對橋梁無損檢測技術的研究現狀研究

陳林榮

嘉興市振業建設工程檢測有限公司 314000

摘要：隨著我國經濟快速發展，離不開道路橋梁的建設，當前在我國的道路橋梁檢測中比較先進的就要數無損檢測技術了，它的使用對于道路橋梁的施工建設和檢測來說都具有重大的意義。本文結合工作經驗主要針對一些無損檢測技術在道路橋梁的應用分析。

關鍵詞：道路橋梁；無損檢測技術；應用

一、無損檢測技術的特點

無損檢測技術也就是非破壞性檢測，即在不損壞或影響原有結構的基礎上，通過某些檢測技術，在不破壞原有的化學成分、性質、功能的情況下能達到檢測物體的某些重要性能的方法。它是一種多學科相結合的應用技術。無損檢測技術作為快速、直觀，且能夠顯示道橋內部狀態的檢測設備和技術手段，對路面設計的改善以及道橋無損檢測技術探究的開展至關重要。

無損檢測技術在道橋建設過程中的意義 顯而易見，傳統的檢測方法有許多的缺陷，根據隨機選取測點，鉆孔，將樣本拿到室內進行分析計算處理，從而獲得相應結論的方法，在現代化的工程項目中傳統的方法會被逐漸淘汰。因此，研究開發一種能夠快速檢測，對工件和目標沒有損害、直觀、簡便的這樣的檢測設備或者手段，來降低工程技術人員的勞動量，使得管理水平進入一個新的水平是顯得非常有意義的。開展路面和橋梁無損檢測與評價技術的研究，將在控制道橋施工質量、深入認識路面長期使用性能、改善路面設計、優化道路改造方案及提高路網維護水平等方面具有深遠而現實的重要意義，也必將帶來道橋改造方案的優化和公路橋梁管養水平的提高。

二、道路橋梁中無損檢測技術的應用

（一）超聲波檢測技術

超聲檢測技術是基于在大橋的開通時刻應力波檢測的原理。該技術采用小鋼球對混凝土表層進行敲擊，以較為短暫的機械撞擊造成低頻應力波，并傳至道路橋梁結構的內部，從斷裂面處反射出來，通過分析反射波形態對路橋的空隙處進行判斷。該技術是通過利用來自多個方面的超聲波而引起瞬間共振，一直對路橋裂隙、結構完整性進行檢測，并且可從信號記錄情況中了解空隙的位置。在道路橋梁的檢測工作中應用超聲波檢測技術，一來可檢測橋梁在樁、板、梁等方面的結構情況，二來可檢測管道中有無空隙存在，如此一來便可對存在問題的道路橋梁及時采取維修措施。然而，該項技術仍存在需要改進的不足之處，該技術的檢查結果比較容易受到多種因素的影響。以管道為例，管道內部若存在空氣、水分或是蜂窩體均會影響檢測結果，管道處于相交或相鄰的狀態下會影響檢測結果，管道所采用材料的不同也會影響檢測結果。此外，超聲波檢測技術對于道路橋梁在密實性方面的檢測也仍舊需要采取深入研究。

（二）圖像技術 所謂圖像技術，就是圖像的處理與分析理論為基礎，以圖像的實用技術和實現方法為目的，闡述了圖像技術的基本原理、基本技術、實用技術和實現方法。在道路橋梁的工程應用中，其主要包括激光全息圖像攝影技術和紅外成像技術。激光全息技術是分析全息攝影所得到的圖像，將力學量計算出來的方法，在實際檢測中，高精度、直觀和觀測全場情況等是該技術的優點。紅外成像技術的原理就是對不同材料介質的導熱性能進行利用，高精度的熱敏傳感器能夠檢測結構物內部的溫度場分布狀況和熱傳導規律，同時將檢測數據并將檢測數據進行圖像化，使結構物內部狀況明顯呈現。

（三）頻譜分析技術 頻譜分析檢測技術的基本原理是對不同介質中傳播表面波的頻率特性進行分析。采用一力錘在路面結構表面施加瞬時垂直沖擊力的方式，可得到一組以振源為中心的、沿地表一定深度向四周傳播的、具有各種頻率分布的瑞雷面波。調整力錘重量或不同的錘頭型式，可以得到與之對應的頻率成分的瑞雷面波信號，將傳感器設置在不同的位置，可以檢測到波傳播的頻率。頻譜分析技術可對路面各分層介質的厚度、均勻性以及層間接觸情況進行檢測。

（四）激光檢測技術 激光的高亮度，具備較好的方向性、相干性和衍射性。激光的光強愈強則光電流愈強，路面檢測正是利用了激光這一原理。當激光的光強發生變化時，光電流也隨之發生變化，根據所標定的光電流與位移的關系，通過光電流的變化反算彎沉位移的變化量。在路基和路面檢測中，激光主要被用于距離測定、彎沉測定以及紋理深度測定和平整度的測定。

（五）光纖傳感檢測技術

光纖傳感檢測技術通過對一些特定物理量的敏感特性進行利用，使外界物理量變成光信號，從而直接對其進行測量。在30 多年的發展進步下，國內的光纖技術也相應取得了飛躍進步，且在多個領域中廣泛應用，例如生物醫藥、能源環保、工礦企業、航天航空、國防軍事等方面。在道路橋梁的檢測中應用光纖傳感檢測技術，可有效檢測道路橋梁多方面情況，包括應變特性、鋼索索力、預應力連續混凝土的內部應力等。

相比起傳統傳感器，光纖應變傳感器具備了多種優勢，例如不受環境影響、絕緣、耐高壓、耐腐蝕、不受被測對象影響、體積小、重量輕、實用性強、傳感器陣列形狀多種多樣、精度高、易燃易爆環境下仍可運行等。雖然，該傳感器具備多種優勢，但相比起一般的傳感器，其價格較為高昂，因此較難以在道路橋梁的檢測工作中推廣。

（六）探地雷達檢測技術

探地雷達檢測技術是通過借助10～1000MHz（或更高）的高頻電磁脈沖波，采用寬頻帶短脈沖的方式，從發射天線被送到地下，雷達脈沖波在地下傳播期間，若遇到的介質交界面電性存在差異，則會有部分雷達脈沖波的能量由地下反射到地面，并由接受天線所接受。探地雷達檢測技術可對缺陷區域的深度、大小以及形狀方面進行精確測定，具備操作簡單、效率高、節省人力資源等優勢，且其檢測范圍較大，不因周邊環境而影響檢測結果。

探地雷達檢測技術是通過研究在地下介質的交界面處所返回的反射波，對反射波的波幅情況以及到達地面所需要的時間進行記錄，通過反射波記錄結果分析道路橋梁地下介質具體分布情況，該技術以其高分辨率使之在淺層、超淺層等方面的檢測工作中備受青睞。

對于道路橋梁的檢測工作而言，常在以下5 個情況中應用探地雷達檢測技術，分別有（1）擋土墻病害的檢測；（2）基層厚度的檢測；（3）基層含水情況的檢測；（4）基層密實性的檢測；（5）面層厚度的檢測；此外，根據探地雷達檢測技術的不同之處，還可在路橋其他方面的檢測中應用，例如橋梁結構檢測、道路濕度檢測、道路材質檢測以及道路裂縫檢測等。然而，探地雷達在道路橋梁的檢測方面前景較好，但由于探地雷達的成本較高，因此仍需要對其繼續研制以及推廣。

（七）射線探傷法射線探傷法將底片置于混凝土構件后，通過對敏感底片發射X射線或伽瑪射線，從而生成含空洞的圖片。射線探傷法可以確定空洞程度和斷裂鋼筋的位置。適用于橋梁交通開放的情況，并可以從圖書館在線快速獲取圖像。理想條件下，圖片準確無異議。這種方法所需的操作人員數量較少。但射線探傷法需要很多強有力的探射源穿透厚截面，或者獲得實時圖像，從而增加了成本，使結構健康和安全預防措施更加嚴格。采用射線探傷法可以獲得清楚的圖片，但如果截面厚，或與管道或鋼筋交錯布置時，就不宜用圖片說明。放射源放射出的伽瑪射線最大能夠穿透150mm的銥，400mm的鈷，并且必須能機械化的放置于帶有護套的盒子中。X射線源的穿透能力達1500mm，并且能夠自動關閉，這是該方法的一個顯著安全優勢。當通道便捷，并且安全情況理想時，射線探傷法能提供便于解釋說明的圖片。證明了這種方法是一個適用性很強的NDT技術。

三、結束語

無損檢測技術有了很大的發展，但也對其提出更嚴格的要求。通過對無損檢測技術的分析了解，更好的做好道路橋梁檢測公測，使道路橋梁安全使用。除此之外，無損檢技術作為一種集多種科學于一身的應用技術，在其的應用中，應善于把基礎理論與工程實際相結合，大膽創新，不斷提高道橋維護管理科學化水平。

參考文獻：

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