探討公路橋梁的無損檢測技術(shù)

付 強

(安順市交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站)

1 我國公路橋梁無損檢測技術(shù)的主要特征

(1)無損檢測靈活、迅速且簡便;(2)無損檢測可以在不損壞公路橋梁部件與結(jié)構(gòu)的前提下，取得精準(zhǔn)無誤的檢測結(jié)果;(3)無損檢測對公路橋梁的使用性能無任何影響;(4)無損檢測對橋梁部件的表面或內(nèi)部可起到直接作用，不管是新建橋梁，還是既有橋梁，均可應(yīng)用無損檢測技術(shù)。除此之外，如果橋梁部件相同，無損檢測技術(shù)還可以展開連續(xù)檢測或反復(fù)檢測作業(yè)，以獲取多組檢測數(shù)據(jù)進行比較，但實施過程中通常會有許多客觀因素直接影響到該檢測結(jié)果，所以必須進一步增強無損檢測技術(shù)的精密度與準(zhǔn)確度。

2 我國公路橋梁常用的無損檢測技術(shù)

2.1 聲探檢測技術(shù)

聲發(fā)射檢測技術(shù)與超聲波檢測技術(shù)均為聲探檢測技術(shù)，其中聲發(fā)射檢測技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各類加工業(yè)中。目前，隨著聲發(fā)射檢測技術(shù)的不斷發(fā)展與改進，現(xiàn)也在橋梁結(jié)構(gòu)裂縫檢測作業(yè)中得到普及使用。但由于長期受到外力與荷載的影響，使得橋梁結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)裂縫或塑性變形等情況，而這些情況則會在一定程度上將聲波能量完全釋放出來。因此，必須針對這一情況研究和制造相關(guān)的聲反射檢測器，以便實時監(jiān)測和預(yù)警處于外力與荷載作用下的橋梁部件及結(jié)構(gòu)。通過瞬間應(yīng)力波的基本規(guī)律嚴密檢測橋梁中存在空隙的各個部位，該過程稱之為超聲波檢測技術(shù)。利用機械設(shè)備急促撞擊形成的低頻應(yīng)力波輸送到橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部，如果結(jié)構(gòu)內(nèi)部有損壞面或裂縫，那么低頻應(yīng)力波就無法輸送成功;如果結(jié)構(gòu)內(nèi)部因沖擊面不同而引發(fā)聲波，且這些聲波有共振現(xiàn)象，那么即可確定橋梁結(jié)構(gòu)是否完整或是否存在裂縫，并以此判斷橋梁中存在空隙的具體部位。

2.2 探地雷達檢測技術(shù)

利用高頻電磁脈沖波的發(fā)射線讓橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部接收寬頻帶脈沖，注意該雷達脈沖在橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部接收過程中會受到不同電介質(zhì)交界面的影響，使得部分脈沖波無法順利接收，經(jīng)地面反射后方能重新接收，這一過程稱之為探地雷達檢測技術(shù)。由于探地雷達檢測技術(shù)具有操作簡單、攜帶方便、準(zhǔn)確度高、檢測無損和快速等諸多優(yōu)點，所以目前已在橋梁樁基礎(chǔ)、裂縫與結(jié)構(gòu)檢測上得到廣泛應(yīng)用。除此之外，探地雷達檢測技術(shù)的分辨率極高，其可以通過反射波波幅與反射波到達地面時間對地下介質(zhì)分布狀況進行研究和分析，這對于橋梁淺層與超深層的檢測工作來說具有至關(guān)重要的作用和意義。

2.3 紅外熱像儀檢測技術(shù)

通過紅外攝像機產(chǎn)生的橋面溫度圖像對橋梁混凝土裂層上的熱點進行檢測，這一過程稱之為紅外熱像儀檢測技術(shù)。紅外熱像儀檢測技術(shù)具有攜帶方便、操作簡單、檢測快速和穩(wěn)定性高等優(yōu)點，現(xiàn)階段其已在各類橋面病害中得到普及使用。如果橋梁混凝土層面具有裂層，那么溫度就無法直接作用于該裂層，促使混凝土溫度不斷升高，最終導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)受到嚴重損壞。利用紅外熱像儀檢測技術(shù)除了可以將熱點紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像外，還可以對橋面溫度分布狀況進行嚴密觀測，從而實現(xiàn)橋梁表面結(jié)構(gòu)與混凝土內(nèi)部的檢測工作。

2.4 光纖傳感器檢測技術(shù)

光纖傳感器檢測技術(shù)的作用機制是憑借光纖兩大特征，具體表現(xiàn)如下:(1)股絞光傳感器檢測技術(shù)。其主要是通過光纖光損矢量變化展開檢測作業(yè)，如果光纖局部纖維出現(xiàn)變化，那么其傳導(dǎo)射光密度也隨之改變，也就是說傳導(dǎo)射光密度取決于光纖局部纖維變化情況。對這些射光變化進行綜合比較后，就可以全面了解和掌握橋梁部件內(nèi)部變化狀況。(2)多層反射傳感器檢測技術(shù)。其主要是利用光速的基本規(guī)律，也就是對光從傳感器離開，接著抵達反射裝置，最后返回原點所需要的時間進行精密計算，并以此判斷橋梁部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況。多層反射傳感器順著長度方向?qū)⒎瓷溏R合理安設(shè)在橋梁各個部位，注意反射鏡檢測精度不得超過±0.15 mm。依照光線這兩大特征，可研制出許多傳感器，加上光纖輕便又精巧，對于其傳感器的擺設(shè)方式也可隨意選擇。因為光纖傳感器檢測技術(shù)具有靈敏度高、實用性強、準(zhǔn)確率達、頻帶寬和體積小等優(yōu)點，所以目前已在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。

2.5 GPS橋梁三維位移檢測技術(shù)

通過導(dǎo)航衛(wèi)星本身具備的實時站點三維坐標(biāo)對公路橋梁工程實施檢測作業(yè)，該過程稱之為GPS 橋梁三維位移檢測技術(shù)。GPS 橋梁三維位移檢測技術(shù)的具體操作步驟是先在橋梁上均勻安設(shè)監(jiān)測點，同時將GPS 的基準(zhǔn)站建立在管理中心內(nèi)，接著與計算機系統(tǒng)相互配合、相互協(xié)作，共同展開監(jiān)測與檢測活動。GPS 橋梁三維位移檢測技術(shù)的實際檢測過程是按照衛(wèi)星信號各監(jiān)測站的實際情況，利用GPS 基準(zhǔn)站將分解計算得出的差分數(shù)據(jù)發(fā)送出去，而各監(jiān)測站則根據(jù)這些差分數(shù)據(jù)計算出自身坐標(biāo)數(shù)據(jù)，待控制中心的計算機系統(tǒng)接收到這些坐標(biāo)數(shù)據(jù)后，就可以利用計算機實施最后一個階段的計算與分析工作。

3 無損檢測技術(shù)在公路橋梁工程中的應(yīng)用

3.1 公路橋梁工程應(yīng)用無損檢測技術(shù)的前景

(1)利用微波技術(shù)深入檢測公路橋梁各個部位存在的裂縫;(2)通過全球定位系統(tǒng)對橋梁結(jié)構(gòu)變形狀況進行嚴密檢測，并利用TRIP 傳感器對車輛超載問題進行實時監(jiān)測;(3)判斷與評價公路橋梁結(jié)構(gòu)時，應(yīng)先采用強迫振動響應(yīng)法展開研究與分析工作，再利用激光振動計對斜拉索拉力進行檢測。隨著無損檢測技術(shù)的快速發(fā)展與完善，其不僅會成為一項新型的橋梁檢測手段，還會成為加工業(yè)、建筑業(yè)等各類行業(yè)必不可缺的重要組成部分。

3.2 努力完善公路橋梁工程的無損檢測技術(shù)

(1)依照檢測結(jié)果對橋梁病害程度與種類進行判斷，并組織人員做好橋梁養(yǎng)護與維修工作，必要時還可制定改造方案;(2)做好年度檢測規(guī)劃，制定切實可行的檢測方案;(3)建立合理科學(xué)的檢測評價標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)規(guī)范。

4 結(jié)束語

綜上所述，公路橋梁工程在日常養(yǎng)護與維修工作中必須采用無損檢測技術(shù)，只有這樣才能保證整個工程的質(zhì)量，有效延長公路橋梁的使用壽命。

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［4］馬鶴欣.公路橋梁建設(shè)和養(yǎng)護管理中如何有效運用無損檢測技術(shù)［J］.交通世界(建養(yǎng).機械)，2010，(09):237－238.