淺探道路與橋梁設施檢測技術

程昉

（合肥市市政工程管理處，安徽 合肥 230000）

0 引言

道路與橋梁是我國交通運輸系統(tǒng)和市政設施服務當中不可或缺的一部分，其質量問題一直受到廣泛關注，不僅直接影響著交通運輸業(yè)的發(fā)展，同時也和人們的日常出行息息相關[1]。一般通過必要的檢測技術，就能從微觀上了解到道路和路橋整體質量的好與壞，并及時發(fā)現施工和使用過程中所產生的質量問題，按照實際情況，采取一系列相應的補救措施，必要時甚至需要重建，以此來保障其能安全運行。

檢測是保證道路和橋梁質量的重要手段之一，檢測技術的合理運用，能夠監(jiān)測出道路和橋梁各項指標的具體數據，提高施工和運行質量。同時道路和橋梁的檢測技術也是質量管控的重要支撐，通過對道路、橋梁設施的反復檢測以及數據比對之后，會得到一個相對準確的檢測結論，而通過對這個結論數據展開分析也可以摸排到道路、橋梁在施工和運行過程中所產生的各類隱患?；诖?，根據實際情況，就能及時進行相應的整改，提升施工和養(yǎng)護質量，確保道路和橋梁設施安全可靠運行。

1 道路橋梁檢測的主要內容與常見的檢測技術

1.1 道理橋梁檢測的主要內容

1.1.1 內部缺陷檢測

路橋的主體結構，主要由混凝土組成，但是混凝土結構容易受到外部環(huán)境因素的影響，較為常見的病害主要表現為：裂縫、裂痕、蜂窩、鋼筋結構銹蝕等等，這些病害問題僅僅通過外部表層的檢測，其實是發(fā)現不了的，除非嚴重到基體已經損壞。目前較為常用的內部缺陷檢測的技術包括：超聲波檢測技術、雷達檢測技術、紅外熱像檢測技術等等。例如：在進行混凝土內部檢測的過程中，利用大、小錘對各部位的結構構件進行敲擊，通過對敲擊聲音和聲波走向等數據進行監(jiān)測就可判斷出構件是否有損壞的情況；超聲波檢測技術，主要是針對混凝土的內部結構，檢測是否存在裂縫并有效判斷裂縫的尺寸和位置，同時也能檢測出混凝土內部的鋼筋結構，是否出現繡蝕、腐蝕等等之類的情況。

1.1.2 外觀缺陷檢測

在道路和橋梁設施檢測方法中，外觀檢測是最常見的方法之一，因為幾乎所有道路和橋梁的病害，都會在道橋設施的外觀有所體現。病害前期，外觀檢測技術能夠做出較為直觀的判定，進而分析出道橋設施病害產生的主要因素，并根據實際情況，針對相關的修補措施。外觀檢測內容包括：跨中構件裂縫檢測、構件撓度檢測、構件質量檢測等。例如：有些特殊橋梁設施，會出現拱形等之類的結構構件，所以面對這類特殊的結構構件，還要針對橋梁的橋墩、拱頂、拱圈等之類的結構構件，進行全前面檢測，以此來保證檢測數據的合理性，對病害問題進行相關的研究，找到原因所在，對病害問題實行有效處理。

1.1.3 材料特性檢測

由于現代科學技術不斷的發(fā)展與進步，不僅僅使得路橋的結構形式得到了多樣化的發(fā)展，各類施工工藝技術也不斷更新，加之新興復合材料的不斷涌入建筑市場，使得如今道路和橋梁設施的建設呈現出百花齊放的景象。雖然道橋結構施工已可采用多種原材料，但是鋼筋和混凝土依然是重要的原材料之一，因此，在道橋設施的實際檢測過程當中，必須針對各類別的原材料特性進行檢測，避免因原材料的特性問題而影響到鋼筋、混凝土以及其他重要原材料的應用。

1.2 道路橋梁設施常見的檢測技術

1.2.1 道路橋梁的靜載檢測技術

道橋的靜載試驗檢測技術，是基于試驗的目的以此來得出相關的檢測數據。因為道橋即是一個整體，也是一個有機結合體，因此在試驗檢測的過程當中，不可以影響其他不相關的結構[2]。橋梁的靜載試驗檢測，一般可分為3 個部分：①前期對橋梁的豎向撓度、橫向撓度、側向撓度、扭轉變形等這幾個方面的數據進行檢測，并做好相關記錄；②通過分析、演算得出控制截面的應力的數值，總結其最大值與橋梁所產生的偏載特性，并做好相關記錄；③排查橋梁的表層是否產生了裂縫病害，同時還要對產生裂縫的位置、裂縫延伸的方向、裂縫的長度、裂縫的寬度、加荷載卸載之后裂縫產生的閉合等等，都要做好相應的數值記錄，并作出相應的圖紙加以保存。

1.2.2 橋梁的動載檢測技術

橋梁動載試驗檢測技術的原理是對橋梁加載可控的附加振動力，讓橋梁發(fā)生共振反應，然后把橋梁反饋出來的振動信號進行比對分析，并做好相關記錄。以此推斷出該檢測橋梁的結構頻率，進一步了解到橋梁的基本結構、橋梁的工作水平、橋梁的運行狀態(tài)。動載試驗檢測技術是較為基礎的一種動力檢測技術，主要的檢測方法就是，利用振動理論與試驗的相互結合，檢測橋梁在運行過程中的震動情況，并就得出的數值進行分析比對，從而得出相應的結論。其項目包含有橋梁動力特性的試驗檢測、動載響應的試驗檢測等。

1.2.3 混凝土無損檢測技術

道路和橋梁施工中，比較常用的混凝土強度的無損檢測有：半破損法、非破損法、綜合法等等。其中半破損法就是針對某一個試驗構件實行局部的破壞性檢測，破壞的原則是不對試驗構件的承載力有所影響。優(yōu)點：試驗的準確性高；缺點：出現局部損壞，不適用于大面積的檢測。而與之相反的是，非破損法則是在不破壞混凝土的情況下，利用物理屬性相近的參照物，來判斷出混凝土的強度。其優(yōu)點：方便快捷、成本低；缺點：結果不精確，容易受到參照物的影響。綜合法顧名思義，就是利用多種檢測相結合的方法，多方位的去檢測混凝土的強度。

1.2.4 回彈彎沉檢測技術

在眾多的道路和橋梁檢測技術中，最重要的一個檢測技術就是彎沉檢測。彎沉是指結構構件在特定的標準軸載作用之下，基體表層的輪障位置，產生的總彎沉。比較常見的彎沉檢測方法為：貝克曼梁法、落錘式彎沉儀法、回彈檢測法。利用貝克曼梁法主要是檢測靜態(tài)彎沉。優(yōu)點：操作便捷。缺點：因為在實際檢測過程當中車輛與路面之間，無法控制接地面積、輪胎壓力，所以無法測算出實驗體針對路面各個承重層的強度，檢測具有單一性。落錘式彎沉儀法是指通過物體的自由落體來對路面進行一定程度的撞擊，測量出路面的彎沉。優(yōu)點：可以仿效社會車輛的實際行駛，所以比較接近實際情況，其檢測結果也比較準確。缺點：檢測所需要成本比較高，突發(fā)情況較多，沒有特定的控制標準，所以試驗的質量無法把控，后期數據的分析消耗成本較大。

1.2.5 超聲波檢測技術

超聲波檢測技術是近年來一種新興的檢測手段，可以精準測量，并找出基體的缺陷所在處。其原理為：利用儀器發(fā)射出的超聲波，然后運用聲波轉換器來針對試驗道橋設施進行相關的檢測工作[3]。對道橋設施的大致情況的進行測量之后，就得出的相應數值，進行數據分析，比對超聲波在基體當中的傳播速度、時間、頻率等，通過對數據的相關研究以及和標準規(guī)范的對比，就可以分析出道橋設施在運行過程中所產生的改變，精確的推斷出基體產生的缺陷、病害原因及位置。但是超聲波檢測技術目前也存在著一定的單一性，因為穿透實驗是需要同時具備兩個測量面的，所以現場試驗檢測時往往面臨著較大的挑戰(zhàn)，容易受到外部不可抗因素的影響。

1.2.6 壓實度檢測技術

壓實度檢測技術主要用于基體土方填筑和瀝青混凝土路面的檢測，而且是道橋設施在施工過程中較為普遍的一類試驗檢測方法。其基本的工作原理為：檢測出基體材料經過壓實之后的干密度數值，按照標準規(guī)范當中的最大干密度相互比對，進而得到準確的壓實度。這樣能夠準確認知到上方基體填筑的質量，也能夠判斷出路面和橋面鋪裝表面層施工的質量，這樣對于整個工程的施工進度和質量會有很好的把控，能夠確保工程安全有序的進行下去。

1.2.7 探地雷達技術

探地雷達檢測技術主要是運用電磁回聲技術的原理，主要方法是：利用10MHz～1000MHz 的電磁脈沖破，配合發(fā)射天線器使之轉變?yōu)閷掝l、短脈沖然后傳導到地下基體當中。探地雷達的檢測技術還能運用在防空洞構造當中，而且信號在構造表面層傳播的速度很快速，可以準確測量具體數值。優(yōu)點：對于個人而言，由于射線對人體沒有傷害，在一定程度上保障了現場施工、檢測人員的人身安全。對于道橋設施而言，不會破壞設施的內部、外部的任何結構，檢測的過程中可以完整保護好實驗體。缺點：檢測范圍具有一定的單一性，比如：信號穿透不過金屬材質的結構，容易受到外部氣溫、氣候的影響，一般當氣溫低于0℃之后，就無法進行相關的檢測工作，而且當實驗體處于潮濕環(huán)境下的時候，也無法開展相應的檢測工作。

1.2.8 紅外熱像檢測技術

紅外線熱像檢測技術，主要是利用紅外線熱像探測儀，監(jiān)測道路和橋梁設施所散發(fā)出來的紅外線能量，然后依據構件表面層的溫度場的分布，可以很清晰的看到道橋體材料與構件上發(fā)生了不連續(xù)缺陷的現象。優(yōu)點：紅外熱像檢測技術覆蓋的檢測面較大，其焦距范圍在20cm 以上，甚至可以無限延伸，所以該技術一般應用于范圍較大的無損檢測項目當中；因為紅外熱像探測儀只針對紅外線才會發(fā)生相應反應，所以路橋面的溫度只要保持在0℃以上，就可以進行相關的檢測工作；紅外熱像檢測儀的溫度分辨率可以達到0.1℃，得出數值非常的準確。

2 完善道路橋梁工程檢測技術的建議

2.1 建立規(guī)范的制度體系

建立規(guī)范的試驗檢測制度體系是一項長期的工作，具體可細分為以下4 點。

（1）施工和管養(yǎng)單位需加強對道路和橋梁設施檢測機構的管理與制約，保證每一次試驗檢測方案可行、結果有效，及時發(fā)現設施存在問題。

（2）建立定期檢測、長效監(jiān)測制度，及時的發(fā)現路橋的安全隱患，監(jiān)測、控制病害的發(fā)展。

（3）增強對于檢測環(huán)境監(jiān)督和管理，對施工現場所有的檢測單位和檢測人員實行相關的考核工作，確保檢測工作合理、有序的進行。

（4）定期開展關乎項目的培訓工作，保證檢測人員能夠扎實掌握相關的規(guī)章制度。

2.2 強化檢測數據的信息化管理和應用

檢測的種類可細分為：室內檢測、室外檢測、計量檢驗等，路橋的試驗檢測工作，應當將檢測的各個種類都有機的結合在一起，這樣才能在一定程度上提高工作效率。在道路和橋梁設施的檢測過程當中，需要針對試驗檢測所得出的數據進行信息化的管理，通過信息技術對道橋設施全生命周期內的各項檢測數據進行進行科學合理的分析，并按照檢測標準規(guī)范進行比對，這樣才能夠為路橋工程的質量評估，提供到有力的參考。

2.3 逐步進行排查

當道路和橋梁設施出現一定病害、缺陷的時候，在檢測過程當中，有時并不能通過一次的試驗檢測或者一種檢測技術就可以找到病害、缺陷的原因。所以這就要求在檢測的過程中進行逐步地摸排，找到問題部位所在。與此同時，逐步進行排查的做法除了適應道橋設施病害、缺陷的排查之外，其主要的用處還是在于監(jiān)管整個路橋施工的進度。例如，在道橋設施施工基本完成之后，應該在檢測期內做好相應的檢測工作，并做好相應的數據記錄。也就是緊跟施工方的施工進度，每一步都做好相應的檢測工作，加強動態(tài)監(jiān)管，做到每一步都有利可依，且有理可查。這樣才能在一定的程度上保障路橋的質量問題。

2.4 提高道路橋梁設施的試驗檢測水平

首先需要提高檢測人員綜合素質以及專業(yè)水準，而且還需要對先進的檢測儀器的使用進行相關的培訓指導，特別是對于數據分析方面。只有綜合檢測水平得到有效的提高之后，那么才能保證檢測結果的準確性。檢測人員在道橋設施施工前期，就要針對該路橋結構所涉及的各類檢測試驗進行專業(yè)的培訓指導，做到檢測前心中有數，并能夠嫻熟的支撐單個的檢測試驗。例如，檢測儀器在試驗之前都要按照規(guī)定清零或者是校正之后，才能正式開展相應的試驗檢測工作。諸如此類的小細節(jié)都要做好相應的監(jiān)管，才能保證最終檢測結果的準確性。

3 結語

道路和橋梁設施的質量會受到來自本身及外界諸多因素的影響，任何細小的失誤都會使得道橋設施產生一定的缺陷。為了能夠保證路橋的正常運行，各施工和管養(yǎng)單位應當對道橋設施檢測工作予以重視，并形成一套能夠應用道橋設施試驗檢測的相關標準體系、強化檢測數據管理、提高檢測人員的試驗水平，而且還要針對各項檢測的標準規(guī)范有比較詳細的了解，積極發(fā)現檢測工作當中所存在的各種不合理現象，并提出相應的解決措施，這樣才能“早發(fā)現”“快處理”道路和橋梁設施存在的問題，從根本上保障道路和橋梁設施安全運行。