探析橋梁無損檢測及檢測信息集成分析技術及其重要性

王濤濤 劉軍

[摘 要] 橋梁建設作為國家經濟發展的一種體現一直被重視著，而隨著國家日新月異的發展，要求橋梁建設的數量與速度也大大增多，因此為了追趕橋梁建設工期，對于橋梁的建設質量就存在一定的隱患，而在建成通車后如何在不影響正常使用的情況下進行檢測就成了相關部門考慮的問題。

[關鍵詞] 橋梁建筑；無損檢測；信息集成

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 01. 049

[中圖分類號] U446 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）01- 0085- 02

0 引 言

人們對橋梁的無損檢測意識的形成開始于20世紀50年代，但早期的檢測技術由于技術問題一直受到一定的限制，無法高效全面精準的檢測出橋梁存在的問題，但隨著時代的發展，近年來一批具有代表性的檢測手段和方法大大加強了橋梁無損檢測的精準度也快速促進了橋梁無損檢測的發展步伐。

1 橋梁無損檢測技術

為了進行橋梁無損檢測，人們從早期受到技術限制到現今科學技術成熟為止研發出了多種內部無損檢測的方法，包括早期的表觀檢測技術、著色探傷技術、聲發射技術、電位差技術、超聲脈沖技術、探底雷達技術、沖擊回波技術、紅外熱像技術、透析成像技術和現今的GPS技術、光纖傳感技術、信息融合技術、智能傳感器技術等都代表著各時代檢測人員對橋梁檢測做出的努力，其中，早期的檢測方式有表觀檢測技術與著色探傷技術為代表的表象觀察，即對橋梁表面出現的裂紋和裂縫進行調查或摻入一定的染色劑，通過對橋梁結構表面的脫落，缺損等情況和染色劑滲出的紋路不同做出分析，從而直觀的檢測出橋梁的缺損情況，這兩種方法都能夠簡單直觀的檢測出橋梁的缺損情況且經濟實惠，但同時也需要大量的時間，而且由于是表面觀察或在橋梁結構較淺的位置檢測，對于檢測結果的準確性有一定的局限性，進而又出現了電位差技術等應用電化學性等物質進行測量的技術，即對橋梁表面預先進行處理，運用各材料的電化學性對橋梁進行的檢測，這種檢測方式主要應用在對橋梁內部鋼筋支架銹蝕情況的檢測，能夠有效的得出橋梁內部鋼筋材料的磨損情況，但由于檢測效率低，需要對橋梁表面進行預處理而且只能針對橋梁表面存在裂縫的情況下進行，無法對橋梁進一步的進行細致檢測。而后，又出現了運用聲波技術為主的檢測技術，包括聲發射技術、超聲脈沖技術、沖擊回波技術等，這些技術大都運用聲波在各介質中傳播的規律不同而分析出橋梁內部的磨損情況，其中，聲發射技術通過檢測彈性波的不同，發現彈性波發生部分的缺陷和潛在的磨損，但由于是使用聲信號在結構內部裂縫產生的塑性形變進行檢測，會產生很大的噪聲，對檢測周邊環境有很大的影響，而且對聲音的捕捉不能保證絕對的準確，無法確保檢測的準確性，但這種技術經濟實惠而且可以快速進行動態檢測也是它的優點，而超聲脈沖檢測是借助超聲波在結構內部傳播時遇到裂縫而發生的反射與擴散和脈沖能量的衰減等情況對混凝土橋梁的結構強度與內部缺陷進行有效的判斷和檢測，而且可以進行重復的動態測量，但由于檢測技術不完善，對檢測技術就有一定的要求，需要檢測人員具有一定的相應知識。沖擊回波技術從實際技術來說不算聲波檢測，但和聲波檢測的原則基本一致，也是通過沖擊回波在結構中不同介質傳播所具有的不同情況進行分析檢測出結構內部的缺陷和裂縫深度，同樣的這種技術成本也較低，經濟性強，而且不受鋼筋金屬材料的影響，但由于對沖擊回波的捕捉能力不完善，需要重復多次測量，檢測結果精度低。隨著科技的發展，對于橋梁檢測也從最開始的人、人與小設備等檢測方式發展到采用大設備檢測的方法，包括探地雷達技術、紅外熱像技術、透析成像技術等方法，這些方法都提高了對橋梁內部缺損檢測的精度，而且由于是大設備，可以對橋梁大面積進行檢測，大大加快了檢測速度，但有利就有弊，由于是采用大設備，對檢測場地就有一定的要求，而且也受到橋梁內部不同結構構件的影響，包括，探地雷達技術容易受到鋼筋結構的屏蔽，紅外熱像技術易受周圍環境和橋梁探測深度的影響，透析成像技術在使用時需要對周圍環境進行射線防護的情況等。

以上幾種早期檢測技術都或多或少存在著缺陷，但這些技術都標準著在橋梁無損檢測的進步，而隨著近現代科技的飛躍發展，促成了更加高科技的檢測方法技術，包括GPS技術、光纖傳感技術、信息融合技術、智能傳感器技術等在幫助檢測橋梁無損的同時加大了檢測的精確度。GPS技術即全球定位技術，是通過衛星對檢測目標點進行檢測，雖然檢測成本較高，但能夠快速全面精確的對橋梁進行系統的檢測，而光纖傳感技術更是能從細微的裂紋中準確獲取橋梁內部不同結構的磨損程度，但由于檢測部分過于細微，對被檢測地點周圍的環境有一定的要求，智能傳感器技術是最能體現現代化檢測方式的技術，即使用智能傳感器對被檢測橋梁進行智能信息化檢測，將檢測結果整合傳出，通過信息融合技術，將在不同結構中獲取的周期性信息進行匯總和合理分析，從而準確的獲取橋梁內部信息，這些都代表著近年來橋梁檢測技術的飛速發展，相信，將來將會研發出更見精確，系統，高效的檢測方式。

2 信息集成分析技術

隨著檢測技術的不斷發展，各種檢測技術層出不窮，而在眾多信息中如何篩選出正確的信息進而加大檢測的準確性就存在著巨大的挑戰，而信息集成分析技術就孕育而生，信息集成分析技術包括對信息的集成技術和信息的分析技術兩大方面，其中，將在橋梁檢測時通過各種內部無損檢測技術得出檢測結構進行整合與分類就是前者的主要任務，而將整理出的檢測結果合理挑選，取其精華去其糟粕，從而得出最精準的檢測結果即后者的目的，兩者合二為一即構成了現今的信息集成分析技術，在各領域中，這種技術都得到了充分的應用，由于其準確性和時效性，在發展迅速的橋梁建設中也具有著重要地位。

3 橋梁檢測與信息集成分析的重要性

對于橋梁無損檢測，現今已經有各種方法，但由于不同的檢測方法原理不同，應用技術也不同，雖然檢測結果大致相同但也存在著一定的誤差，而在橋梁通車以后無數次的行車與使用過程中，隨著時間的推移，一點點細微的誤差都有可能無限的被擴大，如果沒有及時的改正，既有肯能造成重大的安全事故，嚴重影響國家安定和人民的生命財產安全，因此，加大對橋梁無損檢測，將檢測結構通過信息集成分析進行合理系統的整合的出準確的檢測結果，從源頭修復橋梁內部缺損，是最有效的長期發展方式，也是橋梁檢測人員一直持之以恒堅持努力的目標。

4 結 語

橋梁建設作為國家基礎設施建設中不可或缺的一環已經成為國家發展，經濟建設等綜合國力的重要體現，從最開始的石橋、小型拱橋，到現今的懸索橋、梁式橋、鋼架橋、斜拉橋和引人為傲的大跨度橋梁，中國一直引領者橋梁建設，而在建設過程中進行高效的橋梁無損檢測同樣象征著國家技術的完善與進步，符合國家持續發展的治國策略，相信，在未來一定會研發出更加專業精準的檢測方法。

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