道路橋梁試驗檢測技術的應用探究

盧家偉 （安徽省建筑工程第二檢測監(jiān)督站，安徽 合肥 230001）

1 需要進行檢測的道路橋梁

因為道路橋梁在生活中占據(jù)著非常重要的作用，所以應該對橋梁定期進行維護及檢測，橋梁需要進行檢測的原因有很多，但是需要進行檢測的橋梁有一大部分都是舊橋，舊橋的管理因為資料的缺乏所以相對于新橋來說就更加困難，主要分為以下幾種：第一，橋梁缺少施工資料與設計資料；第二，橋梁施工質(zhì)量不理想，設計要求沒有保證；第三，在道路橋梁經(jīng)過運營后發(fā)現(xiàn)橋梁具有較大的安全隱患；第四，承載能力達不到要求或者有待提高的橋梁；第五，設計特殊載荷車輛超過原來的設計標準的橋梁；第六，因為某些特殊需要或者原因需要進行檢測的橋梁。這些橋梁需要的不僅僅是突擊性的檢查，而是長期定期的進行檢測。

2 道路橋梁檢測技術

2.1 超聲波檢測技術

對于道路橋梁的檢測來說，超聲波探測法是一種較為有效的方法，其主要原理是利用聲波轉(zhuǎn)換器和超聲波檢測儀發(fā)射超聲脈沖，對超聲脈沖的速度、主頻率以及波幅等主要參數(shù)進行分析，借助參數(shù)變化的分析對道路橋梁是否出現(xiàn)問題進行判斷。

2.2 地質(zhì)雷達監(jiān)測技術

地質(zhì)雷達技術其主要優(yōu)點是精度高、直觀、經(jīng)濟、無損檢測以及快速，又稱探測雷達技術。主要原理是借助地質(zhì)雷達發(fā)射高頻率電磁波，通過電磁波在物體內(nèi)部的反射來對內(nèi)部的構(gòu)造進行分析。地質(zhì)雷達由于其顯著優(yōu)點，廣泛的應用于地基工程、工程地、道路橋梁以及文物考古等領域，探測經(jīng)度很高。

主要工作環(huán)節(jié)為：

①作業(yè)人員通過設備對控制單元作出指令；

②控制單元進行指令的接受，接收完成后發(fā)射信號給接收天線與發(fā)射天線；

③信號傳遞到發(fā)射天線后，發(fā)射天線發(fā)射電磁波給地面；

④當電磁波遇到不均勻介質(zhì)時，會因為界面與目標電性不同而反射，接收天線對反射后的電磁波進行接受，將數(shù)據(jù)傳遞給控制單元，控制單元回饋的數(shù)據(jù)還在設備中顯示出相應的圖像；

⑤分析處理圖像，對物體的內(nèi)部情況進行分析判斷。

2.3 聲發(fā)射法檢測技術

構(gòu)成道路橋梁的材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)不盡相同，性質(zhì)也存在差異，應力分布可能會由于應力在局部進行集中而分布不穩(wěn)，材料在自身產(chǎn)生斷裂、塑性形變以及裂縫時會進行應力的釋放，應力波向四周進行擴散，這一過程稱為聲發(fā)射。

荷載在對道路橋梁作用時，道路橋梁內(nèi)部的混凝土結(jié)構(gòu)會發(fā)生變形，變形的程度如果超出設計范圍，裂紋就會產(chǎn)生，釋放能量波。道路橋梁借助聲發(fā)射法進行缺陷檢測時，在需要檢測的部位放置聲發(fā)射器，在道路橋梁不同的位置會接受到聲波，缺陷的位置就可以借助聲波時間差來確定。聲波發(fā)射法具有快速準確的優(yōu)點。在缺陷位置經(jīng)過確定以后，還可以分析出裂紋的開裂速度以及種類等。但是聲發(fā)射法會因為周圍噪聲而產(chǎn)生精度損失，另外，因為聲發(fā)射法的特殊原理，所以可以對橋梁進行持續(xù)的動態(tài)監(jiān)測。

2.4 沖擊回波法檢測技術

沖擊回波法檢測技術的主要原理是對被檢測物體表面借助機械沖擊器發(fā)射應力脈沖波，物體內(nèi)部存在缺陷時，內(nèi)部缺陷遇到壓縮波能夠?qū)_擊波進行反射，當沖擊器選擇無誤且波速固定時，缺陷的位置的檢測就可以準確無誤，沒有缺陷時也能夠?qū)ξ矬w進行厚度的測量。

單面反射測試技術是沖擊回波檢測技術常用的技術，對道路橋梁一點進行檢測以后就可以判斷此處是否存在缺陷，具有快捷、方便以及測量結(jié)果簡單明了的特點。沖擊回波檢測技術常用來對道路橋梁混凝土測定缺陷的工作。同時，沖擊回波檢測技術檢測雖然簡單，但是還屬于單點測量，所以檢測的結(jié)果可能存在不夠全面的缺陷，因此沖擊回波檢測技術在道路橋梁缺陷檢測中的應用較少。

2.5 紅外熱像檢測技術

紅外線熱像檢測技術的主要原理是對物體發(fā)出的紅外線能量進行檢測，主要利用紅外像熱像探測儀進行檢測，對物體表面的溫度進行分析，對物體材料以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的缺陷進行直觀的顯示。紅外熱像檢測技術屬于非接觸性無損檢測技術。紅外熱像技術的優(yōu)點很多：第一，紅外熱像技術探測焦距范圍由20cm到無窮遠，所以可以進行大范圍、非接觸性的無損檢測；第二，紅外熱像技術施工條件簡單，只要道路橋梁的溫度在零度以上，就會產(chǎn)生紅外線，所以紅外熱像探測儀可以適應零度以上的工作條件；第三，紅外熱像檢測儀的檢測精度可以達到0.1℃，檢測精度很高；第四，紅外熱像檢測技術具有靈活的檢測模式，攝像速度變化范圍在1～30幀，所以可以滿足動態(tài)監(jiān)測與靜態(tài)檢測的需要。

3 道路橋梁檢測技術的發(fā)展趨勢

道路橋梁檢測技術迄今為止可以分為3個發(fā)展階段。首先是依靠領域?qū)＜业膶I(yè)經(jīng)驗以及感官判斷的經(jīng)驗式檢測，這種檢測方法檢測精度不夠，也只能簡陋的對監(jiān)測信息進行分析；然后是借助信號處理與建模處理，利用傳感器技術與動態(tài)檢測技術對道路橋梁進行檢測，廣泛的應用于工程中；最后是借助智能檢測技術，以知識處理為基礎，融合數(shù)據(jù)處理、信號處理，是現(xiàn)在檢測道路橋梁的主流技術。

對道路橋梁檢測技術分析，未來檢測大型道路橋梁的技術發(fā)展方向可能有多種。一是將實時監(jiān)測系統(tǒng)與現(xiàn)代網(wǎng)絡技術進行結(jié)合，建立共享信息網(wǎng)絡。二是研究能夠適用于交通荷載與風荷載的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，預計可能以無線通信技術為主。三是在路橋檢測系統(tǒng)中融入測量系統(tǒng)、識別系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對道路橋梁內(nèi)部缺陷進行全自動的檢測以及反饋，實現(xiàn)損傷自動識別的目的。四是在工程的施工與運營環(huán)節(jié)收集數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，對工程數(shù)據(jù)進行采集匯總，最后建立專家系統(tǒng)。

4 橋梁工程技術的創(chuàng)新研究

科技的日益發(fā)展推動著領域技術的不斷創(chuàng)新，橋梁工程也有了很多的研究與創(chuàng)新。

4.1 采集系統(tǒng)的開發(fā)

數(shù)據(jù)系統(tǒng)的迅速開發(fā)對于數(shù)據(jù)采集以及道路橋梁檢測工程是很有意義的，整理方式主要是無線通信，有了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，才能夠及時的將數(shù)據(jù)運用到工程的實際操作中。為了更加準確快速地采集有關數(shù)據(jù)，還研發(fā)了最優(yōu)傳感器測試技術，對于交通荷載與風載荷問題有了較好的解決方式。

4.2 創(chuàng)傷識別系統(tǒng)

對檢測技術進行創(chuàng)新，加入自動識別創(chuàng)傷的系統(tǒng)，對于系統(tǒng)的使用者檢測工作的進行更加準確快速以及防止出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象有著很重要的意義。

4.3 現(xiàn)代網(wǎng)絡技術的發(fā)揮

在道路橋梁工程檢測技術中加入各種現(xiàn)代科技的網(wǎng)絡技術，可以對道路橋梁檢測技術有著很好的推動作用，同時對于網(wǎng)絡技術的傳播與發(fā)展也有著良好的作用，網(wǎng)絡技術能夠?qū)⒌缆窐蛄簷z測技術的各種優(yōu)點進行放大，借助網(wǎng)絡技術實現(xiàn)資源共享。

4.4 建立完整數(shù)據(jù)資料庫

數(shù)據(jù)庫的建立與完善對于所有的工程來說都有著很重要的意義，其內(nèi)容涵蓋了從設計到運營的所有數(shù)據(jù)，對于后期技術人員對道路橋梁的檢測工作可以起到良好的促進作用，保證檢測工作的效率與準確性。

5 結(jié)語

道路橋梁檢測需要多學科配合，是一個完整的系統(tǒng)，為了達到檢測的最優(yōu)結(jié)果，各環(huán)節(jié)都應該認真細致。另外，學科交叉的現(xiàn)象越來越多，尤其是在橋梁無損檢測技術中越來越多的應用最新的高科技研究成果，道路橋梁檢測技術必將日益完善。

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