公路隧道支護(hù)質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究

孔計(jì)偉

摘 要：我國(guó)地域自然條件差異較大，隧道穿越山體的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件復(fù)雜多變。受設(shè)計(jì)和施工條件的限制，已建成的公路隧道中出現(xiàn)滲漏水、襯砌開裂、拱背空洞、襯砌厚度不夠、混凝土強(qiáng)度劣化、路面開裂、冒水等現(xiàn)象非常普遍。目前，我國(guó)有些公路隧道處于病害發(fā)育的亞健康狀態(tài)，很多隧道已經(jīng)進(jìn)入到養(yǎng)護(hù)維修期。基于此，以下對(duì)公路隧道支護(hù)質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：公路隧道;支護(hù)質(zhì)量;無(wú)損檢測(cè)技術(shù);研究

引言

隨著我國(guó)公路路網(wǎng)覆蓋范圍的不斷擴(kuò)大，公路隧道已經(jīng)成為很多工程項(xiàng)目的重要組成部分。由于公路隧道工程面臨的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，因此在施工及交付使用后常會(huì)出現(xiàn)病害問(wèn)題，因此在公路隧道的竣工驗(yàn)收階段及使用過(guò)程中都要加強(qiáng)對(duì)病害的檢測(cè)。公路部門要根據(jù)公路隧道的實(shí)際情況，合理應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，盡量減少檢測(cè)作業(yè)對(duì)公路隧道正常運(yùn)行的影響，提高檢測(cè)的質(zhì)量和效率。

1無(wú)損檢測(cè)在公路橋梁檢測(cè)中的應(yīng)用價(jià)值

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一種全方位、多功能、集約化的學(xué)科技術(shù)，它廣泛的實(shí)踐性決定了它可以運(yùn)用到很多領(lǐng)域，是一種對(duì)檢測(cè)主體影響性非常小的一種技術(shù)。尤其在應(yīng)用綜合影像檢測(cè)、聲音傳導(dǎo)的技術(shù)手段的同時(shí)，對(duì)多元化的狀態(tài)進(jìn)行形象化的診斷、治療。將無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用在公路橋梁工程建設(shè)中，可以檢測(cè)出公路橋梁主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量缺陷。在實(shí)際的測(cè)試中，利用超聲波、磁場(chǎng)等檢測(cè)方式，對(duì)公路橋梁的內(nèi)部缺損進(jìn)行探測(cè)，保障公路橋梁建設(shè)過(guò)程中的質(zhì)量控制、進(jìn)度計(jì)劃的順利實(shí)施。通過(guò)儀器的檢測(cè)可以很快捷的檢測(cè)出公路橋梁的特征性行為，為工程的進(jìn)一步實(shí)施，提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，這樣的一種技術(shù)可以保障公路、橋梁的安全，準(zhǔn)確檢測(cè)出各種各樣的內(nèi)在問(wèn)題。通過(guò)先期的整合和相關(guān)化的檢測(cè)檢驗(yàn)，實(shí)施這樣的一種技術(shù)是實(shí)現(xiàn)科學(xué)性的保障以及安全、穩(wěn)定做出綜合分類處理方案的前提。這樣的一種技術(shù)，具備著非常大的市場(chǎng)運(yùn)作空間。實(shí)踐性、操作化的無(wú)損性技術(shù)，它可以應(yīng)用多種多樣的技術(shù)去詳細(xì)的甄別、分析、判斷。

2無(wú)損檢測(cè)的方法

2.1應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)檢測(cè)公路隧道病害

應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)對(duì)公路隧道病害進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí)，主要是利用紅外線技術(shù)及熱敏元件來(lái)對(duì)物質(zhì)組成中不同分子所散發(fā)的熱量進(jìn)行記錄分析，從而根據(jù)其溫度分布以及異常變化等來(lái)判斷公路隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否存在缺陷。在紅外熱成像技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，施工人員可在移動(dòng)車廂上設(shè)置紅外掃描器以及紅外相機(jī)，以便對(duì)公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)的空洞等缺陷、圍巖與襯砌間隙水的流動(dòng)情況及襯砌后的地質(zhì)變化等情況進(jìn)行檢測(cè)。需注意，由于紅外熱成像技術(shù)所測(cè)量的主要是物體表面的溫度梯度差，所以應(yīng)盡量選擇溫差較大的時(shí)段進(jìn)行檢測(cè)分析，以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2地質(zhì)雷達(dá)法

在當(dāng)前無(wú)損檢測(cè)的各項(xiàng)技術(shù)中，地質(zhì)雷達(dá)法是一種新興的探測(cè)方式，該方法主要應(yīng)用于一些深度較淺的隧道工程。地質(zhì)雷達(dá)法的運(yùn)行主要依賴于地下電磁波，工人在操作過(guò)程中可以將一些較高頻段的電磁波借助特殊的形式發(fā)送，發(fā)送的主要方向是由目標(biāo)表面向深層遞進(jìn)，主要形式為寬頻短脈沖。電磁波在傳遞的過(guò)程中會(huì)由于一些阻礙對(duì)信號(hào)進(jìn)行反射，根據(jù)信號(hào)的反射記錄波形，專業(yè)人員根據(jù)波形可以探究隧道工程深層的情況，信號(hào)的接收裝置為接收器或者天線，可以記錄反射信號(hào)的特點(diǎn)和時(shí)間間隔，如實(shí)地反映隧道內(nèi)部情況。

2.3應(yīng)用超聲波技術(shù)檢測(cè)公路隧道病害

由于超聲波具有較高的頻率，因此也可以應(yīng)用該技術(shù)對(duì)公路隧道進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。在應(yīng)用超時(shí)檢測(cè)技術(shù)時(shí)，檢測(cè)人員應(yīng)合理選擇傳感器的安裝位置，并通過(guò)接收裝置來(lái)接收不同傳輸時(shí)間超聲波所反饋的信息數(shù)據(jù)，然后根據(jù)超聲波的實(shí)際傳輸速度、位移和時(shí)間等參數(shù)來(lái)對(duì)波速進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)應(yīng)結(jié)合傳播介質(zhì)及波速來(lái)對(duì)公路隧道結(jié)構(gòu)的材料彈性、抗折以及抗壓性等進(jìn)行計(jì)算分析。應(yīng)用超聲回彈技術(shù)能對(duì)混凝土的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)缺陷、動(dòng)彈性模量和厚度等參數(shù)進(jìn)行有效的檢測(cè)分析。同時(shí)為了進(jìn)一步提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，還可以結(jié)合鉆孔取芯等技術(shù)方法來(lái)驗(yàn)證公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)的實(shí)際強(qiáng)度及厚度等參數(shù)。

3無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在公路隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)中應(yīng)用分析

3.1標(biāo)記與測(cè)線布置

在檢測(cè)工作開始前，要先做好標(biāo)記和測(cè)線的工作，對(duì)于二度體來(lái)說(shuō)，要確保各側(cè)線之間保持平行狀態(tài)并且與目標(biāo)軸垂直。對(duì)于三度體來(lái)說(shuō)，測(cè)線的排布方式主要為網(wǎng)格狀。此外，在進(jìn)行二次襯砌和保護(hù)監(jiān)測(cè)工作中，每個(gè)洞口都要安裝5條縱向觀測(cè)線。當(dāng)有別的目標(biāo)需求時(shí)，必須按照要求進(jìn)行測(cè)線位置的更改。在安置縱向測(cè)線位置時(shí)，可以從隧道上、隧道左、隧道右3個(gè)位置及墻壁各進(jìn)行一條測(cè)線設(shè)定。在安裝橫向測(cè)線時(shí)，要注意觀察線與線之間的位置和間距，確保間距保持在（15±5）m。在實(shí)際的工作中，還要重點(diǎn)檢測(cè)不合格區(qū)域，對(duì)側(cè)線進(jìn)行加密和修補(bǔ)，滿足工程的檢測(cè)要求。

3.2超聲波技術(shù)的應(yīng)用

超聲波技術(shù)是當(dāng)前運(yùn)用較為廣泛的一種檢測(cè)技術(shù)，由于頻率較高的超聲波不在人耳聽力的范圍內(nèi)，超聲波進(jìn)行傳輸時(shí)，可以有效的遵循波形的傳輸定律。在超聲波技術(shù)檢測(cè)方式的作用下，利用超聲波進(jìn)行發(fā)射，同時(shí)通過(guò)接收器接受，再經(jīng)過(guò)波形分析，得出最終的檢測(cè)結(jié)果，可以有效判斷公路橋梁檢測(cè)位置的內(nèi)部缺陷，從而進(jìn)一步探明公路橋梁的技術(shù)性能。例如公路橋梁檢測(cè)中常用超聲檢測(cè)方式探究橋梁樁基完整性、檢測(cè)橋梁混凝土內(nèi)部缺陷、檢測(cè)橋梁構(gòu)件裂縫深度等。超聲波技術(shù)在各種各樣傳感裝置的配置上，通過(guò)對(duì)超聲波傳輸長(zhǎng)度和傳輸時(shí)間的測(cè)算，再通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，可以很好的把速度、時(shí)間以及位移的聯(lián)系反映出來(lái)。

3.3混凝土公路橋梁外觀缺陷無(wú)損檢測(cè)

受鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本身的特性影響以及載荷作用、施工缺陷、自然環(huán)境影響，混凝土公路橋梁在服役期間，不可避免會(huì)出現(xiàn)開裂、水蝕、保護(hù)層脫落等問(wèn)題，尤其是結(jié)構(gòu)裂縫，若不加以控制，將會(huì)對(duì)公路橋梁的安全性、使用壽命等造成極為嚴(yán)重的影響。我國(guó)現(xiàn)行的《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中，對(duì)混凝土公路橋梁不同位置裂縫的寬度有著嚴(yán)格的規(guī)定、限制，這些條款可作為檢測(cè)公路橋梁的基礎(chǔ)參考。傳統(tǒng)的混凝土公路橋梁外觀缺陷檢測(cè)方法多采用檢測(cè)支架、鋼尺、測(cè)縫儀等工具，工作人員貼近混凝土結(jié)構(gòu)表面，以人工觀測(cè)的方式分析、觀察混凝土公路橋梁的裂隙特征，該方法效率低下，檢測(cè)記錄需要人工匯總。近幾年，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在混凝土公路橋梁外觀缺陷檢測(cè)中逐步得到了應(yīng)用。如，利用無(wú)人機(jī)+熱成像系統(tǒng)，可直觀的對(duì)混凝土公路橋梁外觀缺陷進(jìn)行檢測(cè)，高分辨率的熱紅外成像，能夠方便、快速地得出檢測(cè)結(jié)果。又如，公路橋梁圖像分析技術(shù)，通過(guò)應(yīng)用多幅公路橋梁的圖像，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的精確檢測(cè)。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的公路隧道工程建設(shè)中，一些企業(yè)將施工進(jìn)度控制作為施工的重點(diǎn)，忽視了對(duì)項(xiàng)目施工質(zhì)量的控制。公路隧道建設(shè)與其他施工項(xiàng)目不同，往往會(huì)面臨較為復(fù)雜的地質(zhì)狀況，因此施工的過(guò)程中面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素更多，時(shí)刻威脅施工人員的生命安全。借助無(wú)損檢測(cè)綜合方式可以在保證施工工期的同時(shí)，讓工程的質(zhì)量達(dá)到較高的水準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]虞代忠.公路橋梁中采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用分析[J].居舍，2020（03）：73+91.

[2]李婕妤.公路隧道支護(hù)質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（12）：214-215.

[3]胡先進(jìn).無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在公路隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用研究[J].黑龍江交通科技，2016，39（05）：157+159.

[4]吳有無(wú).公路隧道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及質(zhì)量控制措施[J].黑龍江交通科技，2016.7（08）：102.