試論公路橋梁試驗檢測技術(shù)及應(yīng)用

珠海市交通工程質(zhì)量監(jiān)督檢測站 廣東珠海 519000

摘要：由于目前我國公路橋梁的試驗檢測技術(shù)還不是很完善，使得公路橋梁中的一些隱患難以被發(fā)現(xiàn)，給人們的生命財產(chǎn)安全帶來了嚴重的威脅。本文主要從公路橋梁試驗檢測技術(shù)的重要性入手，重點闡述了當前我國公路橋梁的一系列試驗檢測技術(shù)及其應(yīng)用情況，并就試驗檢測技術(shù)的提升發(fā)表了一些意見和建議。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；檢測；技術(shù)；應(yīng)用

1.引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國橋梁結(jié)構(gòu)的數(shù)量和質(zhì)量日益提升，極大改善了我國的交通運輸狀況。然而交通壓力的日益增大，橋梁出現(xiàn)路面損傷、結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷等的情況也越來越嚴重，因此需要加強對公路橋梁的檢測，進而對其進行有效的維修保養(yǎng)。

2.公路橋梁試驗檢測技術(shù)及其重要性

2.1公路橋梁試驗檢測技術(shù)

在進行公路橋梁的施工過程中，難免會在其施工和建造方面存在這樣或那樣的缺陷，有時候這些缺陷是無法通過對公路橋梁的外在檢測發(fā)現(xiàn)的，還需要依賴于其他精密的試驗檢測儀器和精湛的試驗檢測技術(shù)。因此，在公路橋梁修建完畢之后，要對公路橋梁進行試驗檢測。現(xiàn)階段我國公路橋梁試驗檢測的內(nèi)容十分廣泛，簡單的試驗檢測只需依靠目測進行，例如公路橋梁表面是否破損、是否有缺陷、裂縫的分布及寬度等。比較復(fù)雜的則需要通過專業(yè)的儀器設(shè)備來進行試驗檢測，例如，公路橋梁內(nèi)部是否存在缺陷、橋梁承載能力、鋼筋銹蝕狀況、鋼筋位置及保護層厚度等。

2.2重要性分析

首先，能夠確保橋梁安全運營、延長橋梁使用壽命。通過公路橋梁試驗檢測技術(shù)，可以較早發(fā)現(xiàn)橋梁病害，大大降低橋梁維修費用，有效避免頻繁大修關(guān)閉交通所引起的重大損失，從而最大程度減小橋梁事故造成的損失。

其次，為工程提供了良好的指導(dǎo)作用。公路橋梁試驗檢測技術(shù)的運用使得在工程施工過程中有了可靠的數(shù)據(jù)參數(shù)做指導(dǎo)，從而指導(dǎo)工程施工嚴格按照相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)進行，工程施工有了科學(xué)的依據(jù)，其質(zhì)量也就得到了最大程度的保障。

最后，有利于工程進度的推進。具體可以從兩個方面來理解：一方面，在施工前進行原材料等其他設(shè)備的試驗檢測工作，可以有效防止因材料、設(shè)備等不合格而造成工程施工無法開展情況的發(fā)生；另一方面，在其施工過程中進行工程試驗檢測工作，可以有效避免因質(zhì)量不合格而造成的誤工、返工現(xiàn)象的發(fā)生，減少工程施工成本，促進公路橋梁工程順利進行。

3.公路橋梁試驗檢測技術(shù)及其應(yīng)用

3.1感應(yīng)檢測技術(shù)

感應(yīng)檢測技術(shù)主要是針對檢測橋梁的物理量而研發(fā)的各種傳感器，例如位移傳感器、小型感應(yīng)裝置、加速計等。這幾種設(shè)備價格低廉、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單，可被用于各種橋梁的檢測。位移傳感器可用來檢測橋梁翼墻的位移；小型感應(yīng)裝置既可用來檢測混凝土中氯離子的含量以及導(dǎo)電率，也可以用來檢測鋼筋的銹蝕情況；加速計可用來測量由鋼筋斷裂引起的應(yīng)力波。下圖為兩種感應(yīng)檢測技術(shù)示意圖：

圖1 位移計應(yīng)變量測裝置

1-金屬夾頭；2-頂桿；3-千分表；4-被測構(gòu)件

圖2 應(yīng)變測量傳感器構(gòu)造示意圖

1-四芯插座；2-傳感器；3-連桿；4-限動螺釘；5-支座；6-被側(cè)構(gòu)件

3.2雷達與紅外熱像儀檢測技術(shù)

利用雷達、超聲波和紅外熱像儀等技術(shù)可以在短期內(nèi)對橋梁質(zhì)量進行精準測量。據(jù)調(diào)查，在一天之內(nèi)可以對上千公里的路面或幾十種橋梁的橋面進行精準測量。雷達的工作原理是：首先對受測目標發(fā)射電磁脈沖，然后利用反射回來的回波進行檢測，裂縫情況和混凝土的損害情況可由回波的波形反映出來。而紅外熱像儀是獲取橋梁溫度圖后，再對其進行檢測，其中橋梁溫度圖是利用紅外攝影機獲取的，主要利用橋梁薄可在溫度圖上顯示熱點的原理，即溫度較高的點。這是因為橋梁薄，則其溫度上升得就快，從而會顯示出較高的溫度。結(jié)合雷達和紅外熱像儀兩種方法可以對現(xiàn)有的公路橋梁中所存在的大部分病害進行有效檢測。

3.3無線電檢測技術(shù)

無線電檢測技術(shù)可以有效確定應(yīng)力波的位置及數(shù)量。應(yīng)力波是伴隨著橋面裂縫擴大而釋放的能量產(chǎn)生的，根據(jù)無線電檢測技術(shù)對應(yīng)力波的檢測結(jié)果可以分析公路橋梁的受損情況以及具體受損位置。無線電檢測技術(shù)是由美國聯(lián)邦公路管理局開發(fā)的，根據(jù)其檢測結(jié)果，認為公路橋梁周期性地承受荷載會造成鋼橋的疲勞損傷。美國聯(lián)邦公路管理局還開發(fā)了聲發(fā)射檢測技術(shù)，其主要用于檢測橋梁內(nèi)部裂紋發(fā)展和分布情況，可以較為深人地分析公路橋梁的施工技術(shù)和質(zhì)量并預(yù)測橋梁的使用壽命。

3.4光纖傳感器技術(shù)

由于光纖傳感器技術(shù)涉及的物理量種類超過100種，包括溫度、壓力、振動、位移、電場、電流、磁場、液位、輻射等，且當光纖受到拉力或壓力等影響后，產(chǎn)生布里淵散射，因此可將光纖傳感器技術(shù)應(yīng)用到公路橋梁質(zhì)量檢測中。通過觀察其頻率，發(fā)現(xiàn)布里淵散射頻移與應(yīng)變量的變化方向一致，而且呈正比關(guān)系。通過測量光纖溫度和布里淵散射頻移，經(jīng)過計算分析，可得出橋梁變形情況?？赏ㄟ^光脈沖反射的時間來確定橋梁的某個位置是否發(fā)生變形，精確度較高，誤差僅為0.75m。而公路橋梁變形的具體數(shù)據(jù)可通過測量光損來確定，精確度可達0.02mm。將光損和光脈沖測量這兩個方法結(jié)合起來，既可以確定公路橋梁變形的位置分布，又可以了解其變形小大。

3.5其他檢測技術(shù)

其他的檢測技術(shù)包括智能支座、激光系統(tǒng)和新型傳感器。其中智能支座主要被用于測量公路橋梁的壓應(yīng)變和剪應(yīng)力，其內(nèi)部光學(xué)纖維傳感器的數(shù)量比較多。光學(xué)纖維傳感器的作用是采集公路橋梁活載及恒載的分布情況，從而為判斷橋梁技術(shù)狀況提供參考依據(jù)。激光系統(tǒng)是通過即時測量普通鋼材、混凝土、木材等材料的三維坐標，對橋梁進行檢測，例如當汽車通過公路橋梁時，橋梁會產(chǎn)生細微的變形，利用激光系統(tǒng)就可以對其進行快速準確的測量。而通過對該路段的長期檢測，對比分析所得到的坐標數(shù)據(jù)，就可以對橋梁是否產(chǎn)生沉降或預(yù)應(yīng)力等情況進行判斷。

4.公路橋梁試驗檢測技術(shù)的提升策略

4.1提高工作人員素質(zhì)

為提升我國公路橋梁試驗檢測技術(shù)，確保試驗檢測結(jié)果的正確性、真實性和專業(yè)性，必須要提高相關(guān)人員的素質(zhì)。主要有二點：一是要提高領(lǐng)導(dǎo)者對公路橋梁進行試驗檢測的意識；二是要提高相關(guān)人員的專業(yè)素質(zhì)，這就要求公路橋梁檢測技術(shù)人員不僅需要掌握與檢測相關(guān)的專業(yè)知識，不斷加強自身試驗檢測知識理論與經(jīng)驗的學(xué)習(xí)，還應(yīng)該在正式上崗之前通過專業(yè)考核并取得相應(yīng)證書。

4.2制定并完善各項規(guī)章制度

制定與檢測有關(guān)的各項規(guī)章制度的目的就是規(guī)范檢測行為，提高檢測質(zhì)量，完善試驗檢測數(shù)據(jù)及為試驗檢測技術(shù)的發(fā)展提供數(shù)據(jù)參考。在提升公路橋梁試驗檢測技術(shù)方面，除了要制定各項規(guī)章制度之外，個部門還要加大執(zhí)行力度，明確懲罰界限，進一步規(guī)范、完善企業(yè)部門在試驗檢測技術(shù)方面的管理。

4.3建立標準、科學(xué)的操作流程