道路橋梁試驗檢測技術的應用探究

盧家偉 （安徽省建筑工程第二檢測監督站，安徽 合肥 230001）

1 需要進行檢測的道路橋梁

因為道路橋梁在生活中占據著非常重要的作用，所以應該對橋梁定期進行維護及檢測，橋梁需要進行檢測的原因有很多，但是需要進行檢測的橋梁有一大部分都是舊橋，舊橋的管理因為資料的缺乏所以相對于新橋來說就更加困難，主要分為以下幾種：第一，橋梁缺少施工資料與設計資料；第二，橋梁施工質量不理想，設計要求沒有保證；第三，在道路橋梁經過運營后發現橋梁具有較大的安全隱患；第四，承載能力達不到要求或者有待提高的橋梁；第五，設計特殊載荷車輛超過原來的設計標準的橋梁；第六，因為某些特殊需要或者原因需要進行檢測的橋梁。這些橋梁需要的不僅僅是突擊性的檢查，而是長期定期的進行檢測。

2 道路橋梁檢測技術

2.1 超聲波檢測技術

對于道路橋梁的檢測來說，超聲波探測法是一種較為有效的方法，其主要原理是利用聲波轉換器和超聲波檢測儀發射超聲脈沖，對超聲脈沖的速度、主頻率以及波幅等主要參數進行分析，借助參數變化的分析對道路橋梁是否出現問題進行判斷。

2.2 地質雷達監測技術

地質雷達技術其主要優點是精度高、直觀、經濟、無損檢測以及快速，又稱探測雷達技術。主要原理是借助地質雷達發射高頻率電磁波，通過電磁波在物體內部的反射來對內部的構造進行分析。地質雷達由于其顯著優點，廣泛的應用于地基工程、工程地、道路橋梁以及文物考古等領域，探測經度很高。

主要工作環節為：

①作業人員通過設備對控制單元作出指令；

②控制單元進行指令的接受，接收完成后發射信號給接收天線與發射天線；

③信號傳遞到發射天線后，發射天線發射電磁波給地面；

④當電磁波遇到不均勻介質時，會因為界面與目標電性不同而反射，接收天線對反射后的電磁波進行接受，將數據傳遞給控制單元，控制單元回饋的數據還在設備中顯示出相應的圖像；

⑤分析處理圖像，對物體的內部情況進行分析判斷。

2.3 聲發射法檢測技術

構成道路橋梁的材料內部結構不盡相同，性質也存在差異，應力分布可能會由于應力在局部進行集中而分布不穩，材料在自身產生斷裂、塑性形變以及裂縫時會進行應力的釋放，應力波向四周進行擴散，這一過程稱為聲發射。

荷載在對道路橋梁作用時，道路橋梁內部的混凝土結構會發生變形，變形的程度如果超出設計范圍，裂紋就會產生，釋放能量波。道路橋梁借助聲發射法進行缺陷檢測時，在需要檢測的部位放置聲發射器，在道路橋梁不同的位置會接受到聲波，缺陷的位置就可以借助聲波時間差來確定。聲波發射法具有快速準確的優點。在缺陷位置經過確定以后，還可以分析出裂紋的開裂速度以及種類等。但是聲發射法會因為周圍噪聲而產生精度損失，另外，因為聲發射法的特殊原理，所以可以對橋梁進行持續的動態監測。

2.4 沖擊回波法檢測技術

沖擊回波法檢測技術的主要原理是對被檢測物體表面借助機械沖擊器發射應力脈沖波，物體內部存在缺陷時，內部缺陷遇到壓縮波能夠對沖擊波進行反射，當沖擊器選擇無誤且波速固定時，缺陷的位置的檢測就可以準確無誤，沒有缺陷時也能夠對物體進行厚度的測量。

單面反射測試技術是沖擊回波檢測技術常用的技術，對道路橋梁一點進行檢測以后就可以判斷此處是否存在缺陷，具有快捷、方便以及測量結果簡單明了的特點。沖擊回波檢測技術常用來對道路橋梁混凝土測定缺陷的工作。同時，沖擊回波檢測技術檢測雖然簡單，但是還屬于單點測量，所以檢測的結果可能存在不夠全面的缺陷，因此沖擊回波檢測技術在道路橋梁缺陷檢測中的應用較少。

2.5 紅外熱像檢測技術

紅外線熱像檢測技術的主要原理是對物體發出的紅外線能量進行檢測，主要利用紅外像熱像探測儀進行檢測，對物體表面的溫度進行分析，對物體材料以及內部結構中產生的缺陷進行直觀的顯示。紅外熱像檢測技術屬于非接觸性無損檢測技術。紅外熱像技術的優點很多：第一，紅外熱像技術探測焦距范圍由20cm到無窮遠，所以可以進行大范圍、非接觸性的無損檢測；第二，紅外熱像技術施工條件簡單，只要道路橋梁的溫度在零度以上，就會產生紅外線，所以紅外熱像探測儀可以適應零度以上的工作條件；第三，紅外熱像檢測儀的檢測精度可以達到0.1℃，檢測精度很高；第四，紅外熱像檢測技術具有靈活的檢測模式，攝像速度變化范圍在1～30幀，所以可以滿足動態監測與靜態檢測的需要。

3 道路橋梁檢測技術的發展趨勢

道路橋梁檢測技術迄今為止可以分為3個發展階段。首先是依靠領域專家的專業經驗以及感官判斷的經驗式檢測，這種檢測方法檢測精度不夠，也只能簡陋的對監測信息進行分析；然后是借助信號處理與建模處理，利用傳感器技術與動態檢測技術對道路橋梁進行檢測，廣泛的應用于工程中；最后是借助智能檢測技術，以知識處理為基礎，融合數據處理、信號處理，是現在檢測道路橋梁的主流技術。

對道路橋梁檢測技術分析，未來檢測大型道路橋梁的技術發展方向可能有多種。一是將實時監測系統與現代網絡技術進行結合，建立共享信息網絡。二是研究能夠適用于交通荷載與風荷載的數據采集系統，預計可能以無線通信技術為主。三是在路橋檢測系統中融入測量系統、識別系統以及數據處理系統，對道路橋梁內部缺陷進行全自動的檢測以及反饋，實現損傷自動識別的目的。四是在工程的施工與運營環節收集數據建立數據庫，對工程數據進行采集匯總，最后建立專家系統。

4 橋梁工程技術的創新研究

科技的日益發展推動著領域技術的不斷創新，橋梁工程也有了很多的研究與創新。

4.1 采集系統的開發

數據系統的迅速開發對于數據采集以及道路橋梁檢測工程是很有意義的，整理方式主要是無線通信，有了數據采集系統，才能夠及時的將數據運用到工程的實際操作中。為了更加準確快速地采集有關數據，還研發了最優傳感器測試技術，對于交通荷載與風載荷問題有了較好的解決方式。

4.2 創傷識別系統

對檢測技術進行創新，加入自動識別創傷的系統，對于系統的使用者檢測工作的進行更加準確快速以及防止出現遺漏現象有著很重要的意義。

4.3 現代網絡技術的發揮

在道路橋梁工程檢測技術中加入各種現代科技的網絡技術，可以對道路橋梁檢測技術有著很好的推動作用，同時對于網絡技術的傳播與發展也有著良好的作用，網絡技術能夠將道路橋梁檢測技術的各種優點進行放大，借助網絡技術實現資源共享。

4.4 建立完整數據資料庫

數據庫的建立與完善對于所有的工程來說都有著很重要的意義，其內容涵蓋了從設計到運營的所有數據，對于后期技術人員對道路橋梁的檢測工作可以起到良好的促進作用，保證檢測工作的效率與準確性。

5 結語

道路橋梁檢測需要多學科配合，是一個完整的系統，為了達到檢測的最優結果，各環節都應該認真細致。另外，學科交叉的現象越來越多，尤其是在橋梁無損檢測技術中越來越多的應用最新的高科技研究成果，道路橋梁檢測技術必將日益完善。

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