公路橋梁結構檢測技術研究

摘 要：進入到新世紀以來，隨著我國國民經濟水平的高速發展，我國的公路交通行業也得到了非常快速的發展，其中公路橋梁是我國公路交通行業中最重要的基礎設施。公路橋梁結構的檢測工作就是指對橋梁的結構和部件的工藝性能和材料質量等內容所存在著的缺損情況進行詳細而精確的試驗、檢測、判斷以及評價的過程，文章便對橋梁結構整體性能、功能狀態的鑒定以及橋梁結構材料缺損狀況的診斷兩個方面的內容進行了詳細的分析和探析，從而詳細的論述了對我國公路橋梁結構檢測技術的研究進展。

關鍵詞：公路橋梁結構；檢測技術；無損檢測

1 橋梁結構整體性能、功能狀態的鑒定

對于公路橋梁結構整體性能的檢測工作，依據受力情況的不同可分為動載試驗和靜載試驗，依據試驗持續時間的差異可分為瞬時試驗和長期試驗。在靜載作用下，我們要測定靜荷載、推力及支座反力等作用力的大小，還要測定剪力、扭矩、軸向力以及彎矩等構件內力的大小，也要測定各種變形、斷面上各類應力的分布和大小以及結構的局部損壞現象；而在動荷載的作用下，我們主要要測定動荷載的頻率、變化和大小以及構件的動應力、結構的動撓度、自振頻率、加速度以及衰減特性等內容。

1.1 機械檢測技術

一般情況下，機械測試的設備和儀器主要包括彈簧、指針、杠桿、度盤、齒輪以及軸等部件。它們通常也都分為傳感機構、指示機構、轉換機構和機體保護部分四大部分。（1）傳感機構。這部分的功能主要為直接感受被測量構件的變化，同時還能夠把這種變化傳遞給轉換機構，在張線式的機械測量儀器中，主要是鼓輪一類的機構，而在接觸式的測量儀器中，主要是彈簧和測桿等機構；（2）轉換機構。它的功能為把感受到的被測量構件的變化情況轉化為長度的變化，同時改變其方向并進行適當的縮小或擴大，一般指彈簧和百分表中的大小齒輪等構件；（2）指示機構。它的作用主要是將轉換機構已經改變方向的或是已經縮小或是放大的長度通過某種形式準確的表現出來，通常都是由度盤和指針所組成的；（4）機體保護部分。這部分的作用就是將上面的三個部分連接成一個有機的整體，保證其不會受到外界環境的影響。這類檢測技術具有顯著的優點，如容易操作、成本較低、安全可靠、結構簡單、適應能力強以及可以重復使用等，但是其比較笨重，并且靈敏度也不高。

1.2 電測技術

這種技術的原理是借助于某類傳感元件把所測得的應變變化情況轉化為電量的變化，然后某種儀器會將其轉化為電流或是電壓的變化并加以放大，最后按照機械量給出指示。一般情況下，傳感元件就是電阻應變片，測量儀器就是電阻應變儀，這種檢測技術在公路橋梁結構的檢測工作中應用較早，并且現階段已經形成了應用性強并且十分完善的測試儀器。

1.3 射線檢測技術

射線就是指核子或是同位素所散發的一種無形的能束，而這些能束又是要受到土壤的水分和密度等因素影響的，并且其規律性較為顯著。射線檢測技術就是應用了這一特性的一類技術，其能夠對土壤的含水量和密實度進行準確的檢測。通常其主要有透射插入型、散射插入型、散射表面型以及透射表面型四種結構類型的檢測技術。由于射線是一種放射性的物質，其對人體的健康都是不利的，因此在我們采用射線檢測技術進行檢測工作時，應進行有效的保護工作，盡可能的降低射線對人體的控制和影響，從而保護操作人員的生命健康。

1.4 超聲波檢測技術

超聲波檢測技術的工作原理為采用人工的方法在工程結構或是材料中激發出一定頻率的彈性波，這種彈性波會有不同的表現形式，但是都可以被相應的接收儀器接收，并且其在物體內部傳播的彈性波的波形、頻率、振幅以及波速等波動特性參數是要受到動剪切模量和動彈性模量等力學參數的影響。另外，物體內部的缺陷也會對波動傳播參數造成影響，對這些彈性波信號進行準確的研究后，我們便可以掌握結構和材料的力學特性和缺陷。超聲波檢測技術更為靈活和輕便，并且可以大范圍的進行試驗和檢測，其在路面和鉆孔灌注樁的質量檢測工作中得到了廣泛的應用。

2 橋梁結構材料缺損狀況的診斷

2.1 目測法

通常情況下，構件結構中的缺損主要表現為剝落、碎裂、裂縫、空洞、蜂窩、層離、鋼筋銹蝕以及環境侵蝕等形式，而對于其外表面的缺損情況，我們采用一些量具和工具等輔助設備進行目測就是可以測得的。

2.2 聲波檢測法

這種方法就是用工具敲打被檢測的構件，通過聽其聲音來判斷其是否存在破損的問題，由于其操作較為簡單，所以一般的檢測工作中也比較常用。

2.3 超聲波探傷技術

超聲波探傷技術主要采用的是超聲波脈沖速度的方法，這種方法能夠有效的檢測出混凝土、鋼材以及焊縫中所存在的火災、空洞和裂縫等損傷情況。

2.4 雷達檢測技術

這種檢測技術主要指的就是采用脈沖雷達的電磁回波的方法，通常情況下，在檢測具有瀝青表層的混凝土橋面板時，我們采用這種方法。

2.5 鋼筋銹蝕的評價技術

在鋼筋混凝土結構中，存在著混凝土的滲水性、碳化深度、保護層厚度、密實度、含氯鹽量和含水量不足以及結構開裂等問題，所以鋼筋的銹蝕問題也是經常出現的，當發生鋼筋的銹蝕問題時，如沒有及時治理，就會使混凝土結構破損，甚至會破壞整個橋梁結構，主要有以下兩種鋼筋銹蝕的評價技術。（1）鋼筋銹蝕評價的直接技術。a.線性極化探測技術。依據電化動力學的原理，準確的測得試驗電極間的微小電流；b.電阻探測技術。當金屬板出現銹蝕的問題時，其厚度會變薄，因此電阻就會增大，依據此原理進行探測；3.半電池電位測量法。將被測的鋼筋與一個保持常量的已知的極電位和基準電極進行比較，從而準確的測得鋼筋的極電位，這種方法主要應用在鋼筋混凝土耐久性的評定工作中。這種方法可以用于新建橋梁的檢測工作，也可以用于舊橋的檢測加固工作，而其它兩種方法只可以用于新橋梁的檢測工作。（2）鋼筋銹蝕評價的間接技術。a.采用四電極法測得混凝土的電阻率；b.采用保護層測定儀檢測鋼筋混凝土的保護層后去，確保其符合要求；c.檢測混凝土中的氯離子含量，評價鋼筋的銹蝕情況；d.檢測混凝土的碳化深度，在混凝土的新鮮斷口處噴灑酚酞酒精溶液。當PH值大于10時，如果溶液是粉紅色的，那么混凝土是沒有碳化的，如果溶液是無色的，那么就說明混凝土已經碳化了，其可能已經被銹蝕了，不再具有對鋼筋的保護作用了。

3 結束語

通過以上的論述，我們對橋梁結構整體性能、功能狀態的鑒定以及橋梁結構材料缺損狀況的診斷兩個方面的內容進行了詳細的分析和探討。通常情況下，傳統的公路橋梁結構的檢測方法還是要依賴于檢測人員的現場目測和動靜載試驗的方法的，同時超聲波探測、腐蝕作用試驗以及混凝土硬度試驗作為輔助的檢測手段，而自從上個世紀90年代開始，在我們科學技術水平快速發展的大背景下，公路橋梁結構的無損檢測技術得到了全面、快速的發展，同時隨之出現了更為先進的、全新的檢測手段和檢測技術。

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