道路橋梁檢測中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用分析

黃俊凱

摘 要：文章以某道路橋梁工程項(xiàng)目實(shí)例為依托，從橋面質(zhì)量檢測、混凝土強(qiáng)度檢測、鋼筋銹蝕檢測、鋼筋保護(hù)層檢測以及混凝土內(nèi)部質(zhì)量檢測等方面，對無損檢測技術(shù)在該橋梁中的應(yīng)用進(jìn)行分析論述，期望能對提高橋梁檢測技術(shù)水平有所幫助。

關(guān)鍵詞：道路橋梁;混凝土;橋面;無損檢測技術(shù)

道路橋梁質(zhì)量關(guān)系到橋梁結(jié)構(gòu)耐久性、承載力和安全性，不論是新建橋梁還是在役橋梁，都必須做好橋梁檢測工作，掌握橋梁病害情況，及時采取應(yīng)對措施。隨著檢測技術(shù)的發(fā)展，無損檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用于道路橋梁檢測中，能夠在不損害橋梁能夠獲取準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。

1 工程概況

某橋梁全長977.3 m，橋下跨越某公路，需要對該橋梁進(jìn)行現(xiàn)場無損檢測，采用不同的無損檢測技術(shù)進(jìn)行檢測橋梁質(zhì)量，檢測項(xiàng)目包括橋面質(zhì)量、混凝土強(qiáng)度、鋼筋銹蝕、鋼筋保護(hù)層檢測、混凝土內(nèi)部質(zhì)量，檢測技術(shù)包括橋面雷達(dá)檢測技術(shù)、超聲波檢測技術(shù)、回彈法檢測技術(shù)、超聲—回彈綜合檢測技術(shù)、電阻率法檢測技術(shù)。

2 道路橋梁檢測中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

2.1 橋面質(zhì)量檢測

（1）檢測技術(shù)。橋面質(zhì)量檢測采用雷達(dá)無損檢測技術(shù)，對不同跨徑橋面與部分區(qū)域進(jìn)行檢測。該技術(shù)利用雷達(dá)探測儀將雷達(dá)波發(fā)送到混凝土橋梁構(gòu)件中，獲得檢測信息，當(dāng)雷達(dá)波遇到孔洞、裂縫等缺陷時會發(fā)生明顯變化，可以根據(jù)變化情況判斷橋梁構(gòu)件缺陷類型。雷達(dá)無損檢測技術(shù)具備雷達(dá)波頻段寬、穿透力強(qiáng)的優(yōu)勢，能夠適用于橋梁地下混凝土結(jié)構(gòu)檢測。但是，由于鋼筋混凝土內(nèi)部的鋼筋會形成電磁屏蔽作用，影響雷達(dá)波探測結(jié)果，使檢測結(jié)果誤差較大，該技術(shù)不適用于檢測混凝土內(nèi)部缺陷，則常用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋位置檢測。

在本工程檢測中，縱向檢測重點(diǎn)檢測行車道和超車道的剖面，確定剖面是否存在異常區(qū)域;網(wǎng)絡(luò)化詳查共檢測84條剖面，采用中心頻率900拖動天線，時窗范圍10 ns。利用雷達(dá)專業(yè)分析軟件對現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行處理，自動識別異常圖像中的缺陷。

（2）檢測結(jié)果。檢測區(qū)域存在混凝土局部密實(shí)性差、鋼筋網(wǎng)起伏大、保護(hù)層薄厚不均勻等問題。具體包括：橋梁第6、7跨的縱向檢測清晰性較差，箍筋效果不明顯，3#區(qū)域的密實(shí)性較差;橋梁第37、38跨的行車道鋼筋網(wǎng)起伏，鋼筋保護(hù)層厚度不均，5#區(qū)域的鋼筋網(wǎng)沿檢測方向發(fā)現(xiàn)明顯下沉。除上述問題之外，其余雷達(dá)圖像均屬正常。

2.2 混凝土強(qiáng)度檢測

（1）檢測技術(shù)。①采用回彈法，該技術(shù)是橋梁混凝土表面強(qiáng)度檢測最為常用的無損檢測技術(shù)，借助彈簧驅(qū)動的重錘，向混凝土表面彈擊，根據(jù)回彈數(shù)據(jù)判斷混凝土強(qiáng)度情況。我國針對回彈法在混凝土抗壓強(qiáng)度檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)實(shí)行了完善的技術(shù)規(guī)程;②采用超聲—回彈綜合檢測技術(shù)，能夠彌補(bǔ)單一檢測技術(shù)的固有缺陷，可以對混凝土強(qiáng)度、均勻性做出更加準(zhǔn)確的測定。

本工程采用混凝土超聲波檢測儀測量混凝土中的超聲波聲速值，采用中心回彈儀錘擊混凝土測量回彈值，通過測強(qiáng)曲線換算聲速代表值和回彈代表值，測得混凝土抗壓強(qiáng)度值。在本工程中，橋面上劃分10個檢測區(qū)域，共計(jì)160個測點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)規(guī)程要求，剔除無效數(shù)據(jù)，修正檢測面，得出檢測結(jié)果。

（2）檢測結(jié)果?；炷翉?qiáng)度平均值為45.3 MPa，最小值為41.5 MPa，標(biāo)準(zhǔn)差為2.75?；炷镣贫◤?qiáng)度值為40.8 MPa，實(shí)際檢測結(jié)果符合C40混凝土強(qiáng)度要求，且碳化深度小于0.5 mm。

2.3 鋼筋銹蝕檢測

（1）檢測技術(shù)。本次鋼筋銹蝕檢測采用電阻率檢測技術(shù)，對混凝土施加極化脈沖電流，且極化脈沖電流與鋼筋銹蝕電流方向一致，在檢測中改變脈沖電壓、幅值和頻率，以獲取極化電阻。電阻率檢測加護(hù)能夠準(zhǔn)確判斷鋼筋銹蝕情況，為預(yù)測橋梁結(jié)構(gòu)使用壽命提供依據(jù)。本工程中，隨機(jī)選出橋面5處緩凝土層，對檢測區(qū)域進(jìn)行電阻率測量。

（2）檢測結(jié)果。檢測結(jié)果顯示5處測點(diǎn)的電阻率都超過1 kΩ·m，表明無鋼筋銹蝕問題。

2.4 鋼筋保護(hù)層檢測

（1）檢測技術(shù)。采用脈沖回波無損檢測技術(shù)，借助沖擊回波無損檢測儀對橋梁構(gòu)件進(jìn)行機(jī)械沖擊，收集短周期內(nèi)產(chǎn)生的脈沖波，根據(jù)反射原理判定橋梁構(gòu)件內(nèi)部缺陷的形態(tài)、位置和大小，識別構(gòu)件內(nèi)部裂紋、孔洞等缺陷。該檢測技術(shù)對材料分層缺陷具有較高的敏感性，可用于橋梁表面裂縫深度、橋面瀝青層下面保護(hù)層整體質(zhì)量、鋼筋密集區(qū)混凝土內(nèi)部質(zhì)量、鋼筋銹蝕混凝土脫粒等方面的檢測。本工程中，共抽檢4跨鋼筋保護(hù)層，分別為6跨、7跨、37跨和38跨。

（2）檢測結(jié)果。6跨檢測的平均值為49.5 mm;7跨檢測的平均值為57.1 mm;37跨檢測的平均值為45.8 mm;38跨檢測中有3個隨機(jī)檢測點(diǎn)的檢測值為24 mm、27 mm、25 mm，這3個點(diǎn)偏薄，表面可見露筋現(xiàn)象。

2.5 混凝土內(nèi)部質(zhì)量檢測

（1）檢測技術(shù)。①采用超聲波檢測技術(shù)，根據(jù)超聲波在混凝土現(xiàn)澆層內(nèi)部的傳輸速度判定內(nèi)部是否存在質(zhì)量缺陷。該技術(shù)利用超聲波檢測儀，向混凝土內(nèi)部發(fā)射超聲脈沖波，以獲取傳播速度、接收信號主頻率、首播幅度等數(shù)值，根據(jù)數(shù)據(jù)變化判斷混凝土橋梁是否存在內(nèi)部質(zhì)量缺陷。其超聲信號穿透力強(qiáng)，可以滿足大體積混凝土結(jié)構(gòu)的無損檢測要求，檢測設(shè)備已經(jīng)發(fā)展為智能化數(shù)字式超聲儀，能夠大幅度提高檢測效率和檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性;②采用紅外成像無損檢測技術(shù)。利用混凝土內(nèi)部缺陷與熱傳導(dǎo)系數(shù)的差異進(jìn)行檢測，在紅外成像檢測儀檢測到混凝土內(nèi)部缺陷時，會直接呈現(xiàn)出熱量分布不均勻的圖像，該技術(shù)屬于無損檢測技術(shù)中的非接觸檢測技術(shù)。本工程中，對橋箱梁底板預(yù)應(yīng)力管道部位設(shè)置檢測點(diǎn)，檢查預(yù)應(yīng)力管道壓漿是否存在不飽滿的問題。

（2）檢測結(jié)果。①在超聲波檢測中，各檢測區(qū)域的總體平均波速值為4 448 m/s，說明橋梁混凝土內(nèi)部質(zhì)量較好，無明顯的振搗不實(shí)、蜂窩等質(zhì)量問題。在檢測區(qū)域內(nèi)，僅發(fā)現(xiàn)1處聲波速度偏低;②在紅外成像無損檢測中，預(yù)應(yīng)力管道灌漿飽滿度符合設(shè)計(jì)要求，無明顯質(zhì)量缺陷。

3 結(jié)論

綜上所述，道路橋梁檢測中要合理運(yùn)用無損檢測技術(shù)，在不破壞橋梁結(jié)構(gòu)的前提下，獲取橋梁的質(zhì)量狀況。通過檢測所得的結(jié)果，為橋梁加固維修提供參考依據(jù)，更好地有效維護(hù)橋梁工程。

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