淺談公路橋梁施工檢測(cè)技術(shù)

馬曉莉

青海第六路橋建設(shè)有限公司

淺談公路橋梁施工檢測(cè)技術(shù)

馬曉莉

青海第六路橋建設(shè)有限公司

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，推動(dòng)了交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，公路橋梁工程隨之不斷增多。同時(shí)伴隨著我國公路橋梁事業(yè)的不斷發(fā)展，一些橋梁逐漸進(jìn)入到養(yǎng)護(hù)維修階段。因此，就需要公路橋梁施工檢測(cè)技術(shù)，而公路橋梁檢測(cè)是一項(xiàng)復(fù)雜而巨大的工程，為了保證公路橋梁的質(zhì)量，不僅需要專業(yè)人員的細(xì)致工作，還要有先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)為支撐。本文就我國公路橋梁施工檢測(cè)存在的問題進(jìn)行分析，同時(shí)也對(duì)公路橋梁施工檢測(cè)技術(shù)做了闡述。

公路橋梁；檢測(cè)技術(shù)；問題

1　公路橋梁施工檢測(cè)的概述

當(dāng)前，對(duì)已經(jīng)建成的公路橋梁進(jìn)行檢測(cè)的原因有很多，需要被檢測(cè)的橋梁也有很多不同類型。總體上講，大部分被檢測(cè)橋梁多為舊橋，由于舊橋難以滿足新的要求，故而需要對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)，以便保障橋梁的安全使用。此外，還有一些正在修建中的橋梁也是檢測(cè)的主要對(duì)象，這些橋梁往往使用了大量的新工藝和新材料，建筑規(guī)模比較宏大，因此，也需要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。

公路橋梁產(chǎn)品檢驗(yàn)不同其他生產(chǎn)產(chǎn)品檢驗(yàn)，例如汽車、船舶、機(jī)械設(shè)備等批量產(chǎn)品可以通過破壞性原型試驗(yàn)來檢驗(yàn)產(chǎn)品的質(zhì)量，判斷其是否滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，但是公路橋梁結(jié)構(gòu)屬于單件生產(chǎn)，無法運(yùn)用破壞性原型實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行品質(zhì)檢驗(yàn)。再者，運(yùn)用目檢方法的檢驗(yàn)結(jié)果存在較大的主觀性，缺乏對(duì)公路橋梁整體品質(zhì)的客觀定量判斷，致使工程施工中和完工后存在的質(zhì)量隱患得不到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。目前，對(duì)公路橋梁質(zhì)量檢測(cè)尚未形成一種科學(xué)、系統(tǒng)的量化檢驗(yàn)方法，在這種情況下，不僅有可能增加公路橋梁使用后的維修保養(yǎng)成本，甚至有可能發(fā)生橋毀人亡的事故。因此，加快對(duì)公路橋梁施工檢測(cè)技術(shù)的理論研究和實(shí)踐應(yīng)用突顯其必要性和重要性，尤其對(duì)于非破壞性檢驗(yàn)技術(shù)而言，因其具備的多種優(yōu)勢(shì)逐步受到了公路橋梁施工檢測(cè)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。

2　我國公路橋梁施工檢測(cè)存在的主要問題

就公路橋梁表面缺陷檢測(cè)而言，目前仍以人工目檢方式作為主要手段進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估。尤其對(duì)于混凝土公路橋梁來講，檢驗(yàn)和評(píng)估表面裂縫是重要的檢測(cè)項(xiàng)目之一。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)證實(shí)，裂縫是造成公路橋梁損壞的首要原因，其次是剝落、坑洼等質(zhì)量問題引起的橋梁損壞。當(dāng)公路橋梁出現(xiàn)使用缺陷后，要及時(shí)進(jìn)行檢查和觀測(cè)，在掌握缺陷特征的基礎(chǔ)上，分析造成缺陷的原因及其危害后果，根據(jù)缺陷的性質(zhì)確定修補(bǔ)方案，確保修補(bǔ)方案的可操作性。雖然近些年國內(nèi)外的一些專家學(xué)者在對(duì)路橋檢測(cè)的研究中取得了一些成果，但是這些成果在實(shí)際檢測(cè)中的應(yīng)用卻僅限于初步，想要普及推廣仍需一定的時(shí)間，特別是一些檢測(cè)方法在應(yīng)用中難度較大，如光導(dǎo)纖維植入式檢測(cè)法，這種檢測(cè)方法需要將具有檢測(cè)功能的光導(dǎo)纖維植入到路橋上，然后通過光纖的變形情況來判斷橋梁的損傷狀況。但是由于這種檢測(cè)方法的成本較高，并且施工也比較困難，目前仍未普及推廣使用。再如利用雷達(dá)和聲波等掃描分析對(duì)路橋進(jìn)行檢測(cè)，這種方法目前尚不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且成本相對(duì)較高，需要專業(yè)人員操作，這些影響了推廣使用。

3　公路橋梁施工檢測(cè)技術(shù)

為了進(jìn)一步滿足公路運(yùn)輸載重量迅猛發(fā)展的需要，保證公路橋梁可以安全地為公路運(yùn)輸服務(wù)，我們必須對(duì)橋梁工程的各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量問題進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)與鑒定，而相關(guān)的公路橋梁檢測(cè)技術(shù)也是值得我們討論研究的。在此就主要4種公路橋梁施工檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)探討。

3.1無線電施工檢測(cè)技術(shù)

目前無線電施工檢測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用于施工檢測(cè)鋼橋（鋼梁）的疲勞損傷情況和礦山地壓施工檢測(cè)等。應(yīng)用于施工檢測(cè)鋼橋（鋼梁）的疲勞損傷情況設(shè)備其原理是反復(fù)的周期性的疲勞荷載可以導(dǎo)致鋼橋結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）出現(xiàn)裂縫。而這些裂縫以很細(xì)微的程度在擴(kuò)大，裂縫的擴(kuò)大在（結(jié)構(gòu)）構(gòu)件表面（層）會(huì)伴隨著能量的釋放，從而產(chǎn)生出應(yīng)力波。無線電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以定量的確定應(yīng)力波及其準(zhǔn)確位置。而基于礦山地壓施工檢測(cè)的應(yīng)用技術(shù)也稱為聲發(fā)射施工檢測(cè)技術(shù)。其原理是當(dāng)聲波在材料內(nèi)部傳播縱波的速度和方向?yàn)橐阎獣r(shí)，根據(jù)縱波接觸各個(gè)傳感器的時(shí)差可判斷材料內(nèi)部的缺陷位置。通過該技術(shù)，可獲得各類材料內(nèi)部裂紋分布及發(fā)展情況，進(jìn)而研究橋梁技術(shù)狀況，判明其使用壽命。

3.2雷達(dá)與紅外熱象儀施工檢測(cè)技術(shù)

所謂的雷達(dá)與紅外熱象儀施工檢測(cè)技術(shù)就是使用雷達(dá)、紅外熱象儀、激光光學(xué)、超聲波和其它一些新的技術(shù)手段可在一天之內(nèi)就能準(zhǔn)確地測(cè)量成百上千公里路面或幾十座橋的橋面。紅外熱像儀采用紅外攝像機(jī)對(duì)橋面進(jìn)行拍攝，進(jìn)而獲取橋面的溫度圖。溫度圖能夠顯示橋梁在陽光下混凝土的開裂部位與橋面“熱點(diǎn)”的對(duì)應(yīng)關(guān)系。“熱點(diǎn)”的出現(xiàn)是由于混凝土中的空腔比較薄，又充滿了空氣，能夠起到絕熱體的作用，使空腔上混凝土的溫度上升得比較快。雷達(dá)是通過電磁脈沖造成的電磁波被混凝土內(nèi)的結(jié)構(gòu)反射以后產(chǎn)生的回波來確定路面及橋面的實(shí)際情況的。雷達(dá)接收到的回波能夠產(chǎn)生交替變化的波形，這些波形能夠真實(shí)準(zhǔn)確地反映混凝土出現(xiàn)的裂縫及其他病害的情況，但需要專業(yè)人士來對(duì)回波進(jìn)行解讀。實(shí)際工作中，將雷達(dá)這種技術(shù)手段用來檢測(cè)混凝土凍融崩裂情況和含水量情況是比較便利的，同時(shí)結(jié)合紅外熱像儀在比較干燥的情況下對(duì)混凝土的裂縫進(jìn)行檢測(cè)，這兩種方法的交替使用可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)公路及橋梁大部分病害的檢測(cè)。

3.3自感應(yīng)施工檢測(cè)技術(shù)

感應(yīng)施工檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用更為廣泛，為橋梁各類物理量施工檢測(cè)而開發(fā)的傳感器多種多樣。如用于測(cè)量、定位橋梁中鋼筋斷裂產(chǎn)生的應(yīng)力波的加速計(jì)。為測(cè)量混凝土氯離子含量、鋼筋銹蝕、混凝土的導(dǎo)電率的各類小型的可埋置于梁體內(nèi)部的感應(yīng)裝置。為測(cè)量橋梁翼墻位移的位移傳感器。該類設(shè)備普遍造價(jià)低廉，結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，可大規(guī)模適用于各類新建或在役橋。

3.4光纖傳感器技術(shù)

光纖傳感器目前在世界范圍內(nèi)，被廣泛應(yīng)用于測(cè)量溫度、壓力、振動(dòng)、位移、電場(chǎng)、電流、電壓、磁場(chǎng)、水聲、液位、流量以及輻射等物理量，超過100種。光纖傳感技術(shù)的工作原理是當(dāng)光線受到拉壓時(shí)，使應(yīng)變發(fā)生位置處的布里淵散射光產(chǎn)生相應(yīng)的改變，并通過設(shè)備測(cè)量采集光纖溫度及布里淵頻移，獲取橋梁變形情況。利用“光損”檢測(cè)公路橋梁變形的大小，其精確度可達(dá)±0.02毫米； 利用光脈沖反射傳輸時(shí)間確定橋梁變形位置，其誤差僅為±0.75米。將以上兩種檢測(cè)手段結(jié)合使用，便可獲取公路橋梁整個(gè)長度內(nèi)的變形量及其分布狀況。光纖傳感器可埋置于公路橋梁施工期間，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)施工的自動(dòng)化長期監(jiān)控。

總之，我國早期建設(shè)的大部分橋梁都已進(jìn)入了病害的集中爆發(fā)時(shí)期，而公路橋梁施工檢測(cè)又是一項(xiàng)較為系統(tǒng)且復(fù)雜的工作，加上我國橋梁檢測(cè)技術(shù)和水平還存在著一定的缺陷和不完善性，所以橋檢工作量難以滿足待檢橋梁的檢測(cè)需求。因此，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的檢測(cè)要對(duì)于相關(guān)的檢測(cè)理論進(jìn)行不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新，并且要對(duì)橋梁檢測(cè)方法不斷完善，使得橋梁檢測(cè)模型試驗(yàn)結(jié)果能夠與橋梁實(shí)際情況相吻合。只有這樣，才能進(jìn)一步確保路橋工程的整體質(zhì)量，進(jìn)而發(fā)揮出其應(yīng)有的價(jià)值和作用。

［1］郭雄飛，李月朋.公路橋梁施工檢測(cè)技術(shù)研究［J］.科技與企業(yè)，2012，24：183.

［2］劉國珍，郭艷紅，郭魯.淺談公路橋梁施工及養(yǎng)護(hù)的管理［J］.科技致富向?qū)В?010，18：225+250.