無損檢測技術在橋梁工程中的應用分析

魏 港

（廣西壯族自治區建筑工程質量檢測中心， 廣西 南寧 530000）

隨著城市化發展速度的加快以及機動車數量的不斷增加，我國道路交通壓力不斷提升，這種情況的存在也對橋梁工程的使用安全提出了全新的挑戰。作為橋梁管理工作中極為重要的組成部分，無損檢測技術的應用，有效地確保了橋梁工程在使用過程中的質量安全[1]。

1 無損檢測技術發展情況

在經濟發展的推動下，近年來，我國城市化速度逐漸加快，從而有效推動了橋梁工程的興建與開展。同時，對于現有橋梁工程的管理工作，也是促進我國城市化發展的重要組成部分。由于橋梁工程絕大多數時間都處于使用狀態，無法對其進行封閉檢測，也不能對其進行破壞以檢測內部情況，因此，研究人員提出了無損檢測技術。從總體上來看，該技術是一種建立在力學基礎與宏觀缺陷層面上的檢測方法。在檢測過程中，由于橋梁工程的結構相對較為復雜，且多種材料的剛性、動力特性以及其在使用過程中所承受的壓力都有所區別，因此，需對整體結構與各個局部項目的特性進行相應的分析[2]。為了解決上述問題，研究人員將結構性能造成的傷害歸納為材料類型損傷和結構受力性損傷兩種。通過對無損檢測技術的檢查結果進行分析，橋梁工程的損傷主要體現在疲勞受損和鋼筋腐蝕兩種。

2 橋梁工程無損檢測技術優勢

2.1 不對橋梁工程本身構成傷害

該檢測技術在使用過程中不會對橋梁工程本身造成傷害，也不會影響其相關性能，可以在檢測的過程中確保橋梁的正常使用。

2.2 檢測方式簡單

無損檢測技術通常可以通過相關設備與工具在被檢測的橋梁工程部件上直接進行檢測，且不會對部件本身造成影響，具有良好的便捷性。

2.3 應用范圍廣

該機測技術不受橋梁新舊程度的限制，不僅可以應用于新建橋梁的質量控制，也可以用于對已建成橋梁的質量管理工作，具有較廣的應用范圍。

2.4 有效確保數據的真實性

通過檢測設備的使用，檢測者可以對橋梁的各個結構進行多次連續檢測，通過對于檢測結果進行分析與比對，可以更為真實地還原橋梁的實際情況，從而確保數據的真實性。

3 無損檢測技術的分類及應用情況

3.1 無損檢測技術的分類

在橋梁工程的檢測工作中，目前應用的無損檢測技術主要包括以下四種：圖像技術、頻譜分析技術、激光技術以及超聲檢查技術。詳見下圖。

3.2 無損檢測技術的應用

1、圖像技術

在橋梁工程的檢測工作中，應用的圖像技術主要包括激光全息圖像和紅外成像兩種，其中，激光全息圖像主要利用先進的儀器設備對橋梁工程進行全息圖的獲取與構建，并通過對于全息圖像進行分析與計算來判斷問題的所在。紅外成像技術主要是利用物質在不同變化過程中釋放熱量不同的原理來對橋梁的情況進行有效的判別。其利用的原理是：所有物質都是分子所組成的，由于物質機構存在差異時，其釋放的熱量會發生變化，因此，通過儀器對熱敏元件的溫度進行劃分并與其在正常狀態下的等溫線進行對比，就可以判斷其是否存在缺陷。

2、頻譜分析技術

頻譜分析技術主要利用了不同介質對于能量進行傳輸的過程中表面波頻率存在差異的情況來對橋梁的情況進行分析與判定的。在應用過程中，通過在某一瞬間將沖擊力垂直作用在橋梁的表面，可以有效獲取橋梁內部受到沖擊力而產生的瑞雷波面，通常來說，這一波面以震源為中心，可以向周圍產生出不同的頻率。通過在橋梁的各個部位裝置相應的傳感器，可以對不同部分沖擊力所產生的瑞雷波頻率進行搜集與記錄，將記錄的頻率與相關部位的平率進行分析，可以有效分析出各個部位的力學指標。該方法適用于介質相對較為均勻且具有不同介質連接的橋梁工程。

3、激光技術

在實際應用的過程中，激光技術主要用于橋梁工程路面情況的檢測工作，其所涉及到的原理主要包括衍射原理、光電反射原理以及光時差原理等。其中，衍射原理主要是指激光在進行傳輸的過程中，一旦路徑上有狹縫出現會發生衍射的現象，在此過程中，通過不斷對狹縫的寬窄進行調節，可以獲得明暗面相接的圖像并建立一定的聯系。因此，相關人員通過對狹縫寬度改變的情況進行研究，可以對橋梁工程的質量進行一定的判斷。另一方面，光電反射所應用的原理主要是激光與光電的強度之間存在直接的相關性，因此，檢測人員通過光電轉換器等設備的使用，可以將光能轉化為電能，并按照預定的光電位移的狀況進行相關計算，從而得到彎沉位移的準確情況。此外，光時差原理主要是通過對于激光在短距離內傳輸所產生的時差進行記錄與分析，從而對橋梁工程所具有的均勻度進行有效的判斷。在實際應用過程中，上述方法對于設備的要求相對較高，然而操作難度較低，因此便于進行操作。

4、超聲檢查技術

從性質上來說，超聲波的頻率相對較高，超過了人耳所具有的聽力范圍，同時，該頻率在傳輸的過程中，可以較好地符合相應的波傳輸定律。因此，在對橋梁工程質量進行檢測的過程中，可以有效利用這一特性，對于受監測部位進行相應的超聲波發射并利用接收器對相關數據進行獲得。通過將獲得的數據與標準數據進行分析與對比，可以有效對橋梁工程結構內部存在的不足與缺陷進行判斷。在對整體進行測量時，可以將傳感器放置在橋梁工程的各個部位，通過對各個傳感器的數據進行綜合分析，可以有效判定各個材料之間存在的問題。在檢測工程中，對于橋梁工程的抗壓性能、抗折性能以及彈性情況等數據進行檢測時，都可以應用到此類技術手段。

4 結語

實踐表明，在橋梁工程的管理工作中有效運用無損檢測技術，可以有效實現對于橋梁工程質量的管理，從而有效降低使用過程中出現意外的概率并延長橋梁工程的使用壽命，實現項目管理成本的大幅降低，有利于促進城市化進程的深化開展。在未來的發展過程中，隨著新型技術的不斷出現與成熟，無損檢測技術的水平一定會出現更大的提升與完善，從而進一步實現我國橋梁工程管理能力的強化，并有效推動經濟發展水平與綜合國力的顯著提升。