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无损检测技术在公路桥梁检测中的应用研究张成顺

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：张成顺

[导读] 摘要：针对无损检测技术来说，其属于涉及众多学科的综合性技术，在桥梁检测当中得到了广泛的使用。

        杭州交通工程监理咨询有限公司浙江省杭州市 310006
        摘要：针对无损检测技术来说，其属于涉及众多学科的综合性技术，在桥梁检测当中得到了广泛的使用。灵活运用该技术，可以对以往检测现状加以转变，令桥梁的检测更加可靠，继而从根本上降低对桥梁的损害。鉴于此，从无损检测技术的主要特点、无损检测技术在桥梁检测中的有效应用、无损检测技术在桥梁检测中的对象这几个方面展开论述，旨在促使该技术可以发挥出应有的价值。
        关键词：无损检测技术;桥梁检测;
        引言
        鉴于桥梁结构直接与车辆等活载接触，其在承受着较大活载压力的同时，也受到外界荷载的较大影响。对于运营过程中的桥梁结构而言，需要定期进行维护并及时发现运营过程中存在的问题，以有效提升桥梁的运营水平。对于预应力混凝土桥梁结构而言，其主要是通过混凝土、普通钢筋和预应力钢筋在水泥水化作用下形成，鉴于混凝土结构的固有本质，成型过程中不可避免地会存在细小裂缝和缝隙，在外界荷载的长期作用下，会使混凝土结构内部缺陷逐渐扩大直至形成裂缝，对于混凝土结构的韧性造成较大的影响，因此对于混凝土结构进行检测显得尤为必要。
        鉴于传统检测技术会对桥梁结构的正常运营造成较大影响，因此采取无损检测技术对桥梁结构的安全运营情况进行检测和安全评定，已成为当前学术界和工程界共同研究的问题。通过查阅相关文献可知，对于无损检测技术的研究主要集中在检测技术领域，缺乏针对实际工程的案例分析。本文依托于实际工程病害的检测情况，针对混凝土桥梁结构无损检测的必要性以及检测结果、检测设备和人员方面存在的问题进行了详细分析，针对常见无损检测技术，如声探无损检测技术、探地雷达技术和射线检测技术应用情况进行研究，以期对未来类似工程提供一定的工程经验。
        一、无损检测技术概述
        为了能够全面确保公路质量，在实际检测工作中应用了无损检测技术。经过大量的实践后发现，无损检测技术的精准度较高，只是目前还没有被普及，因此，要重视无损技术的优势，明确这种技术的应用推广价值。因此，这里重点介绍不同的无损检测技术，以此来对比无损检测技术与传统检测技术之间的区别。与过去单一的检测形式相比，现在公路桥梁的检测形式已经发展到了多元化的阶段，为了能够更好地适应社会基础建设的发展，过去传统的检测技术也开始被迫进行更新换代，无损检测技术属于现代化的检测技术。从公路桥梁的无损检测技术应用情况来看，这种技术的检测效果明显较好，而且它还不会给公路桥梁的结构、性能等带来不利影响。从专业的角度出发，无损检测技术就是基于物理指标的分析，来显著地提升公路桥梁的使用安全性。无损检测技术是集合了众多学科知识为一体，多学科知识相互融合后的技术产物，比如，这种技术利用了声音、光、电等感官物理量，并在此基础之上对公路桥梁进行无损检测，因此在应用中，无损检测技术能够达到更好的检测效果。
        在进行检测工作中，无损检测技术就是对公路整体以及局部的区域进行检测分析，由此来深度分析公路的实际应用情况，并对公路桥梁建筑的安全性作出判断，估测建筑的使用寿命，帮助工作人员及时发现公路桥梁的现存问题，避免影响到公路桥梁的使用情况，也能够在很大程度上避免出现公路桥梁坍塌的危险事故。目前，随着我国相关检测技术的不断发展，相比以往，无损检测技术得到了更为全面的提升，甚至很多技术都被应用其中，如雷达技术、超声波技术等，这些技术都是无损检测工作中重要的技术支持。
        二、无损检测技术在公路桥梁检测中的优势
        1.拥有完善的技术体系
        公路桥梁检测是一项十分专业的工作，传统的检测技术操作存在技术单一的缺陷；无损检测技术由于投入的研究比较高，已经形成了比较完善的检测体系，可以满足公路桥梁检测在不同方面的要求，也能满足其他检测工作的需要。目前，无损检测技术已经发展成为一个庞大的体系，能完成复杂的检测工作，对于不同材料都有合适的检测技术，也可以对不同材料的组合进行精准的检测，探明桥梁的易损程度，明确桥梁内部的动力特性，而且在桥梁检测工作中基本不会出现纰漏。在使用无损检测技术的时候，需要根据专业的规范来开展检测工作，而且整个过程都有明确要求，检测中需要做好核对。使用无损检测技术可以让不同的检测技术之间进行配合，而且能减少偏差，不同的技术之间有很好的互补性，对于桥梁的建设也有很大的帮助。
        2. 没有破坏性
        很多传统的检测技术在检测的同时也对桥梁结构造成了破坏，会对桥梁的质量造成一定的影响。但是无损检测技术不会对桥梁产生破坏，因此在桥梁建设中很受欢迎。在不对桥梁造成破坏的情况下，检测结果会更加准确和具有可靠性，能够发现桥梁存在的问题，无论是对施工建设还是后期维护，都有十分重要的作用。
        3. 有很强的拓展性
        目前的无损检测技术已经能满足很多桥梁建设和检测的需求，但是其依然在快速发展，具有很大的拓展空间。不同的技术之间可以实现互补，操作也十分灵活，可以弥补传统检测技术中的不足。在具有完善体系的情况下，其在使用时也能发挥出体系效应，对桥梁进行全面的检测工作。
        4. 保证公路桥梁安全检测
        在运行公路桥梁过程中，若想保证人民财产和生命安全，需要桥梁公路有较高的稳定性和安全性的工程结构。在检测公路桥梁工作开展时，要对方法和方式合理利用，以此保证安全检测。然而从现阶段检测现状来看，在检测投入使用的公路桥梁时，问题却较为突出，即在检测桥梁结构时会损伤桥梁结构，限制了桥梁后期使用。而在检测公路桥梁时应用无损检测技术，不仅不能破坏结构，而且相对于检测人员和工程人员而言，此检测方法应用过程中安全性较高，也可以获得较为满意的检测结果，获取想要的数据信息。
        5. 确保公路桥梁的检测准确度
        检测公路桥梁过程中，提升其准确性极为关键，与工程企业发展具体情况相结合，对技术进行应用可促进创造力和生产力的大幅度提升。在建设公路桥梁过程中，过度利用科学技术，使得检测桥梁时难度得以显著提升。同时在检测桥梁公路构件时应用传统测算技术精确度无法得以保证，其检测相关数据也无法获得。因此，在建设公路桥梁时要尽量以检测各项要求和标准为依据，另外在实际应用过程中，可将检测数据准确度有效提升，以便充分了解公路桥梁全面情况，为修复方案和改建方案的制定奠定好基础。
        三、目前交通公路桥梁施工中存在的问题
        1.公路桥梁质量问题
        为了能够大力地发展我国偏远山区的经济实力，我国开始将公路桥梁的建设工程铺设到山区地带，但山区一般都存在地形地势复杂、公路崎岖不平的特征，在进行公路桥梁工程建设时，可能会遭遇路基沉陷或横纵裂缝较差的情况，这对公路桥梁的工程质量带来了更高的挑战，也要求工程质量必须过关。
        2.地形地质等外界因素影响
        在进行公路桥梁工程搭建过程中，不仅需要考虑施工的技术问题，更要关注当地的一些特殊地形地质而带来的干扰因素，有些地质土壤不一定适合工程建设，或因为地形过于复杂也无法保障工程能够保质保量地完成。除此之外，如果遇到高海拔、多雨或高温等地区也同样会使公路桥梁的建设受到一定程度的影响。此外，公路桥梁在建设过程中，所用到的材料品类繁多，对材料的质量要求也相对较高，如何科学合理地选择材料对工程建设者来说也是一大难题，以普通的农村桥梁材料建设为例，我们发现，同一桥梁不同位置所用到的钢筋材料都不尽相同，而不同材料在后续使用过程中，可能损伤、腐蚀的程度也会出现差异，所以，要尽量对公路桥梁每一个位置进行检测，以确保公路桥梁使用上的完整性。

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        四、无损检测技术在桥梁检测中的应用
        1.超声波技术
        相关单位在对桥梁进行检测期间，超声波技术的根本原理就是瞬间应力波，在灵活运用空隙部位以及机械装机的基础上，借助小钢锤对混凝土表面进行敲打，这样就会形成低频性应力波，并且会向有关结构内部进行输送，依赖于断裂面等反射返回，紧接着把反射波的有关模式当做参考依据，相关人员对其进行全面、细致的甄别。就由断裂面、冲击面等所形成的各种波而言，可以在无形当中形成瞬间性共振的现象，并将此当做参考依据，科学判断桥梁出现裂缝位置、桥梁结构是否安全可靠等，并且还应当对产生的信号做好记录与分析工作，继而得到与之相匹配的数据信息。在对桥梁工程项目进行维修与检测期间，应当将超声波检测技术渗透其中，之所以这样说是因为该技术可以桥梁工程是否会发生裂缝等情况进行科学检测，以便可以在最短的时间内做好相应的反馈工作，这样相关人员就可以马上制定出切实可行的解决方案。但是话又说回来，依据相关实践调查可以得知，在使用超声波检测技术期间，倘若发生管道相邻情况亦或是管道相交等状况时，那么这个时候会会检测结果带来一定的干扰。
        2.图像检测技术
        和超声波技术以及传感检测技术进行深度剖析以后，可以发现:图像检测技术与二者均存在着较大的区别，该技术的应用方式就是怎样借助红外成像技术来熟知桥梁工程项目的实际状况。总的来说，该技术在具体应用期间应当事先把分子转变成相应的物质，通过转化期间的热量散发来完成统计工作以及分析工作。不只是这样，该技术在具体运用期间，应当灵活运用指定的仪器来检测温度变化情况，以便可以从根本上来对其是否存在质量问题进行科学判断。不只是这样，当激光全息技术渗透其中以后，还能在无形当中对工程问题以及质量问题进行深层次的分析，以此来对桥梁工程项目的实际状态进行科学判断。然而，在检测温度的过程中，温度自身就存在不确定性的特点，所以也会使测量结果存在偏差。与此同时，需要重视的是检测工作结束以后探索质量问题的实际位置也是一项不可或缺的步骤，温度的变化存在一定的路段而非具体的部位，因此会存在较大的差异性。针对激光全息图的分析也会呈现出较大的区别，因此灵活运用各种技术手段，全方位甄别问题所在，尽可能确保检测工作的顺利进行，以此来加快桥梁发展的脚步。
        3.探地雷达检测技术
        就探地雷达检测技术而言，其简单的说是利用高频电磁脉冲波，借助发射天线，向地面输入宽频带短脉冲。在指定范围内传播雷达脉冲期间，倘若碰到五花八门的介质交界面时，那么地面就会以最快的速度反射与之相匹配的能量，继而接收天线。从客观的立场出发来讲，交接面部分反射波属于该技术的检测对象，特别是在以下两个范围内可以发挥出较强的优势:一是浅层范围;二是超浅层范围。相关单位在对以下两个方面进行检测期间可将探地雷达检测技术当作主要技术:一是公路基层的紧密性;二是公路面的厚度。在使用该技术开展检测工作的时候，通过结合有关信息，像公路材质情况、裂缝情况等，对其进行深度剖析之后就可以得到有价值的信息，令相关人员可以熟练掌握被检测工程的运作状况，以便可以在最短的时间内制定出切实可行的解决措施，以此来促进工程质量的全面提升。
        4.光纤传感检测
        光纤传感检测技术一般利用光纤对桥梁结构中所存在的缺陷进行检测和传送，通过将其结构特点直接转换为光信号并进行直接传送，可以十分直观地对桥梁结构进行检测。相比较于一般检测技术而言，该技术具有较多优势，其在作业过程中，具有较强的抗干扰能力，除此之外，由于传感器自身的特点，其具有抵抗外部高应力以及高腐蚀性的能力，在恶劣检测环境之中，仍可取得精度相对较高的检测结果。除此之外，在实际操作过程中，由于所采用的传感器具有质轻且体积小等特点，其实用性能较好，但由于其制造成本较高，因而其应用仍不够宽泛。
        5.频谱分析技术
        频谱分析技术会根据不同介质表面波传播的频率特性，对检测对象的状态进行分析和判断。该检测技术一般应用在路面、桥梁等不同分层介质厚度的均匀性、层间接触情况。在公路桥梁的无损检测工作中使用该方法，技术人员首先需要在结构的表面施加一个瞬间垂直冲击力易产生一组瑞雷波面，然后就将振源作为中心开展检测工作。冲击所产生的声波波面是有多种频率的，再加上对不同位置的锤击，检测人员最后可以得到不同的瑞雷波面信号。通过对相应位置安装传感器，能够对瑞雷波面做出立体的分析，进而实现对不同深度、分层介质的力学参数分析，达到检测的目的。和传统的检测方法相比，使用频谱分析监测的方式拥有更快的检测速度和检测频率。
        6. 射线探伤技术
        在桥梁公路结构中放置底片，对底片（敏感）合理利用，发射X射线，对空洞图片进行清晰获取为射线探伤技术的应用原理。此技术在对公路桥梁进行检测过程中，可充分了解桥梁钢筋断裂状况和断裂位置，X射线进行发射时穿测度较深。在判断故障和获取检测图像方面应用效率较高。在公路桥梁检测中此技术优势较为明显，然而实际的应用状态却呈现不足的情况，原因为完善准备探射源后才能穿透建筑面，尤其是厚度大的建筑面，如果不满足条件，无法达到满意的应用效果，致使检测图像获取误差性增大。在公路桥梁检测过程中应用该技术需要耗费的经济成本较大，且应用过程中也有不稳定性存在，一定程度上还影响桥梁结构，因此，以工程单位实际情况为依据可以全面考虑应用。
        7. 激光技术
        在公路桥梁检测过程中针对检测路面状况一般应用激光技术。在检测路面状况过程中，激光技术会利用到反射、衍射、折射等光的基本原理，应用衍射原理，一旦有狭缝出现表现为在空间传输时激光会有衍射发生，深入了解狭缝宽窄的状况，以此获得的图像呈现明暗相间的状态。各种因素互相促进和联系的作用下，可获取公路桥梁出现狭缝的实际宽度，也可检测出另外的变化和位置偏移情况。而反射原理的应用，应用激光技术可直接获得光电和激光的强度，应用光电转换器发挥辅助作用，实现光能向电能方面转变，对光电移位进行预定，以此为依据实施推测计算，以此检测出桥梁结构中沉降情况、混凝土和钢筋弯曲情况。另外，应用外光电时差原理，即在应用激光技术过程中，利用激光传输时最短距离造成的时差，以便对内部均匀度进行充分了解，对不合理应用材料现象进行确定。
        结束语
        桥梁检测问题是桥梁工程中安全性和健康状况评估的一个重要问题，为进一步提升桥梁检测效果，本文以无损检测技术为依托，对其在桥梁工程的应用现状和前景作出简要分析，研究结果对桥梁工程安全评估具有一定的指导意义。桥梁检测问题是桥梁工程中安全性和健康状况评估的一个重要问题，为进一步提升桥梁检测效果，本文以无损检测技术为依托，对其在桥梁工程的应用现状和前景作出简要分析，并在此基础上，着重针对其损伤评估类别和方式进行阐述，认为需从两个层次对最终桥梁结构损伤情况进行评估，研究结果对桥梁工程安全评估具有一定的指导意义。
        参考文献
        [1]杨进东.无损检测技术在公路桥梁检测中的应用价值分析[J].住宅与房地产，2019(34):192.
        [2]潘超.无损检测技术在公路桥梁检测中的应用价值分析[J].低碳世界，2019，9(06):236－237.
        [3]徐易.桥梁检测中的无损检测技术应用探究[J].四川水泥，2019(05): 66.
        [4]李腾.公路桥梁检测中无损检测技术的应用分析[J].工程技术研究, 2019(8):48-49.
        [5]王朋.无损检测技术在公路桥梁工程中的应用[J].山西建筑,2019(10): 154-155.
        [6]王果,张丹丹.无损检测技术在水利工程质量检测中的应用[J].建材与装饰,2019(26):293-294.