道路橋梁工程檢測技術(shù)研究

李偉

（北京鐵城檢測認(rèn)證有限公司，北京100163）

0 引言

道路橋梁為國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展提供重要支撐，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路橋梁工程的安全問題越來越受到人們的重視。近幾年，道路橋梁的檢測技術(shù)突飛猛進(jìn)，許多自動化、高精度的技術(shù)在道路橋梁的檢測中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，目前我國道路橋梁檢測技術(shù)仍存在一些問題，因而有必要對道路橋梁的檢測技術(shù)進(jìn)行研究。

1 道路橋梁工程檢測的重要意義

道路橋梁工程檢測的內(nèi)容包括施工前期的質(zhì)量檢測、竣工后的質(zhì)量檢測、運(yùn)營階段的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量檢測。施工前期的質(zhì)量檢測，是指在道路橋梁工程項目分項目完工后，對其進(jìn)行質(zhì)量檢測，其主要目的是判斷各項目的施工質(zhì)量?？⒐ず蟮馁|(zhì)量檢測，是指在道路橋梁工程竣工后，按照有關(guān)工程質(zhì)量的規(guī)定，對施工項目進(jìn)行全面的質(zhì)量檢查，其主要目的是確保施工質(zhì)量，并作為驗(yàn)收的基礎(chǔ)。運(yùn)營階段的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量檢測，是指道路橋梁工程在運(yùn)營一段時間后進(jìn)入養(yǎng)護(hù)期，并按照其使用質(zhì)量和維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。檢測的主要目的是對施工項目的使用質(zhì)量和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷。道路橋梁的施工質(zhì)量不僅對整個施工項目的質(zhì)量有很大的影響，而且對整個道路橋梁施工企業(yè)的形象也有很大的影響。近幾年，隨著新技術(shù)和新型檢測方法的引進(jìn)，道路橋梁的檢測方法也呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢。在實(shí)際施工中，社會各界對施工項目的檢測質(zhì)量提出了越來越高的要求。加強(qiáng)道路橋梁檢測的意義主要有以下幾個方面[1]。

一是通過對道路橋梁的檢測，反映出道路橋梁工程的質(zhì)量。近年來，我國道路橋梁工程質(zhì)量越來越受到社會的重視，其工程質(zhì)量的好壞將直接影響其使用壽命。二是通過對道路橋梁的檢測，評價施工項目的質(zhì)量。道路橋梁工程質(zhì)量驗(yàn)收有其相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和程序，其檢測結(jié)果是一項重要的參考指標(biāo)。三是通過對道路橋梁的檢測，為項目決算提供重要的參考。道路橋梁施工中采用了計量結(jié)算的方式，其檢測結(jié)果是結(jié)算的主要依據(jù)，也是檢測項目進(jìn)入下一步工作的依據(jù)。四是通過對道路橋梁的檢測，及時地反映工程的實(shí)際情況。切實(shí)針對道路橋梁中存在的實(shí)際性問題進(jìn)行及時優(yōu)化處理，以期更好地確保道路橋梁建設(shè)的穩(wěn)定性[2]。

2 道路橋梁工程檢測技術(shù)現(xiàn)狀分析

隨著我國道路建設(shè)的不斷發(fā)展，我國道路橋梁工程的檢測技術(shù)也取得了較大的進(jìn)展。道路橋梁工程的檢測技術(shù)具有如下問題：

一是缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。道路橋梁工程的檢測主要采用超聲波、紅外成像、地面雷達(dá)等手段展開檢測，通過檢測和比較得出相應(yīng)的測試結(jié)果。在實(shí)際的道路橋梁檢測中，有些檢測儀器是從國外引進(jìn)的，與我國現(xiàn)行的檢測標(biāo)準(zhǔn)不相符，檢測的標(biāo)準(zhǔn)難以得到統(tǒng)一，而缺乏檢測標(biāo)準(zhǔn)的定義也將會對檢測結(jié)果的精確度產(chǎn)生很大的影響。

二是檢測數(shù)據(jù)不全面。道路橋梁的檢測工作就是將檢測結(jié)果與參考資料進(jìn)行對比。道路橋梁的施工質(zhì)量也主要是根據(jù)參考資料展開對比的。但是對于道路橋梁工程所需的新型材料技術(shù)而言，道路橋梁工程技術(shù)檢測依然存在檢測不全面、運(yùn)用效果不佳以及所獲取信息內(nèi)容精準(zhǔn)度不高等問題。

三是采用了新型的檢測技術(shù)，為提升道路橋梁質(zhì)量提供技術(shù)支持?，F(xiàn)階段，眾多的新型道路橋梁檢測技術(shù)對以往不能識別的病害進(jìn)行了再鑒定，從而提高了道路橋梁的檢測能力[3]。

3 道路橋梁工程新型檢測技術(shù)應(yīng)用分析

3.1 超聲波檢測技術(shù)

超聲波檢測技術(shù)是一種新型的橋梁檢測技術(shù)，它通過對各種材料的超聲傳播速度和頻率進(jìn)行檢測，從而更好地對道路橋梁的施工質(zhì)量進(jìn)行檢測。但從整體上看，超聲波檢測技術(shù)在實(shí)踐中也存在著一定的局限性。一是超聲檢測技術(shù)所需的儀器費(fèi)用較高，給基層檢測單位造成了很大的負(fù)擔(dān)，大部分的道路橋梁檢測單位都未安裝超聲波探傷設(shè)備。二是超聲波檢測技術(shù)在檢測時存在數(shù)據(jù)不確定的現(xiàn)象。由于超聲檢測是一項新型的檢測技術(shù)，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，檢測效果也會受到客觀因素的影響。超聲檢測技術(shù)主要是通過探測目標(biāo)內(nèi)聲波的主要頻率變化來判斷被探測對象的內(nèi)在病變。如果被測物體中存在其他物質(zhì)，則會對測試結(jié)果的精確度產(chǎn)生一定的影響。同時由于道路橋梁內(nèi)部的某些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其檢測精度也會隨之降低。三是不能探測大體積混凝土。聲波傳輸信號的強(qiáng)度對超聲波探測技術(shù)的應(yīng)用效果有很大的影響。由于聲波作用距離的不同，對大體積混凝土的探測有一定的局限性[4]。

3.2 無損檢測的圖像技術(shù)

無損檢測的圖像技術(shù)主要是指將全息影像與紅外影像結(jié)合起來，并與相對應(yīng)的影像資料進(jìn)行對比與分析。紅外成像技術(shù)是指通過熱敏器件采集與檢測結(jié)果有關(guān)的數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行相應(yīng)的分析。全息影像與紅外影像技術(shù)的主要特征：一是能夠提升檢測的精度。全息影像與紅外影像技術(shù)是目前比較成熟的道路橋梁檢測技術(shù)，其檢測精度高，分析結(jié)果準(zhǔn)確。二是全息影像與紅外影像技術(shù)的檢測費(fèi)用比較高。其中主要是由于紅外影像導(dǎo)致了全息影像技術(shù)的檢測設(shè)備成本變高，進(jìn)而使其整體的普及率難以提升。三是紅外成像技術(shù)對檢測人員的專業(yè)素質(zhì)有較高的要求。紅外成像技術(shù)在道路橋梁檢測中的應(yīng)用，主要是針對全息影像與紅外影像所呈現(xiàn)的特定問題進(jìn)行分析，要求檢測人員具備較高的專業(yè)素質(zhì)[5]。

3.3 探地雷達(dá)檢測技術(shù)

探地雷達(dá)檢測技術(shù)作為一種新型的無損檢測法，與傳統(tǒng)無損檢測法相比較，擁有更多的優(yōu)勢。探地雷達(dá)可以說是目前全球范圍內(nèi)最先進(jìn)的、最科學(xué)的、最有效的檢測技術(shù)，尤其在交通運(yùn)輸、城市環(huán)保、災(zāi)后救援以及國家軍事安全保護(hù)等領(lǐng)域被廣泛使用。探地雷達(dá)能夠在不損害道路橋梁工程跑道面的前提下，對道路橋梁工程進(jìn)行檢測，具有不破壞道路橋梁工程跑道面、操作步驟簡單、檢測速度較快、檢測效率較高、測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高等諸多優(yōu)勢。因此，在道路橋梁工程檢測中，應(yīng)用探地雷達(dá)已經(jīng)成為道路橋梁工程檢測工作發(fā)展的必由之路。道路橋梁工程檢測工作具有特殊性，因此對道路橋梁工程地質(zhì)進(jìn)行檢測前要做好充分的準(zhǔn)備工作，保證道路橋梁工程檢測結(jié)果的準(zhǔn)確、科學(xué)、有效。檢測前，應(yīng)對被檢測工程進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，收集設(shè)計、施工資料，了解工作條件及環(huán)境安全狀況；調(diào)查特殊施工段，記錄結(jié)構(gòu)物位置和影響檢測工作的障礙物和電磁干擾源的位置；查看已發(fā)病害，并記錄其位置和類型；正確連接雷達(dá)系統(tǒng)，并在檢測前進(jìn)行試運(yùn)行；準(zhǔn)確標(biāo)記檢測里程樁號及測線位置；進(jìn)行實(shí)地考察時，需要對檢測區(qū)域的結(jié)構(gòu)、分布等有大致的了解，然后根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計出一個完善的方案，對重點(diǎn)檢測區(qū)域多加關(guān)注。預(yù)設(shè)在檢測過程中可能出現(xiàn)的問題，給出相對應(yīng)的解決方案，以便用最快的速度完成檢測[6]。

3.4 聲發(fā)射法檢測技術(shù)

聲發(fā)射法檢測技術(shù)是通過探測應(yīng)力、裂縫和變形等過程中產(chǎn)生的應(yīng)力波的傳播，并對其進(jìn)行相應(yīng)的檢測。利用聲發(fā)射法檢測技術(shù)可以對橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫和應(yīng)力進(jìn)行快速的分析和探測。具有如下特征：一是對應(yīng)力裂縫的探測結(jié)果進(jìn)行精確的分析。聲發(fā)射技術(shù)是通過探測到的內(nèi)部材料應(yīng)力改變而引起的聲波反射來判斷缺陷，因此對被探測到的應(yīng)力類型裂縫的變化非常敏感。二是可以監(jiān)測被測物體的內(nèi)部裂縫類型和道路橋梁的外部幾何尺寸的變形。利用聲發(fā)射法檢測技術(shù)進(jìn)行裂縫和變形的檢測是比較精確的，適合裂縫的變形監(jiān)測。三是聲發(fā)射法檢測技術(shù)比較復(fù)雜。

4 道路橋梁工程試驗(yàn)檢測中存在的問題及解決對策

4.1 試驗(yàn)檢測指標(biāo)的規(guī)范性問題

目前，在我國道路橋梁檢測中，依然存在一些指標(biāo)不規(guī)范的問題。比如，在道路橋梁施工中，往往采用回彈指數(shù)作為基礎(chǔ)施工的主要參數(shù)，從而更加有效地控制基礎(chǔ)的強(qiáng)度。但在實(shí)際施工中，常常沒有按工程的實(shí)際壓實(shí)參數(shù)進(jìn)行檢測，造成實(shí)際施工與原設(shè)計參數(shù)不一致，導(dǎo)致道路橋梁的施工質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計要求。施工單位要制定嚴(yán)格的指標(biāo)和規(guī)范管理體系，在施工和檢測中確保各項指標(biāo)的規(guī)范性，并嚴(yán)格遵守各項指標(biāo)的要求。在施工中，對各項指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和檢查，對出現(xiàn)偏差的地方要及時改正，確保工程的質(zhì)量。

4.2 試驗(yàn)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性問題

目前道路橋梁的檢測通常都是采用目測的方法，在發(fā)現(xiàn)問題后，再用儀器對其進(jìn)行進(jìn)一步的檢查，檢測出來的準(zhǔn)確率并不高。首先，目測是一種非常主觀的檢測手段，由于個人經(jīng)驗(yàn)、天氣狀況、周圍環(huán)境、交通狀況等因素的影響，無法保證檢測的準(zhǔn)確性和規(guī)范化，進(jìn)而導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)很大的偏差。其次，使用儀器進(jìn)行檢測的準(zhǔn)確性也不能得到保證。這主要是由于一些檢測單位的檢測技術(shù)、設(shè)備的水平并不高，檢測人員的操作不合規(guī)范，難以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。所以，在檢測中，要加強(qiáng)對檢測人員技術(shù)水平的監(jiān)管，同時還需要針對不同的工程特點(diǎn)選用適當(dāng)?shù)臋z測手段，為提升檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性奠定良好的基礎(chǔ)。

4.3 試驗(yàn)檢測指標(biāo)的有效性問題

在道路橋梁檢測中，一些檢測指標(biāo)不能真實(shí)、完整地反映工程的實(shí)際狀況，也將導(dǎo)致無法充分發(fā)揮各項指標(biāo)的效用。比如，在檢測道路橋梁回彈彎時，采用貝克曼梁法進(jìn)行靜態(tài)測試，僅反映了靜態(tài)響應(yīng)，而不能反映動力學(xué)效果。而落錘式彎沉計方法則反映了路面在豎向撞擊作用下發(fā)生的瞬時變形。所以，僅靠單一的檢測手段，很難準(zhǔn)確地反映道路的實(shí)際狀況，使檢測效果失效。因此，在進(jìn)行檢測時，應(yīng)將多種檢測手段有機(jī)地結(jié)合，根據(jù)不同的檢測結(jié)果，全面地了解工程建設(shè)狀況，從而達(dá)到檢測的目的。

4.4 試驗(yàn)檢測內(nèi)容的細(xì)致化問題

在道路橋梁檢測時，要從材料檢測入手，嚴(yán)格規(guī)范材料質(zhì)量和性能檢測，確保檢測數(shù)據(jù)和信息的準(zhǔn)確性和可靠性。在實(shí)際操作過程中，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，要充分把握道路橋梁工程的真實(shí)要求，嚴(yán)格來料檢驗(yàn)，從源頭上加強(qiáng)材料質(zhì)量控制，果斷杜絕不合格材料的采用。在設(shè)計過程中，有必要對測試材料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。特別是在材料發(fā)生重大變化的情況下，必須檢查材料的質(zhì)量，以滿足道路橋梁工程的要求。同時除了常規(guī)檢測外，有時還需要對各種原材料進(jìn)行非常規(guī)檢測，以確定材料是否滿足結(jié)構(gòu)要求。裝配前應(yīng)向監(jiān)理單位報告，并提供所用材料的全檢報告、出廠合格證或質(zhì)量合格證等。其中道路橋梁工程竣工驗(yàn)收抽樣檢測是檢驗(yàn)工程實(shí)體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。目前，我國大部分道路橋梁工程竣工驗(yàn)收前很少進(jìn)行驗(yàn)收抽測。檢測及監(jiān)理抽檢屬于施工過程控制，可以保證道路橋梁工程所用原材料、中間產(chǎn)品的質(zhì)量，而竣工驗(yàn)收抽測屬于施工質(zhì)量的結(jié)果控制。施工過程中影響工程實(shí)體質(zhì)量因素很多，如現(xiàn)場施工工藝、現(xiàn)場條件、天氣、人員等，驗(yàn)收抽測可以評價工程實(shí)體的最終質(zhì)量，包括混凝土強(qiáng)度、鋼筋保護(hù)層厚度、工程內(nèi)部缺陷等，開展道路橋梁工程竣工驗(yàn)收抽測為道路橋梁工程驗(yàn)收提供最終數(shù)據(jù)是具有必要性的。除此之外，還需要對道路橋梁工程質(zhì)量檢測人員要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定評審準(zhǔn)則及各種規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)培訓(xùn)，使其能夠準(zhǔn)確掌握檢測程序，嚴(yán)格按照規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)開展工作。

4.5 道路橋梁檢測的平整度問題

平整度檢測包含兩種應(yīng)用形式：一是斷面類檢測法。斷面類檢測法通過對路表凹凸?fàn)顟B(tài)的測量，實(shí)現(xiàn)了路表平面度的有效控制。一般而言，3m 直尺、連續(xù)平面度儀是檢測中常用的儀器，而且隨著截面檢測技術(shù)的不斷完善，現(xiàn)代激光平整度儀已逐步得到推廣和應(yīng)用；二是反應(yīng)類檢測法。反應(yīng)類檢測是在截面檢驗(yàn)實(shí)踐基礎(chǔ)上提出的，在檢測過程中，車輛顛簸振動是主要研究內(nèi)容，車載顛簸累積儀、連續(xù)平整度計是最常見的檢測設(shè)備。

需要注意的是，連續(xù)平整度儀的應(yīng)用較為廣泛，應(yīng)注重以下要點(diǎn)的把控：其一，路面平整度車輛的行程必須連續(xù)運(yùn)行；其二，對不同路面上的車輛位置要進(jìn)行有效選擇，如老路面的測量位置要保證在路面中段；其三，重視多點(diǎn)探測原理的系統(tǒng)控制，利用連續(xù)平整度儀對路面平整度進(jìn)行檢測時，檢測人員要在路面中間位置設(shè)置多個監(jiān)測點(diǎn)，通過多次檢測，求平均值，進(jìn)一步減小檢測誤差。在連續(xù)平整度儀測量過程中，檢測段、測量點(diǎn)連接、儀器校正、儀器定位等均為其主要控制內(nèi)容。

5 結(jié)語

總而言之，道路橋梁建設(shè)的質(zhì)量是推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，將現(xiàn)代化的檢測技術(shù)融入到道路橋梁質(zhì)量檢測過程中，能夠更好地識別其中的病害，并采取優(yōu)化措施進(jìn)行針對性優(yōu)化，為提升道路橋梁建設(shè)的穩(wěn)定性奠定良好的基礎(chǔ)。為此，應(yīng)加大對道路橋梁的試驗(yàn)和檢測技術(shù)的研究，發(fā)展新型的檢測技術(shù)，建立健全的測試體系，促進(jìn)道路橋梁的檢測技術(shù)向智能化、自動化方向發(fā)展?；诂F(xiàn)代使用頻率較高的超聲波檢測技術(shù)、無損檢測的圖像技術(shù)、探地雷達(dá)檢測技術(shù)、聲發(fā)射法檢測技術(shù)類型，對在道路橋梁檢測中的具體應(yīng)用路徑進(jìn)行分析，以期更好地消除道路施工過程中的安全隱患，進(jìn)而為延長道路橋梁的使用期限奠定良好的基礎(chǔ)。