公路橋梁質量檢測中新型試驗檢測技術的運用分析

摘要 道路橋梁的試驗檢測結果直接由試驗檢測應用技術來決定，試驗檢測技術對道路橋梁工程的施工安全和施工質量有很大影響，由此可見，選擇科學的試驗檢測技術，具有非常重要的意義。與常規的檢測技術相比，新型檢測技術要先進很多，檢測結果準確性更高。因此，文章對目前施工中的道路橋梁主要檢測技術的發展趨勢進行了分析，對公路、橋梁施工中的各種檢測方法進行了總結歸納，旨在為同行提供借鑒和參考。

關鍵詞 公路橋梁項目；新型試驗檢測技術；聲發檢測技術；激光檢測技術

中圖分類號 U415.1 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）08-0056-03

0 引言

目前，因為道路橋梁試驗檢測技術應用仍存在不足之處，如果使道路橋梁工程中的質量隱患和缺陷問題不能及時被發現，則無法保證道路橋梁的安全性，將會對公路運營造成不良影響。面對日益增長的道路橋梁檢測需求，必須要對現有的試驗檢測技術進行更新，以適應社會發展和居民出行需要，在促進現代交通產業發展的同時，也能為經濟建設作出一定的貢獻。

1 道路橋梁建設主要檢測方向

1.1 材料方面的檢測

由于建筑材料制造技術的持續發展，可用于道路、橋梁建設的建筑材料也隨之增多，這就對試驗檢測工作造成了很大的壓力和負擔，進行試驗檢測必須從材料角度開始。在道路橋梁工程中，鋼筋混凝土使用歷史悠久，對于它的力學性能、材料特性等已經有了比較完整的數據，所以只需對其進行常規的試驗檢測，無需進行其他的試驗檢測。但，如果道路橋梁工程中使用了新材料，或是使用不常見的混凝土材料和鋼筋材料，若繼續沿用常規檢測技術和標準，就意味著并不能完全保證建筑材料的使用質量[1]。所以，應加強新型材料的試驗檢測工作，當檢驗批數量較大，需進行標準化的抽樣檢測。鋼筋混凝土結構性能受其自身性能的影響，隨著使用年限的增長而發生變化，應在施工階段取樣，并制作一定數量的試塊，為后續進行質量指標的跟蹤檢測提供支撐，也可以在無試塊的情況下，選擇無損試驗檢測技術，例如混凝土和鋼筋的強度、鋼筋腐蝕情況、結構力學性能等，都是主要的監測指標。

1.2 外觀方面的檢測

外觀檢測可以從多方位角度分析道路橋梁的施工質量，要根據道路橋梁的構造情況來確定具體的檢測內容及檢測位置，通常會選擇在構件連接位置、裂縫位置等。例如，拱形結構橋梁，應該從橋墩的位移位置、拱圈的裂縫位置和拱頂的裂縫位置開始進行檢查；針對梁結構橋墩的外部檢測，應從欄桿構件位置、伸縮縫位置、橋面平整度等方面進行，通過采用針對性的試驗檢測技術，并對道路橋梁的外部情況進行有目的檢測，可以及時檢查出表面是否出現病害[2]。

另外，可以從道路橋梁外觀檢測結果來確定需要進行重點檢測的試驗項目，主要有橋梁端部剪力縫、橋墩位移程度、連接部位穩定性、拱橋拱頂裂縫等，并找出產生問題的原因，提出相應的解決辦法。從道路橋梁外部檢測中，可以確定需要進行重點檢測的應力集中、裂縫、易發生較大變形的部位，并對其進行深入的質量檢測，找出病害根源而對癥治理。另外，由于橋梁上部結構和下部結構所受的應力不一致，可通過外部檢測，判斷出橋梁上部結構、下部結構及附屬結構設施的質量問題，以便于對各種構造引起的質量問題進行分析。

1.3 內部缺陷程度的檢測

道路橋梁的質量問題普遍為內部缺陷，屬于主要的檢測對象，只有及時檢出道路橋梁的內部缺陷問題，才能為其質量提供根本保證。目前，公路橋梁結構以鋼筋混凝土結構為主，該結構可以保證工程的質量和整體穩定性，但也有一定風險，易發生一些內部缺陷，如結構孔洞、材料脫落、蜂窩麻面、內部開裂、焊縫缺陷、鋼材內部缺陷、夾渣等。這些內部缺陷大部分需要通過儀器檢測，只有很少一部分可以通過外觀檢測的方式檢出。在這種情況下，假如使用外觀檢測技術或者是常規的試驗檢測技術，難以發現深層次的質量問題，可能會影響道路橋梁的結構，進而造成道路橋梁不能正常使用。如此一來就需要采用新的試驗檢測技術，比如激光技術、雷達技術、聲波技術等。這些新技術通常可以在不影響道路橋梁內部結構的前提下，進行試驗檢測，以便準確地檢測出內部質量缺陷和隱患。例如，利用聲學技術，可以發現道路橋梁的鋼筋混凝土中有無空洞、裂縫、夾渣等[3]。

2 新型試驗檢測技術在道路橋梁檢測中的應用

2.1 聲發檢測技術

檢測人員在進行道路橋梁工程質量檢測時，要根據施工時使用的建筑材料類型和性能不同，著重考慮材料因素的影響。當道路橋梁被檢測部位受力較集中時，由于材料本身的不同，就可能造成道路橋梁結構的應力分散，從而造成結構裂紋，而且裂紋還會沿應力擴散方向發展，從而使裂紋尺寸逐步增大。

針對以上問題，宜選擇聲發檢測技術，具體是安裝聲發器在被檢測位置處，該設備可以接收到道路橋梁結構裂紋引起的聲波，通過聲波進而確定裂紋種類及規模大小，還可以對產生裂紋的原因及未來擴散趨勢進行分析，為徹底解決裂紋問題提供參考依據。由此可見，這種技術可以取得明顯的試驗檢測效果。然而，聲發檢測技術也有其局限性，容易受到檢測地點周圍的環境干擾。例如，在噪聲比較大的情況下，檢測人員對于道路、橋梁結構裂紋聲波的判斷，會受噪聲所生成的聲波干擾，從而會降低檢測結果的準確性[4]。除此之外，在其他情況下也有可能出現不同的聲波，從而影響到試驗檢測結果。

2.2 激光檢測技術

道路橋梁試驗檢測，普遍使用的檢測技術為激光檢測技術。該技術以光電反射為應用原理，判斷道路橋梁結構情況只需通過電流與激光之間的強度關系來確定，檢測儀器為激光掃描儀，其構造如圖1所示。激光檢測技術分為光源激光和普通激光。根據激光投射合理視角在被檢測物體外部情況，假如物體外部表面發生了變化，激光掃描儀掃描出的圖像也會相應地發生變化。因激光的發射范圍比較廣，當被檢測的道路橋梁結構有裂紋時，激光會偏離直線繞過裂紋的邊緣繼續傳播，檢測人員應根據此特征建立明暗圖像關系，調節裂紋的檢測靈活度，并對裂縫的嚴重程度做出判斷。同時還能夠通過激光在被測對象中的傳輸速度，來判定在某一測量距離內的激光時差，進而對道路距離、彎沉值、路面平整度等各種參數進行測量，例如在路面平整度檢測中的路面沉降度、松散度、車轍深度等數據都可以通過激光檢測技術得到，記錄的數據可以經處理器進行運算和分析[5]。目前在道路橋梁檢測中激光檢測技術有一定的局限性，受光源影響比較大，在光源不足時，會影響到激光的發射范圍，從而導致檢測工作無法成功進行。

2.3 彎沉檢測技術

彎沉檢測是指在規定的標準軸載作用下，路基路面表面輪隙位置產生的總垂直變形（總彎沉）或垂直回彈變形值。貝克曼梁儀彎沉檢測方法，適用于測定各類路基路面的回彈彎沉，用以評價其整體承載能力。貝克曼梁彎沉儀的構造如圖2所示。彎沉試驗檢測方法主要有落錘彎沉儀和貝克曼梁彎沉。

貝克曼梁檢測方法是一種靜力彎沉檢測方法。這一檢測方法相對簡單，但不能對接觸面和輪胎壓強等進行有效控制，通常不能直觀反映路面各區間的受力情況，也不能在有車輛行駛的情況下進行檢測[6]。

落錘彎沉儀檢測技術是通過計算機控制下的液壓系統提起一定質量的重錘，自由落體一定高度，而產生沖擊荷載，并作用于路基或路面，再依據路基或路面結構層所產生的脈沖荷載，來分析彎沉質量指標情況。落錘彎沉儀由荷載裝置、彎沉裝置和運算系統等組成。運用此技術檢測彎沉，不會影響道路橋梁的正常通車。它是動態荷載作用下產生的動態彎沉[7]。

2.4 雷達檢測技術

道路橋梁采用雷達檢測技術，可以得到更加直觀和確切的檢測結果，同時又不會損傷道路橋梁的原有結構。雷達檢測技術的工作原理：利用穿透力很強的電磁波，對被檢測物體和道路橋梁的鋼筋混凝土結構發射高頻電磁波進行掃描勘探，與被檢測物體相接觸后電磁波信號便會快速折回，雷達設備通過對返回電磁波的波形、振幅強度和時間等信號的分析，就能判斷出道路橋梁結構的質量[8]。

雷達檢測技術原理如圖3所示。主要檢測程序如下：

（1）探測人員使用便攜式電腦，向雷達探測技術的應用程序和計算機控制器發出指令。

（2）計算機控制單元收到命令后，利用天線將信號發送給地面。

（3）在該信號被觸發之后，將高頻電磁波信號發送到地面。

（4）如果路面、橋梁結構的內部有瑕疵和不均勻等現象，則會有一部分電磁波反射到地表，并以數據的方式經過控制裝置，以圖片的方式顯示在計算機顯示屏上，讓檢驗員根據圖片進行分析和處理，便于及時掌控路面和橋梁結構的內部狀況[9]。

2.5 聲波檢測技術

道路橋梁試驗檢測中的聲學探傷技術，主要有超聲波檢測技術和沖擊波檢測技術。超聲波檢測技術可以在不損傷道路橋梁原始結構的前提下，對被檢測結構中的超聲波傳播速度、波形變化等參數進行檢測，從而對被檢測結構中的質量缺陷和問題進行判定。超聲波檢測與常規的檢測技術相比較，具有更高的安全性和更好的便捷性，而且聲波在傳輸過程中不受限制，適應性好，可以作為穿透檢測的補充。沖擊波檢測技術使用更加靈活、方便，相關檢測設備在確定好檢測位置后，能立即進行快速處理，并對被檢測位置是否存在質量缺陷問題做出判斷。沖擊波檢測技術可以對當前使用最廣泛的道路橋梁結構中的鋼筋混凝土有無裂紋進行精準探測[10]。

3 結語

綜上所述，聲發檢測技術、激光檢測技術、彎沉檢測技術、雷達檢測技術、聲波檢測技術等新型試驗檢測技術，適宜于檢測道路橋梁的承重構件病害、材料外觀和內部缺陷程度。應當注意，在使用各項新型試驗檢測技術時，要結合道路橋梁工程類型而合理選擇，并通過針對性的試驗檢測，及時、準確地發現內部結構質量問題，達到提升和控制工程質量的最佳效果。

參考文獻

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