淺析公路橋梁檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用

陳江

摘 要：隨著我國(guó)公路建設(shè)的迅速發(fā)展，公路橋梁作為交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，施工建設(shè)的質(zhì)量越來(lái)越受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。為確保公路橋梁建設(shè)質(zhì)量與安全運(yùn)營(yíng)，公路橋梁的檢測(cè)技術(shù)顯得尤為重要。本文對(duì)公路橋梁檢測(cè)技術(shù)以及檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用作了闡述。

關(guān)鍵詞：公路；橋梁；檢測(cè)；應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)的公路橋梁檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)在已得到很大的發(fā)展，使國(guó)內(nèi)交通運(yùn)輸狀況有很大程度的改善，然而就目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度而言，仍然無(wú)法滿(mǎn)足日益嚴(yán)峻的交通需要。近年來(lái)，公路橋梁負(fù)荷的重量在不斷增加，導(dǎo)致大部分公路橋梁路面損傷情況日益加重，不斷出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，因此，對(duì)公路橋梁的施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)是保證質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

一、公路橋梁進(jìn)行檢測(cè)的必要性

進(jìn)行公路橋梁檢測(cè)主要是為了及時(shí)合理地對(duì)劣質(zhì)公路橋梁工程進(jìn)行處理，從而有效降低工程的養(yǎng)護(hù)管理成本，保證交通質(zhì)量和運(yùn)輸暢通，避免出現(xiàn)不必要的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。但是在公路橋梁的施工和使用過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題，引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。公路橋梁出現(xiàn)缺陷或者質(zhì)量問(wèn)題的原因主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：一是公路橋梁在完成后質(zhì)量與初始設(shè)計(jì)目標(biāo)存在一定的差距，在施工過(guò)程中，沒(méi)有嚴(yán)格按照施工方案圖紙的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行建設(shè)；二是公路橋梁在使用和運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不可避免的安全隱患或者損害，這會(huì)對(duì)路橋的承載能力造成不利影響；三是隨著交通行業(yè)的迅速發(fā)展，車(chē)輛越來(lái)越多，對(duì)公路橋梁的整體性能的要求也不斷提高，在很大程度上就要不斷提高公路橋梁建設(shè)施工的質(zhì)量。因此要加強(qiáng)對(duì)公路橋梁的檢測(cè)，保證萬(wàn)無(wú)一失。

二、公路橋梁檢測(cè)技術(shù)

（一）公路橋梁機(jī)械檢測(cè)技術(shù)

機(jī)械測(cè)試儀器一般有杠桿、齒輪、軸、彈簧、指針和度盤(pán)等部件構(gòu)成，其傳感機(jī)構(gòu)的功能是直接感受被測(cè)量的構(gòu)件變化，并把這種變化傳到轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。在接觸式機(jī)械量測(cè)儀器中，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的功能是把傳感機(jī)構(gòu)傳來(lái)的被量測(cè)構(gòu)件的變化轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)度的變化，并且把它放大或縮小，或者改變方向。

（二）公路橋梁射線檢測(cè)技術(shù)

首先，對(duì)公路橋梁的檢測(cè)就是當(dāng)公路橋梁中有縫隙或損傷的時(shí)候，發(fā)出的紅外線與周?chē)牟灰恢?，所以可以依靠紅外線成像的原理來(lái)檢測(cè)公路橋梁的損傷。簡(jiǎn)單的說(shuō)紅外熱像檢測(cè)技術(shù)就是依據(jù)物體的紅外輻射、表面溫度、材料特性三者間的內(nèi)在關(guān)系，借助紅外熱像儀把來(lái)自目標(biāo)的紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)的熱圖像，紅外熱像儀檢測(cè)技術(shù)，從而得以顯現(xiàn)。其次，電磁波探器是利用超高頻短脈沖電磁波探測(cè)地下介質(zhì)分布的一種地球物理勘探方法。檢測(cè)在公路橋梁無(wú)損中的典型應(yīng)用，如混凝土中的鋼筋和孔道的定位以及缺陷和疲勞探測(cè)等，電渦流的大小與分布受構(gòu)件材料介質(zhì)和表層缺陷的影響，根據(jù)所測(cè)電渦流的變化量，就可以判定材料表層的缺陷情況。對(duì)檢測(cè)裝置或設(shè)計(jì)的檢測(cè)儀器的射線源一定要進(jìn)行有效的防護(hù)，將射線對(duì)人體的影響控制在最低的程度。這是核子儀在設(shè)計(jì)時(shí)所必須考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。

三、公路橋梁檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

（一）光纖傳感檢測(cè)技術(shù)

這種應(yīng)用的原理就是根據(jù)光纖對(duì)一些物體特定物理量的敏感度，將物理量轉(zhuǎn)換成直接可以進(jìn)行測(cè)量和丈量的光信號(hào)，因?yàn)楣饫w不僅可以作為傳播媒介，還可以在光波穿過(guò)表征光波的特征參量受到外界條件的影響時(shí)發(fā)生不同程度的變化，這樣就可以對(duì)各種物理量進(jìn)行探測(cè)。在經(jīng)過(guò)多年發(fā)展后，我國(guó)的光纖技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的成就，被廣泛應(yīng)用在軍事、航空、工砍能源以及生物和制藥等行業(yè)中。光纖傳感檢測(cè)技術(shù)在公路橋梁檢測(cè)中的應(yīng)用，主要表現(xiàn)對(duì)鋼索的索力和預(yù)應(yīng)力，混凝土梁內(nèi)部的應(yīng)力，公路橋梁應(yīng)變特性的檢測(cè)，形成光纖智能的公路橋梁，給公路橋梁健康監(jiān)測(cè)和安全評(píng)價(jià)提供了新的活力和方法。與傳統(tǒng)的傳感器檢測(cè)方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)受到外界環(huán)境的限制，抗電磁干擾、耐腐蝕，可占體積比較小、重量輕，對(duì)測(cè)量的介質(zhì)影響比較小，具有比較高的分辨率和靈敏度，實(shí)用性比較強(qiáng)，能夠形成光纖傳感網(wǎng)絡(luò)。但是在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，采用光纖傳感技術(shù)的造價(jià)成本和投資，在很大程度上限制了這種技術(shù)在公路橋梁檢測(cè)中的推廣和應(yīng)用。

（二）紅外熱像儀與雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)

在公路橋梁的質(zhì)量檢測(cè)中采用超聲波、紅外熱像儀以及雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)，一天內(nèi)可對(duì)幾十種橋梁的橋面或是上千公里路面進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。紅外熱像儀是通過(guò)紅外攝影機(jī)而獲取公路橋梁溫度圖。其中溫度較高的點(diǎn)（熱點(diǎn)）則是由于橋梁薄得仿佛充滿(mǎn)空氣的絕緣體般，因此熱點(diǎn)部分的混凝土，其溫度上升適度相比其他點(diǎn)更快些。雷達(dá)是借助電磁波對(duì)受測(cè)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)。其工作原理是向受測(cè)目標(biāo)發(fā)射電磁脈沖使發(fā)射出的電脈沖形成電磁波并從混凝土的異質(zhì)界面中反射回來(lái)，形成回波。回波對(duì)混凝土而言具有密切的關(guān)系，其交替變化的波形可將凝土中的損害情況以及裂縫情況檢測(cè)出來(lái)。紅外熱像儀與雷達(dá)聯(lián)合使用可有效檢測(cè)公路橋梁現(xiàn)有的大部分病害種類(lèi)。

（三）探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)

在進(jìn)行公路橋梁檢測(cè)過(guò)程中，探地雷達(dá)就是高頻的電磁脈沖波利用寬頻帶短脈沖的形式把天線發(fā)射到地下，在傳播過(guò)程中，遇到不同電介質(zhì)時(shí)，雷達(dá)波的能量就能夠被及時(shí)反射回地面，從而被天線接收，這樣通過(guò)反射波確定地下介質(zhì)的分布，在進(jìn)行淺層或者超淺層的探測(cè)過(guò)程中，應(yīng)用的比較廣泛。探地雷達(dá)就會(huì)通過(guò)高頻電磁波的反射、衰減、散射或者折射等進(jìn)行地下的探測(cè)，以此確定介質(zhì)的結(jié)構(gòu)。為了獲得更為精確的雷達(dá)探測(cè)結(jié)果要對(duì)雷達(dá)的記錄進(jìn)行分析研究，識(shí)別反射波的時(shí)間、振幅以及極性等特征，其中時(shí)間和振幅的確定比較簡(jiǎn)單，而極性的判斷有很大的難度，同時(shí)也非常重要。從振幅和極性的反射中可以分析出電磁學(xué)性質(zhì)差異越大，反射波就會(huì)越強(qiáng)，以此可以判斷介質(zhì)的性質(zhì)和屬性；當(dāng)波從波高速進(jìn)入到波低速的介質(zhì)中時(shí)，反射的系數(shù)就會(huì)為負(fù)，振幅成反向，反之則與入射波同向。在實(shí)際探測(cè)過(guò)程中，不同的介質(zhì)也就相應(yīng)的巨涌不同的結(jié)構(gòu)特征，反射波的振幅和方向是雷達(dá)波進(jìn)行有效判斷的依據(jù)。因此，根據(jù)雷達(dá)的特性，可以用于公路橋梁的結(jié)構(gòu)檢測(cè)，同時(shí)對(duì)相關(guān)的技術(shù)人員要求比較高，要采集大量實(shí)際的測(cè)量數(shù)據(jù)和豐富經(jīng)驗(yàn)。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著交通量的持續(xù)增多，公路橋梁實(shí)際承載的壓力也越來(lái)越大，路橋施工企業(yè)需不斷研究更新的公路橋梁檢測(cè)技術(shù)措施，不斷優(yōu)化檢測(cè)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在用公路橋梁的現(xiàn)存問(wèn)題，及早掌握處理公路橋梁中的病害，從而保持公路橋梁的質(zhì)量，維護(hù)正常的交通運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊學(xué)飛.公路橋梁檢測(cè)技術(shù)研究[J].黑龍江交通科技，2015，04：164.