道路橋梁隧道檢測中的無損檢測技術

胡定宋

（廣東大道檢測技術有限公司，廣東 中山 528400）

0 引言

我國交通運輸規模持續擴大，道路橋梁工程項目數量倍增，與工程項目相關的檢測工作量也隨之增加。將無損檢測技術應用在道路橋梁工程中，可以緩解檢測壓力，能及時發現工程中潛在的安全隱患，為道路橋梁工程安全、高效建設提供保障，為此，本課題有必要就道路橋梁檢測中的無損檢測技術相關內容進行研究。

1 無損檢測技術

無損檢測技術屬于質量檢測技術范疇，應用優勢顯著；當前，無損檢測技術廣泛應用在道路橋梁檢測中，充分發揮了無損檢測技術作用。研究發現，傳統的檢測方法，耗時耗力，檢測數據存在一定的誤差，存在技術局限問題。而無損檢測技術，方便人員操作，檢測效率高，檢測數據真實、完整，能夠為道路橋梁工程建設提供數據支持；因此，將無損檢測技術應用在道路橋梁工程中切實可行。

在具體應用無損檢測技術過程中，能夠精準定位安全隱患部位，可為檢修工作的開展提供指導[1]。同時，無損檢測范圍可設定，大大緩解了道路橋梁工程施工壓力，促使施工進度計劃高效推進。此外，道路橋梁工程中可隨時使用無損檢測技術，常應用回聲波檢測法、光纖傳感檢測法、探地雷達檢測法、激光檢測法、低應變檢測法、電化學檢測技術等，為道路橋梁工程檢測工作的開展提供了技術支撐。

1.1 回聲波檢測法

回聲波檢測技術在工程檢測中的應用優勢十分顯著，根據回聲波，可以了解被檢測對象實際情況，進而判定被檢測對象是否存在問題，如鋼筋的腐蝕程度判斷。同時，回聲波檢測技術的應用，能夠準確計算橋梁摩擦力大小，可以檢出大裂紋問題。研究發現，回聲波安全系數高，無輻射性，方便人員操作，能夠獲取被測量對象深度、厚度等相關參數信息，但在測量塑料管與金屬之間的尺寸方面，存在一定的誤差，在具體應用過程中，可聯合其他無損檢測技術輔助檢測，進而保證檢測結果更精準。

1.2 光纖傳感檢測法

道路橋梁傳統檢測方法，需要投入大量的人力、物力、財力資源，尤其是在工程測量環節，受限制因素很多，給檢測工作的開展帶來了諸多的不便。而光纖傳感檢測技術環境適應能力很強，在道路橋梁檢測中，展現出高度信息化、檢測一體化等優勢特征，切實縮短了道路橋梁檢測時間，檢測數據結果準確，能夠在最大程度上提升道路橋梁工程安全性[2]。同時，光纖傳感檢測技術能夠在光纖傳感器作用下，實時接收和傳輸光纖信號，并對其進行控制，最終能夠轉化為相對應的物理信息，對物理信息進行處理后，可全面反映道路橋梁工程整體施工建設情況，檢測水平更高，實現對道路橋梁工程施工建設過程的把控，減少了二次返工或是停工問題的發生，為工程項目施工進度計劃的落實和推進夯實了基礎。同時，光纖傳感檢測法實現對新技術的模擬應用，可進行新材料模擬施工，有利于評估和分析新材料、新工藝應用在道路橋梁工程中的可行性。此外，應用光纖傳感檢測技術，能解決工程安裝難點，順利推動檢測工作的開展，道路橋梁工程施工安全性有所保障。

1.3 探地雷達檢測法

地質雷達檢測原理是指探地雷達方法基于電磁波在不同介質中的傳播特性。電磁波的傳播取決于介質的電性，介質的電性主要有電導率μ 和介電常數ε，前者主要影響電磁波的穿透（探測）深度，在電導率適中的情況下，后者決定電磁波在該物體中的傳播速度，因此，所謂電性介面也就是電磁波傳播的速度介面。不同的地質體（物體）具有不同的電性，因此，當發射天線發射的高頻電磁波遇到介電常數不同的界面時，都會產生反射回波，根據接收天線接收到反射回波的時間和形式，能夠確定反射界面的距離及判定反射體的可能性質。探地雷達檢測如圖1 所示。

圖1 探地雷達檢測

1.4 激光檢測法

激光檢測法也是常用的無損檢測技術手段，此項檢測技術中包含了光電反射原理、衍射原理等，在具體應用過程中，能夠獲得清晰的、明暗相間的圖像，便于展開深入的分析。而關時差原理，能夠根據激光傳輸視覺速度獲取信息，最終可獲取激光在短距離傳輸過程中的時差，為檢測分析和工程結構安全性、可靠性判斷提供了保障。激光檢測原理如圖2 所示。

圖2 激光檢測原理

1.5 頻譜分析技術

頻譜分析技術是常見的道路橋梁檢測技術，其技術原理是，能夠根據波長、頻率等相關參數的變化情況開展檢測工作，支持動態檢測和靜態檢測。同時，頻譜分技術可以結合業主需求進行修改，并基于平臺上確定最終的設計方案，切實節省了時間成本，彌補了傳統檢測方法中的不足之處。在傳感器應用支持下，提高了建模效率，短時間內實現相關構件參數化目標，支持三維空間重疊圖形檢查，技術優勢顯著[3]。同時，頻譜分析技術支持反復檢驗，結合道路橋梁不同位置的特性調整檢測參數，在橋梁整體剛度判定、缺陷位置定位等方面，均展現了顯著的技術優勢。頻譜分析檢測原理如圖3所示。

圖3 頻譜分析檢測原理

1.6 電化學檢測技術

我國道路橋梁建設取得了諸多的成果，為提高交通便利程度，加快推進道路橋梁建設進程顯得尤為重要。但受地域、氣候、環境等多種因素影響，在道路橋梁施工建設過程中，面臨著的諸多的問題，一定程度上增加了道路橋梁檢測工作難度。將電化學檢測技術應用在道路橋梁檢測中，大大提升了檢測效率，能夠基于源頭上找出鋼筋腐蝕問題，根據化學反應檢測數據，能夠判斷鋼筋腐蝕程度。基于電化學檢測技術水平不斷提升，電化學檢測技術廣泛應用在道路橋梁檢測中，尤其是在大中型橋梁或是隧道檢測中展現了顯著的技術優勢，對檢測數據進行分析，可對道路橋梁建設安全性作出評估。電化學檢測原理如圖4 所示。

圖4 電化學檢測原理

1.7 機敏混凝土檢測法

混凝土是道路橋梁工程中重要的組成部分，在進行混凝土檢測時，應用到機敏混凝土檢測技術，大大提升了檢測靈敏度，主要是將納米材料或是碳纖維材料應用在混凝土內部結構檢測中，進而充分反映出混凝土的物理性能以及化學性能。研究發現，上述性能的變化，是隨著電阻的變化而變化的。機敏混凝土本身是有傳感器的，在傳感器機制作用下，實現對混凝土材料的綜合分析，進而完成機敏混凝土無損檢測作業[4]。

1.8 聲發射檢測技術

聲發射檢測技術應用在道路橋梁工程中，可以及時發現變形、裂縫情況。其檢測原理是根據發射源釋放的彈性波信號，精準定位缺陷位置和缺陷大小。此種檢測方式是屬于動態化的檢測方式，能夠準確測定道橋內部結構缺陷問題。尤其是對于體積較大混凝土構件來說，能夠擴大檢測范圍，精準定位缺陷位置，最大程度上提高檢測效率，實現動態化檢測目標。聲發射技術敏感度高，能夠實時監測外應力下結構缺陷問題，可以掌握結構中的缺陷狀態，在道路橋梁工程中達到了無損檢測目的，為缺陷預防和處理提供了技術保障。

2 道路橋梁工程中無損檢測技術應用研究

2.1 檢測鋼橋梁外部缺陷

無損檢測技術體系相對完善，與傳統的檢測方法相比較，彌補了傳統檢測技術不足之處，克服了技術局限，更好滿足了道路橋梁無損檢測工作開展要求。同時，無損檢測技術對道路橋梁工程的損傷很小，能夠規避二次損壞問題，可精準定位損傷或是缺陷位置，順利推進無損檢測工作的開展，技術優勢明顯。本項目中的橋梁各零部件以焊接方式進行連接，若出現腐蝕情況時，結構連接會失去效能，無法保證橋梁的穩定性和安全性，大大降低了橋梁承載力水平，加劇了安全事故的發生風險。在具體開展檢測工作中，相關檢測人員全程詳細地記錄檢查內容，但是難以發現隱蔽性功能中存在的安全隱患[5]。而無損檢測技術可以解決上述問題，從而及時發現橋梁結構中存在的問題，為道路橋梁工程質量控制提供了保障。橋梁的缺陷和病害很多，橋梁的上部結構通常會發生老化、腐蝕、裂縫、混凝土保護層脫落等病害。橋梁支座腐蝕如圖5 所示。

圖5 橋梁支座腐蝕

2.2 檢測橋梁混凝土內部缺陷

道路橋梁工程中，涉及混凝土施工作業，受溫度等因素影響，混凝土內部結構會發生一定的變化，容易出現開裂、裂縫等病害問題。應用無損檢測技術后，可第一時間發現混凝土橋梁內部缺陷問題，進而找出相關影響因素。分析發現，混凝土澆筑過程中，振搗力度或是時間、離析等問題的發生，均會引發混凝土內部缺陷問題，進而影響到混凝土整體的強度。針對預應力混凝土而言，其澆筑質量以及預應力的孔道施工質量，均會影響橋梁的安全性。為此，將無損檢測技術應用在混凝土內部缺陷檢測中至關重要。在本項目檢測中，應用了回彈檢測技術，使用無損檢測儀器進行檢測，進而測得混凝土的抗壓強度，并結合混凝土表面的硬度，分析二者之間的關系。檢測發現，此種方法很方便操作，檢測效率很高，為本項目無損檢測工作的開展提供了技術支持。同時，在本項目中，應用了回聲波檢測技術進行檢測，根據回聲波反射的信號，判斷和識別混凝土內部缺陷情況，檢測期間，不會造成材料損傷或是結構上的損傷，能夠全面反映出橋梁混凝土內部情況。并且回聲波檢測法能夠檢出混凝土內部裂縫深度、大小，主要是以及波形進行判斷。檢測操作很方便，具有顯著的有應用優勢。混凝土內部缺陷如圖6 所示。

圖6 混凝土內部缺陷

3 結語

綜上所述，無損檢測技術體系很健全，無破壞性，膨脹空間很大，將無損檢測技術應用在道路橋梁檢測中，實現技術上的突破，大大提升了檢測工作效率，充分發揮了無損檢測技術的價值作用。尤其在道路橋梁外部缺陷檢測、混凝土內部缺陷檢測等方面展現了顯著的技術優勢，為進一步提高檢測結果準確性，可考慮采取聯合檢測方法開展無損檢測工作。未來，在無損檢測技術領域，仍要持續探索和研究，為道路橋梁無損檢測提供技術支持，切實提升道路橋梁工程施工建設品質，保證交通通行安全。