橋梁工程無損檢測技術的應用研究

孫圣懿

摘要：近年來，橋梁工程技術隨著科學技術的進步而迅速發展，如今橋梁建設的規模不斷增大，工程造價也愈發增高，人們對于橋梁的正常使用功能、耐久性和安全性也給予了更多關注。傳統的橋梁檢測技術有一定的局限性，檢查不全面，而且會損傷建筑物。而無損檢測技術則具有很強的直觀性，效率高，甚至可以對交通設施內部狀態實施檢測，逐漸得到了推廣普及。

關鍵詞：橋梁工程；無損檢測技術；應用

中圖分類號：U446 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2016）11—245—02

前言

在對控制橋梁工程質量的過程中，必須展開實驗檢測工作，進而保證整個橋梁的質量與安全。由于我國當前微機技術、計算機技術以及自動化技術不斷進步與發展，公路檢測技術也隨之發展，同時得到大幅度提升。在公路檢測技術中發展最為迅速的則是無損檢測技術，其可以在不改變原有橋梁結構的基礎下，真正達到檢測目的。當前我國交通事業正在不斷發展，進而使無損檢測技術在橋梁工程中越來越重要。

1無損檢測技術概念及特征

1.1無損檢測技術的概念

無損檢測技術的主要含義是指在不改變工程質量與結構的前提下，對工程工件特征測量與檢查技術的統稱。并且無損檢測技術有許多不同的方面，其中包含聽聲與敲擊。但上述所說的無損檢測技術不能較為精確地得到問題出現的具體位置，所以還是存在較大局限性。采用無損檢測技術可以控制整個橋梁的質量標準，也不會對工程本身性能產生較大作用。若橋梁工程內存在的缺陷在加工余量之中，就能夠展開修補，或者采用各種工藝進行調整，進而真正得到質量標準。因此采用無損檢測技術不單單可以增強橋梁工程施工效率，還可以減小生產成本，使其達到質量性能標準。

1.2無損檢測技術的特征

無損檢測技術的特征包括簡便、迅速、靈活、結果精確性高、保持橋梁結構與部件不受損壞、不影響橋梁的使用性能、可直接作用于橋梁部件表面或內部、應用范圍廣等，優點較多。

2橋梁工程中無損檢測技術具備的意義

當前我國交通事業不斷進步，尤其是我國基礎設施建設工作逐漸增強，也使橋梁工程在整個交通事業中至關重要。橋梁工程與交通運輸緊密連接在一起，同時橋梁工程質量也與交通安全有著密不可分的關系。橋梁工程擁有大量不同的特征，即施工量大、投資多以及施工時間長。地質條件與施工環境也是影響橋梁工程質量的重要因素。在開始施工以后每個階段產生問題都會對工程質量產生較大作用，并為工程帶來極大的損失，因此增強橋梁工程質量檢測技術對橋梁施工有著至關重要的意義。當前我國橋梁工程建設主要還是由政府監督、檢測技術與社會監理三個過程共同構成，建立成較為完善的保障體系，在該保障體系內，工程檢測技術顯得至關重要，同時工程檢測技術也是整個橋梁工程質量檢測的關鍵。負責工程監理的各個部門與企業都必須配有對應的工程實驗室，進而達到橋梁工程質量檢測的目的，并為工程帶來更多保障。檢測技術是橋梁施工技術中的核心內容，也是竣工驗收與施工控制環節中最為重要的內容。采用對工程內大量材料與工件進行檢測的方式能夠增強施工質量評價的可靠性。為進一步提升橋梁工程質量，還必須嚴格控制技術參數、驗收標準等因素。合理使用無損檢測技術可以保障使用原材料能夠充分使用，并且從新材料、新技術與新工藝的角度來說，也有較大意義的宣傳作用，進而對工程質量做出合適評價。根據許多不同的實踐可以知道，在橋梁工程中若沒有強調檢測帶來的作用，那么施工的質量就不能得到合理保障，并會為施工帶來危險。按照上述所說無損檢測技術在橋梁工程中的意義可以具體分為增強工程經濟性、延長工程壽命、保障施工時間以及增強工程質量等四個方面。

3無損檢測技術在橋梁道路中的應用

3.1探地雷達檢測法

探地雷達檢測法也可以被稱之為GPR，其實質上則是為一種電磁回聲方式。探地雷達檢測法主要是指采用某個固定速度穿透需要檢測的物體表面。聲波將對較短且持續的脈沖不斷傳播，并且對應的接收器能得到來自材料結構與表面的反射信號。不同的信號分別對應不同的介電常數。在一般情況下搜集到的數據都是有效的連續截面，信號連續性、階段與振幅都會被材料材質作用，同時信號連續性的影響因素還包括物體形狀。而這里提到的無線脈沖傳播時間的影響因素則包括掩埋特征與層厚度。GPR相對于其他方法來說較為安全，且普遍都是在其他方法使用前就開始實施，具體作用于加固區與定位管道。

由GPR形成的高頻電磁沖擊脈可以采用天線進行傳播。傳播電磁波中的某一部分將在界面變化的地方產生折射與反射，所以界面發生改變的地方對應介電常數也會有較大變化。當介電常數方法變化時，接收器會將其記錄并保存。若這里使用的接收天線采用的是單聲道操作，那么接收天線與發射天線將在相同外殼之中。集合系統只對表面進行掃描，進而明確反射信號對應的雷達追蹤。不同類型的天線頻率范圍都在100MHz至1500MHz內，且普遍都使用在調查材料現狀與結構形式中。

GPR法最大的優點是能有效地描繪出剝離與空洞程度，與其他方法對比來說，速度更快，設計范圍更廣。GPR法在使用過程中的安全性可以得到有效保障，特別是在檢測大量通道環境較為惡劣的結構過程中。GPR法能夠較為明確地知道金屬管道所處的位置，同時也是混凝土橋梁結構檢測的核心使用方法。

3.2回聲波檢測法

NDT檢測法運用于公路橋梁建設方面，可以實現構建結構、質量等多方面的安全性，并將結構中具備損傷性的內容實施標志，譬如實際污染程度、橋梁氯腐蝕程度等指標，此外還能夠實現聲發射，將橋梁中的裂紋及摩擦力過大的地方檢測出來，并對最終的結構評估實施輔助。運用回聲波檢測法時，由于其不具備放射性及X射線相關的射線的危險性，在安全性上得到了一定的保障。在實際運用過程中，將金屬與塑料管之間的空洞檢測出來，譬如其出現的時間、深度、厚度等多項指標。檢測過程的風險性非常低，僅僅只需要對一面檢測即可。不過其有一個缺點，就是只能將空洞的大小檢測出來，同時所測量內容的最小值都會比空洞的實際直徑大。此外，由于管道自身原因影響，致使檢測時不能從背面實施。當空洞被水淹沒之后，檢測就會受到影響，甚至是完全無法檢測出相應的內容。較沖擊雷達而言，該方式在速度方面達不到其標準，但是實際管道尺寸可以幫助其對檢測結果進行說明。

3.3射線探傷法

射線探傷法的具體操作流程是將底片放在混凝土構件后方，采用對敏感底片發射不同射線的方式可以形成擁有空洞的圖。該方法主要的作用是明確鋼筋斷裂的具體位置與對應的空洞程度，較多情況下可以測試橋梁交通具體情況。在相對理想的環境中，得到的圖片較為精確，采用該方法需要的工作人員更少。但該方法必須獲取大量具有能量的探射源并隨時得到對應圖像，進而會增大成本，并且需要更加嚴格的安全防范措施。在普通情況下使用射線探傷法得到的圖案較為清晰，若使用的截面厚，那么就不適合展開圖片解釋。通過放射源向外射出的伽馬射線最大的穿透程度是400mm的鉆以及150mm的銥，同時在操作過程中一定要保證可以機械化的存在于已經有保護套的安全盒子內部。X射線源的特性相對于伽馬射線來說更強，可以穿透1500mm，同時還可以自動關閉，這為操作安全提供了重要保障。若整個環境處于理想情況，那么射線探傷法就可以得到大量較為清晰的圖片作為解釋，這也可以說明射線探傷法適用性強于其他方法。

4結束語

總而言之，橋梁無損檢測技術融合了人工智能、信息技術、計算機技術、電子學、機械工程、斷裂力學、材料科學、物理學等多種學科的知識與技術。在科學技術逐漸發展的背景下，越來越多的部門開始關注無損檢測技術，將其應用于橋梁工程的維護與養護工作中，除了可以掌握橋梁的使用情況，保障橋梁質量與使用安全性，還能使橋梁的使用壽命得到有效延長。