道路橋梁檢測中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用分析

高美玲

（山東鼎信路橋試驗檢測有限公司，山東 濰坊 261500）

1 道路橋梁檢測工作中常用的無損檢測技術(shù)

1.1 超聲波檢測技術(shù)的應(yīng)用

超聲波檢測技術(shù)的優(yōu)勢就是能夠發(fā)現(xiàn)道路橋梁中的一些主要構(gòu)件或者部位等潛在的質(zhì)量問題。該檢測技術(shù)在道路橋梁中使用的范疇較廣，其通過借助檢測設(shè)備中發(fā)出的聲音判斷道路橋梁工程是否存在質(zhì)量問題。究其原因，超聲波的穿透性較強，工作人員根據(jù)波長就能夠準確地判斷出項目工程具體部位潛在的缺陷。因此，在道路橋梁施工過程中經(jīng)常采用超聲波檢測技術(shù)，有效提高了道路橋梁施工的質(zhì)量。

1.2 探地雷達檢測技術(shù)的應(yīng)用

道路橋梁施工人員通過采用探地雷達檢測技術(shù)，其主要是借助10 MHz～ 1 000 MHz 的高頻電磁脈沖波，在道路橋梁結(jié)構(gòu)面上安裝天線，然后由天線發(fā)射電磁脈沖信號，確定斷層的準確問題。這一工作原理就是：當結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷層等現(xiàn)象，不同的斷層電介質(zhì)不同，當電磁波進入后會被反射回來，接收天線在對這些反射回來的電磁波信號進行收集后，通過采用時間差或者其他的參數(shù)進行分析后，準確把握斷層發(fā)生的具體位置。

1.3 利用光線傳感器檢測技術(shù)

光線傳感器檢測技術(shù)主要是借助光纖傳導(dǎo)的特征，對道路橋梁結(jié)構(gòu)面是否發(fā)生斷裂或者其他方面的質(zhì)量問題等進行確定。其在應(yīng)用過程中所發(fā)揮的優(yōu)勢是光線傳輸過程中在光纖傳遞區(qū)域中發(fā)生一定的損耗后，通過檢測其損耗的情況等，以判斷整個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)過程中是否發(fā)生運行的問題[1]。同時，借助多層光線反饋檢測功能，對光線的反饋時間等進行分析，以期能夠研究出光線的反饋時間差值。

2 提高道路橋梁檢測中無損檢測技術(shù)水平的措施

2.1 利用超聲波檢測技術(shù)，充分利用原材料

首先，對新工藝和新技術(shù)等進行推廣和利用，以充分利用原材料。這樣才能為整個工程質(zhì)量作出正確的評價。其次，借助大量的試驗驗證該項技術(shù)是否能夠具備應(yīng)用的價值，從而在保障該項技術(shù)具備經(jīng)濟性的基礎(chǔ)上提高整個工期的質(zhì)量和壽命。最后，借助超聲波接收器等對原材料進行檢測，超聲波能夠聽到20 Hz～20 kHz 的聲波，頻率越高，檢測的分辨率也就越高。因此，在檢測道路橋梁時，其上限頻率為110 kHz，下限頻率需要保持在20 kHz。利用超聲波的相關(guān)參數(shù)等對結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的缺陷等進行準確的判斷，從而在提高材料的質(zhì)量基礎(chǔ)上順利開展之后的技術(shù)檢查和質(zhì)量檢測等工作。

2.2 利用圖像檢測技術(shù)，提升計算精確程度

首先，檢測人員在檢測過程中借助一些專業(yè)的檢測儀器等對物體表面形成的溫度等進行判斷，從而分析溫度分布情況。其次，檢測人員還可以記住等溫線的分布情況對道路橋梁工程中所發(fā)生的一些缺陷或者問題等進行有效辨別，借助專業(yè)的攝像設(shè)備得出更加全面、清晰的全息圖。同時，檢測人員借助全息圖得出準確的參數(shù)，例如：借助初始圖像的最大灰度值和最小灰度值，在計算他們的平均值后，能夠得到初始的閾值；在利用初始的閾值分別求出前景灰度平均值VQ 和平均值VB，然后在對兩者進行求值，當|TK+1 1T|＜ε 時為最終的閾值。檢測人員通過最終的閾值判斷工程部位發(fā)生的缺陷，從而為解決存在的問題提供了重要依據(jù)。

2.3 利用激光衍射原理，做好傳輸時差記錄

有效地記錄時差，能夠保障各項數(shù)據(jù)在傳輸時發(fā)生的問題。因此，道路橋梁檢測過程中需要重視傳輸時差記錄的工作。一方面，借助激光在傳輸過程中出現(xiàn)的衍射原理，判斷是否存在夾縫。例如：在測量0.1 mm 以下細線外徑時，其測量的精度能夠達到0.05 μm。當發(fā)生變化時，其間距也會隨之發(fā)生變化，這時檢測人員通過亮點和暗點間距以測出夾縫的直徑。其測量的范圍也都在0.1 mm～0.01 mm，分辨率達到了0.05 μm。測量的精度也達到了 μm。然后，再對夾縫的寬度進行調(diào)整，從而在調(diào)整之后得出明暗相間的圖像。另一方面，檢測人員技術(shù)相關(guān)的信息時應(yīng)該對結(jié)構(gòu)中夾縫的寬度進行分析，在采用1.5 mW 較大功率的氮氖激光器，判斷出哪一個位置寬度最大，哪一個寬度最小，從而得出具體的工程結(jié)構(gòu)，是否具備良好的均勻性。這些要求都需要專業(yè)的檢測人員和技術(shù)人員配合，這樣才能使各項的檢測工作順利運行。因此，在之后的檢測工作中需要不斷提高檢測人員和技術(shù)人員的專業(yè)技能、靈活運用的能力，這樣才能全面提高道路橋梁工程的安全性。

2.4 利用光纖傳感檢測技術(shù) ，提高檢測的質(zhì)量

光纖在利用過程中會對特定的物理參數(shù)進行檢測，當外界物理量被轉(zhuǎn)化成光纖信號后，檢測人員通過光纖信號進行測量。在橋梁檢測過程中還能夠利用光纖傳感檢測技術(shù)對橋梁鋼索索力進行監(jiān)測；對預(yù)應(yīng)力連續(xù)混凝土梁進行監(jiān)測，從而在形成光纖智能橋梁后，能夠保障測量的科學性和監(jiān)測數(shù)值的準確性，如圖1 所示。

2.5 采用高應(yīng)變法的監(jiān)測原理，提高樁基樁身的完整性

式中：β 值主要代表樁身完整性系數(shù)。

t1—第一峰對應(yīng)的時刻，ms。

F（t1）—t1代表第一峰時刻的錘擊力，kN。

V（t1）—t1代表時刻的質(zhì)點運動速度，m/s。

Z—樁身截面力學阻抗。

tx—缺陷反射峰對應(yīng)的時刻。

Rx—缺陷以上部位土阻力的估計值。

X—樁身缺陷到傳感器安裝點的距離，m。

F（tx）—缺陷反射峰的錘擊力。

V（tx）—缺陷反射峰的指點運動速度。

同時，對于預(yù)制樁，根據(jù)土層埋深的深度，確定修正的系數(shù)，對于≧30 m，修正系數(shù)為1.2。使之滿足樁基的設(shè)計規(guī)范需求。這樣的檢測技術(shù)能夠有效地檢測出樁身的完整性，保障橋梁的安全性。

2.6 結(jié)合電化學測試法，加強對橋梁結(jié)構(gòu)的檢測

無損檢測技術(shù)雖然能夠?qū)Φ缆窐蛄旱闹饕獦?gòu)件和承重部位進行檢測，找出發(fā)生裂縫的具體部位、鋼筋是否發(fā)生腐蝕等現(xiàn)象[2]。但是這種技術(shù)需要合理的應(yīng)用方法才能發(fā)揮出最大的價值。該文主要采用的應(yīng)用方法為電化學測試法，其應(yīng)用的原理就是：道路橋梁工程中的混凝土中的鋼筋一旦出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象就會產(chǎn)生化學反應(yīng)。檢測人員在對發(fā)生的化學反應(yīng)等進行評價，從而判斷出鋼筋所發(fā)生的腐蝕程度。

目前，電化學測試法在開展檢測時通過采用半電池電位法，能夠?qū)炷撂蓟纳疃鹊确治龀龌炷两Y(jié)構(gòu)所發(fā)生的腐蝕程度等。并且，檢測人員還能夠采用風險評估和危險性分析的方法，對橋梁的連接構(gòu)件或者橋面、結(jié)構(gòu)等進行系統(tǒng)的檢測和分析；檢測人員還能夠借助該方法對養(yǎng)護過程中存在的問題等進行復(fù)查，幫助檢測人員及時采取應(yīng)對的措施對橋梁等進行有效的檢修，從而使得道路橋梁更加安全、有保障。

圖1 光纖傳感檢測技術(shù)的檢測原理

2.7 結(jié)合機敏混凝土測試法，使混凝土達到一定的強度

在道路橋梁施工過程中，使用最多的材料就是混凝土。因此，道路橋梁工程在進行無損檢測的過程中，需要著重對混凝土進行檢測和干預(yù)[3]。機敏混凝土檢測方法不僅具有無損檢測的特征，還能夠減少檢測過程中出現(xiàn)的疏漏問題，進而提升道路橋梁的檢測水平。例如：混凝土強度不達標和混凝土彈性模不達標的現(xiàn)象，使得混凝土強度能夠在規(guī)范標準值內(nèi)。如：對于C30 的混凝土，在測試后如果沒有達到了16.7 N/mm2；C40 的混凝土強度沒有達到19.1 N/mm2；C30 的混凝土彈性模量小于3.00×10 N/mm2；C40 的混凝土彈性模量小于3.25×10 N/mm2。該檢測方法的工作原理就是為了能夠改變混凝土的結(jié)構(gòu)，通過摻入短切碳纖維或者納米粒子等，使得混凝土具備較高的壓敏性。亞敏性發(fā)生的變化會隨著電阻的變化而變化。因此，借助該種方法能夠?qū)炷翍?yīng)力等進行全面的剖析，從而準確地判斷混凝土的質(zhì)量，保障道路橋梁的安全性。

3 結(jié)語

無損檢測技術(shù)受到檢測的局限性、各項技術(shù)的性價比情況、檢測系統(tǒng)的不完善、無損程度等方面的因素，使得道路橋梁檢測中應(yīng)用該項技術(shù)等出現(xiàn)了很多問題，降低了無損檢測技術(shù)的應(yīng)用效果?；诖耍撐脑谔岢龀Ｒ姷牡缆窐蛄簾o損檢測技術(shù)后，以期通過對無損檢測技術(shù)進行創(chuàng)新后，通過采用合理的應(yīng)用辦法，以全面提高無損檢測技術(shù)的質(zhì)量，促進道路橋梁工程的順利開展。