新時(shí)期公路橋梁質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐分析

楊 超

甘肅省土木工程科學(xué)研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000

隨著我國各個(gè)城市之間經(jīng)濟(jì)交流的快速推進(jìn)，物流行業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，極速發(fā)展，大型貨運(yùn)車輛數(shù)量呈指數(shù)型增長，成為物質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ撸窐蛄喉?xiàng)目的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)因而面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。此外，大貨車超載嚴(yán)重現(xiàn)象屢禁不止，路面是否能長期承受如此大的壓力，成為一個(gè)新的問題。由此可見，在時(shí)代發(fā)展的今天，公路橋梁的檢測(cè)是判斷其質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。隨著我國檢測(cè)水平的提高，在進(jìn)行公路橋梁檢測(cè)時(shí)也擁有了更高科技的機(jī)器和技術(shù)手段，可以更好地解決公路橋梁中所存在的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患，保障車輛的安全運(yùn)行。

1 新時(shí)期公路橋梁質(zhì)量檢測(cè)的意義

在公路橋梁建設(shè)和施工的過程中，會(huì)遇到一系列復(fù)雜的問題，常見的有建筑工程施工單位人員操作不規(guī)范、挑選材料時(shí)不符合標(biāo)準(zhǔn)，以及建筑設(shè)計(jì)過程中的建筑工程結(jié)構(gòu)不合理等問題，其中任何一個(gè)方面出現(xiàn)問題都將會(huì)嚴(yán)重影響高速公路橋梁的質(zhì)量和使用年限。當(dāng)下人們最為關(guān)心的問題是以什么樣的標(biāo)準(zhǔn)來判斷公路橋梁的成品質(zhì)量。對(duì)公路橋梁進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和監(jiān)督的難題之一就是不能破壞其制造原結(jié)構(gòu)，因而對(duì)檢測(cè)技術(shù)的要求就更高一些。因此，不具有破壞性的檢測(cè)技術(shù)成為受人們高度關(guān)注和追求的技術(shù)難點(diǎn)。目前的技術(shù)檢測(cè)法仍然達(dá)不到要求，且沒有一套有效的解決辦法，導(dǎo)致后期驗(yàn)收時(shí)不能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和處理可能存在的隱患問題，并且會(huì)導(dǎo)致后續(xù)保養(yǎng)成本隨之增加，對(duì)國家和地方財(cái)政而言都是一種負(fù)擔(dān)，還可能對(duì)公民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。

在施工前要多方面衡量施工單位的資質(zhì)和技術(shù)檢測(cè)人員的專業(yè)水平，這是保障施工質(zhì)量的前提條件。施工單位也應(yīng)該在通過多次考核評(píng)估后，選擇更合理的建筑施工設(shè)備和技術(shù)方法進(jìn)行建筑施工，不僅可以有效減少后續(xù)橋梁保養(yǎng)維修問題，也有利于建筑工程的資源調(diào)配和施工組織，提高施工技術(shù)水平。同時(shí)，在施工過程中按照高標(biāo)準(zhǔn)要求施工，會(huì)在保證工程進(jìn)度的同時(shí)，可以有效提高工作效率，并節(jié)約施工成本。

橋梁建成后，受到氣候、結(jié)構(gòu)、材料、動(dòng)力荷載等的作用，其強(qiáng)度和剛度會(huì)隨著時(shí)間的推移而降低，而橋梁質(zhì)量檢測(cè)對(duì)于橋梁的安全性和橋梁日常使用運(yùn)營管理有重要的指導(dǎo)意義，因此有必要對(duì)公路橋梁進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。在實(shí)際使用中，預(yù)應(yīng)力混凝土大跨度連續(xù)梁橋的病因主要在于主梁、橋墩之間產(chǎn)生了裂痕和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變形。主梁和橋面板出現(xiàn)問題的階段大多是在初運(yùn)營時(shí)期，一般會(huì)產(chǎn)生主梁腹板、頂板兩處裂縫，因此需提前掌握橋梁的極限狀況，還有其可持續(xù)承載的耐力，這對(duì)于橋梁健康檢測(cè)來講是非常重要的一步。要通過對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁橋壓力、裂縫、應(yīng)變能力、加速度、溫差變化和溫度等的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析來評(píng)價(jià)橋梁健康狀態(tài)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題。

2 新時(shí)期公路橋梁質(zhì)量檢測(cè)的項(xiàng)目

（1）橋梁外觀：檢測(cè)公路橋梁時(shí)首先會(huì)檢測(cè)橋梁外觀是否有嚴(yán)重的缺陷。

（2）橋梁重要部位：檢測(cè)混凝土外觀（混凝土外觀有缺陷時(shí)，除了會(huì)影響美觀，還會(huì)影響橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性，產(chǎn)生安全隱患）；鋼筋保護(hù)層厚度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；橫隔板是否有缺陷；空心底板、支座等是否存在開裂、變形等問題。

3 新時(shí)期公路橋梁質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)

3.1 雷達(dá)檢測(cè)及紅外熱像檢測(cè)

雷達(dá)自檢和紅外熱像儀的檢測(cè)效率較高，可以在一天之內(nèi)對(duì)多個(gè)區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)。那么什么是紅外熱像儀？可以把它解釋為是借助了外界的紅外功能的攝像機(jī)，其拍攝功能區(qū)檢測(cè)橋面，從而產(chǎn)生被測(cè)橋梁的曲線圖。在得到的溫度曲線圖上，尤其是在光線充足時(shí)，橋面裂縫處將有一個(gè)照片熱點(diǎn)。這些熱點(diǎn)的原理是裂縫處的溫度略高于正常部位，形成了空腔結(jié)構(gòu)，因此相鄰混凝土的溫度將顯著升高。雷達(dá)會(huì)連續(xù)發(fā)射一定強(qiáng)度的電磁脈沖，然后發(fā)生反射并接收回波。諸如回波波形的幅度之類的參數(shù)可以與諸如所測(cè)試的橋病之類的因素緊密相關(guān)。結(jié)合雷達(dá)檢測(cè)和紅外熱像成像方法，彼此以長板補(bǔ)對(duì)方的短板，更加高效準(zhǔn)確地判斷出橋梁?jiǎn)栴}所在，更精確地掌握橋梁狀態(tài)。

3.2 光纖傳感器檢測(cè)

光纖傳感主要起告警作用，光纖的衰減情況是需要定期用光纖傳感器檢測(cè)的，一旦發(fā)生故障就會(huì)及時(shí)報(bào)警，對(duì)于故障的原因也能通過光衰減的曲線輔助分析出來。與此同時(shí)，故障點(diǎn)的位置也能被精確鎖定，方便搶修人員及時(shí)維護(hù)。光纖傳感器能夠迅速捕捉外界的物理能量，將其轉(zhuǎn)換成可以直接寫出數(shù)據(jù)的光信號(hào)，基于這種便捷性，光纖傳感器檢測(cè)在很多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。光纖傳感器的檢測(cè)功能可以大致總結(jié)為以下四個(gè)方面：（1）遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，通常會(huì)在以太網(wǎng)上遙控光路的切換，可以分別對(duì)各區(qū)域橋梁進(jìn)行監(jiān)控，也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控路由；（2）根據(jù)各個(gè)部位所需要設(shè)置的門限，對(duì)故障情況進(jìn)行多級(jí)報(bào)警，然后分級(jí)進(jìn)行故障管理；（3）采用光纖跨段監(jiān)控同樣可以完成多段光纖各分支計(jì)劃的檢測(cè)試題；（4）安裝備纖監(jiān)控，保證與現(xiàn)有的光纖高效通信，利用空余的資源監(jiān)控光纖的異常或者阻斷。對(duì)于橋梁檢測(cè)來說，利用光纖傳感器的光纖時(shí)會(huì)由于橋梁的形狀或者振蕩產(chǎn)生的振動(dòng)而引起拉伸和壓縮，其受力點(diǎn)附近的布里淵散射可能會(huì)產(chǎn)生比較明顯的變化，從而判斷得出被檢測(cè)的橋梁在運(yùn)動(dòng)中是否已經(jīng)發(fā)生了變形以及變形嚴(yán)重的程度。另外，光損現(xiàn)象可以直觀準(zhǔn)確地反映光纖軸向的變形，對(duì)光信號(hào)反射的持續(xù)時(shí)間做測(cè)試，便能準(zhǔn)確地定位出一座橋梁中發(fā)生變形的特征點(diǎn)具體位置，誤差較小。此外，該方法還可以在狹隘的空間內(nèi)直接進(jìn)行測(cè)量，可以在大型橋梁施工過程中預(yù)先為用戶裝配好光纖傳感器，在其兩端都預(yù)留一個(gè)信號(hào)接收裝置，從而進(jìn)行長期的監(jiān)視和檢測(cè)。

3.3 無線電檢測(cè)

無線電主要用于檢測(cè)高速公路中的橋梁疲勞情況及損傷程度。橋梁的損傷有很多不可控的因素，如超負(fù)載壓力容易導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，長此以往，裂縫會(huì)日益加劇。應(yīng)力波是在橋梁的裂縫增大時(shí)產(chǎn)生的，一旦產(chǎn)生應(yīng)力波，無線電檢測(cè)就能很快地定位出其準(zhǔn)確位置。無線電檢測(cè)具有高效且技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn)，已被應(yīng)用于很多區(qū)域。因?yàn)闊o線電檢測(cè)會(huì)客觀地反映出橋梁內(nèi)部裂紋的具體分布情況，同時(shí)這些病害的發(fā)展也可以被預(yù)測(cè)到，所以技術(shù)人員可以更加客觀地判斷橋梁的狀況，并對(duì)橋梁的壽命進(jìn)行相對(duì)準(zhǔn)確的評(píng)估。

3.4 自感應(yīng)檢測(cè)

自感應(yīng)檢測(cè)可以在檢測(cè)過程中精確地獲得橋梁的各個(gè)物理量，而且具有成本低、性能好的優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)也相對(duì)成熟，因而在公路橋梁檢測(cè)中被廣泛應(yīng)用。

3.5 激光檢測(cè)

激光檢測(cè)可以通過激光驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生的激光從被測(cè)到的路橋上獲得準(zhǔn)確的三維位置和坐標(biāo)，適用于鋼材結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)等。這個(gè)方法的好處是能精確地測(cè)量出當(dāng)前荷載情況下橋梁任何微小的變化值。長期用激光進(jìn)行檢測(cè)，可以通過被測(cè)目標(biāo)坐標(biāo)的對(duì)比曲線來判斷是不是有沉降的現(xiàn)象。

3.6 智能支座

智能支座的檢測(cè)模式更加方便，首先設(shè)置好智能支座，然后在里面裝設(shè)檢測(cè)傳感器，通過檢測(cè)獲取恒載的分布狀況，即可對(duì)當(dāng)前橋梁的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估。

4 結(jié)束語

時(shí)代的迅速發(fā)展導(dǎo)致人們對(duì)于公路橋梁建設(shè)需求量的持續(xù)增加，橋梁安全問題也逐漸受到人們的重視。為了盡可能多地排除影響人們生活和出行的各類安全隱患，必須切實(shí)執(zhí)行公路橋梁質(zhì)量檢測(cè)，并優(yōu)化升級(jí)各種檢測(cè)技術(shù)，從而有效保障我國公路橋梁質(zhì)量，使所研究的各種檢測(cè)技術(shù)在我國的公路橋梁中都得以真正發(fā)揮作用，為推動(dòng)我國交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。