無損檢測技術在道路橋梁檢測中的應用分析

賀林軍

摘要：隨著國民經濟的發展，作為快捷運輸的公路，也日新月異地發生著變化。作為連接道路的橋梁，起著至關重要的作用。公路橋梁造價昂貴，為此，人們在橋梁建設過程中，總是采取各種措施，確保工程質量。盡管如此，公路橋梁長期在自然環境和使用環境的作用下，逐漸產生損壞現象，這是一個不可逆轉的過程。通過對橋梁工程的無損檢測，對橋梁的損傷情況和程度進行診斷，對橋梁的可靠性、耐久性和承載能力進行評估。

關鍵詞：無損檢測技術；道路橋梁檢測；應用分析

1 傳統檢測技術存在的不足

1.1 利用傳統檢測措施，進行隨機取點的方法，對檢測結果而言不具整體性和代表性。

1.2 在檢測的過程中，因為檢測選取的地點有限，覆蓋密度不大。這樣一方面會出現被漏檢的地區，另外一方面會留下一定的安全隱患。

1.3 傳統的檢測技術在取樣的過程中，由于使用的是鉆孔取樣，不僅會破壞路面，而且修補時會消耗大量人力物力財力。而無損檢測技術的出現，不僅能夠彌補傳統技術的缺陷，而且在檢測過程中能快速。直觀地歲道路橋梁進行檢測。無損檢測技術的使用，對道路橋梁的建設和質量安全尤為重要，在不斷優化道路橋梁改造方法的同時，提高了道路橋梁的質量水平。

2 道路橋梁檢測中的無損檢測技術

2.1 圖像技術

圖像技術主要是有兩種，一種是激光全息圖像攝影技術，另一種是紅外成像技術。激光全息術的原理是取材料的全息圖，然后對得到的圖像進行分析，得到相關的力學量。除了觀察整個領域外，它還具有直覺性和高精度的優點。紅外成像技術是一種檢測不同介質導熱系數的方法。在熱傳感器上給出了結構的溫度分布和熱傳導規律。測量數據以圖像的形式顯示，以反映結構的內部情況。

2.2 光纖傳感檢側技術

光纖傳感技術利用某些特定物理量的敏感特性，將外部物理量轉化為光信號，直接進行測量。隨著30多年的發展和進步，國內光纖技術也取得了長足的進步，并被廣泛應用于生物醫藥、能源環保、工礦企業、航天、國防、軍事等諸多領域。光纖傳感技術在道路橋梁檢測中的應用可以有效地檢測道路橋梁的許多方面，包括應變特性、索力、預應力連續混凝土內應力等等。

2.3 超聲波檢側技術

超聲波檢測技術是根據瞬間應力波原理對橋梁內的空隙之處進行檢測。該技術采用小鋼球對混凝土表層進行敲擊，以較為短斬的機械撞擊造成低頻應力波，并傳至道路橋梁結構的內部，從斷裂面處反射出來，通過分析反射波形態對路橋的空隙處進行判斷。該技術是通過利用來自多個方面的超聲波而引起瞬間共振，一直對路橋裂隙、結構完整性進行檢測，并且可從信號記錄情況中了解空隙的位置。在道路橋梁的檢測工作中應用超聲波檢測技術，一來可檢測橋梁在樁、板、梁等方面的結構情況，二來可檢測管道中有無空隙存在，如此一來便可對存在問題的道路橋梁及時采取維修措施。然而，該項技術仍存在需要改進的不足之處，該技術的檢查結果比較容易受到多種因素的影響。以管道為例，管道內部若存在空氣、水分或是蜂窩體均會影響檢測結果，管道處于相交或相鄰的狀態下會影響檢測結果，管道所采用材料的不同也會影響檢測結果。

2.4 頻譜分析技術

頻譜分析和檢測技術的基本原理是分析不同介質中傳播的表面波的頻率特性。利用力錘對路面結構表面施加瞬時垂直沖擊力，可得到一組不同頻率的瑞利面波。通過調整錘式或不同錘式的權重，可以得到相應頻率分量的瑞利波信號。通過將傳感器設置在不同的位置，可以檢測到波的傳播頻率。頻譜分析技術可以用來檢測層狀介質的厚度、均勻性和層間接觸。

2.5 探地雷達檢測技術

探地雷達是利用高頻電磁脈沖波（10―1000mkz或更高）以寬頻帶短脈沖形式由發射天線送入地下，該雷達脈沖在地下傳播過程中，遇到不同電性介質交界面時，部分雷達波的能量被反射回地面，被接收天線接收，其特點是能精確測定缺陷區的形狀、大小和深度；節省勞力操作方便速度快；能在大范圍內檢測；不受周圍環境影響，探地雷達探測的是來自地下介質交界面的反射波，通過探地雷達記錄的反射波到達地面的時間和反射波的波幅來研究地下介質的分布，以其特有的高分辨率在淺層或超淺層探測中有著極其廣泛的應用。探地雷達在道路中具體應用主要是對道路面層厚度檢測、道路基層密實性、基層厚度及高含水的檢測以及擋土墻病害檢測等。還可根據探地雷達的特性，將其運用于道路材質、裂縫、濕度，以及橋梁的結構檢測等，但是這對于雷達的性能和檢測分析人員提出了很高的要求，必須具備大量實測數據和豐富的工程實踐才能較為準確根據波形判斷相關結構層構成、變異等工程參數。雖然探地雷達在道路以及橋梁結構的檢測方面具有廣闊前景，但其價格一般比較昂貴、檢測人員水平要求較高，這項技術有待于進一步研究推廣。

3 道橋無損檢測技術的發展前景

無損檢測技術在道路橋梁工程中的應用和其它技術樣是需要進行研究、開發和利用的。因此對于道橋工程無損檢測技術的研究開發應用是一個較新的領域，需要我們在其應用領域中不斷開拓，解決許多急待解決的問題這些問題主要表現在以下幾個方面：一路線橫斷面設計中土石方比例以及擋土墻埋至深度的確定檢測技術的研究和開發；二.利用探地雷達在路線勘測設計以及擋土墻埋至深度的確定檢測技術的研究和開發；二.利用遠紅外線成像檢測道橋結構的損傷識別；四.運用全球定位系統（GPS>測量橋梁變形，應用TRIP鋼傳感器對橋梁超載進行測量和監測等；五.利用強迫振動響應法定量評估橋梁下部結構，用激光振動計測量斜拉索索力以及量化的無損檢測；六.用微波技術對疲勞裂紋進行探測和定量分析等等；七.利用超聲波檢測路面路基密實度及其平整度等等。

4 結語

綜上所述，道路橋梁的無損檢測技術（NDT）有較大的發展空間，包括超聲檢測、紅外檢測、聲發射、自然電位檢測、沖擊回波檢測、X射線檢測、光干涉、脈沖雷達、振動試驗分析等等。在道路橋梁結構中應用NDT，可以提高新建結構質量的安全性；可以提供結構損傷的標志，例如，污染程度，鋼筋混凝土橋梁的氯侵蝕程度；可以記錄支座處的聲發射，反映了裂紋或過大的摩擦力或從墊層支座正在擴展的裂紋。無損檢測的這些結果可以作為結構評估的輔助。

參考文獻：

[1]譚松.道路橋梁無損檢測技術的應用探析[J]建筑工程技術與設計，2014（29）：439-439.

[2]印志斌淺談道路橋梁無損檢測技術及質量管理[J]四川水泥，2015（5）：37-37.

[3]唐立琴.淺析無損檢測技術在道路工程中的應用[J].今日科苑，2010，（08）.2010，（04）.

（作者單位：遼寧省公路勘測設計公司）