道路橋梁無損檢測技術的應用分析

盧愛民

(江蘇東南交通工程監理咨詢有限公司)

0 引 言

相對于無損檢測技術而言，傳統的檢測道路橋梁的方法是在公路橋梁上面隨機選取一個位置，然后進行鉆孔，獲取樣本，將取得的樣本帶回并進行相關的分析和研究，從而得到各種各樣具有價值意義的工程參數。顧名思義，這種方法是具有一定的局限性的:其一，由于在檢測過程中采用的是隨機選點的方法，難免遺漏別的地段，因此不具有代表性而且檢查很不全面;其二，對橋梁和道路進行鉆孔會導致建筑物一定的損傷，長年累積，損傷更大，不是很理性。在傳統方面難以精準檢測道路橋梁的情況下，無損檢測技術應運而生。它不僅直觀性強、效率高，而且還能檢測到交通設施內部的狀態，很好的填補了傳統檢測方法的缺點，這是無損檢測技術在道路橋梁安全檢測方面得以發展迅速的重要原因。

1 無損檢測技術的概念及其特點

無損檢測技術是指在不損害橋梁和道路結構及其性能的基礎上，檢測道路和橋梁的物理指標，通過對指標的分析和研究來對交通設施的性能和結構進行判斷的檢測方法。無損檢測技術是多門學科相互綜合而發展起來的一項應用工程技術。無損檢測技術在不破壞道路和橋梁性能和使用效果的前提下，充分借助聲音、光、磁和電等的特性，對道路和橋梁進行整體和深入地檢測，并能夠得出橋梁和道路的具體信息，從而判斷交通設施是否存在安全隱患和損傷，技術人員通過對一系列的信息進行綜合分析和判斷，能夠得出被檢測橋梁和道路的具體狀態，判定它們是否能夠安全通車，還能夠使用多久等等。

2 無損檢測技術在道路和橋梁方面的具體運用及其存在的問題

2.1 超聲波檢測技術

超聲波檢測技術的工作原理是使用小鋼球敲打道路和橋梁，這時會產生低頻應力波，低頻應力波經建筑體傳至內部后會被建筑體內的縫隙或者損傷處反射回來，根據反射波的具體狀態來進行分析和判斷。它通過充分綜合利用了多種波段產生共振來判斷道路和橋梁是否完好，尋找建筑體斷裂的具體位置。超聲波被廣泛運用于道路和橋梁的檢測和維修工作當中，工作人員運用超聲波對建筑體進行檢測，判斷結構是否完整，是否有斷裂面和縫隙，從而及時對空隙的路面進行維修，保證交通安全運轉。然而，超聲波檢測技術在具體操作過程中，可能會產生誤差。例如，當管道出現交叉和靠近或者管道中存在水、空氣等對應力波的傳播產生影響的物質時，檢測的結果會有偏差。此外，超聲波檢測技術雖然很快能找到橋體或者路基的縫隙，然而，在其他檢測項目方面如:路基的密實性就不是很有效，還有待進一步優化和發展。

2.2 探地雷達檢測技術

探地雷達檢測技術的應用原理是通過高頻電磁脈沖波或者寬頻帶短脈沖借助發射天線傳導至地下，在向下傳播的過程中，如果碰到不同的電性介質交界面，部分高頻電磁脈沖波或者寬頻帶短脈沖就會被反射回來，被接受天線接收到。探地雷達檢測技術具有耗時少、操作簡便、對人力需求少、受環境影響小以及精確度高等優點。這種檢測技術不僅能夠檢測橋梁和道路的密實性，還能檢測基層的厚度、含水量以及擋土墻的問題，此外，通過利用雷達的特性，還可以檢測道路和橋梁的建筑材質、縫隙、濕度以及建筑體的整體結構。不言而喻，探地雷達檢測技術應用領域廣泛，而且實用性強，是一種高效的檢測技術，然而，正因為其應用的領域很廣，其對相應技術人員的要求也很高。探地雷達檢測技術的分析人員必須具備豐富而長期的實踐經驗，對各種實測數據都了然于心，才能充分發揮這種技術的優勢。另外，探地雷達檢測技術較高的使用成本也是一個制約其使用和發展的因素之一。

2.3 光纖傳感檢測技術

光纖傳感檢測技術的工作原理是通過充分利用某些物理量的敏感特性并將外界物理量轉換成光信號，最終達到測量的目的。國內的光纖傳感檢測技術經過了30 多年來在多個領域的應用，舉得了突破性的發展。光纖傳感檢測技術可以有效地檢測道路和橋梁多個方面的情況包括應變特性、鋼索索力、預應力連續混凝土的內部應力等等。相對傳統的傳感器而言，光纖應變傳感器靈活輕便、樣式齊全，最關鍵的是它不會受到外界環境和被測對象情況的影響，而且能夠承受高壓、腐蝕、易燃易爆等特殊境況，實用性非常強。然而，光纖應變傳感器的市場價格要比一般的傳感器高出很多，這給光纖應變傳感器在道路和橋梁檢測工作中的推廣帶來了很大的阻力。

2.4 圖像技術

圖像技術包括兩大類，一類是紅外成像技術，另一類是激光全息圖像攝影技術。紅外成像技術的工作原理是借助各種材料所具備的不同的導熱性能，道路和橋梁建筑體內部的熱傳導和溫度的分布情況可以用高精度的熱敏傳感器進行檢測和接收，并形成相應的圖像，清晰地呈現道路和橋梁內部的具體情況，分析人員可以通過圖像中出現的數據對建筑體進行分析和判斷。激光全息技術是在使用全息攝影得到圖像的基礎上，對圖像中的數據和走勢進行深入分析，從而計算出相應的力學量。利用圖像技術對道路和橋梁進行檢測具有高精度、直觀性強、檢測全面的優勢。

3 完善道路橋梁無損檢測的對策

3.1 提高道路橋梁無損檢測工作人員的綜合能力和素質

對道路和橋梁進行檢測是一項重大而艱巨的任務，它包括設備檢測、實地檢測以及事后的分析整體等一系列工作，對工作人員的專業技術水平要求很高。隨著國內社會經濟的高速發展，雖然一直很重視道路和橋梁的建造，但是對其檢測和加固的重視度不夠高，相對欠缺，發展也不如建造方面迅速。因此，要想促進道路和橋梁檢測水平的提高，必須先提高該領域工作人員的技術水平和整體素質，不斷強調隊伍建設和擴大，要對工作人員進行定期技術的培訓，推廣新的檢測技術，鼓勵工作人員在實際操作中發現問題并拿出來共同探討，使大家共同進步。此外，倡導道路和橋梁檢測技術的不斷完善和創新，使國內道路和橋梁檢測水平不斷進步。

3.2 充實橋梁和道路檢測的項目內容，加大研究力度

橋梁和道路檢測涉及的面很廣，內容繁雜，包括路基，路面，橋涵和隧道等多種結構。以上的檢測技術主要是針對道路和橋梁的檢測，范圍相對較小，不能適應各種工程的檢測，因此，要加大檢測技術的研究力度，不斷完善現有檢測技術，同時研發出新領域的檢測技術，是檢測更加完善和準確，保證使用的絕對安全，以免造成不可估量的損失和危害。目前，國內使用的各種檢測技術對國外科學技術的依賴程度依舊較高，而采用國外的檢測技術和檢測設備一方面不是依據國內道路和橋梁的具體情況，另一方面受到國外的限制和制約，缺乏發展的動力，我國必須打破這一局面，要充分根據國內橋梁和道路的具體情況來進行深入研究，不僅要注意從原理上掌握檢測技術的精髓，同時還要注重對制作工藝的探討，旨在開發出實用性強，效率高，符合國內道路和橋梁建設的具體情況，控制價格成本，最終使現代科學的檢測技術在國內得到廣泛推廣和運用。

4 道路和橋梁無損檢測技術的發展趨勢

道路和橋梁無損檢測技術只有不斷更新和進步才能不斷適應日益發展的道路和橋梁建筑施工技術。由于道路和橋梁無損檢測技術是一個相對新的領域，該領域的發展還有一個很漫長的過程，問題也是層出不窮，只有朝向一個正確的方向，不斷發現問題和解決問題，才能不斷進步，不斷發展，水平才能不斷提高。就目前來看，國內道路和橋梁無損檢測技術存在的主要問題是。(1)利用遠紅外線成像檢測道路和橋梁的破壞情況。(2)使用定位系統對橋梁的變形情況進行檢測，運用鋼傳感器對橋梁的超載情況進行檢測。(3)運用強迫振動響應法對道路和橋梁的下部分狀況進行探測和評估，利用振動計對斜拉索索力進行測量。(4)利用微波技術來檢測道路和橋梁的縫隙，進而分析和判斷損傷程度，并采取相應措施加以補救。

5 結 語

道路和橋梁的無損檢測技術是包括物理學、材料科學、斷裂力學、機械工程、電子學、計算機技術、信息技術以及人工智能等在內的多種學科的綜合體和結晶，它以先進的科學技術為載體，同時又是科學技術的成果。隨著科學技術的不斷更新和發展，無損檢測技術不斷受到越來越多人和部門的關注和重視。無損檢測技術在監控道路橋梁的建筑質量，檢測道路橋梁的當前使用狀況，保障道路橋梁的使用安全方面做出了不可替代的貢獻，被社會廣大技術人員、企業和國家認同，發揮著越來越重要的作用。

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