橋梁檢測中無損檢測技術的應用分析

丘峰

（廣東交科檢測有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

無損檢測技術作為一項先進的檢測技術，在橋梁檢測中被廣泛應用，其既不會對橋梁產生任何損傷，也可保障檢測結果的準確性，最大程度地降低檢測期間的危險因素。基于該項檢測技術的優勢，可對其具體應用加以探究，以此實現該項技術良好推廣目標。

1 無損檢測技術內涵

在橋梁質量檢測實踐中推行無損檢測技術，并不會對橋梁工程質量產生負面影響，且可保障檢測結果的精準性。一般而言，無損檢測技術普遍應用聲波、射線和雷達等以能量傳遞的方式傳遞檢測信息，檢測工作更加高效，檢測人員工作量大幅度縮減。檢測人員在技術應用階段，只需對需要檢測內容予以程序設定、對檢測結果加以記錄即可。

從本質上來說，無損檢測技術具體檢測過程由特定檢測裝置實現，依托超聲、聲波、雷達等裝置，檢測人員即可定位檢測內容、檢測工作狀態，在此期間，并未直接拆卸橋梁工程中原有工作裝置，因此又被稱為“無損”檢測。

2 無損檢測技術應用于橋梁檢測中的優勢與檢測內容

2.1 無損檢測技術應用于橋梁檢測中的優勢

現階段，橋梁工程對我國社會發展有著重要的推動作用，其建設質量直接關系著社會公眾的生活體驗感。為確保橋梁工程穩定應用，需對其定期加以檢測。近幾年，在我國橋梁工程穩健發展形勢下，相關檢測技術與設備明顯改善，無損檢測技術的應用程度也愈加廣泛。該技術對于保障橋梁運行穩定性和安全性方面都十分重要。本文對相關資料進行整理與分析，其在橋梁檢測中的應用優勢可歸結以下幾個方面。

2.1.1 檢測工作可靠性更高

橋梁檢測工作內容復雜、工作環節眾多，以往階段下，在依靠人力對其進行檢測期間，冗雜的檢測流程導致檢測效率極低，其檢測數據很容易出現誤差，檢測工作質量難以保障。而無損檢測技術的應用，讓檢測人員在工作期間，可應用先進的檢測設備輔助檢測工作進行，強化檢測結果精準度，保障數據可靠性。同時，無損檢測技術應用于橋梁檢測中，不僅可優化數據處理過程，還可加快數據處理速度，降低數據處理風險。

嚴格來說，無損檢測技術并不是單一地指代某一項具體技術，而是多種技術類型的總稱，因而在對橋梁加以檢測階段，要具體問題具體分析，結合橋梁情況和檢測內容，對應確定檢測設備與流程，以此提高檢測可靠性。

2.1.2 檢測工作安全性更高

“無損”是無損檢測技術的一項突出優勢，應用該項技術檢測橋梁質量，并不會對橋梁工程產生負面影響，檢測工作更加安全[1]。

一方面，相比于傳統檢測技術而言，無損檢測技術可減少檢測人員工作量，避免眾多的危險操作環節，極大地改善檢測人員的工作環境。

另一方面，將無損檢測技術應用于橋梁工程中，可避免傳統檢測技術對橋梁正常使用的影響。

2.1.3 檢測工作效率更高

無損檢測技術在避免對橋梁工程本身產生負面影響的同時，還依托先進檢測設備的作用，對檢測工作加以輔助，優化檢測流程，降低數據處理誤差風險，檢測工作效率也因此顯著提升。與此同時，檢測人員還可結合檢測對象具體情況，有效篩選無損檢測技術類型，從而選擇所需要的相應無損檢測技術，進而能夠在確保檢測結果準確無誤的基礎上推動檢測工作時效性提升。

2.2 無損檢測技術應用于橋梁檢測中的具體內容

總體而言，無損檢測技術在橋梁檢測中的具體檢測內容可分為兩大方面：

一是內部缺陷，其主要對橋梁結構內部質量缺陷加以檢測，對橋梁缺陷形狀和具體位置加以判斷，在對橋梁內部存在的缺陷進行詳細情況了解之后，再來根據實際情況判斷存在的缺陷對橋梁結構各項性能產生的影響。一般而言，由于橋梁內部結構缺陷形成的原因十分復雜，因此技術人員普遍會將多種檢測技術組合，以準確評估不同缺陷的具體程度和危害性。

二是結構強度，檢測人員需要應用標準契合的檢測技術對混凝土結構強度指標進行測量，在此基礎上，對材料加以評估，以檢測結果為依據，開展驗收工作。同時，為保障結構強度檢測準確性，需確保無損檢測技術持續應用，從而形成動態化觀念，即：不是簡單的檢查完畢就認為橋梁完全沒有問題，而是要對橋梁是否出現強度下降問題時刻關注，并在發現問題的第一時間分析原因，針對性制訂相應的加固方案。

3 無損檢測技術于橋梁檢測中的應用

橋梁檢測中的無損檢測技術可分為以下幾種技術類型。

3.1 圖像處理技術

圖像處理技術能夠幫助檢測人員更加直觀地了解到橋梁的情況，隨著橋梁需求的增加也逐步被廣泛應用。在圖像處理技術應用期間，檢測人員可依托激光全息影像或紅外線技術掃描橋梁，而后利用數字技術，將掃描到的信息轉化為圖像，并借助顯示器掌握橋梁內部結構信息[2]。橋梁檢測人員可以根據圖像進行分析與建模，針對性地預測問題與分析問題，從而提出合適的方案。由此可見，圖像處理技術的應用可高效完成數據檢測，但有一點需要特別注意的是，在應用紅外成像技術時，檢測人員需要綜合考慮不同材料的導熱性能，將紅外成像技術與熱敏傳感器有機結合，進行數據采集，確定橋梁是否存在缺陷。

3.2 磁粉檢測技術

磁粉檢測技術是以磁粉為顯示介質，隨后通過結合磁粉變化情況來查詢橋梁質量情況。如今，磁粉檢測技術在實踐中也有著較高的應用頻率。在具體檢測環節，檢測人員可在待檢測目標表面施加磁粉，待檢測目標會隨著時間的增加逐步被徹底磁化，在此期間如果存在缺陷就會形成漏磁場。并且存在的缺陷面積范圍越大，能夠聚集的磁粉量就會越多，且可檢測到磁痕，確定缺陷位置。磁粉檢測技術檢測結果精準、效率高，且具有較好的靈敏度和直觀性。通過該技術不僅能夠了解到缺陷的存在情況，同時也能深入了解到缺陷的面積范圍，從而作出相對的應對措施，但目前為止該項技術無法確定橋梁缺陷具體深度。

3.3 探地雷達檢測技術

探地雷達檢測技術是目前較為新穎的檢測技術。檢測人員在應用該項技術時需要先向地下發射天線輸入高頻電磁脈沖，在高頻電磁脈沖傳輸期間遇到介質面后即會產生雷達回波，不同介質面所產生的雷達回波也不同。在回波產生后檢測人員即可利用儀器轉換數據，獲得檢測信息。但探地雷達檢測技術存在一定的缺陷，即：其通常僅能在地下結構淺層、超淺層中取得良好應用優勢，故其在當前廣泛應用于橋梁基礎結構基層密實度檢測實踐中，反饋工程質量。

3.4 回聲波檢測技術

回聲波檢測技術以聲波觸發器為媒介，向待測對象傳輸特定頻率和波長的超聲波，在此基礎上，技術人員可對聲波在結構內部的傳輸數據加以匯總，結合聲波具體散射、衰減以及波形變化情況，判斷橋梁是否存在缺陷。在回聲波傳輸的過程中，如果遇到結構表面、橋梁缺陷都會進行反射，聲波的傳播速度且由于介質間存在的差異也不同。

例如，傳播路線可能在沖擊到檢測對象表面時出現偏移，波形對應發生變化的同時也會導致聲波頻率、振幅發生改變，此時檢測人員即可根據這一變化對橋梁結構內部缺陷進行判斷[3]。回聲波檢測技術安全性高，檢測期間風險較小，故經常應用于空洞和橋梁管道深度檢測。

3.5 射線探傷無損檢測技術

作為一項常規的無損檢測技術，檢測人員在應用射線探傷無損檢測技術期間，需將底片置于待檢測結構要求位置，利用敏感底片達成探傷目標，識別橋梁結構鋼筋斷裂、空洞位置和具體程度。在檢測環節，檢測人員應先利用x、γ 等射線穿透待檢測物體，掌握圖像數據后對橋梁質量缺陷進行直觀評估。需要注意的是，在應用射線探傷無損檢測技術期間，為保障技術應用有效性，需確保探測源量充足、射線發射強度理想，如此方可確保所獲取的圖像清晰度良好。同時，射線對人體存在一定程度的危害，因而在應用該項技術時，檢測人員需落實隔離防護。另外，射線探傷無損檢測技術操作復雜、特殊，因而在應用該項技術前期，檢測人員需全面分析技術應用可行性，制訂可靠的技術應用方案，最大程度地降低該項技術應用風險。

3.6 錨桿無損檢測技術

錨桿無損檢測技術主要以錨桿長度和注漿密實度為檢測對象，主要應用應力波反射法和聲波反射法兩種。應力波反射法在應用過程中，主要考慮和結合傳播運動學的相關特性，基于對砂漿飽和度的了解和掌握，檢測人員進行相應的工作，并利用傳感器接收反射信號裝置，進而對反射信號信息進行認真分析；聲波反射法是基于低應變檢測法形成的，圍繞一維波動理論，在檢測過程中，需要工作人員將錨桿及周圍注漿看作一維彈性桿件，于錨桿頂部激發向下傳播的應力波，如其在傳播期間遇到阻抗即會對應發生變化，此時檢測人員可對變化的反射波性質加以判斷，進而掌握錨桿質量情況。

3.7 光纖傳感檢測技術

作為一項新興無損檢測技術，光纖傳感檢測技術相較于其他無損檢測技術而言應用時間較短，現階段還需要進一步對其應用進行研究。在石英中，光纖是主要的組成部分，具有玻璃纖維的屬性，是信息傳輸過程中的內容載體，經過一定處理，可以成為傳感器的一部分，對光波頻率、幅度和偏振等有著理想的檢測效果。

4 無損檢測技術于橋梁檢測中的應用案例

4.1 工程概況

該研究所選工程為5 跨預應力混凝土連續剛構橋，截至2023 年6 月，該橋使用時間已經超過15 年，在此期間，相關主體關于橋梁方面一共開展了3 次集中整治工作。該橋相關參數如下：梁寬7m、梁高4.3～13.8m、梁箱梁頂寬為15m，檢測單位在落實勘查與分析等一系列工作后，需要結合工程具體參數來針對性地應用錨桿無損檢測技術，檢測該橋梁存在的鋼筋病害。

4.2 無損檢測過程

MC-5320 錨桿檢測儀是工作過程中必不可少的設備，對橋梁豎向預應力露頭鋼筋的灌漿飽滿度加以無損檢測是必要工作內容。該檢測設備能量可靈活調節，檢測長度高達30m，且具有余震短、收發同步的優勢。如檢測期間管道內存在注漿不密實問題，復合桿件截面積和波阻抗即會對應發生變化，并隨之產生反射應力波，反饋注漿密實度。

從檢測方案來看，在檢測前期，檢測人員先組織標定試驗，對桿體速度加以標定，以保障桿長測算結果準確度。同時對鋼筋中間機械接頭的不同狀態加以考量并模擬，標定其與桿底信號的具體位置。另外，檢測人員結合標定內容，針對性設置了5 種不同工況，確定桿體波速。

4.3 檢測結果分析

在該工程中，檢測人員在組織無損檢測工作后，全面掌握橋梁中5 根豎向預應力露頭鋼筋情況，即：橋梁中4 根位于墩頂位置的長預應力鋼筋受自身機械接頭的影響，不具備準確判斷質量的條件；1 根短預應力鋼筋質量合格。

5 強化無損檢測技術于橋梁檢測中應用效果的措施

在應用無損檢測技術對橋梁加以檢測時，為保障結果可靠性，檢測單位需以國家相關質量體系標準為遵循，為檢測工作的進行夯實基礎[4]。而后結合檢測對象情況，編制無損檢測質量體系文件，明確檢測標準和目標。同時，還要根據檢測對象特征，針對性制定管理制度，規范檢測技術操作，確定檢測流程[5]。最后，在構建質量管理體系前期，也需深入全面了解工藝規程、相關規定，并在制度中加以體現，提升無損檢測技術應用效果。

6 結語

總而言之，當前無損檢測技術在橋梁檢測中應用廣泛，該項技術不會對橋梁質量產生負面影響，還可提升檢測效果精準度。與此同時，該項技術還有著檢測可靠性、安全性和效率高等優勢，應用價值顯著。但需要注意的是，無損檢測技術具有多種類型，在具體應用環節，因不同技術原理存在差異，其在操作層面也有著不同的注意事項和要求。因此，對于檢測人員而言，其應充分了解各項無損檢測技術的特點，選擇適合的技術手段，確保檢測結果精準、可靠，以此準確掌握橋梁工程質量缺陷情況。