新型試驗檢測技術(shù)在道路橋梁檢測中的應(yīng)用

舒 令

湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南 長沙 410132

1 道路橋梁檢測內(nèi)容

1.1 外觀檢測

試驗檢測可準(zhǔn)確檢測出道路橋梁的質(zhì)量問題。檢測環(huán)節(jié)應(yīng)結(jié)合橋梁基本結(jié)構(gòu)，科學(xué)選取檢測點。在道路橋梁的外觀檢測環(huán)節(jié)，應(yīng)重點關(guān)注裂縫、構(gòu)件、連接等位置的檢測。例如：在拱形橋梁檢測過程，應(yīng)重點檢測拱頂裂縫、拱圈裂縫以及橋墩位移等。在梁結(jié)構(gòu)橋墩的外觀檢測，應(yīng)重點對欄桿構(gòu)件、橋面壓實以及伸縮縫等位置的受力情況進行檢測。通過對應(yīng)的檢測技術(shù)，可及時發(fā)現(xiàn)道路和橋梁外觀存在的病害情況。經(jīng)測量人員仔細分析之后，總結(jié)出產(chǎn)生病害的原因，進而制定出有效的解決措施。

1.2 內(nèi)陷檢測

在道路橋梁工程建設(shè)環(huán)節(jié)，使用試驗檢測對結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在的缺陷進行檢測，屬于重點工作內(nèi)容，可保障工程建設(shè)質(zhì)量。當(dāng)前道路和橋梁工程中，大多使用混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷主要有內(nèi)部裂縫、產(chǎn)生蜂窩、材料脫落、結(jié)構(gòu)孔洞等。其中部分問題可通過外觀檢測方式查找出來，但是另外一部分問題需要使用其他方法檢測。當(dāng)前，使用聲波、雷達、激光等檢測技術(shù)，可在不損壞建筑結(jié)構(gòu)的前提下，對其內(nèi)部缺陷進行精準(zhǔn)診斷。因此，可按照工程實際要求，將以上技術(shù)應(yīng)用在試驗檢測過程當(dāng)中。例如：使用聲波技術(shù)可精準(zhǔn)檢測出混凝土、鋼材焊接等結(jié)構(gòu)中存在的孔洞情況，以及結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否存在夾渣和裂縫等。

1.3 材料檢測

建設(shè)道路橋梁等工程時，常使用混凝土、鋼筋等作為施工材料，實踐表明，當(dāng)工程建設(shè)過程，混凝土材料的含水率、滲水性、壓實度、外觀破損等問題，都可能導(dǎo)致鋼筋材料受到侵蝕，進而發(fā)生銹蝕的問題。這些問題需要在材料應(yīng)用之前對其質(zhì)量進行嚴格檢測。但是鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過程，各種強度指標(biāo)處于不斷變化的趨勢。對于建筑規(guī)模相對較大的道橋工程，可使用試驗塊，對工程材料質(zhì)量進行檢測。但是若果不具備試塊條件前提下，可使用超聲波、彎沉技術(shù)等對工程材料展開檢測。

1.4 結(jié)構(gòu)檢測

工程建設(shè)過程，常使用動力和靜力兩種試驗方式。傳統(tǒng)的檢測方式可檢測出道路或者橋梁的部分結(jié)構(gòu)質(zhì)量與性能，但是不能準(zhǔn)確反映出結(jié)構(gòu)整體性能、安全情況以及使用年限等。因此，在試驗測試環(huán)節(jié)，需要使用聲波、雷達、聲發(fā)射、激光等先進的檢測技術(shù)，將建筑基本檢測和整體損傷精準(zhǔn)定位，有效提高道橋工程檢測工作質(zhì)量。

2.檢測技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

在社會發(fā)展過程中，道路橋梁具有重要作用。當(dāng)前，大量道路橋梁事故的發(fā)生，使得橋梁安全成為人們關(guān)注的重點問題。在橋梁建設(shè)環(huán)節(jié)，試驗檢測技術(shù)的應(yīng)用可保障橋梁建設(shè)質(zhì)量，提升其安全系數(shù)，保障橋梁投入使用之后的安全。在技術(shù)應(yīng)用過程，主要可呈現(xiàn)出以下幾點優(yōu)勢：（1）檢測精準(zhǔn)度高。在聲波檢測方式下，可通過超聲波對橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否存在缺陷展開準(zhǔn)確檢測。在不破壞橋梁的基礎(chǔ)上，對多個檢測點進行探測，獲取精準(zhǔn)的聲波數(shù)據(jù)，對橋梁質(zhì)量展開分析。這種檢測方式便于操作，檢測成本較低，可彌補傳統(tǒng)檢測方式精準(zhǔn)度不足的問題。（2）可實現(xiàn)遠程結(jié)果處理。在檢測環(huán)節(jié)應(yīng)用雷達技術(shù)，可利用相關(guān)設(shè)備接收檢測信號，結(jié)合計算機系統(tǒng)內(nèi)的控制模塊，對檢測結(jié)果展開判斷，避免傳統(tǒng)的檢測過程浪費大量的人力和物力等資源，節(jié)約橋梁檢測成本。（3）保障橋梁檢測質(zhì)量。在激光技術(shù)的應(yīng)用下，可對橋梁存在的結(jié)構(gòu)裂縫、彎沉量以及路面平整程度等展開準(zhǔn)確檢測。檢測環(huán)節(jié)利用激光照射待檢測的位置，通過圖像變化判斷出橋梁是否存在質(zhì)量問題。應(yīng)用此技術(shù)可對遠距離的橋梁進行檢測，需要在外界環(huán)境光照強度較弱的情況下進行，可有效提升檢測結(jié)果的準(zhǔn)確程度，為工程建設(shè)提供依據(jù)，進而保障橋梁質(zhì)量。

3 道路橋梁檢測過程試驗檢測技術(shù)的應(yīng)用

3.1 聲波檢測

在道路橋梁工程的檢測過程，聲波技術(shù)主要指超聲波和沖擊波兩種技術(shù)類型。應(yīng)用超聲波檢測過程，可不破壞待檢測結(jié)構(gòu)，利用超聲脈沖在檢測物體中的傳播速度以及波形幅度產(chǎn)生的參數(shù)變化，對檢測結(jié)果加以分析，從而判斷出結(jié)構(gòu)是否存在缺陷。此技術(shù)在應(yīng)用過程安全、便捷，聲波在物體中的傳輸不受限制。彌補了傳統(tǒng)的穿透測試只能檢測相對面結(jié)構(gòu)的檢測面弊端。

沖擊波屬于單面反射檢測技術(shù)，具體應(yīng)用過程更加靈活。當(dāng)對某一點檢測之后，即可迅速做出處理，精準(zhǔn)判斷檢測點是否存在質(zhì)量缺陷。當(dāng)前，道路橋梁中常使用混凝土結(jié)構(gòu)，使用沖擊波可檢查此種結(jié)構(gòu)表面存在的裂紋情況。在實際應(yīng)用過程中，檢測流程簡單。不同于超聲波檢測，沖擊波屬于單點測量，因此檢測結(jié)果可能受到探測點選取的影響，使結(jié)果的合理性不足。

3.2 雷達技術(shù)

在檢測道路橋梁質(zhì)量過程，應(yīng)用雷達技術(shù)可獲取精準(zhǔn)、直觀的檢測結(jié)果。在檢測環(huán)節(jié)，待檢測物體結(jié)構(gòu)不受損傷，因此應(yīng)用效果良好。應(yīng)用雷達技術(shù)的原理為通過雷達設(shè)備，向待檢測道路或者橋梁結(jié)構(gòu)中發(fā)射電磁波，此時信號經(jīng)過物體之后可迅速返回，當(dāng)雷達設(shè)備將反射信號接收之后，對道路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況展開分析。在具體應(yīng)用過程中，首先由檢測人員利用計算機中的控制單元，向控制單元發(fā)布指令，當(dāng)指令被接收之后，借助天線發(fā)射，信號被發(fā)射到地面，從而產(chǎn)生高頻率的電磁波。此時，如果道路或者橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻，會阻擋電磁波的正常傳播，同時產(chǎn)生不同界面。天線將電磁波的反射信號接收之后，檢測人員根據(jù)信號結(jié)果對結(jié)構(gòu)進行判斷，了解哪些位置存在缺陷。

3.3 聲發(fā)射技術(shù)

建設(shè)道路橋梁環(huán)節(jié)，應(yīng)用的材料性質(zhì)存在差異，所以在檢測過程應(yīng)將此因素考慮其中。當(dāng)被檢測結(jié)構(gòu)局部位置受力相對集中時，材料本身的差異性可能導(dǎo)致道路或者橋梁的應(yīng)力分散，最終使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂痕、應(yīng)力沿裂痕向周圍擴散，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫越來越大。在檢查這類結(jié)構(gòu)時，可使用聲發(fā)射檢測技術(shù)，在待檢測位置上設(shè)置聲發(fā)器，接收結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫形成的聲波，進而對裂痕位置精準(zhǔn)判斷。使用這種檢測技術(shù)可快速檢測出道路橋梁結(jié)構(gòu)問題。將此技術(shù)應(yīng)用在道路橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷的檢測過程中，可獲得良好的檢測結(jié)果。此外，此技術(shù)在應(yīng)用過程，易受檢測區(qū)域周圍環(huán)境因素的影響，當(dāng)環(huán)境噪音較大時，可能導(dǎo)致檢測精準(zhǔn)度降低。

3.4 激光技術(shù)

在道路和橋梁工程質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)，激光檢測主要是利用光電反射的原理，通過激光、電流之間的強度關(guān)系，對道路和橋梁路面進行檢測。在應(yīng)用此技術(shù)過程，由于激光的射程相對較遠，同時當(dāng)路面結(jié)構(gòu)存在裂縫時，激光會出現(xiàn)衍射現(xiàn)象。所以可高效應(yīng)用這一特征對狹縫寬度展開靈活調(diào)整，同時建立明暗圖像之間相關(guān)關(guān)系，進而合理分析結(jié)構(gòu)裂縫嚴重性。應(yīng)用激光技術(shù)進行檢測過程，可根據(jù)激光在檢測物體中的傳播速度，對一定測量距離激光時差進行記錄，對路面平度、車轍深、彎沉量以及道路距離等展開檢測。此技術(shù)應(yīng)用過程包括兩種類型的激光，一是光源激光；二是普通激光。當(dāng)視角透射的合理性確定之后，將激光照射到待測結(jié)構(gòu)當(dāng)中，此時如果結(jié)構(gòu)外表有起伏變化時，顯示圖像就會發(fā)生變化。通過測量人員對圖像變形情況分析之后，即可了解到測量物體外觀狀況。例如：在道路路面檢測過程，使用激光技術(shù)可精準(zhǔn)檢測出路面沉降、松散、裂縫等情況。通過高速運轉(zhuǎn)的CCD將圖案產(chǎn)生的變化準(zhǔn)確記錄，并使用處理器進行計算分析。在路橋質(zhì)量檢測過程，可在夜間應(yīng)用激光技術(shù)，避免受到光源因素的影響，導(dǎo)致測量精度不足。此技術(shù)應(yīng)用過程操作便捷，因此在道路和橋梁等工程的檢測領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。

3.5 彎沉技術(shù)

在路橋工程檢測過程中，彎沉檢測是重要內(nèi)容之一，應(yīng)用彎沉技術(shù)對工程結(jié)構(gòu)進行檢測，可準(zhǔn)確掌握道路和橋梁的變形情況，便于及時制定解決對策。在道路彎沉方面，主要是標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用力下，在路面、路基的輪隙處產(chǎn)生的變形和回彈等問題。在檢測過程主要使用貝克曼梁、落錘彎沉等方法。在路橋工程中貝克曼梁檢測是一種對靜態(tài)彎沉的測量方法，實際檢測過程操作簡單。但是使用此方法不容易控制接地面積以及輪胎壓力等，因此不能將路面中不同層內(nèi)的承重強度整體反映出來。落錘彎沉是使用彎沉檢測儀器，通過落錘自由落體為沖擊地面，從而對彎沉情況進行測量。應(yīng)用這種方式可在不影響車輛通行的情況下，對彎沉效果進行模擬檢測，檢測準(zhǔn)確率較高。此外，應(yīng)用此檢測方式需要花費的成本較高，因此沒有在道橋工程中大面積推廣應(yīng)用。

4 結(jié)束語

總而言之，在道路橋梁建設(shè)過程中，利用各類試驗檢測技術(shù)對工程質(zhì)量進行檢測，可及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)存在的問題。檢測人員結(jié)合檢測過程的實際需求，合理選擇檢測技術(shù)，準(zhǔn)確找出公路或者橋梁等結(jié)構(gòu)質(zhì)量不達標(biāo)的位置，為工程質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)提供技術(shù)支持，促使道路橋梁的檢測工作不斷完善和發(fā)展。