公路橋梁建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理中的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

王思敏

(山西高速公路工程檢測(cè)有限公司，山西 太原 030006)

0 引 言

最近幾年，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步直接推動(dòng)了公路橋梁檢測(cè)技術(shù)的升級(jí)，這給整體的發(fā)展帶來(lái)了深刻的影響。隨著技術(shù)水平的提升，檢測(cè)的精確性也有了更加明確的依靠。在眾多領(lǐng)域中，公路橋梁安全直接保障了各項(xiàng)內(nèi)容，這對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)來(lái)說(shuō)具有重要的價(jià)值。在進(jìn)行公路橋梁養(yǎng)護(hù)和施工建設(shè)環(huán)節(jié)里，我們應(yīng)當(dāng)要按照無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮鳎雌涫欠翊嬖谳^大的安全隱患，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故，維護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的基本概念

1.1 概念

所謂的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，保持原有面貌不被破壞的情況下而實(shí)現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu)層次的升級(jí)，既要保證其內(nèi)部的完整性。構(gòu)件的耐久性和受力性能要通過(guò)科學(xué)的方式進(jìn)行計(jì)算，只有這樣才能夠保證整體的操作效率得到實(shí)質(zhì)性的提升。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展，電子技術(shù)已經(jīng)形成了系統(tǒng)完備的體系。

1.2 長(zhǎng)處

最近幾年，越來(lái)越多的人開(kāi)始應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。和傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)相比較，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。具體來(lái)說(shuō)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：較高的檢測(cè)效率，能夠按照需求進(jìn)行簡(jiǎn)易操作，具有較高的靈活性；不會(huì)對(duì)公路橋梁的整體結(jié)構(gòu)造成破壞，就直接影響到了整體的性能；按照無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)的整體要求，通過(guò)建筑物表層結(jié)構(gòu)檢測(cè)機(jī)制，探討內(nèi)部的主要形式構(gòu)建；除此之外，借助無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠提升檢測(cè)效果的精確度，消除其他各種因素的干擾，進(jìn)而保證整體的精確性。未來(lái)發(fā)展空間明朗。道路橋梁檢測(cè)工作會(huì)隨著社會(huì)的進(jìn)步和城市道路規(guī)劃的發(fā)展而越來(lái)越難，若單以簡(jiǎn)單的技術(shù)去檢測(cè)道路，很難適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。從這一方面可知，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有較明朗的發(fā)展空間，因?yàn)檩^多的關(guān)注這一方面即檢測(cè)技術(shù)的多樣性。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以滿(mǎn)足日常研究項(xiàng)目，其將很多技術(shù)和操作方式的結(jié)合使無(wú)損檢測(cè)技術(shù)更為豐富，既可以?xún)?yōu)化處理歷史信息，又可以穩(wěn)定鞏固現(xiàn)實(shí)的技術(shù)，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。無(wú)損技術(shù)檢測(cè)的發(fā)展空間是應(yīng)對(duì)道路橋梁檢測(cè)更為靈活和方便，有可能成為未來(lái)道路檢測(cè)的主流模式。

2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)核心原理具體分析

2.1 超聲波檢測(cè)技術(shù)的核心原理分析

超聲波檢測(cè)技術(shù)在使用過(guò)程中需要借助輔助設(shè)備來(lái)操作，這樣可以使檢測(cè)道路的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。超聲波的適用范圍比較廣，本質(zhì)上似乎是通過(guò)瞬間應(yīng)力波來(lái)感應(yīng)道路橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)而獲取檢測(cè)信息，實(shí)質(zhì)上則更為核心的是通過(guò)道路橋梁碰撞而產(chǎn)生的的低頻應(yīng)力波來(lái)檢測(cè)道路結(jié)構(gòu)信息，這則由器械間的碰撞來(lái)獲取信息進(jìn)而判斷道路工程建設(shè)是否存在問(wèn)題。超聲波檢測(cè)技術(shù)的主要原理是不同的介質(zhì)在傳輸過(guò)程中會(huì)反射不同形式的聲波，而當(dāng)應(yīng)力波則為重要的傳播媒介，超聲波檢測(cè)技術(shù)就是在道路橋梁檢測(cè)過(guò)程中采取一定的措施來(lái)產(chǎn)生應(yīng)力波，通過(guò)不同介質(zhì)的聲波傳播速度，獲取的數(shù)據(jù)信息可以進(jìn)一步檢測(cè)道路工程建設(shè)是否符合質(zhì)量要求。

2.2 光纖傳感檢測(cè)技術(shù)核心原理分析

雖然超聲波檢測(cè)技術(shù)可以滿(mǎn)足道路檢測(cè)的工作要求，但隨著我國(guó)交通道路的發(fā)展越來(lái)越復(fù)雜化，其建設(shè)的難度也在增加，單用超聲檢測(cè)技術(shù)未免單一，所以需要更為多樣的檢測(cè)方法，而光纖傳感技術(shù)在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中占有一席之地，其核心原理就是光纖會(huì)因?yàn)椴煌锢砹慨a(chǎn)生不同的效果。在道路檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)設(shè)備對(duì)道路橋梁的收集的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化，其轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)信息在分析過(guò)后便可以感知道路的工程建設(shè)實(shí)況。但因?yàn)楣饫w技術(shù)處于初步發(fā)展階段，存在很多尚需研究的問(wèn)題，還有很大的改進(jìn)空間。

2.3 圖像檢測(cè)技術(shù)核心原理分析

圖像檢測(cè)技術(shù)主要包括紅外線(xiàn)成像技術(shù)和激光全息圖像技術(shù)，在實(shí)際的道路橋梁檢測(cè)中具有不同的作用。其核心原理便是利將道路橋梁的現(xiàn)實(shí)狀況是以圖像的形式呈現(xiàn)出來(lái)；紅外線(xiàn)成像技術(shù)主要是利用導(dǎo)熱性不同的各種材質(zhì)，通過(guò)熱敏傳感器這一裝備可以將路段的各種傳熱信息數(shù)據(jù)傳遞，形成感應(yīng)圖像，進(jìn)而獲取道路檢測(cè)信息。激光全息圖像技術(shù)借助全息攝影技術(shù)來(lái)轉(zhuǎn)化道路橋梁的數(shù)據(jù)信息，全息圖像可以顯示道路橋梁的問(wèn)題，成為研究者的分析參考依據(jù)。圖像檢測(cè)技術(shù)因?yàn)榭梢詫?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖像的特點(diǎn)，所以可以將問(wèn)題以清晰的圖像方式呈現(xiàn)踹，又因?yàn)閿?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖像的時(shí)間比較快，可以極大地提高檢測(cè)效率，節(jié)約時(shí)間。

2.4 探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)核心原理分析

雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中具有重要作用，雷達(dá)技術(shù)在實(shí)際檢測(cè)環(huán)境中具有更高的適用性，雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展也比較成熟，在種類(lèi)多樣的雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)中心最為重要的是探底雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)，主要的原理是借助天線(xiàn)設(shè)備進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳輸。路橋工程地下形成的反射波轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)信息后可以顯示道路橋梁檢測(cè)工程的信息是否符合建設(shè)要求，進(jìn)而成為道路工程建設(shè)質(zhì)量的評(píng)判重要參考標(biāo)準(zhǔn)。

3 建設(shè)和養(yǎng)護(hù)公路橋梁的現(xiàn)狀以及存在的各種問(wèn)題

從我國(guó)大部分公路橋梁建設(shè)的情況來(lái)看，主要以混凝土結(jié)構(gòu)為主。在建設(shè)的環(huán)節(jié)中，需要充分考慮到養(yǎng)護(hù)機(jī)制，按照整體的需求做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。長(zhǎng)久以來(lái)，混凝土橋梁在得到有效維護(hù)的同時(shí)，也能夠形成系統(tǒng)完備的維護(hù)體系。如果長(zhǎng)期維持舊有的觀念，那么可能會(huì)給使用帶來(lái)不同程度的體驗(yàn)，甚至?xí)l(fā)橋梁耐久性降低等問(wèn)題，這給原有的結(jié)構(gòu)造成不同程度的損害，甚至縮短公路橋梁的使用期限，無(wú)法將其功能發(fā)揮到極致。目前公路橋梁的損傷可以按照實(shí)際的情況分為三類(lèi)，其中表現(xiàn)最為明顯的就是混凝土的損傷，以裂紋的形式呈現(xiàn)在公路橋梁表層。除此之外，加上外部的氧化作用，鋼筋表面會(huì)出現(xiàn)不斷的銹蝕，就給公路橋梁的整體結(jié)構(gòu)帶來(lái)了不同程度的影響，甚至引發(fā)系列的橋梁結(jié)構(gòu)移位。最后，鋼筋混凝土之間的錨固點(diǎn)相對(duì)較弱，無(wú)法支撐起整體的壓力。

4 公路橋梁建設(shè)和養(yǎng)護(hù)管理環(huán)節(jié)中的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)使用

在進(jìn)行公路橋梁建設(shè)時(shí)，考慮到無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的種類(lèi)多樣，我們應(yīng)該慎重選擇其中的類(lèi)型。目前常見(jiàn)的有探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)、超聲檢測(cè)技術(shù)等。文章從探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)出發(fā)，按照其實(shí)際需求進(jìn)行深入分析，看其是否符合相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范要求。從探地雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的工作原理來(lái)看，由于存在有耗介質(zhì)，在使用的過(guò)程中一定要按照雷達(dá)發(fā)射的整體思路做好相應(yīng)的處理，確保發(fā)射信號(hào)處理和檢疫機(jī)制具有良好的效果。在不確定各種界面位置深度的情況下，應(yīng)該按照以下的環(huán)節(jié)推進(jìn)各項(xiàng)工作。

4.1 前期準(zhǔn)備

在正式進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，務(wù)必要收集橋梁的基本資料信息，涵蓋設(shè)計(jì)圖紙和施工圖紙等方面的內(nèi)容。等到橋梁中的預(yù)應(yīng)力管道位置確定完成后，才能夠推動(dòng)各項(xiàng)工作，更好地提升檢測(cè)對(duì)象的準(zhǔn)確度和精確性。

4.2 測(cè)線(xiàn)布置

結(jié)合收集資料的要求，我們應(yīng)該在T梁混凝土表層進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道的鋪設(shè)，然后按照一定的距離標(biāo)出實(shí)際的位置，進(jìn)而保證測(cè)量結(jié)果的精確性。在進(jìn)行標(biāo)注的環(huán)節(jié)中，勢(shì)必要按照管道的走向進(jìn)行推進(jìn)，結(jié)合其表層的布置測(cè)線(xiàn)方位進(jìn)行控制，消除其他不穩(wěn)定性因素的制約。

4.3 采集數(shù)據(jù)

測(cè)量數(shù)據(jù)采集的環(huán)節(jié)中，通常要按照測(cè)線(xiàn)的布置情況作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。尤其是在T梁表層，移動(dòng)的速度要保持基本勻速的狀態(tài)，按照速度的快慢對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的檢查。在測(cè)量的環(huán)節(jié)中，天線(xiàn)一定要緊貼地面，避免因?yàn)榫嚯x不足而造成的測(cè)量偏差。按照當(dāng)前的情況，我們應(yīng)該適時(shí)做好數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。與此同時(shí)，在測(cè)量的環(huán)節(jié)中，還要將不同人員的操作技能進(jìn)行有效配合，按照開(kāi)始結(jié)束的整體面貌作出適當(dāng)?shù)耐秸{(diào)整，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。

4.4 處理數(shù)據(jù)

雷達(dá)檢測(cè)所獲得的數(shù)據(jù)是原始的，沒(méi)有一定的系統(tǒng)性，所以無(wú)法按照整體的要求作出適當(dāng)?shù)姆治?。除此之外，我們?yīng)該按照要求做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，減少數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)中的隨機(jī)信息干擾，去除各種影響因素。在數(shù)據(jù)信息的處理環(huán)節(jié)中，還應(yīng)該充分考慮發(fā)射波的分辨率，以此為基礎(chǔ)，按照處理的意見(jiàn)抽取平均道，進(jìn)而達(dá)到去噪降噪的目的。

4.5 結(jié)果分析預(yù)測(cè)

通過(guò)以上的數(shù)據(jù)可知，在第一片檢測(cè)的管道中，1和2分別存在著兩個(gè)和一個(gè)異常點(diǎn)，至于3，一切正常；第二片的檢測(cè)樣本中，1和3存在異常點(diǎn)，其余均表現(xiàn)正常。側(cè)面說(shuō)明，以上的異常點(diǎn)都能夠按照實(shí)際的密度進(jìn)行布置。如果缺少一定的空隙，就會(huì)引起嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。

4.6 結(jié)果分析

根據(jù)以上的檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，在進(jìn)行橋梁工程波紋管的施工環(huán)節(jié)中，倘若出現(xiàn)嚴(yán)重的壓漿不密情況，需要在電磁波發(fā)射的過(guò)程中尋找其內(nèi)部存在的缺陷。除此之外，壓漿密實(shí)不夠情況也會(huì)使反射信號(hào)偏弱，這給注漿帶來(lái)消極影響。

5 結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)過(guò)以上分析可知，國(guó)內(nèi)的公路橋梁建設(shè)在最近幾年得到了蓬勃的發(fā)展。對(duì)于那些已經(jīng)建成的公路橋梁來(lái)說(shuō)，在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，由于受到外部環(huán)境的影響，應(yīng)該安排專(zhuān)業(yè)的人員進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)，采取積極有效的措施推動(dòng)橋梁建設(shè)。在公路橋梁養(yǎng)護(hù)的環(huán)節(jié)中，我們應(yīng)該采取科學(xué)的方式做好適當(dāng)?shù)臋z測(cè)，按照評(píng)估體系實(shí)現(xiàn)更高層次的提升，為橋梁治理提供有效的依據(jù)。作為一種高效的檢測(cè)技術(shù)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠在整個(gè)公路橋梁的建設(shè)環(huán)節(jié)中發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。