道路橋梁檢測中無損檢測技術的應用分析

周榮剛

【摘?要】通過借助無損檢測技術，能夠有效解決道路橋梁檢測工作中存在的問題。對此，本文主要針對道路橋梁檢測工作中，無損檢測技術的應用展開分析，僅供參考。

【關鍵詞】道路橋梁工程;檢測工作;無損檢測技術

1 引言

道路橋梁檢測過程中，通過及時的找出橋梁施工中存在的問題，可以解決施工質量問題。對此，本文主要論述道路橋梁檢測工作中，無損檢測技術的應用。

2 無損檢測技術在道路橋梁檢測中的應用優勢

2.1 無破壞性優勢

首先，具有無破壞性的優點。在實際施工過程中，借助現代的科學技術，采取最為簡單的檢測方法，就能夠得到精準的檢測成果，實現精準檢測。道路橋梁工程的建設由于技術要求高、工序繁雜、原料來源不一致、管控不到位、操作人員技術熟練程度等原因的內容繁多，質量問題層出不窮，這使得施工的難度大大提升，為相關管理者帶來的挑戰。為了確保項目整體的質量，保證項目完工后可以投入正常應用，必須采取質量檢測手段，避免道路橋梁在施工過程中存在質量隱患，這一點十分關鍵。無損檢測技術的應用優勢眾多，能夠減少后續對工程整體結構所造成的破壞，進一步提升了道路橋梁工程整體的穩固性。因此，應用無損檢測對道路橋梁施工建設的關鍵部位進行質量監測，十分必要。而且，應用無損檢測技術，由于此項技術在實際操作過程中具有一定的自動化優勢，無需安排過多的人員與設備，就可以展開作業。通過對工程的關鍵部位進行系統檢測與分析，最終得到相關的工程數據。通過在計算機上進行對比，就能夠判斷此時道路橋梁工程建設的質量情況。對于企業而言，可以減少一些人工成本的支出。

2.2 技術體系健全

無損檢測技術在道路橋梁領域中的應用，經過多年來的探索，已經形成了較為健全的技術體系。在應用時，只需要根據項目特點，對檢測的技術進行選擇，按照已經成型的技術體系對其進行操作和管理。相較于一些傳統的道路橋梁施工檢測方法而言，此種檢測技術在一些大中型工程建設中應用非常成熟了。而且，檢測的速度更快、精準度更高，相較于傳統的檢測技術來說，更為專業，同時也更加適應當前關于道路橋梁檢測工作的實際要求。當前，隨著我國道路橋梁工程建設數量的增加，檢測技術研究人員開始在無損檢測技術中引進了現代化的信息技術，從而使得無損檢測技術的應用更具信息化、智能化。總的來說，無損檢測技術的應用，能夠簡單、快速的完成檢測工作，基本上不會存在疏漏問題。從整體上說，無損檢測技術的應用流程以及技術手段已經十分完備，無需特別的展開研究，就可以加以應用。從開始檢測前一直到檢測完成后，都能夠有效的遵守檢測內容，最大限度的保證了道路橋梁檢測過程中可能出現的問題。而且，無損檢測技術的施行方案具有多樣化、多元化的特點。無損檢測技術內容并不單一，其中涵蓋了專業的檢測技術方案，根據不同工程的實際情況，合理的對其進行選擇。若在檢測應用中發現相關問題，還可以對檢測方案進行進一步的深化，或者可以結合其他技術予以應用。

3 道路橋梁檢測中無損檢測技術的應用

3.1 光纖傳感檢測技術

道路橋梁檢測工作中，無損檢測技術中的光纖傳感檢測技術，能夠有效的提升道路橋梁的檢測質量。一般來說，隨著社會的發展，交通運輸的壓力也在增大。因此，在此態勢下，道路橋梁項目的建設面臨著諸多難題。在實際施工建設中，如果只依靠超聲波檢測技術對其進行檢測，可能無法達到實際的要求。因此，光線傳感檢測技術應運而生。此項技術在實際應用中，主要借助光線傳感器，能夠對光纖的傳出和接收進行控制，從而得到相應的物理信息。通過將此類物理量進行分析和處理，能夠最終得到道路橋梁工程的施工建設情況。在實際檢測工作中，通過應用光纖傳感檢測技術，借助相應的物理量知識以及現代技術，對信號進行轉換，可以實現信號的搜集工作，最終實現檢測的準確性。但由于我國針對光纖傳感檢測技術的研究還存在一定的上升空間，因此在實際應用過程中，還需要充分考慮到檢測的具體要求。根據道路橋梁工程建設的實際情況，切實保證光纖傳感技術系統的安全性，更好的提升道路橋梁檢測的整體質量。

3.2 超聲波檢測技術

超聲波檢測技術相對于光纖傳感檢測技術的應用要完備得多。而且，超聲波檢測技術在道路橋梁工程檢測中的應用具有技術方面的合理性。超聲波檢測技術作為無損檢測技術中的關鍵技術，在實際應用過程中，借助超聲波的穿透原理，無需對橋梁整體結構進行破壞，通過對結構物空隙進行檢測，借助超聲波所具有的瞬間應力波效應，能夠在道路橋梁工程檢測中取得良好的成果。

超聲波透射法檢測樁身結構完整性是目前較為成熟的一種方法，其基本原理：由超聲波沖發射源在混凝土內激發高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統記錄該脈沖波在混凝土內傳播過程中表現的波動特征;當混凝土內存在不連續或破損界面時，缺陷面形成波阻抗界面，波到達該界面時，產生波的透射和反射，使接收的透射能量明顯降低;當混凝土內存在松散、蜂窩、孔洞等嚴重缺陷時，將產生波的散射和繞射;根據波的初至到達時間和波的能量衰減特征、頻率變化及波形畸變程度等特性，可以獲得測區范圍內混凝土的密實度參數。

在基樁施工前，根據樁直徑的大小預埋一定數量的聲測管，作為換能器的通道。測試時每兩根聲測管為一組，經過水的耦合，超聲脈沖信號從一根聲測管中的換能器發射出去，在另一根聲測管中的聲測管接收信號，超聲儀測定有關參數并采集記錄儲存。換能器由樁底同時往上依次檢測，遍及各個截面。測試記錄不同側面、不同高度上的超聲波動特征，經過處理分析就判別測區混凝土的參考強度和參考強度和內部存在缺陷的性質、大小及空間位置。

3.3 低應變應力波檢測技術

反射波法是以一維波動理論為基礎，應用應力波特征法來檢驗樁身質量。該法在樁頂產生一脈沖波，此入射波向下傳播，到達樁底處發生反射，再向上傳播返回樁頂。用力錘對樁頂作瞬態激振，以產生脈沖應力波，并由設置在樁頂的加速度傳感器接收入射波和反射波信號，該信號經電荷放大器放大后，送樁基分析系統處理。脈沖波在傳播時，在聲阻抗變化處也會反射波并傳回樁頂。根據反向波的時差、相位和幅值即可診斷樁的缺陷位置、類型和程度。現場數據采集結束后，回到試驗室要進行室內的數據分析。以鉆孔灌注樁為例。

3.3.1完整樁

完整樁的波形曲線的特征為：波形規則，波列清晰，樁底反射明顯，晚于讀取反射波到達時間。如圖1所示波形所示

3.3.2縮頸樁

縮頸處截面積變小，波阻抗減小、應力波遇到縮頸會產生與入射波相同的反射，波形比較規則，波形一般正常，由于阻抗減少不大，一般能看見樁底反射，若縮頸部位較淺、還會出現幾次反射，但若縮頸程度不大較嚴重，則難以看到樁底反射。如圖2、圖3波形所示

需要注意的是水中樁的檢測，有時水深大于2～3m，由于鉆樁施工時護筒直徑一般比設計樁徑大200mm，成型后的樁徑會表現為護筒腳位置處為樁徑為縮徑的假象。

3.3.3斷樁

主要是因為施工質量差，如澆注時將導管拔出，管底密封不好而進水，鋼筋籠上浮而引起，也可能是澆灌混凝土完成后，樁身混凝土終凝前受外界因素作用斷裂，常常表現為貫穿整個橫截面的裂隙，或兩次灌注時間過長形成斷層。如圖4波形所示。

斷裂一般表現為夾雜一層阻抗較低的介質，在波形曲線上形成同相反射，且往往為多次反射、間隔時間相等，表征斷裂位置的第一個反射脈沖幅值較高，前沿陡峭。由于斷樁處聲波能量難以下傳，一般樁底反射難以辨認。如果是沒有夾層的裂隙或斷層，也可辨認樁底反射。

3.4擴頸

鉆孔灌注樁在地下水位附近的松軟的土層中，經常發生擴頸現象。擴頸后樁身截面積增加，波形曲線上會出現與入射波相位相反的反射波，需要注意的如果樁周土較硬，波形曲線上也會出現類似于擴頸的反射波。如圖5波形所示。

3.5淺部缺陷

樁身淺部容量出現缺陷，類型包括斷裂、裂縫、樁頭疏松、夾泥等。

從應力波傳播的角度看，實測樁頭以下2m之內為反射波法的測試驗“盲區”，在此深度之內應力波傳播很復雜，信號干擾嚴重，如果“盲區”內存在缺陷，在實測信號中很難識別樁身缺陷，波形特征往往表現為有較寬的入射脈沖，波形在整體上呈大波浪形式，波形振蕩，幅值大，延續時間長。如圖6波形所示。

此種技術的應用原理也可以被理解為一種短促的機械撞擊現象。通過撞擊時發出的低頻應力波，從而對橋梁基樁結構整體的物理信息進行搜集。低頻應力波在均勻的介質中可以勻速傳播。應力波傳輸過程中，遇到斷裂面會出現回射的情況，便于相關技術人員對其進行判斷。

4 結論

道路橋梁工程的檢測工作對于工程施工的整體質量起到關鍵作用。對此，本文主要針對到了橋梁施工過程中，應用無損檢測技術對道路橋梁整體結構進行檢測，最終能夠取得良好的檢測成果。通過上述分析，希望能夠相關人員帶來幫助，解決道路橋梁工程施工領域中存在的問題。

參考文獻：

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[2]王貴恩，靳宇星.斜拉橋索無損檢測驅動系統內模解耦控制方法[J].廣東交通職業技術學院學報，2019，18（04）：28-31+68.

（作者單位：鹽城市公路工程試驗檢測中心有限公司）