無損檢測技術(shù)在橋梁工程質(zhì)量檢測中的應(yīng)用研究

陳兵

（安徽省建設(shè)工程測試研究院有限責(zé)任公司，安徽合肥230000）

0 引言

隨著我國橋梁工程建設(shè)規(guī)模及建設(shè)數(shù)量的不斷增加，作為當(dāng)前道路交通的核心部分，工程質(zhì)量及使用壽命對于公路交通的影響極大?，F(xiàn)階段，無損檢測技術(shù)在橋梁工程質(zhì)量檢測領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，在不損害物體的基礎(chǔ)上對相關(guān)缺陷問題進(jìn)行檢測，該技術(shù)檢測時(shí)間較短、資源使用量少，能精準(zhǔn)確定缺陷問題是整體性結(jié)構(gòu)損傷，還是局部結(jié)構(gòu)物件損傷，便于施工人員根據(jù)相關(guān)檢測結(jié)果制定有針對性的處理措施，確保橋梁工程的使用質(zhì)量。因此，開展無損檢測技術(shù)在橋梁工程質(zhì)量檢測中的應(yīng)用與研究，意義重大。

1 無損檢測技術(shù)的優(yōu)勢、應(yīng)用特點(diǎn)及檢測內(nèi)容

1.1 無損檢測技術(shù)的優(yōu)勢

1.1.1 確保檢測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性

一般來說，傳統(tǒng)橋梁工程質(zhì)量檢測階段，檢測人員主要采用目測及常規(guī)檢測方法，容易導(dǎo)致相關(guān)檢測數(shù)據(jù)的全面性不足，且數(shù)據(jù)誤差較大。特別是一些檢測方法在應(yīng)用過程中，會對橋梁工程本身產(chǎn)生一定的傷害，進(jìn)而對后續(xù)施工作業(yè)產(chǎn)生明顯影響。無損檢測技術(shù)的應(yīng)用過程中，不會對現(xiàn)有工程狀態(tài)及質(zhì)量產(chǎn)生明顯影響，其相關(guān)參數(shù)及技術(shù)方法相對標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，可以提高實(shí)際檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度。根據(jù)這些檢測數(shù)據(jù)分析結(jié)果，施工單位能夠清晰了解橋梁工程的實(shí)際工程結(jié)構(gòu)及施工現(xiàn)狀。

1.1.2 檢測過程安全性高

傳統(tǒng)有損檢測技術(shù)在應(yīng)用過程中，會對橋梁工程部分結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯損傷，這些損傷會對工程結(jié)構(gòu)形成安全隱患，同時(shí)也不利于后續(xù)施工過程的順利開展。而對于無損檢測技術(shù)來說，其技術(shù)核心在于在不損壞現(xiàn)有工程結(jié)構(gòu)及表面的前提下，開展相關(guān)檢測活動，顯著提升了檢測過程的安全性，也對現(xiàn)場檢測人員的人身安全起到了良好的保護(hù)，便于檢測人員依據(jù)相關(guān)操作規(guī)程實(shí)施檢測作業(yè)，確保數(shù)據(jù)記錄及分析的真實(shí)性及有效性。

1.1.3 加強(qiáng)檢測工作效率

橋梁工程質(zhì)量檢測階段，由于無損檢測技術(shù)的特殊性，能在相對嘈雜的施工環(huán)境下完成檢測作業(yè)，實(shí)際檢測效率較高，檢測的專業(yè)性及穩(wěn)定性較強(qiáng)，檢測作業(yè)時(shí)間較短，便于后續(xù)施工作業(yè)的順利實(shí)施，不會對整體施工作業(yè)的進(jìn)度產(chǎn)生負(fù)面影響。

1.2 無損檢測技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

1.2.1 非破壞性

現(xiàn)階段，對橋梁工程的質(zhì)量及功能要求大幅提升，施工工序的難度加大，施工過程中易出現(xiàn)質(zhì)量隱患，在一定程度上影響了橋梁工程的施工安全。傳統(tǒng)橋梁工程質(zhì)量檢測技術(shù)的應(yīng)用過程中，檢測人員主要利用隨機(jī)抽樣的方法，對樣品質(zhì)量及結(jié)構(gòu)實(shí)施檢測、分析，根據(jù)樣品質(zhì)量對整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量實(shí)施評估、分析。但這種檢測方法在應(yīng)用時(shí)，其檢測過程對整體橋梁工程結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生一定的破壞，且難以實(shí)現(xiàn)全面檢測，導(dǎo)致實(shí)際的檢測數(shù)據(jù)具有片面性。而無損檢測技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，利用合適的檢測方法可以獲得工程結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，對工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)及表面均不會產(chǎn)生破壞，可顯著提升整體橋梁工程的結(jié)構(gòu)安全性[1]。

1.2.2 互容性

無損技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中，技術(shù)數(shù)據(jù)的互容性較高，具體體現(xiàn)在提升檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性及檢測數(shù)據(jù)的全面性上。檢測人員常采用兩種以上的檢測方法進(jìn)行相互驗(yàn)證，這些數(shù)據(jù)之間通過簡單的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，便可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互驗(yàn)，有助于提升檢測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

1.3 無損檢測技術(shù)的主要檢測內(nèi)容

1.3.1 內(nèi)在缺陷

無損檢測技術(shù)的應(yīng)用過程中，技術(shù)重點(diǎn)在于對橋梁工程內(nèi)在缺陷的檢驗(yàn)，內(nèi)在缺陷問題會影響橋梁結(jié)構(gòu)承載力及耐久性。因此，在橋梁工程內(nèi)在缺陷檢測過程中，檢測人員常利用無損檢測技術(shù)，在不損傷橋梁結(jié)構(gòu)的前提下，檢測其空洞或斷層等內(nèi)在缺陷。另外，橋梁工程內(nèi)在缺陷問題的成因相對復(fù)雜，若采用單一的無損檢測技術(shù)可能難以實(shí)現(xiàn)全面檢測，需要多種無損檢測技術(shù)組合使用，才能夠準(zhǔn)確定位內(nèi)在缺陷位置及評估缺陷程度。

1.3.2 強(qiáng)度檢測

橋梁工程結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測項(xiàng)目，作為工程的常規(guī)檢測項(xiàng)目之一，檢測人員常采用無損檢測技術(shù)進(jìn)行檢測。具體施工階段，由于日常管理、現(xiàn)場施工作業(yè)等諸多因素的影響，混凝土強(qiáng)度可能存在質(zhì)量問題，所以，需要檢測人員利用無損檢測技術(shù)實(shí)施混凝土強(qiáng)度檢測，并將其作為混凝土材料使用的合格性評價(jià)以及最終數(shù)據(jù)驗(yàn)收參考。同時(shí)，檢測人員需對混凝土強(qiáng)度實(shí)施持續(xù)檢測，掌握混凝土強(qiáng)度的具體增長情況，便于施工人員依據(jù)相關(guān)參數(shù)開展施工作業(yè)。另外，在一些已有橋梁工程的使用過程中，由于自然條件、施工質(zhì)量等諸多因素的影響，橋梁工程內(nèi)部可能存在不同程度的損傷。針對這種情況，檢測人員可使用無損檢測技術(shù)，評估橋梁混凝土的強(qiáng)度，便于后續(xù)加固及改進(jìn)處理。

2 無損檢測技術(shù)在橋梁工程質(zhì)量檢測中的應(yīng)用

2.1 圖像處理技術(shù)

目前的橋梁工程質(zhì)量檢測中，對圖像處理技術(shù)的應(yīng)用日漸增多，尤其是對于激光全息影像技術(shù)及紅外成像技術(shù)的應(yīng)用，這兩種技術(shù)主要利用數(shù)字化技術(shù)顯示橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像，為施工人員提供相關(guān)數(shù)據(jù)支持。其中，激光全息圖像檢測技術(shù)主要利用全息攝影獲取相應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)，便于技術(shù)人員針對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體分析，及時(shí)查找內(nèi)部缺陷或質(zhì)量問題。而且，其檢測精度較高，能夠提升橋梁工程質(zhì)量檢測效率及質(zhì)量。紅外成像技術(shù)，可以根據(jù)不同材料的導(dǎo)熱性能，利用合適的熱敏傳感器，獲取橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的紅外成像數(shù)據(jù)，并依據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，從而在極短的時(shí)間內(nèi)確定故障位置，便于后續(xù)維修、處理[2]。

現(xiàn)階段，檢測人員可以根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的直觀性顯示，快速查找質(zhì)量問題，有效節(jié)省檢測時(shí)間，提升工作效率。

2.2 磁粉檢測技術(shù)

磁粉檢測技術(shù)在當(dāng)前的橋梁工程質(zhì)量檢測中獲得大量應(yīng)用，在應(yīng)用該檢測方法時(shí)，需要在被測物體表面施加一定量的磁粉，確定物體或材料被完全磁化后，實(shí)施檢測。如果物體或材料表面存在裂縫等缺陷問題，該位置便會產(chǎn)生一定的漏磁場，從而積聚大量的磁粉，這樣便可顯示出具體的缺陷位置。一般來說，這種檢測方法對混凝土結(jié)構(gòu)近表面或表面的缺陷查找，具有非常顯著的效果。而且，其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、體積小，實(shí)際檢測速度快，檢測靈敏度高，相關(guān)缺陷顯示更加直觀準(zhǔn)確，可實(shí)際確定缺陷的位置、長度及形狀，但缺點(diǎn)在于難以確定缺陷的深度[3]。

目前，常見的磁粉檢測技術(shù)包括濕粉連續(xù)檢測法及干粉連續(xù)檢測法。其中，濕粉連續(xù)檢測法主要對近表面缺陷進(jìn)行檢測，比如檢測鍛件及鋼制品結(jié)構(gòu)內(nèi)部摻雜非金屬的情況；而干粉連續(xù)檢測法主要對焊接件或大型鑄件的近表面缺陷進(jìn)行有效檢測。

2.3 探地雷達(dá)檢測技術(shù)

探地雷達(dá)檢測技術(shù)作為目前先進(jìn)的無損檢測技術(shù)之一，采用發(fā)射天線將高頻電磁脈沖送入地下指定區(qū)域，并在地下進(jìn)行有效傳播，當(dāng)傳播到不同介質(zhì)界面時(shí)，便會產(chǎn)生一定的雷達(dá)回波，這些回波會被地面的接收天線接收，并經(jīng)過相關(guān)信號轉(zhuǎn)換生成相應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)。因此，在探地雷達(dá)的檢測過程中，相關(guān)檢測數(shù)據(jù)來源于地下介質(zhì)交界面產(chǎn)生的反射波，該技術(shù)主要應(yīng)用于淺層或超淺層地下結(jié)構(gòu)檢測，主要針對橋梁的路面厚度及基層密實(shí)度進(jìn)行有效檢測，并依據(jù)相關(guān)信息數(shù)據(jù)分析結(jié)果，確定橋梁工程的實(shí)際質(zhì)量情況，便于施工人員針對相關(guān)問題進(jìn)行處理[4]。

2.4 回聲波檢測法

這種檢測技術(shù)主要在待測物體的結(jié)構(gòu)上形成效用相對較短的持續(xù)作用力，從而產(chǎn)生一定的聲波，當(dāng)遇到待測物體結(jié)構(gòu)表面或缺陷時(shí)，便會產(chǎn)生反射波，介質(zhì)不同，其實(shí)際聲阻力也不同，從而導(dǎo)致低頻聲波的傳播速度存在明顯差異性，特別是反射波遇到?jīng)_擊表面時(shí)，會產(chǎn)生明顯的表面位移，其相關(guān)頻率及振幅經(jīng)過相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，會獲取相應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)。

這種檢測方法安全性較高，主要通過聲波傳輸進(jìn)行檢測，無放射性危險(xiǎn)，可有效確保檢測過程的有效性及安全性。目前，該檢測技術(shù)已大量應(yīng)用于橋梁管道空洞及深度檢測方面，該檢測技術(shù)操作較為簡單，僅需單面測量，便可確定管道內(nèi)部的空洞情況。

2.5 射線探傷無損檢測技術(shù)

當(dāng)前，射線探傷無損檢測技術(shù)在橋梁工程質(zhì)量檢測工作中應(yīng)用廣泛，該技術(shù)主要在橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)位置放置底片，利用敏感底片實(shí)施有效探傷。該技術(shù)能準(zhǔn)確定位鋼筋斷裂位置及空洞程度，采用X 射線對物體進(jìn)行有效穿透，可在不會對物體表面產(chǎn)生影響的前提下，準(zhǔn)確獲取相關(guān)的檢測圖像，檢測人員根據(jù)這些圖像數(shù)據(jù)直觀、準(zhǔn)確評估缺陷程度。但該技術(shù)在應(yīng)用過程中，需要使用大量的探測源，并對射線發(fā)射強(qiáng)度有明確要求，比如，當(dāng)射線探測強(qiáng)度不足時(shí)，會影響探測圖像的精準(zhǔn)度，導(dǎo)致實(shí)際圖像清晰度不達(dá)標(biāo)。而且，該技術(shù)的應(yīng)用成本較高，射線具有明顯的放射性傷害，需要檢測人員做好保護(hù)措施，并對檢測現(xiàn)場進(jìn)行隔離保護(hù)[5]。

基于該檢測技術(shù)的特殊性及復(fù)雜性，在使用前，檢測人員應(yīng)綜合評估現(xiàn)場的施工情況及相關(guān)的建設(shè)要求，確定是否要應(yīng)用這種無損檢測技術(shù)，然后制定科學(xué)、合理的檢測方案及保護(hù)措施，從而確保射線探傷無損技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。

3 無損檢測技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的優(yōu)化措施

3.1 構(gòu)建高質(zhì)量、高效率的質(zhì)量管理體系

一般來說，橋梁工程無損檢測階段，檢測單位應(yīng)重點(diǎn)依據(jù)我國相關(guān)的質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)開展檢測作業(yè)，并以此標(biāo)準(zhǔn)做好構(gòu)建建筑工程項(xiàng)目質(zhì)量管理體系的基礎(chǔ)條件，編寫相應(yīng)的無損檢測質(zhì)量體系文件。實(shí)際檢測過程中，依據(jù)該文件開展具體工作。同時(shí)，檢測單位應(yīng)制定質(zhì)量檢測管理制度，確保其在具體的質(zhì)量管理過程中發(fā)揮作用，重點(diǎn)明確檢測內(nèi)容及檢測質(zhì)量要求，確定具體的報(bào)告、委托、編號操作等諸多工序。在質(zhì)量管理體系構(gòu)建階段，針對工藝規(guī)程、無損檢測、裝備、檢測人員等諸多方面，檢測單位均需制定管理制度的具體要求。

3.2 強(qiáng)化無損檢測人員專業(yè)技術(shù)水平

在橋梁工程無損檢測的過程中，檢測人員作為檢測質(zhì)量的關(guān)鍵性影響因素之一，應(yīng)具備較高的專業(yè)技術(shù)水平。所以，檢測單位應(yīng)定期對技術(shù)人員開展相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)工作。并依據(jù)自身情況制定切實(shí)可行的培訓(xùn)計(jì)劃，如實(shí)填寫相應(yīng)的培訓(xùn)記錄，從而提升技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)水平及工作責(zé)任心，確保這些人員能夠依據(jù)相關(guān)操作規(guī)范，實(shí)施具體的檢測作業(yè)，杜絕隨意性操作、依據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)檢測等行為，這樣才能確保檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及有效性。

3.3 提升無損檢測設(shè)備質(zhì)量管理工作質(zhì)量

為了提高無損檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性及可參考性，檢測人員應(yīng)重點(diǎn)確保相關(guān)檢測儀器的使用性能，提升無損檢測設(shè)備質(zhì)量與管理工作水平。無損檢測設(shè)備管理過程中，使用的設(shè)備涉及射線機(jī)、超聲波探傷儀、磁粉探傷機(jī)等，因此，相關(guān)檢測單位應(yīng)編寫設(shè)備臺賬，并對檢測設(shè)備的實(shí)際使用情況進(jìn)行全面、細(xì)致的記錄。日常檢測工作中，檢測人員應(yīng)重點(diǎn)針對各種檢測儀器，實(shí)施定期、高質(zhì)量的維護(hù)及保養(yǎng)工作。實(shí)際檢測使用的各種探傷材料，檢測人員應(yīng)確保其采購工作和保存工作質(zhì)量，并每隔一定時(shí)間做好對上述材料的抽樣鑒定，保障其使用性能滿足無損檢測要求。另外，基于獲得高質(zhì)量無損檢測效果的目的，檢測過程采用的各種顯影射線膠片和增感屏材料的性能，均應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，尤其應(yīng)確保檢測數(shù)據(jù)的獲取質(zhì)量及其有效性。

3.4 加強(qiáng)無損檢測技術(shù)管理力度

無損檢測質(zhì)量管理階段，檢測人員應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)化檢測技術(shù)相關(guān)管理工作的質(zhì)量，尤其是在檢測技術(shù)方案制定過程中，應(yīng)參考國際方法、規(guī)范要求以及現(xiàn)場情況，如果規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)了一定程度變動或檢測對象發(fā)生變化時(shí)，檢測人員應(yīng)對具體檢測技術(shù)方案進(jìn)行及時(shí)修整。同時(shí)，不同橋梁工程建設(shè)過程中，其實(shí)際檢測技術(shù)管理要求也不相同，這要求相關(guān)檢測人員選擇合適的檢測技術(shù)，并做好技術(shù)管理工作，加強(qiáng)人為因素的控制，規(guī)范無損檢測技術(shù)的相關(guān)操作行為，確保提升檢測工作的質(zhì)量及精準(zhǔn)度。

4 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前我國橋梁工程中無損檢測技術(shù)應(yīng)用廣泛，該技術(shù)能夠有效檢測橋梁工程中潛在的質(zhì)量問題及缺陷，還可精準(zhǔn)定位缺陷位置及缺陷程度，便于施工人員及時(shí)處理。因此，在無損檢測技術(shù)的應(yīng)用過程中，檢測單位應(yīng)預(yù)先勘察現(xiàn)場情況，了解橋梁工程相關(guān)檢測要求，確定合適的檢測方法，對相關(guān)檢測人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，并嚴(yán)格規(guī)范其檢測行為，杜絕隨意性檢測，這樣才能從根本上提升橋梁工程的使用質(zhì)量。