无损检测技术在公路桥梁中的应用分析

2015-04-16郑剑波

建材与装饰 2015年34期

关键词：路桥公路桥梁

郑剑波

（福建省建筑科学研究院）

无损检测技术在公路桥梁中的应用分析

郑剑波

（福建省建筑科学研究院）

目前我国社会发展的步伐正不断加快，这种形势下路桥的使用频率逐渐升高，加上路桥负载的加大，使得很多路桥出现了不同程度的病害与损伤，如果不能及时进行修补与维护将会造成无法估量的损失。鉴于此，本文主要通过分析目前路桥故障检测现状，对无损检测技术在公路桥梁中的作用及应用进行了论述，希望能够为广大同仁提供一些参考。

无损检测技术；公路桥梁；应用

目前无损检测技术是我国桥梁检测中使用最为广泛的一项技术，主要涉及到探地雷达检测法、回声波检测法以及射线探伤法等多种方法，公路桥梁检测中这些方法起到了非常重要的作用，可以为公路桥梁检修与维护提供科学的依据。

1　我国公路桥梁故障检测现状

1.1混凝土桥梁使用中的问题

目前混凝土公路桥梁是我国多数城市交通建设中的重要形式，长期以来混凝土公路桥梁在使用过程中暴露出了一系列问题，现在混凝土桥梁的安全性已经成为大家关注的焦点。在使用过程中混凝土桥梁出现的问题较多，例如混凝土裂缝、混凝土损伤、混凝土缺陷、钢筋变形、钢筋锈蚀、钢筋老化等，这些问题的存在严重影响着桥梁的使用安全。此外，混凝土钢筋之间粘结、锚固作用削弱的问题也会严重桥梁的耐久性。以上问题从表面上看来，将会对公路桥梁的外观和结构造成影响，甚至影响其使用寿命，但是从实质上来看，这些问题的存在将会对桥梁的安全性带来直接影响，甚至会关系到人民群众的生命财产安全。

1.2交通发展为路桥安全带来威胁

随着我国社会经济的快速发展，目前我国交通建设逐渐完善，这种情况下为路桥的正常使用带来了挑战。车辆超载行驶、巨大的交通流量都为桥梁的正常使用带来了影响，在长期使用过程中桥梁暴露出结构开裂以及耐久性降低等问题，桥梁使用安全受到了严重的威胁。从目前我国公路桥梁的使用状况来看，多种病害频繁发生，桥梁承载力逐渐下降，如果任由病害发生将会带来严重的危害，甚至会对人们的生命财产安全造成威胁。这种情况下加强监测技术的应用，可以使桥梁故障检测效率大大提高，进而及时发现桥梁在使用中的潜在问题。

2　公路桥梁中使用无损检测技术的作用

2.1可以提高检测准确度

近年来随着科技的快速进步，很多先进技术应用到了公路桥梁建设中，检测难度也随之增加。在公路桥梁检测过程中，传统检测方法工作量非常大，检测不够精准，现在已经不能使检测需要得到满足，因此急需一种新的检测技术使检测需求得到满足。应用无损检测技术以后这种情况已经得到了很大的好转，它的运用不仅可以使检测需求得到满足，同时传统检测技术精确度不高的问题也得到了改变，检测准确性得到了极大的提升。

2.2可以增强检测安全性

在公路桥梁检测过程中，安全是最为关注的问题，公路桥梁检测工作的进行就是为了提高其安全性能，因此在公路桥梁检测工作中使用无损检测技术非常适合。只有检测过程中的安全性得到了保证，在检测过程中工作人员次啊能将检测工作认真的完成。因此，在公路桥梁检测时应对无损检测技术进行充分利用，并加强对其的研究，这样才能对检测工作的有效进行给予保证。

2.3是提高检测效率的保证

检测工作非常讲究效率，只有保证了检测效率，才能更快的将公路桥梁投入到使用之中。要想提高检测效率，一定要有可靠的技术做支撑，在检测工作中应用无损检测技术目的就是提高检测效率。在检测过程中必须利用合适的方法展开检测，这样才能将检测的效用发挥出来，进而在工作中对检测技术进行不断的创新，有效提升公路桥梁检测的效率。

3　无损检测技术在公路桥梁中的应用

公路桥梁检测过程中应用无损检测技术，对其使用情况进行准确判断，结合检测结合解决存在于桥梁使用过程中存在的安全问题，可以极大的保证桥梁的安全使用，同时应用无损检测技术还能为路桥的养护提供准确的参考，保证路桥建设工作的顺利进行，并且促进桥梁建设事业的快速发展。

3.1声探无损检测技术

这种无损技术的形成以声发射检测技术的发展为前提，利用该项技术可以准确检测出存在于路桥使用过程中出现的裂缝问题。经过长期使用之后，桥梁因为负载严重，会对路面的整体结构造成影响，如果路面有裂缝出现，会释放出声波能量，20000Hz的声波，它的特点是方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，声探无损检测技术就是利用这一点形成的，充分利用瞬间应力波规律展开路桥缝隙位置的检测，检测效果非常好。桥梁受到专业机械撞击以后就会产生低频应力波，传到路桥内部以后，如果内部结构存在破损现象，其应力波就会发送失败。在内部冲击影响下会产生不同类型的声波，这些声波具有共振现象，利用这些现象可以对路桥中存在的裂缝问题及位置进行准确判断。该项技术的优势在于可以有效避免向工作人员进行危险放射，同时还能实现准确定位，具有非常高的应用效率。在工业无损检测技术技术中，这种检测技术占有重要地位。在锻件、焊接件等金属材料的探伤、厚度及硬度测量等领域中具有非常广泛的应用。此外还应用于非金属的检测，例如混凝土、路面等质量检验等领域。

3.2探地雷达技术

目前探地雷达技术是检测技术中使用最广泛的一项技术，其工作原理是配置传感设备，利用均速形式对检测点面完成检测。这项技术与电磁回声检测技术相结合，值得一提的是，这种电磁回声检测技术是目前最为先进的一种电磁回声检测技术，其特点在于可以利用接收器对工程结构材料产生接受信号，通过这种方式对结构的实际情况进行全面的了解，进而对结构情况进行判断和分析。探地雷达技术是具有准确率更高优势的检测技术，可以利用反射波波幅及介质分布情况将对结构内部情况进行扫描，雷达波最大探测距离理论上最大可达到30m，实际上地层中小于10m的目标可能探测到。因此这项技术在检测工作中的应用具有非常重要的意义。例如，能源部苏州热工研究在1990年运用微波散射法检测金属表面裂纹，裂缝深度0.01～6.3测量误差在2%以内。

3.3射线探伤技术

这种技术是指将底片置于混凝土内部，这时底片产生的X射线就可以将孔洞的情况反映到图片中，在公路桥梁检测过程中，这项技术的应用作用非常大，不仅可以提供高精度的检测数据图，同时这一过程可以节省大量的人力、物力。从一定意义上来说，这项技术的应用虽然具有一定优势，但是同时也存在一些缺陷，要想利用这项技术来成像，一定要具备大功能的弹射源，否则就不能形成图像。因此这项技术在使用过程中的要求比较高，这是目前这项技术并没有得到推广的重要原因之一。

3.4红外热像仪检测技术

这项技术主要是利用透过红外摄像机产生的桥面温度波形图，检测桥梁中的热点，最终得到有效数据。这项技术在使用过程中具有携带方便、操作简单等一系列优点，且这项技术目前已经在很多桥面病害防治中得到了广泛应用。一旦桥梁混凝土层面出现裂缝问题，就可以利用温度直接作用到这一层面上来，混凝土温度会直线上升，进而损害桥面。利用这项技术不仅可以将热点转化成图像，同时还能实时监测路桥面温度，通过这种方式来完成对桥梁表面结构及混凝土内部的检测工作。

3.5GPS桥梁三维位移检测技术

这项技术主要是利用导航卫星自身的实时站点三维坐标，针对公路桥梁工程实施检测。具体来说，首先应将监测点安置在桥梁上面，同时在管理中心建立GPS基准站，并与计算机系统结合展开检测工作。其实时监测过程主要是按照卫星信号各监测站的情况，利用GPS基准站对差分数据进行发送，同时各监测站会以这些差分数据为依据对自己的坐标数据进行计算，当控制中心计算机系统得到这些坐标数据后，就可以通过计算机对最后一阶段的计算工作完成。