無損檢測技術在道路橋梁試驗檢測中的應用分析

遲嘉陵

（煙臺港通工程檢測有限公司，山東煙臺 264000）

0 引言

隨著我國經濟水平的不斷提高，人們對交通運輸行業的要求也越來越高，這也推動了道路橋梁工程的發展。在道路橋梁工程建設中，采用無損檢測技術是一項非常重要的內容。在道路橋梁工程建設過程中，應該合理應用無損檢測技術，以保證道路橋梁工程的質量。本文主要分析無損檢測技術在道路橋梁試驗檢測中的應用，以提高我國道路橋梁工程質量。

1 無損檢測技術介紹

無損檢測技術是一種科學、準確、有效的檢測手段，主要是通過在道路橋梁的內部或表面添加一些特殊材料，然后使用一定的技術手段來測試這些材料的性能和質量。在進行無損檢測時，應該盡量避免對道路橋梁內部或表面造成損傷，否則會影響檢測結果。目前，我國對無損檢測技術的應用非常重視，并已經取得一定成果。

例如，利用超聲波和紅外線成像技術來進行無損檢測，可以得到道路橋梁內部結構的整體情況。另外，在使用無損檢測技術進行道路橋梁試驗檢測時，可以將其分為2個部分：一是道路橋梁內部結構；二是道路橋梁表面結構。通過這些技術手段可以進一步確定道路橋梁的質量是否達到要求[1]。

無損檢測技術在道路橋梁試驗檢測中的應用非常廣泛，主要是因為無損檢測技術具有較強的針對性和實用性。無損檢測技術可以通過對道路橋梁內部結構進行測試來保證其穩定性和安全性，因此無損檢測技術具有廣泛的應用前景。

1.1 超聲波技術

當超聲波在道路橋梁中傳播時，會產生反射和透射現象，因此可以利用超聲波技術對道路橋梁內部結構的情況進行測試，從而了解道路橋梁內部結構的整體情況。

此外，超聲波技術還可以對道路橋梁表面進行檢測，利用超聲波技術進行道路橋梁試驗檢測時，可以得到道路橋梁表面的一些信息，從而了解道路橋梁表面的實際情況。因此，這種方法具有一定的實用性和合理性。目前，我國對超聲波技術進行進一步研究和開發，使這種技術更加成熟和完善，通過對超聲波技術進行開發和應用，可以解決很多傳統方法無法解決的問題[2]。

1.2 紅外線成像技術

紅外線成像技術也是一種比較新穎的檢測方法，該方法不僅能夠對公路橋梁的異常狀態進行定位，而且能夠將結構的形貌信息轉化為圖像，提供給檢測機構。它的檢測方式主要采用了現代電子信息技術與紫外輻射技術相結合的方式，在用紫外光照射公路橋梁結構時，計算機也會將對應的光線信息反映出來，并將此信息轉化為數字信息，形成公路橋梁結構圖，通過圖像可以直觀地觀察到公路橋梁結構的損傷狀況。該檢測方式的優點在于不需要直接接觸到建筑，通過遠程遙感探測可以達到全面探測的效果，對于某些難以開展的檢測項目來說，實用性很強。

1.3 光纖傳感技術

光纖傳感技術是一種基于傳感網絡的先進測量技術，具有很強的應用價值和優勢，可以實現道路橋梁內部結構的長期監測，因此在道路橋梁試驗檢測中得到廣泛應用。

在光纖傳感技術中，其傳感網絡可以分為2個部分：一是傳感元件；二是測試元件。在使用光纖傳感器進行道路橋梁試驗檢測時，主要采用光時域反射儀（OTDR）、瑞利散射等技術手段來進行檢測，在使用這些技術時，需要在道路橋梁中使用一定數量的光纖傳感器。

在道路橋梁試驗檢測過程中，應對道路橋梁表面的結構和形狀進行檢查，還應對道路橋梁內部結構進行檢查，以判斷其是否存在裂縫、開裂等問題。

在使用光纖傳感器進行檢測時，還應對光纖傳感器的信號傳輸方式進行檢查，如果發現問題，應及時采取相應措施進行處理[3]。

2 無損檢測技術的發展歷程

隨著社會的進步，我國無損檢測行業進入一個飛速發展的階段。自20世紀80年代起，我國研究人員經過一系列的技術合作和技術攻關，開發了多種無損檢測方法，如超聲檢測技術、電化學檢測法、超聲回彈法等，這極大地促進無損檢測技術的工程應用。目前，國內大多數二級及以上的檢驗試驗室都已經具備了開展無損檢測業務所必需的條件，已經研發出很多具有較高精度和較高靈敏度的無損檢測設備，且無損檢測技術已日趨成熟，在道路工程建設中得到廣泛應用。

我國無損檢測行業正處于快速發展階段，在技術上和管理上都有很大進步，相關部門也加大了對無損檢測行業的支持力度，以保證無損檢測技術的應用和發展。此外，隨著科學技術水平的不斷提高，我國也加強了對無損檢測技術的研究，并積極引進國外先進技術，以促進我國道路橋梁工程的建設和發展。

3 無損檢測技術在試驗檢測中的應用

在使用無損檢測技術對道路橋梁進行檢測時，通常會采用3種方法：

一是通過對道路橋梁施工材料的檢測，以確定其是否符合要求；

二是通過對道路橋梁結構的檢測，以確定道路橋梁結構是否存在質量問題；

三是通過對道路橋梁施工過程進行檢測，以確定施工質量是否符合要求。

在對道路橋梁施工材料進行檢測時，通常會采用多種方法，如：目測法、儀器測試法、鉆芯法等。在使用儀器測試法時，通常會采用雷達測試法、聲波測試法、電磁法等。另外，在道路橋梁工程施工過程中，還需要使用無損檢測技術對施工質量進行檢測，以避免工程建設出現問題。

3.1 雷達測試法

雷達測試法主要是利用電磁波對道路橋梁結構進行檢測，它是利用電磁波對道路橋梁結構中的鋼筋、混凝土、結構鋼筋等材料進行檢測。通過對雷達測試法的應用，可以有效識別出道路橋梁中存在的缺陷，如裂縫、空洞等，這些缺陷會影響道路橋梁工程的正常使用。使用雷達測試法進行檢測時，需要注意以下幾點[4]：

第一，在檢測過程中，需要先將被檢測道路橋梁結構表面的污垢清除干凈，再利用電磁波的傳播速度和介質介電常數的不同來確定出道路橋梁結構質量的缺陷位置，然后再進行相應的處理工作，以保證道路橋梁檢測結果的準確性。

第二，在對道路橋梁結構進行檢測時，首先需要將雷達設備放置在被檢測道路橋梁結構的上方，然后再利用雷達對道路橋梁結構進行檢測，以保證雷達設備的正常使用，從而保證雷達測試法的準確性。

第三，在使用雷達檢測道路橋梁質量時，需要使用具有較強穿透性的雷達設備，先確定缺陷位置及深度，然后再對其進行定位，以保證道路橋梁檢測結果的準確性。

同時，在使用雷達對道路橋梁質量進行檢測時，還需要先對道路橋梁結構表面的污垢進行清理，以保證雷達設備的正常使用，然后再將被檢測道路橋梁結構放置在雷達設備上進行檢測。

第四，在使用雷達檢測道路橋梁施工材料時，需要先了解其類型及性質，然后根據道路橋梁施工材料的性質來選擇合適的雷達設備。同時，在使用雷達進行檢測時，還需要對被檢測材料的厚度及介電常數等參數進行測量，以保證使用雷達進行檢測時能夠獲得較為準確的數據[5]。

3.2 聲波測試法

聲波測試法是一種應用較廣泛的無損檢測技術，其檢測原理主要是利用聲波在介質中傳播時，其傳播速度與介質的密度、彈性模量以及介質中的缺陷有關，且具有一定的方向性。

當聲波遇到障礙物時，障礙物會發生振動，聲波便會被障礙物阻擋。而當聲波遇到有缺陷的物體時，則會在物體表面發生反射、折射和散射等現象，從而產生聲波幅值。若聲波波幅與無缺陷物體的波幅存在差異，就可以判斷該物體有無缺陷。聲波測試法在對道路橋梁進行檢測時，主要是通過聲波反射原理來實現對道路橋梁中是否存在缺陷的判斷。

聲波測試法在道路橋梁無損檢測過程中主要有3種檢測方式：

一是使用儀器進行直接檢測；

二是通過使用超聲波檢測儀對道路橋梁的某些部位進行掃描檢測；

三是在道路橋梁施工現場中利用超聲波檢測儀對道路橋梁結構進行直接檢測。

3.3 電磁法

電磁法是利用電磁感應的原理，對道路橋梁施工過程中出現的一些問題進行檢測，例如：鋼筋銹蝕、混凝土強度不足等問題。這種方法適用于具有一定規律和特征的混凝土，但是無法檢測出混凝土內部結構中存在的一些質量問題。具體的檢測過程中，需要使用儀器對道路橋梁表面和內部的混凝土進行檢測，以確定混凝土是否出現開裂、蜂窩、空洞等質量問題。

例如，在對橋梁表面進行檢測時，可以使用電磁法，將鋼筋植入混凝土中，然后再使用電磁法對橋梁表面和內部混凝土結構中存在的質量問題進行檢測。這種方法能夠檢測出混凝土內部的鋼筋，從而確定鋼筋是否存在銹蝕、混凝土強度不足等質量問題。除此之外，還需要對道路橋梁結構進行無損檢測，以避免出現各種安全問題。

3.4 鉆芯法測試路面壓實度

采用鉆芯法測試路面壓實程度，以100mm為基準，根據規范規定的測試頻率進行采樣，同時打上記號，并與設計構造類型相結合進行分層。

通常在第一次鉆取芯樣的過程中，如果還存在多層瀝青，則需要利用切割機沿著芯樣每一層的結合表面，將其切割成層，然后進行分層測量。傳統的瀝青路面可以在當天采樣，而對于SMA和改性瀝青，則需要在第三天采樣。

試樣密度測定時，先除去鉆孔試樣表面的灰塵，待干燥至一定重量后，采用表干法測定各層的毛體密度。當試樣的吸水率大于2%時，用蠟封方法測定其毛體密度；當吸水率小于0.5%時，這種壓實度比較高的瀝青混合料可以用水稱重法測試相對密度。按規程規定的檢驗方法及頻次進行現場抽檢，然后對各個測點進行壓實度的測定，并進行壓實度的評定。

3.5 結構的內部缺陷及裂縫檢測

路基結構的內在病害通常是由于施工過程中的不當維護和復雜的施工環境所致，此外，路面在非均勻溫度荷載、車輛荷載作用下，還會出現開裂，嚴重影響了路基的強度。因此，路基結構內部病害及開裂問題是路基檢測的重點。由于病害及裂紋的產生、發展受多種因素的影響，必須充分考慮各種檢測方法的特性，才能對其進行有效檢測。根據現有的檢測成果，公路路基病害多以孔洞、斷裂等形式存在，且多在路面上產生貫通性裂隙，因此，利用地質雷達對其進行檢測是十分必要的。

3.6 橋梁動載測試

與靜載試驗相比，動載測試要求橋梁結構在車輛作用下經受沖擊和振動荷載，且其動態響應比靜態影響大，是一種重要的非破壞性測試手段。相關人員借由動載荷試驗，來確定在車輛動態作用下橋梁結構的穩定與結構的應變狀況。

在橋梁動載測試中，通常采用的儀器包括振動拾振器、信號放大器、動電阻-應變計、射線示波器、筆記錄儀、磁帶記錄器、數字信號處理器等。

此外，針對中、小跨徑橋梁，可以利用磁電測試技術對橋梁工程進行自振性能測試；針對大跨度的橋梁，可以利用壓電檢測技術對其進行超低頻振動狀態的檢測，從而判定其是否存在病害，是否存在質量隱患。

4 結語

綜上所述，隨著我國社會經濟的發展和進步，我國道路橋梁工程建設取得很大成就，在道路橋梁工程建設過程中，無損檢測技術是一項非常重要的內容。無損檢測技術在道路橋梁試驗檢測中應用時，應嚴格按照相關標準進行操作，在使用無損檢測技術時，還需要對道路橋梁進行定期維護，避免道路橋梁出現各種質量問題。未來，應不斷完善無損檢測技術，使其能夠更好地應用于道路橋梁試驗檢測中，以保證道路橋梁質量達到要求。無損檢測技術在道路橋梁試驗檢測中的應用，不僅能夠提高道路橋梁的質量，還能為人們提供更加安全、舒適的出行環境，促進我國交通事業的發展。