試論公路橋梁試驗檢測技術及應用

珠海市交通工程質量監督檢測站 廣東珠海 519000

摘要：由于目前我國公路橋梁的試驗檢測技術還不是很完善，使得公路橋梁中的一些隱患難以被發現，給人們的生命財產安全帶來了嚴重的威脅。本文主要從公路橋梁試驗檢測技術的重要性入手，重點闡述了當前我國公路橋梁的一系列試驗檢測技術及其應用情況，并就試驗檢測技術的提升發表了一些意見和建議。

關鍵詞：公路橋梁；檢測；技術；應用

1.引言

隨著經濟的發展，我國橋梁結構的數量和質量日益提升，極大改善了我國的交通運輸狀況。然而交通壓力的日益增大，橋梁出現路面損傷、結構構件損傷等的情況也越來越嚴重，因此需要加強對公路橋梁的檢測，進而對其進行有效的維修保養。

2.公路橋梁試驗檢測技術及其重要性

2.1公路橋梁試驗檢測技術

在進行公路橋梁的施工過程中，難免會在其施工和建造方面存在這樣或那樣的缺陷，有時候這些缺陷是無法通過對公路橋梁的外在檢測發現的，還需要依賴于其他精密的試驗檢測儀器和精湛的試驗檢測技術。因此，在公路橋梁修建完畢之后，要對公路橋梁進行試驗檢測。現階段我國公路橋梁試驗檢測的內容十分廣泛，簡單的試驗檢測只需依靠目測進行，例如公路橋梁表面是否破損、是否有缺陷、裂縫的分布及寬度等。比較復雜的則需要通過專業的儀器設備來進行試驗檢測，例如，公路橋梁內部是否存在缺陷、橋梁承載能力、鋼筋銹蝕狀況、鋼筋位置及保護層厚度等。

2.2重要性分析

首先，能夠確保橋梁安全運營、延長橋梁使用壽命。通過公路橋梁試驗檢測技術，可以較早發現橋梁病害，大大降低橋梁維修費用，有效避免頻繁大修關閉交通所引起的重大損失，從而最大程度減小橋梁事故造成的損失。

其次，為工程提供了良好的指導作用。公路橋梁試驗檢測技術的運用使得在工程施工過程中有了可靠的數據參數做指導，從而指導工程施工嚴格按照相關數據和參數進行，工程施工有了科學的依據，其質量也就得到了最大程度的保障。

最后，有利于工程進度的推進。具體可以從兩個方面來理解：一方面，在施工前進行原材料等其他設備的試驗檢測工作，可以有效防止因材料、設備等不合格而造成工程施工無法開展情況的發生；另一方面，在其施工過程中進行工程試驗檢測工作，可以有效避免因質量不合格而造成的誤工、返工現象的發生，減少工程施工成本，促進公路橋梁工程順利進行。

3.公路橋梁試驗檢測技術及其應用

3.1感應檢測技術

感應檢測技術主要是針對檢測橋梁的物理量而研發的各種傳感器，例如位移傳感器、小型感應裝置、加速計等。這幾種設備價格低廉、性能穩定、結構簡單，可被用于各種橋梁的檢測。位移傳感器可用來檢測橋梁翼墻的位移；小型感應裝置既可用來檢測混凝土中氯離子的含量以及導電率，也可以用來檢測鋼筋的銹蝕情況；加速計可用來測量由鋼筋斷裂引起的應力波。下圖為兩種感應檢測技術示意圖：

圖1 位移計應變量測裝置

1-金屬夾頭；2-頂桿；3-千分表；4-被測構件

圖2 應變測量傳感器構造示意圖

1-四芯插座；2-傳感器；3-連桿；4-限動螺釘；5-支座；6-被側構件

3.2雷達與紅外熱像儀檢測技術

利用雷達、超聲波和紅外熱像儀等技術可以在短期內對橋梁質量進行精準測量。據調查，在一天之內可以對上千公里的路面或幾十種橋梁的橋面進行精準測量。雷達的工作原理是：首先對受測目標發射電磁脈沖，然后利用反射回來的回波進行檢測，裂縫情況和混凝土的損害情況可由回波的波形反映出來。而紅外熱像儀是獲取橋梁溫度圖后，再對其進行檢測，其中橋梁溫度圖是利用紅外攝影機獲取的，主要利用橋梁薄可在溫度圖上顯示熱點的原理，即溫度較高的點。這是因為橋梁薄，則其溫度上升得就快，從而會顯示出較高的溫度。結合雷達和紅外熱像儀兩種方法可以對現有的公路橋梁中所存在的大部分病害進行有效檢測。

3.3無線電檢測技術

無線電檢測技術可以有效確定應力波的位置及數量。應力波是伴隨著橋面裂縫擴大而釋放的能量產生的，根據無線電檢測技術對應力波的檢測結果可以分析公路橋梁的受損情況以及具體受損位置。無線電檢測技術是由美國聯邦公路管理局開發的，根據其檢測結果，認為公路橋梁周期性地承受荷載會造成鋼橋的疲勞損傷。美國聯邦公路管理局還開發了聲發射檢測技術，其主要用于檢測橋梁內部裂紋發展和分布情況，可以較為深人地分析公路橋梁的施工技術和質量并預測橋梁的使用壽命。

3.4光纖傳感器技術

由于光纖傳感器技術涉及的物理量種類超過100種，包括溫度、壓力、振動、位移、電場、電流、磁場、液位、輻射等，且當光纖受到拉力或壓力等影響后，產生布里淵散射，因此可將光纖傳感器技術應用到公路橋梁質量檢測中。通過觀察其頻率，發現布里淵散射頻移與應變量的變化方向一致，而且呈正比關系。通過測量光纖溫度和布里淵散射頻移，經過計算分析，可得出橋梁變形情況。可通過光脈沖反射的時間來確定橋梁的某個位置是否發生變形，精確度較高，誤差僅為0.75m。而公路橋梁變形的具體數據可通過測量光損來確定，精確度可達0.02mm。將光損和光脈沖測量這兩個方法結合起來，既可以確定公路橋梁變形的位置分布，又可以了解其變形小大。

3.5其他檢測技術

其他的檢測技術包括智能支座、激光系統和新型傳感器。其中智能支座主要被用于測量公路橋梁的壓應變和剪應力，其內部光學纖維傳感器的數量比較多。光學纖維傳感器的作用是采集公路橋梁活載及恒載的分布情況，從而為判斷橋梁技術狀況提供參考依據。激光系統是通過即時測量普通鋼材、混凝土、木材等材料的三維坐標，對橋梁進行檢測，例如當汽車通過公路橋梁時，橋梁會產生細微的變形，利用激光系統就可以對其進行快速準確的測量。而通過對該路段的長期檢測，對比分析所得到的坐標數據，就可以對橋梁是否產生沉降或預應力等情況進行判斷。

4.公路橋梁試驗檢測技術的提升策略

4.1提高工作人員素質

為提升我國公路橋梁試驗檢測技術，確保試驗檢測結果的正確性、真實性和專業性，必須要提高相關人員的素質。主要有二點：一是要提高領導者對公路橋梁進行試驗檢測的意識；二是要提高相關人員的專業素質，這就要求公路橋梁檢測技術人員不僅需要掌握與檢測相關的專業知識，不斷加強自身試驗檢測知識理論與經驗的學習，還應該在正式上崗之前通過專業考核并取得相應證書。

4.2制定并完善各項規章制度

制定與檢測有關的各項規章制度的目的就是規范檢測行為，提高檢測質量，完善試驗檢測數據及為試驗檢測技術的發展提供數據參考。在提升公路橋梁試驗檢測技術方面，除了要制定各項規章制度之外，個部門還要加大執行力度，明確懲罰界限，進一步規范、完善企業部門在試驗檢測技術方面的管理。

4.3建立標準、科學的操作流程