無損檢測技術(shù)在公路橋梁檢測中的應(yīng)用研究

李國棟

（蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 210017）

1 無損檢測技術(shù)內(nèi)涵

在應(yīng)用無損檢測技術(shù)過程中，可以融合多學(xué)科知識的要點，在公路橋梁進行檢測過程中，不會對其整體結(jié)構(gòu)造成破壞，對橋梁每個部分受力狀態(tài)進行有效了解。因為測定需要在構(gòu)件上完成，構(gòu)件確定了特定參數(shù)后，可獲取荷載狀況，另外，可找出很多內(nèi)部構(gòu)件問題。無損檢測技術(shù)應(yīng)用過程中較多涉及的學(xué)科為物理學(xué)，因此，大部分工程檢測適應(yīng)性較強。無損檢測技術(shù)主要對高科技進行充分利用，也是對科學(xué)技術(shù)應(yīng)用價值的體現(xiàn)，技術(shù)應(yīng)用受到物理學(xué)科和現(xiàn)代材料學(xué)科的支撐。無損檢測技術(shù)作為科學(xué)技術(shù)的一種，體現(xiàn)了現(xiàn)代化，同時會影響軟件和計算機學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展，因此，應(yīng)用和拓展這項技術(shù)可在未來得以實現(xiàn)［1］。

2 無損檢測技術(shù)在公路橋梁檢測中的應(yīng)用研究

2.1 頻譜分析技術(shù)的應(yīng)用

頻譜分析技術(shù)就是利用信息化數(shù)據(jù)傳輸功能，可以在不同的介質(zhì)、方法、模式下對橋梁技術(shù)狀況進行數(shù)據(jù)分析、整合、處理。在頻譜傳輸?shù)倪^程中，根據(jù)波長、頻率、周期等參數(shù)的變化情況，可以對不同公路橋梁的不同位置進行檢測，并且對其靜態(tài)特性和動態(tài)特性進行有效的檢測，因此，頻譜分析技術(shù)可以很好的針對公路橋梁的獨特性質(zhì)進行理論化的分析處理，最終將分析的結(jié)論進行整合?，F(xiàn)階段在橋梁檢測中，位移傳感器、速度傳感器和加速度傳感器是頻譜分析技術(shù)中常用到的傳感器，尤其是加速度傳感器。上述傳感器在橋梁動荷載檢測過程中，可以通過測得的波形經(jīng)過積分化為位移波形圖，并最終轉(zhuǎn)化為頻譜圖，而且也可以直接轉(zhuǎn)換為頻譜圖，這種頻譜分析技術(shù)的應(yīng)用，可以得到橋梁結(jié)構(gòu)的自振頻率，進而了解橋梁的動態(tài)特性。

2.2 混凝土公路橋梁外觀缺陷無損檢測

受鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本身的特性影響以及載荷作用、施工缺陷、自然環(huán)境影響，混凝土公路橋梁在服役期間，不可避免會出現(xiàn)開裂、水蝕、保護層脫落等問題，尤其是結(jié)構(gòu)裂縫，若不加以控制，將會對公路橋梁的安全性、使用壽命等造成極為嚴(yán)重的影響。我國現(xiàn)行的《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》中，對混凝土公路橋梁不同位置裂縫的寬度有著嚴(yán)格的規(guī)定、限制，這些條款可作為檢測公路橋梁的基礎(chǔ)參考。傳統(tǒng)的混凝土公路橋梁外觀缺陷檢測方法多采用檢測支架、鋼尺、測縫儀等工具，工作人員貼近混凝土結(jié)構(gòu)表面，以人工觀測的方式分析、觀察混凝土公路橋梁的裂隙特征，該方法效率低下，檢測記錄需要人工匯總。近幾年，無損檢測技術(shù)在混凝土公路橋梁外觀缺陷檢測中逐步得到了應(yīng)用。

2.3 應(yīng)用射線探傷技術(shù)

在橋梁公路結(jié)構(gòu)中放置底片，對底片（敏感）合理利用，發(fā)射X射線，對空洞圖片進行清晰獲取為射線探傷技術(shù)的應(yīng)用原理。此技術(shù)在對公路橋梁進行檢測過程中，可充分了解橋梁鋼筋斷裂狀況和斷裂位置，X射線進行發(fā)射時穿測度較深。在判斷故障和獲取檢測圖像方面應(yīng)用效率較高。在公路橋梁檢測中此技術(shù)優(yōu)勢較為明顯，然而實際的應(yīng)用狀態(tài)卻呈現(xiàn)不足的情況，原因為完善準(zhǔn)備探射源后才能穿透建筑面，尤其是厚度大的建筑面，如果不滿足條件，無法達到滿意的應(yīng)用效果，致使檢測圖像獲取誤差性增大。在公路橋梁檢測過程中應(yīng)用該技術(shù)需要耗費的經(jīng)濟成本較大，且應(yīng)用過程中也有不穩(wěn)定性存在，一定程度上還影響橋梁結(jié)構(gòu)，因此，以工程單位實際情況為依據(jù)可以全面考慮應(yīng)用。

2.4 探地雷達檢測技術(shù)

1）工作人員使用電腦操作實行命令對其控制單元進行操作；2）在控制單元在接受指令以后，向發(fā)射天線和接收天線發(fā)射出信號；3）當(dāng)發(fā)射觸發(fā)信號以后，向地面發(fā)射高頻電磁波；4）當(dāng)探測位置為不均勻介質(zhì)時，電磁波就會遇到不同電性的目標(biāo)和界面，導(dǎo)致部分電磁波被反射回地面，然后接收天線接收信號，并以數(shù)據(jù)的形式傳到控制單元，返回到筆記本中，以圖像的形式顯現(xiàn)出來；5）精確分析圖像顯示，經(jīng)過處理后即可檢測出其中的內(nèi)部情況［2］。

2.5 圖像化技術(shù)的應(yīng)用

圖像化技術(shù)也是無損檢測技術(shù)的一種，其可以分為以下兩大類：一類是激光圖像的掃描技術(shù)。這種技術(shù)利用先進的激光動感掃描可以很好的成像，在儀器設(shè)備的聯(lián)合幫助下，可以從中獲得一張全息圖紙，對檢測的公路橋梁的內(nèi)部缺陷進行科學(xué)性、合理性的分析，并得出其檢測結(jié)果，最后進行整體的功能性計算，可以準(zhǔn)確的判斷公路橋梁的技術(shù)性能。另一類是在全面的分析圖像基礎(chǔ)上的紅外線成像技術(shù)。利用的基本原理就是對于物質(zhì)的原子內(nèi)部進行掃描，發(fā)現(xiàn)其不同的變化，在整體釋放熱量的同時進行分析處理。

3 結(jié)語

綜上所述，公路橋梁檢測技術(shù)正在多學(xué)科技術(shù)方法、理論發(fā)展背景下逐步革新，各種無損檢測技術(shù)在實際應(yīng)用中得到了長足的發(fā)展。因混凝土公路橋梁、鋼結(jié)構(gòu)公路橋梁本身的材料具有一定的復(fù)雜性，骨料、鋼筋等均會對電磁脈沖等檢測介質(zhì)產(chǎn)生影響，所以現(xiàn)如今的主流無損檢測技術(shù)仍舊為超聲波檢測技術(shù)，圖像檢測技術(shù)因無法揭示結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷，所以應(yīng)用存在一定的限制，未來應(yīng)該倡導(dǎo)以超聲波檢測技術(shù)為主、其他檢測技術(shù)為輔的綜合檢測體系，以保證公路橋梁無損檢測的準(zhǔn)確性、可靠性。