工質(zhì)量管理意識(shí)，在施工過(guò)程中沒(méi)有按照規(guī)定的技術(shù)和要求進(jìn)行施工，在這種情況下一些相關(guān)的監(jiān)督管理制度便無(wú)法有效實(shí)施。由此增加了橋梁建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理工作的實(shí)施難度，從而對(duì)橋梁施工質(zhì)量造成較大影響。橋梁建筑工程進(jìn)行施工過(guò)程中，如果對(duì)施工工序執(zhí)行不嚴(yán)及對(duì)施工技術(shù)應(yīng)用合理性不夠重視，則極有可能造成一些重大安全事故的發(fā)生，進(jìn)而使橋梁建筑工程發(fā)生經(jīng)濟(jì)損失與施工人員傷亡，橋梁的施工質(zhì)量也受到一定程度的影響。

5 針對(duì)路橋工程施工質(zhì)量通病探討無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

5.1 道路工程質(zhì)量通病中的應(yīng)用

針對(duì)道路路基施工材料的應(yīng)用效果及道路路基裂痕問(wèn)題，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中的探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)、超聲波檢測(cè)技術(shù)等較為常用，其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，能夠?yàn)槭┕挝还?jié)省大量的人力、物力。此外，超聲波檢測(cè)技術(shù)中傳感器的安裝能夠隨著檢測(cè)對(duì)象區(qū)域的改變而改變，而探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)能夠適用于大面積工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的檢測(cè)，所以上述兩種技術(shù)對(duì)于道路工程施工質(zhì)量的檢測(cè)具有積極作用。

5.2 橋梁工程質(zhì)量通病中的應(yīng)用

橋梁工程中因施工技術(shù)不規(guī)范，導(dǎo)致橋梁工程與預(yù)期的工程建設(shè)需求出現(xiàn)差異，針對(duì)這一問(wèn)題，工程建設(shè)管理人員可以利用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)性的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)一部分施工完成后可將頻譜分析技術(shù)、激光技術(shù)作為分析橋梁工程施工效果的檢測(cè)方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁工程質(zhì)量的實(shí)時(shí)檢測(cè)。

6 結(jié)語(yǔ)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在目前的道路橋梁工程質(zhì)量檢測(cè)中應(yīng)用極為廣泛，也得到了眾多施工單位的認(rèn)可，其技術(shù)自身具備的優(yōu)勢(shì)不僅能夠節(jié)省建設(shè)單位的施工成本，而且還能夠在不損傷建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上明確工程質(zhì)量，所以該技術(shù)的應(yīng)用與研究具備現(xiàn)實(shí)意義。

參 考 文 獻(xiàn)

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