路橋試驗檢測技術及應用

鄭慶東

（深圳高速工程顧問有限公司，廣東深圳 518034）

0 前言

隨著我國新型城鎮化進程的加快，我國道路建設項目逐漸增多，而在道路工程建設施工當中，路橋發揮著重要的作用，成為道路工程建設中的關鍵一環。加強道路橋梁的檢測對于確保路橋的質量有重要作用。從路橋試驗檢測的重要性入手，分析路橋試驗檢測技術及其應用。

1 路橋試驗檢測的意義

（1）在路橋建設中，工程材料不可避免地存在各種缺陷，而工程結構、建設施工中的失誤也是在所難免，所以，在路橋建設完成之后，如何確定路橋的質量和品質成為核心的問題。眾所周知，汽車和船舶等在生產出來之后，通過破壞性試驗檢測其性能與質量，但是路橋屬于單件生產，不能夠開展這樣的破壞性試驗。所以，檢測路橋質量的試驗檢測技術也就成為人們關注的焦點。巡回目檢比較簡單，但是缺點也是顯而易見的，而且檢測的結果有很大的差別。由于沒有路橋檢測的量化方法，導致一些豆腐渣工程無法及時發現和處理。

（2）路橋試驗檢測中的重要性主要表現在以下幾個方面：第一，通過路橋試驗檢測，可以檢測出路橋建設使用材料的合格率，從而確定選用何種材料，看看能否就地取材；第二，通過路橋試驗檢測，能夠有力促進新技術、新材料和新工藝在路橋建設中的應用，而把這些新技術、新材料和新工藝應用到橋梁建設中，可提高橋梁建設的質量，為工程的建設積累經驗，推動路橋建設事業的快速發展；第三，路橋試驗的檢測，主要是采用科學的方法，對路橋施工現場的各種材料和半成品進行檢驗，通過檢測來確定這些材料和半成品是否符合要求，是否符合設計和施工的要求；第四，路橋檢測試驗能夠客觀評價路橋的質量，而工程質量均有統一的質量標準，路橋試驗有助于路橋質量統一標準的制定。

2 路橋試驗檢測的內容及其中存在的問題

2.1 路橋試驗檢測的內容

路橋試驗檢測的內容比較廣泛，而主要的檢測內容包括表面破損程度、表面的曲線。裂縫的分布、裂縫的寬度、混凝土的強度、應力和振動等等，主要包括路橋表面、應力和繞度，以及剛度和強度等三方面內容。

當前，對于不同的檢測項目，所用的試驗檢測方法也不同，而在對路橋表面檢測的過程中，使用的仍然是傳統的人工目視的方法，這種試驗檢測方法，其結果的準確程度因人而異，和監測人員的專業素養和職業素養有很大的關系，同時由于是人工檢測，主觀性很強，缺乏科學性和合理性。

眾所周知，路橋的施工建設一般情況下以混凝土結構為主，所以，混凝土結構裂縫的檢測的路橋試驗檢測的重要內容，也是關鍵性的檢測項目。對于混凝土結構的路橋來說，對其裂縫情況進行檢測和評估，相關的資料顯示：路橋損壞是路橋出現裂縫的最主要的原因。而除此之外，混凝土的剝離、橋面的塌陷和路橋橋頭的跳車等也是混凝土出現裂縫的原因。所以，在路橋試驗檢測中，應盡可能發現結構中存在的各種裂縫，分析其產生的原因和危害的程度，為制定科學的修補方法提供依據。

2.2 路橋試驗檢測中的問題分析

（1）試驗檢測的指標不完善

現階段，我國路橋地基的基本參數是以回彈模量EO的數值，雖說這些規定對路橋地基材料的強度做出了一些個規定，可是在路橋建設的施工過程中，通常很少根據具體的工程壓實度來嚴格控制地基地的壓實度，而這種現象最直接的后果便是設計指標與建設施工指標的不統一，導致施工的設計指標標準低于設計的標準。

但是在對路橋進行試驗檢測時，由于能夠通過壓實度與回彈模量之間的函數關系式之間的動態關系來控制路橋地基的壓實度，但是卻很難與實際的施工結果相吻合。

（2）檢測指標無法體現路橋的真實狀況

路橋試驗檢測最根本的目的在于，客觀反映路橋的質量情況，通過相關的指標數據來反映路橋的質量情況。但是當前的試驗檢測指標，通常無法準確反映路橋的質量，而這主要是因為試驗檢測中存在誤差。而這一狀況出現的主要原因在于，檢測儀器不齊全，所以才造成路橋檢測結果出現誤差。

（3）檢測儀器不完善

路橋試驗檢測中的一個問題便是檢測指標無法客觀反映路橋的真實質量情況，它的主要原因在于檢測儀器不完善。路橋試驗檢測的內容比較多，所用到的試驗檢測儀器也比較多，無論是從種類上來講，還是從數量上來講，再加上檢測通過是綜合檢測，所以難免會出現操作失誤，或者弄混各種檢測儀器。

3 路橋試驗檢測技術及應用

3.1 路橋的壓實度檢測技術

通過試驗檢測試技術來檢測路橋表面的壓實度，國內現階段的主要應用的是傳統檢測方法，包括預埋加速計方法、環刀法和靜態承受壓力法、灌砂法、核子發射法等。當前的檢測方法主要還是靜態抽樣檢測方法，因此無法確保檢測結構的準確性。在這些傳統檢測方法中，灌砂法和環刀法的檢測結果相對來說準確度比較高，相對來說比較準確，但是試驗檢測需要的時間比較長，而且在檢測過程中，在處理路橋表面時可能會對路橋的表面造成破壞，所以實用性不是很強。

而核子發射檢測方法指的是通過發射核子來檢測路橋的質量，所以，試驗檢測設備與測量工作的成本都比較高。預埋加速計方法才使用之前，需要對路橋的表面進行預處理，而且不止一次預處理，檢測工藝比較麻煩。由此可以看出，傳統的檢測方法已經無法適應路橋發展的需要，需要應用新型檢測技術。

3.2 地質雷達檢測技術

地質雷達檢測技術又被稱之為探測雷達檢測技術，它是一種有著諸多優點的檢測技術，其優點主要包括高精度、經濟快速、直觀等，而且它還是一種無損檢測技術。地質雷達檢測技術是通過地質雷達向檢測物體內發射高頻電磁波，物體接收這種高頻電磁波之后便會產生一定的反應，通過這種反應便可判斷物體內部的情況。

地質雷達檢測技術檢測路橋質量的檢測流程為：首先，檢測人員通過計算機或者筆記本電腦向控制單元發出相應的指令信息；其次，控制單元在接收計算機發出的指令信息之后，便發射天線信號，然后接收天線發出的信號；再次，當發射觸發信號之后，發射天線會向地面發射高頻電磁波；第四，如果探測位置或者物體的介質不均勻時，電磁波遇到不同的介質便會接收到不同的電性目標和界面，把部分電磁波反射給地面，然后由地面的接受天線接收，并以數據單元的形式傳回到控制單元，傳回到計算機或者筆記本電腦中，通過圖像的形式展示出來；第五，分析和處理這些圖像，便可以得到被檢測物體的內部情況。

3.3 超聲波檢測技術

超聲波技術也可用來檢測路橋的質量，超聲波檢測技術的基本原理在于，通過超聲波檢測儀、聲波換能器，檢測并分析超聲脈沖在物體中的傳播速度、主頻率和波幅等，然后分析這些指標數據是否有變化，從而判斷物體是否存在質量缺陷等。

超聲波檢測路橋的基本原理是：通過超聲波檢測儀、聲波換能器，檢測并分析超聲脈沖在路橋中的傳播速度、主頻率和波幅等，然后分析這些指標數據是否有變化，從而判斷路橋是否存在質量缺陷。在利用超聲波檢測技術檢測路橋的質量時，超聲波可以穿透路橋的混凝土結構，并在混凝土結構中傳播，具有使用安全和操作簡單的特點。

在超聲波檢測路橋是，最常用的方法是穿透測試法，但是利用該方法有一個限制，便是在檢測路橋時，需要兩個相對的測試面。超聲波檢測技術屬于聲波穿透檢測技術，其能不能捕捉到物體內的缺陷信號是檢測中的關鍵。在利用超聲波檢測路橋的質量狀況時，通常采用多測點數據比較的方式來檢測路橋，然后利用概率統計的相關原理和方法來處理檢測數據，評估路橋的缺陷。由此可以看出超聲波檢測方法的一個缺陷：直觀性比較差，需要多點檢測。

4 路橋檢測技術的發展展望

目前為止，路橋檢測技術的發展經歷了三個階段：第一個階段是根據業內專家和技術人員的專業經驗為基礎的經驗檢測技術解讀，對路橋的檢測僅僅能夠做比較簡單的數據處理，檢測結果的準確性比較差。第二個階段是以傳感器技術和動態檢測技術為主的階段，通過信號的處理和建模為理論基礎的現代檢測技術階段。當前的路橋檢測技術正處于這一階段。

而隨著路橋建設事業的發展，為了有效滿足大型復雜路橋結構試驗檢測的需要，檢測技術已經進入以知識處理為核心、融數據處理、信號處理和知識處理于一體的第三個檢測技術階段，也就是智能檢測技術發展階段。在未來，智能檢測技術會成為路橋檢測的主流檢測技術。路橋檢測技術的發展方向體現在以下幾個方面：第一，開發和應用無線通信技術為主要手段的數據采集系統，重點開發用于交通荷載、風荷載和定點測試荷載的傳感器布設技術；第二，自動損傷識別系統，集測量系統、處理處理和損傷識別于一體的自動損傷識別檢測系統，組裝到路橋檢測系統中，自動識別和檢測，達到檢測路橋的目的；第三，實時監測系統與現代網絡技術的結合，實現信息的實時共享；第四，建立完整的檢測信息數據庫，積累路橋檢測的知識和經驗，最終建立專家數據庫。

5 結語

隨著我國新型城鎮化建設速度的加快，我國的公路橋梁建設事業前所未有的發展。與此同時，路橋的建設數量也明顯增多。在這種情況下，探討路橋檢測技術及其應用也就有了重要的意義。

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