試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)在道路橋梁檢測(cè)中的應(yīng)用

孟凡嬌娜

大連公路工程集團(tuán)有限公司金州分公司 遼寧大連 116100

道路橋梁直接關(guān)乎到社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展，由于工程涉及內(nèi)容較廣，很容易受到客觀因素的影響，威脅到工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，埋下安全隱患，不利于道路橋梁使用壽命和行車安全。由此，加強(qiáng)道路橋梁中試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用，是城市交通事業(yè)發(fā)展的迫切需要，對(duì)于城市化建設(shè)具有重要促進(jìn)作用。

1 道路橋梁試驗(yàn)檢測(cè)內(nèi)容

橋梁路面施工中，主要是選擇瀝青混合料、集料和無(wú)機(jī)綜合料為主要施工材料，在檢測(cè)中需要充分對(duì)幾種材料的規(guī)格、性能和質(zhì)量進(jìn)行分析，為道路橋梁工程建設(shè)質(zhì)量提供更為堅(jiān)實(shí)的參考依據(jù)。此外，在無(wú)機(jī)綜合料檢測(cè)中，需要對(duì)材料的含水量、穩(wěn)定土和配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行深入檢測(cè)；瀝青材料的檢測(cè)則是包括材料密度、理清含量、縫隙率以及飽和度等。在路基土方石填筑方面的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度將直接影響到工程整體的建設(shè)質(zhì)量。所以，需要檢測(cè)人員予以高度重視，綜合多方面影響因素，充分考慮到填筑物的密度、強(qiáng)度以及含水量等指標(biāo)，保證填筑物質(zhì)量[1]。

2 試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)在道路橋梁中的應(yīng)用

2.1 超聲波檢測(cè)技術(shù)

路橋中有間隙的，可應(yīng)用超聲波檢測(cè)技術(shù)基于瞬間應(yīng)力波原理從空隙中進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)利用小鋼球?qū)炷帘韺舆M(jìn)行撞擊，由此形成低頻應(yīng)力波，隨后這種應(yīng)力波會(huì)在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行反射與傳遞，根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中不同的狀態(tài)反射出不同形態(tài)，即不同的波形，進(jìn)而定位工程內(nèi)部縫隙。這一檢測(cè)技術(shù)充分利用了超聲波，借助超聲波的透射與反射的作用，分析路橋結(jié)構(gòu)完整性及縫隙狀態(tài)，過(guò)程中會(huì)記錄各種信號(hào)，進(jìn)而確定內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的病害位置。在透射與反射方法的應(yīng)用上，反射憑借其高精準(zhǔn)度被廣泛應(yīng)用于路橋檢測(cè)其中，超聲短波由脈沖發(fā)射器探頭傳遞至路橋結(jié)構(gòu)內(nèi)部，信號(hào)處理器對(duì)反射后的回波進(jìn)行處理，處理結(jié)果以波幅、傳播時(shí)間的形式顯示，通過(guò)對(duì)上述結(jié)果的分析，明確路橋結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在問(wèn)題的位置及深度?，F(xiàn)今，超聲波檢測(cè)技術(shù)主要檢測(cè)路橋工程中的板材、梁體、樁柱等中存有的隱形缺陷，同時(shí)檢測(cè)管材裂縫，明確各類材料存在的缺陷。需注意的是，超聲波檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)時(shí)容易受到諸多因素的變化影響，如管材水分變化、內(nèi)部蜂窩體等，都會(huì)在不同程度上影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，此類檢測(cè)技術(shù)在路橋工程中的應(yīng)用仍需深入探索[2]。

2.2 探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)

從地下發(fā)射的高頻電磁脈沖波在遇到電性存在差異的介質(zhì)界面時(shí)，會(huì)有部分雷達(dá)脈沖波能量反射到地面被天線接收，從而實(shí)施內(nèi)部架構(gòu)檢測(cè)。對(duì)地下介質(zhì)交界面收集的能量波的波幅和損耗情況進(jìn)行分析，并結(jié)合記錄結(jié)果對(duì)地下機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)分析。探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)具有較高的分辨力，在淺層和深層地下探測(cè)中廣泛應(yīng)用。在公路橋梁檢測(cè)中，對(duì)缺陷區(qū)域大小、深度、形狀等進(jìn)行精確檢測(cè)。在路橋工程試驗(yàn)檢測(cè)的應(yīng)用中可以對(duì)擋土墻病害、路基厚度、路基含水量、基層密實(shí)性和面層厚度進(jìn)行檢測(cè)，此外，還可以對(duì)路橋結(jié)構(gòu)、路面濕度、施工材料和路橋裂縫等進(jìn)行檢測(cè)。該試驗(yàn)技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、節(jié)省人力、檢測(cè)效率高的優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)用成本較高，也在不斷完善和推廣。

2.3 于機(jī)器視覺(jué)的橋梁檢測(cè)技術(shù)

基于機(jī)器視覺(jué)的橋梁檢測(cè)技術(shù)是備受業(yè)界關(guān)注的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，在工程裂縫識(shí)別和寬度測(cè)量中具有較好的應(yīng)用前景?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用為該技術(shù)的推廣起到支持作用?；跈C(jī)器視覺(jué)的橋梁檢測(cè)技術(shù)主要包括橋梁表觀圖像的獲取、裂縫自動(dòng)識(shí)別理論與算法和病害程度定量測(cè)量。其中，公路橋梁表觀圖像獲取技術(shù)是該技術(shù)實(shí)施的基礎(chǔ)，高級(jí)數(shù)碼相機(jī)和CCD攝像機(jī)憑借極高的分辨率、高靈敏度、體積小、壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用到圖像采集中。將圖像采集設(shè)備和非接觸類檢測(cè)儀、爬壁機(jī)器人或者飛行器結(jié)合使用，為大型路橋工程的各隱蔽部位圖像獲取提供支持，然后運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理后自動(dòng)識(shí)別出裂縫圖像，將裂縫圖像從背景中分離出來(lái)，最后進(jìn)行裂縫參數(shù)計(jì)算。由于圖像獲取中受到環(huán)境的影響，采集的圖像會(huì)存在噪聲，影響圖案觀察，可以通過(guò)圖案壓縮、增強(qiáng)進(jìn)行調(diào)整，并進(jìn)行去噪處理，使圖像更加直觀?；跈C(jī)器視覺(jué)的檢測(cè)方法具有操作快捷、靈活、直觀、精確適應(yīng)性強(qiáng)的特征，且檢測(cè)成本低廉，除了可以應(yīng)用到公路橋梁裂縫檢測(cè)中外，還可以進(jìn)行橋梁位移和撓度方面的檢測(cè)。通過(guò)對(duì)待測(cè)機(jī)構(gòu)位移和撓度位置進(jìn)行簡(jiǎn)易標(biāo)點(diǎn)處理，配合處理后圖像的采集匹配算法和結(jié)構(gòu)位移算法進(jìn)行路橋工程結(jié)構(gòu)位移和撓度分析[3]。

2.4 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(cè)過(guò)程應(yīng)將此因素考慮其中。當(dāng)被檢測(cè)結(jié)構(gòu)局部位置受力相對(duì)集中時(shí)，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(kuò)散，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫越來(lái)越大。在檢查這類結(jié)構(gòu)時(shí)，可使用聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)，在待檢測(cè)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(jìn)而對(duì)裂痕位置精準(zhǔn)判斷。使用這種檢測(cè)技術(shù)可快速檢測(cè)出道路橋梁結(jié)構(gòu)問(wèn)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(cè)過(guò)程中，可獲得良好的檢測(cè)結(jié)果。此外，此技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程，易受檢測(cè)區(qū)域周圍環(huán)境因素的影響，當(dāng)環(huán)境噪音較大時(shí)，可能導(dǎo)致檢測(cè)精準(zhǔn)度降低。

3 結(jié)語(yǔ)

道路橋梁檢測(cè)涉及工作環(huán)節(jié)復(fù)雜，且呈不斷變化趨勢(shì)，以先進(jìn)技術(shù)為支持可以提高質(zhì)量控制水平。著重介紹了壓實(shí)度相關(guān)檢測(cè)技術(shù)、回彈彎沉檢測(cè)技術(shù)以及無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)高素質(zhì)技術(shù)人員與新技術(shù)的融合，促進(jìn)路橋工程建設(shè)可持續(xù)發(fā)展。