芻議無損檢測技術在公路橋梁中的應用

摘要：無損檢測是指以不損及材料將來使用和使用可靠性的方式，對材料、構件進行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、化學成分、組織結構和力學性能變化的評定。公路橋梁檢測中常用的無損檢測技術有：射線檢測法、超聲波檢測法、聲發射檢測法、雷達波檢測法、紅外檢測法等。無損檢測技術具有準確、簡單、快速、可靠、經濟無損、實時的特點。

關鍵詞：無損檢測;技術;公路橋梁

引言

近些年來，隨著檢測技術的不斷發展，無損檢測技術已經逐漸被應用到公路橋梁的病害檢測以及評價中。公路橋梁檢測是公路工程檢測技術新科學的重要內容之一。無損檢測指的是將其他學科的各項先進技術有效、適當的應用到公路橋梁工程檢測中，它集相關公路橋梁工程學科的基礎知識、儀器的開發研制、測試操作技術以及檢測理論于一體。公路橋梁無損檢測技術有成本低、無損、快速且可以提供各種信息與參數等特點，特別適用于公路橋梁的快速勘查。公路橋梁無損檢測技術的改進與發展，對工程質量的保證具有十分重要的意義。

1無損檢測技術在公路橋梁中的應用

1.1頻譜分析檢測技術

頻譜分析檢測技術是一種對不同傳播介質中傳播表面波的傳播頻率進行分析檢測的技術。檢測原理如下分析：對公路的路面進行一次短暫且快速的沖擊，將會產生一系列以此沖擊源為中心的頻率波，且會沿著地表向下傳播，同時也向四周傳播瑞雷面波，通過改變沖擊的方式和力度來改變瑞雷面波的信號類型和頻率，這樣就能夠從傳感器中檢測出不同的波的頻率。采用頻率分析技術，根據接收波的頻率變化來對不同深度的分層介質進行力學性能分析，以實現準確、快速的檢測。

1.2超聲波檢測技術

超聲波檢測技術是一種根據介質中分布在不同位置的傳感器所檢測到的超聲波在該介質中傳播的波的各項參數，判斷該路面的結構內部的損壞狀況的檢測技術。通過測定超聲波的傳播時間來確定超聲波的傳播速度，從而根據傳播速度與介質間的關系確定介質的力學性能，比如抗折強度、抗壓強度和彈性模量，同時也可以判定介質結構內部的缺陷。超聲波檢測技術造價合理、使用簡便等優點使其在路基路面的工程實踐中得到了廣泛應用。

1.3聲發射檢測法

聲發射檢測法的原理是：物體在力的作用下產生變形、甚至斷裂，導致應力松弛，釋放出應力波，那么物體內部的微裂紋、缺陷的部位就是應力波的聲源所在。用聲發射儀器記錄下聲發射源釋放出的彈性波信號，進行分析判斷出混凝土缺陷位置大小。聲發射檢測屬于動態檢測，可以檢測對結構安全更為有害的活動性缺陷;對大型混凝土，可以在整體范圍布置足夠傳感器，一次加載就可以快速確定缺陷的位置，效率高;可以得到缺陷隨著時間、載荷、溫度等變化而變化的動態信息，適合預測;聲發射檢測還適合形狀復雜的幾何構件，且對構件的接近程度要求不高。然而，聲發射信號復雜多變難以提取、易受外界干擾造成信息的失真;聲發射檢測具有不可逆性，檢測過程中的信號不可能通過多次加載重復獲得，所以數據保存非常重要。

1.4雷達波檢測法

雷達波檢測法是利用發射天線將高頻電磁波（10-2000MHz）以短脈沖寬頻帶的形式向混凝土內部發射，接收天線采集、接收雷達波的信號，根據參數（波形、波幅、同相軸和雙程走時）分析判斷出混凝土的內部結構和缺陷位置。地質雷達測損技術主要利用是雷達波的“折射—反射”原理。通過雷達設備對所得數據進行分析從而得到地質雷達的圖像剖面，再依據剖面呈現出來的狀況判斷公路橋梁缺損狀況。當被檢測體中出現異常時，異常區與被檢測體的界面兩側的電性差異相對較大，而且會出現較為強烈的反射波。另外，這一界面同時也是物性的特變點，通常會產生繞射波，由于繞射波在時間剖面上以雙曲線的形式表現出來，所有其雷達圖像便會呈現出同相軸不連續且紊亂等現象。此時便可以判定出異常區域的位置與深度，并且可以最終判定公路橋梁的損壞程度、位置以及類型。

1.5紅外檢測法

紅外檢測法原理是：把混凝土構件的紅外輻射轉變成可見的熱圖像，直觀地分析出物體表面的溫度分布。當物體表面溫度分布連續時，說明物體內部也連續沒有缺陷;當物體表面出現溫度梯度時，說明構件內部有缺陷存在，根據圖像可以直觀判斷出缺陷空洞的位置及大小。紅外檢測法測量速度極快;操作方便安全、無干擾性;測量結果形象直觀，測量范圍較大;靈敏度高，測量精度較高，具有自動化、實時性特點。但是探測器在接收混凝土紅外輻射的同時，也會接收周圍環境的輻射，所以檢測時對環境的要求很高。

2無損檢測技術在公路橋梁檢測中應用的改善對策

2.1充分利用現代科技

科技是第一生產力，只有現代科技不斷發展，未來才更有希望。我國目前應用的先進的無損檢測技術最開始多是從國外進行引進的，價格都比較高，而我國目前的生產質量水平不高，成本居高不低，限制了技術的運用與設備的發展。如果想要充分利用國外的先進技術就必須把技術轉化成為我國技術人員能夠掌握的技術，通過不斷努力進行創新，提高我國的道橋無損檢測技術水平，以及在國際上的影響力。

2.2完善行業檢測內容

道路與橋梁工程的質量檢測由于受到環境的影響，存在著眾多的困難，由于結構物多，需要檢測的數據非常龐大，涉及到的檢測技術不只一種，需要在前面講的幾種檢測技術的基礎上不斷發展新的檢測技術，充分利用科技的力量，對復雜性的工程進行研究分析。一般對道路與橋梁工程進行檢測時，都是對其本身進行全方位的檢測，而不是只對某一根樁進行檢測，所以需要檢測技術行業不斷完善發展，促進檢測水平的全面提高。

2.3提高檢測人員素質

道路橋梁的檢測工作是一項非常復雜的工作，首先需要對橋梁與道路本身的結構與材料知識進行掌握，對檢測技術的應用、檢測設備的使用都要進行全面的掌握，才能在實際的檢測過程中充分實現功能最大化。目前我國在道路與橋梁質量檢測過程中，工作人員的素質還不免全面，基層人員無法對先進的設備與技術進行全面掌握，這對檢測效果造成了一定的影響。在無損檢測技術的應用中，要把基礎理論知識與實際的實踐進行緊密結合。我國道路與橋梁的數量眾多，需要的技術人員與施工人員數量也較多，專家要提前進行充分的培訓，了解檢測技術的基理與設備的工作原理，才能在實際的檢測中充分利用經驗實現理論與實踐的結合。

2.4增強檢測設備的研發能力

我國的檢測技術在不斷進步，但依然落后于先進國家的普通水平，在設備的研發與生產中，同樣也難以拿出高質量的檢測設備。在未來的研究中，需要不斷提高設備的研發能力，把技術充分地體現于設備的使用中，結合我國的實際市場需求，生產出高質量產品。我國工業發展水平決定著檢測設備的生產質量，目前我國在質量保證領域還做的不夠好，需要進一步引入質量觀念，提高管理水平，把先進的理論體現到實際的工作當中去。

3結語

在當今經濟飛速發展的時代，公路橋梁的檢測與維修早已不再局限于僅對工作性能、質量的改善與維修，而是應當具備高效、準確的特點。公路橋梁無損檢測技術也就在這種情況下應運而生，它在很大程度上節省了工程的修復時間以及工程的造價，因此，公路橋梁無損檢測技術具有廣闊的發展、應用前景。

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