肖金辉
广州建设工程质量安全检测中心有限公司 广东 广州 510440
摘要：通过对声波检测技术的研究表明：声波检测技术的能够有效检测出桥梁施工强度、缺陷、质量问题，确保桥梁混凝土检测工作安全可靠，且精度较高。通过工程应用实例的检测表明：声波检测技术对桥梁的顶板、底板、腹板进行检测是可行的，检测数据易于分析，声波波速较高则混凝土的连续性较好，局部存在低波速区域也能反映出施工质量存在的问题。
关键字：桥梁检测；混凝土；声波检测技术
0 前言
声波检测技术主要通过声音传播来区分桥梁的损伤位置，传统的无损检测技术受外界声波干扰，当外界出现声音混杂情况时容易发生杂音，这就对声波检测提出更高的要求，要求声波检测过滤非结构传播声音，通过声音的传播在结构物中判定受损的具体位置，目前常用的声波检测技术主要为超声波无损检测技术和冲击回声波发射检测技术。
1 声波检测技术原理及计算
冲击回声波检测技术是通过冲击声音在桥梁中的传播，和声波频率的变化确定桥梁损伤位置，利用桥梁结构材料的传播，其测试方式类似于超声波，冲击回声波的发生采用桥梁机械力产生的冲击和声波转换器发出的脉冲回声波，冲击回声无损检测技术可以根据实际情况实时监控桥梁的结构强度和发生损伤的具体位置。
声波在混凝土结构传播速度计算公式：
（1）
（2）
（3）
式中：VP，VS-分别为纵波波速和横波波速，km/s；σ-泊松比；ρ--实测混凝土密度，g/cm3；μ，E-分别为剪切模量和弹性模量，MPa。公式（3）中，Rb为混凝土的轴心抗压强度，MPa；α-取值0.25～1；b-取值3.0～3.5。
简化之后得出声波波速VP与混凝土抗压强度Rb的关系公式为：
Rb =0.344VP3.146 （4）
2工程概况
以预应力刚构桥为列，桥梁长度为550m，桥梁梁顶宽度在22m左右，梁底宽度在11m左右，桥梁由单箱单室变向高箱梁转变，桥梁的翼缘板悬臂为5.5m，由中间向两边方向顺序张拉，桥梁在进行张拉过程中容易发生边跨和中跨的底板崩塌问题，尽管后期经过加固仍然存在底板壁出现开裂问题。因此为验证合拢段的结构缺陷问题，梁板强度是否符合设计要求，通过以上检测后再决定是否对桥梁实现声波检测，混凝土为脆性材料，在进行混凝土抗压强度验算时泊松比取值为0.18,混凝土的密度取值为2.6t/m3。混凝土性能指标测试结果如表1所。
表1 混凝土性能指标测试结果
.png)
图3 缺陷试验板
4声波检测结果
（1）桥梁顶板的检测结果。检测面积1650㎡，检测情况如下：顶板侧翼检测声波速度位2.5～3.9km/s，声波检测结果表明该区域的混凝土强度较低，但是侧翼位置承载较小，对桥梁的整体稳固性影响较小；初侧翼以外声波速度位4.6m/s，通过查表得知该桥梁顶板的整体强度达到C60，满足设计强度不小于C45的要求。
（2）桥梁底板的检测。检测面积540㎡，声波波速检测平均值为4.2km/s，声波波速检测不均，呈现中间高两侧低的分布规律。经计算该桥梁底板的整体强度介于C40～C45，总体强度满足要求。
（3）桥梁腹板检测。腹板检测面积350㎡，左右腹板的声波检测波速分别为4.5km/s、4.7km/s，对应的检测强度值分别为C50、C60，强度满足设计要求。
5结论
本文通过对声波检测技术的研究表明：（1）该工程的应用效果表明，声波检测技术对桥梁的顶板、底板、腹板进行检测是可行的，检测数据易于分析，桥梁顶板、腹板的声波波速较高体现了混凝土的连续性较好，局部存在低波速区域也能反映出施工质量存在的问题。（2）声波检测技术的能够有效检测出桥梁施工强度、缺陷、质量问题，确保桥梁混凝土检测工作安全可靠，精度较高。
参考文献:
[1]庄小威，华明国，张磊.瓦斯抽采钻孔中超声波检测技术的有效影响范围实验研究[J].煤炭科技,2020,41(4):64-67.
[2]邓军，赵刚.基桩声波检测技术研究发展现状[J].重庆建筑，2012,11(12):34-36.
[3]李腾.道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析[J].工程技术研究，2019,4(8):48-49.
[4]安爱霞.公路工程中道路桥梁的桩基施工检测技术解析[J].工程技术研究，2019,4(10):82-83.
[5]方留杨，陈华斌，吴晓南，等.基于无人机三维建模技术的桥梁检测方法研究[J].中外公路，2019,39(1):109-113.
[6]张效奎.高速铁路桥梁检测车结构设计与分析[D].北京:北京交通大学，2012.
[7]邵转吉.桥梁检测与加固方案经济分析研究[D].兰州:兰州理工大学，2012.
肖金辉（1993年出生）男，湖北孝感人。硕士研究生学历。现就职于广州建设工程质量安全检测中心有限公司，助理工程师，研究方向：桥梁检测。