道路橋梁工程中無損檢測技術的應用

吳金凱

海洋石油工程股份有限公司 天津 300452

1 無損檢測技術概述

傳統道路橋梁檢測采用的方法屬于破壞性檢測，在道路橋梁上隨機選取一個位置進行鉆孔取樣，將樣本帶回開展相應的分析研究，得到具體的工程參數。這種方法雖然有效，但是存在很大的局限性，一方面，隨機取點的方式會遺漏其他地段，不僅不具代表性，而且難以保證檢測的全面性；另一方面，鉆孔取樣必然會對道路橋梁造成一定損傷，缺乏理性。與之相比，無損檢測技術能夠在不損害道路橋梁結構與性能的基礎上，對其各種指標參數進行檢測，結合檢測結果，判斷工程的性能和結構特征。無損檢測技術是多學科相互結合而形成的一種全新的工程應用技術，主要是借助聲、光、電等的特性，針對道路橋梁結構進行深入檢測，得到具體信息，判斷結構是否存在隱患和損傷，是否能夠正常穩定運行，也可以較為準確地估算道路橋梁的使用壽命。

2 道路橋梁工程無損檢測流程

無損檢測主要用于與橋梁結構安全有直接關系的宏觀力學性能與宏觀缺陷測試等方面，在道橋工程中的應用與下述方面有十分密切的聯系：（1）橋梁自身材料與結構上的特性；（2）對橋梁整體或局部性能予以反映的物理量的科學選取以及相互間函數關系的準確把握；（3）改進與更新檢測方法及儀器。與道橋工程無損檢測內容、儀器設備、檢測原則以及安防等相適應的無損檢測。

3 橋梁無損檢測實踐應用

3.1 頻譜分析技術

頻譜分析技術，是指利用各種射線在檢測介質中傳播速度不同而獲得的信息數據，進而轉化成多種頻譜圖形，這項技術的技術優勢是便于操作，數據獲得簡捷。通過對數據分析來斷定橋梁的具體狀況。利用這項技術時，也可以進行接觸性檢測，將某種沖擊力瞬間作用于橋面之上，這樣可以獲得瑞雷薄面。作用橋面的沖擊點成為振源，圍繞振源形成不同頻率瑞雷薄面，如果在橋的不同位置裝置傳感器，便可以準確檢測到波頻率，綜合分析相關數據，便可以對橋梁缺陷不足進行精準定位。

3.2 無人機檢測技術

總結道路目前檢測技術的發展趨勢。首先從手工測試開始到自動測試，從損傷測試開始到無損檢測，低速、低精度發展到高速、高精度的檢測技術。這足以說明我們的檢測技術在不斷地完善。在無損檢測技術出現之前，人工望遠鏡是人們常用的典型代表。，但在人工望遠鏡在道路檢測時候還有許多不足。比如說許多橋梁結構在設計中采用的都是大型的鋼框架使用的結構，造型非常龐大。檢測的技術人員只能遠遠的在遠處觀望，不能近距離的去觀察檢測道路的問題。除此之外，檢測技術人員也需要花費很多的腦力和體力去彌補這些的不足，非常勞累。因為人工望遠鏡是必須由人進行的，但是在檢測的過程中實檢測員卻忽略了許多曉得問題，這些問題是用肉眼觀察不到的。不過伴隨著社會經濟的不斷發展，檢測技術的不足也得到了不斷地完善。使用無人機探測技術的傳感器裝置可以優化導航技術，并且可以讓無人機飛離橋梁地面。黑鋒無人機就是最好的例子。它是最小的無人機。并且檢測人員只需遙控手中的設備就可以拍攝橋塔底部和地面上的道路，總結道路目前出現的問題，針對具體問題具體分析。

3.3 超聲波檢測技術

超聲波屬于一種人耳無法聽到的高頻聲波，在其傳輸過程中滿足波的傳輸規律。將其應用到道路橋梁無損檢測中，主要是在需要檢測的部位，利用專業儀器設備，發射超聲波，聲波會在結構內部傳輸，然后被內部的損傷或者縫隙反射，由接收設備接收和分析，依照反射波的狀態來對道路橋梁內部結構的完整性進行判斷。可以在介質中不同位置設置相應的傳感器，對超聲波在一定距離內傳播的時間進行測量，結合時間、速度和位移的相互關系來對波速進行計算，對照不同介質中超聲波的正常傳播速度，就能夠對材料的抗壓強度抗折強度以及彈性模量等進行測定，也可以幫助檢測人員找出材料或者結構內部可能存在的缺陷。超聲波檢測技術在實際應用中可能會出現誤差，例如，如果結構內部有水或者空氣，可能會對超聲波的傳輸產生影響，導致檢測結果偏差，而且其雖然可以快速找到路基或者橋體中的縫隙，但是在其他檢測項目存在很多不足，需要技術人員做好進一步的優化和完善。

4 無損檢測技術在道路橋梁工程中的應用實例

某路橋全長15．683Km，按照一級公路的設計要求設計而成。橋上部對跨徑組合預應力混凝土簡支空心板予以采用，數量為15片，以先張法施工的先簡支后橋面連續的預應力混凝土寬幅式結構為主，預制板與鉸縫全部使用C40混凝土，鋼絞線則使用φj15．24鋼絞線，非預應力鋼筋為II和I鋼筋。在橋下部，橋墩基礎為單側雙柱墩與鉆孔灌注樁，柱石橋臺，基礎亦為鉆孔灌注樁。檢測工作選取具有普遍病害代表性的第5跨預應力空心板進行檢測。

4.1 檢測內容與結果

其一，橋梁外觀，主要檢查橋梁的上、下部結構狀態，重點觀察混凝土空洞、結合面分層以及裂縫等問題，對問題數量進行統計；其二，橋梁混凝土內部缺損無損檢測，有內部空洞檢測、裂縫檢測與鋼筋銹蝕檢測。

4.2 評估結果

按照以上檢測結果，與道路橋梁缺損評估標準及相應指標的隸屬函數相結合，可進行檢測值對應隸屬度的計算，最終得到底層指標模糊評估向量。根據這一向量，可進行構件缺損評估。經最終計算，第5跨預應力空心板的評估結果為B機，內部缺損狀態較好。

5 結語

綜上所述，道路工程建設的完美會對進經濟的快速發展和旅游需求起到大大的促進，在這兩方面，對我國都是具有重大意義的。在道路工程的實施中，我們應考慮合理的經濟成本、合格的材料質量、科學合理的施工耐久性和后續養護等因素，進行施工方案的設計和優化。檢測出不符合標準的道路，針對具體問題具體分析，改善我國目前道路工程的不足。項目實施前很好。努力提高注意力水平具有重要的實用價值。