無損檢測技術在橋梁道路工程中的應用研究

1 前言

科學技術的迅猛發展提高了道路橋梁工程技術的整體水平。隨著我國道橋建設規模日益擴大，建設費用越來越高，其在人們的日常生活基礎建設中的占比也越來越大，人們更加重視大型道橋的安全、耐久性和使用功能，圍繞道橋健康檢測的研究越來越多，從而獲得了更多、更突出的理論研究成果。在一定程度上，無損技術已經成為道路橋梁檢測的代表技術，且是道路橋梁檢測智能系統設計的基礎步驟。要想科學檢測道橋的健康狀況，就要在不同條件下明確道橋的結構特點，有效識別和定位損傷情況，獲得準確的道橋檢測數據，為制定科學決策和合理分配資源打下基礎。無損檢測技術通過利用X 射線、超聲波等技術，對道橋進行內外缺陷的綜合檢測與評價，確定檢測對象是否存在一定問題、質量是否達到合格標準。隨著無損技術的不斷發展，我國的無損技術有了很大提升，不管理論技術還是實踐技術都能在世界占有一席之地。但同時由于道路橋梁工程在全球范圍出現內結構損傷、老化等故障的增加，因此無損檢測技術應用于道橋工程的研究就更加迫切[1]。

2 無損檢測技術的概念

無損技術是經過時代的發展慢慢研究出來的一種檢測道橋等工程質量的技術。無損技術對比以前的檢測技術，具有檢測過程中不會傷害檢測對象原有結構的特點。傳統的檢測技術是通過敲擊產生聲音，并根據傳回的聲音來判定工程是否存在問題。這種傳統技術現如今運用的范圍還是比較廣的，但是它卻不能準確地判斷出被檢測物是否真正出現問題，也不能準確定位出現問題的方位；并且在某種程度上，這種技術還會對檢測物本身造成一定傷害。而無損檢測技術可以很好地規避傳統技術出現的問題，不僅能夠準確判斷定位出檢測物發生問題的位置，而且在檢測的過程中不會對檢測物造成傷害，使工作人員可以快速地找出問題并解決問題，從而避免造成重大事故[2]。

3 無損檢測技術在路橋工程中的意義

公路橋梁的重要性不言而喻，它對我國經濟發展和交通行業發展能夠產生積極的影響。因此，國家在發展過程中非常重視路橋等基礎工程的建設，特別是建設符合質量、規劃、安全規范的道路橋梁。同時，道路橋梁的安全和穩定也直接關系到人們的生活安全和質量。道路橋梁運用無損檢測技術能夠降低施工成本，減少建設工程總量，從而保證建設工程質量。因此，進一步運用和研究無損技術是我國經濟發展的重要措施。一方面，它可以規避工程的安全風險和質量問題，另一方面它也可以對施工技術進行監督，為技術改進提出合理化建議。橋梁施工質量的影響因素很多，而應用無損檢測技術可以很好地規避這些因素。我國的道路橋梁建設主要以市政工程為主，并以政府部門為主導監督機構，企業可以在施工過程中進行自我測試。為了保證橋梁工程的質量，企業必須對道路橋梁工程應用無損檢測技術。

橋梁施工技術還包括檢查技術。橋梁建設的每個階段都需要檢查驗收，無損檢查技術是在驗收階段進行質量檢查，從而確保工程質量。在橋梁建設過程中，所有材料和工件都進行質量檢查，然后根據評價標準合理進行評價，使其能夠符合質量要求。無損檢測技術不僅可以實現新技術的開發和應用，還可以對新材料和新工藝起到檢測作用，為設計和開發人員提供可靠的測試依據，且對工程質量的評價也非常準確。道路橋梁工程中如果忽視無損檢測技術，工程質量將無法驗證，安全風險隨處可見。而無損檢測技術不僅能夠很好地把控橋梁工程的質量，而且還可以在一定程度上實現控制工期、橋梁壽命、降低工程成本等目標。

無損檢測技術不單單只適用于道橋工程，它在各行各業都有重要的應用，只是現如今在道橋方面的應用價值更大。道橋工程建設量大、工程復雜度高，一旦修建過程中沒有進行質量檢測，就可能會出現嚴重的事故。因此，采用無損檢測技術不僅可以最大限度地減少風險發生的概率，還可以給建筑企業帶來更大收益[3]。

4 道路橋梁工程中無損檢測技術的應用

4.1 頻譜分析技術

這種技術是通過波在各種介質中傳播的頻率不同，從而根據頻率判定檢測物所出現的問題。整個檢測過程中應用的技術被稱為頻譜分析技術。頻譜分析技術通過敲擊檢測物不同的部位來獲得相應的波信號，并判斷其相應的位置；在判斷的位置上安裝傳感器，以便直接獲得波信號并對其綜合分析，從而能夠對不同的介質參數進行測試。它與傳統的檢測技術相比，具有速度快、頻率高、運用廣等特點。

4.2 超聲波檢查技術

現代化的檢驗技術是現代化工業發展的標志性產物之一，它可以用先進手法對測試的目標進行質量檢驗和質量等級評價，以便后期的保養和維護。超聲波檢測技術是現代檢測技術中最具實用價值的檢測技術，它的檢測對象大小不受限制，檢查對象的材料也不受限制，而且它本身的工作原理很簡單，檢測者可以通過掌握超聲波的波形特征找到檢測對象的缺陷。

超聲波檢測是利用機械波碰撞的原理，使波在傳輸過程中遇到缺陷時發生回波，回波的波形決定了缺陷的大小及位置；并通過記錄波形，為橋梁工程提供了更準確的建設依據。超聲波檢查技術的使用范圍很廣泛，不僅可以對橋梁以及單個工件和單個物體進行綜合檢查，還可以確認缺陷位置，并檢測到位置的形狀以及結構的完整性。因此，超聲波檢測技術可以為橋梁工程提供客觀的質量評價標準。

超聲波檢查原理示意圖

4.3 電化學測試方法

混凝土結構是使用最廣泛的結構之一，在全球范圍內將混凝土應用于橋梁工程是必然的選擇。因此，測試混凝土綜合性能是必須要進行的步驟，電化學測試方法可以很好地測試混凝土綜合性能。電化學測試方法的主要原理是利用化學反應檢測混凝土中鋼筋的腐蝕情況，這種方法又被稱為半電池電位法，它可以對混凝土中鋼筋腐蝕情況進行系統的研究分析。混凝土的碳化一般發生在裂縫較多的地區，在陽光充足的地區碳化越嚴重，其對混凝土性能的影響就越大；碳化到一定程度后，保護層將無法實現對鋼筋的保護，鋼筋腐蝕，嚴重的情況下會破壞橋梁結構。電化學檢查法通過對鋼筋提出合理的評價等級，然后采取有效的解決措施，能夠防止鋼筋腐蝕嚴重程度，從而影響整個橋梁的穩定性[4]。

4.4 機敏混凝土測試方法

機敏混凝土檢測方法是通過預測分析混凝土的應力應變，在混凝土表面添加納米元素，改變混凝土的混合模式，同時保證混凝土的壓力檢測性能和力學性能。機敏混凝土的壓力感知特性是隨時變化的，它可以應用應力應變傳感器分析受力的狀態。機敏混凝土不僅可以作為橋梁工程中的檢查工具，而且還能在橋梁和隧道結構中起到支撐作用，其是一種高性能建筑工程材料。由于機敏混凝土本身固有的恢復特性，因此它可以對一般施工缺陷或工作缺陷進行自我修復，并為維修和建筑物提供有效的數據。但是，就目前而言，機敏混凝土測試方法還沒有得到廣泛地應用，其原因一是普及力度不夠，二是技術還不成熟。因此，我國應加大對機敏混凝土的研究力度，增加資金投入，相信在不久的將來機敏混凝土的應用會越來越廣泛的。

5 結語

在道路橋梁工程檢查中應用無損檢查技術，不僅可以提高工程質量，同時還可以有效延長工程服務壽命，很好地避免返工現象，從而降低工程成本。由于每種無損檢測技術都有其獨特的優勢，因此在實際應用過程中檢查人員可以根據工程的實際情況合理選擇，充分發揮無損檢測技術的優勢。在技術日新月異的今天，無損檢測技術將持續改進，以便更好地服務于道路橋梁工程。我國在道路橋梁工程建設領域已經取得了優異的成果，國外很多項目都使用我國的施工隊和施工技術，其中無損檢測技術也以我國的核心技術為主，這大大提高了我國在道路橋梁領域的話語權，為我國的國際形象增添色彩。