道路桥梁无损检测技术的应用研究

摘要：随着我国道路桥梁等基层建设的兴建，各种与之相关的技术也得到了一定的发展，当前在我国的道路桥梁检测中比较先进的就要数无损检测技术了，它的使用对于道路桥梁的施工建设和检测来说都具有重大的意义。本文就针对一些无损检测技术在道路桥梁的应用中进行阐述。

关键词：道路桥梁；无损检测技术；应用

中图分类号： TU997文献标识码： A

一、无损检测技术的特点 无损检测技术也就是非破坏性检测，即在不损坏或影响原有结构的基础上，通过某些检测技术，在不破坏原有的化学成分、性质、功能的情况下能达到检测物体的某些重要性能的方法。它是一种多学科相结合的应用技术。无损检测技术作为快速、直观，且能够显示道桥内部状态的检测设备和技术手段，对路面设计的改善以及道桥无损检测技术探究的开展至关重要。 二、无损检测技术在道桥建设过程中的意义 显而易见，传统的检测方法有许多的缺陷，根据随机选取测点，钻孔，将样本拿到室内进行分析计算处理，从而获得相应结论的方法、在现代化的工程项目中传统的方法会被逐渐淘汰。因此，研究开发一种能够快速检测，对工件和目标没有损害、直观、简便的这样的检测设备或者手段，来降低工程技术人员的劳动量，使得管理水平进人一个新的水平是显得非常有意义的。开展路面和桥梁无损检测与评价技术的研究，将在控制道桥施工质量、深人认识路面长期使用性能、改善路面设计、优化道路改造方案及提高路网维护水平等方面具有深远面现实的重要意义。也必将带来道桥改造方案的优化和公路桥梁管养水平的提高。

二、道路桥梁中无损检测技术的应用

(一)超声波检测技术

超声波检测技术是根据瞬间应力波原理对桥梁内的空隙之处进行检测。该技术采用小钢球对混凝土表层进行敲击，以较为短暂的机械撞击造成低频应力波，并传至道路桥梁结构的内部，从断裂面处反射出来，通过分析反射波形态对路桥的空隙处进行判断。该技术是通过利用来自多个方面的超声波而引起瞬间共振，一直对路桥裂隙、结构完整性进行检测，并且可从信号记录情况中了解空隙的位置。在道路桥梁的检测工作中应用超声波检测技术，一来可检测桥梁在桩、板、梁等方面的结构情况，二来可检测管道中有无空隙存在，如此一来便可对存在问题的道路桥梁及时采取维修措施。然而，该项技术仍存在需要改进的不足之处，该技术的检查结果比较容易受到多种因素的影响。以管道为例，管道内部若存在空气、水分或是蜂窝体均会影响检测结果，管道处于相交或相邻的状态下会影响检测结果，管道所采用材料的不同也会影响检测结果。此外，超声波检测技术对于道路桥梁在密实性方面的检测也仍旧需要采取深入研究。

(二)图像技术 所谓图像技术，就是图像的处理与分析理论为基础，以图像的实用技术和实现方法为目的，阐述了图像技术的基本原理、基本技术、实用技术和实现方法。在道路桥梁的工程应用中，其主要包括激光全息图像摄影技术和红外成像技术。激光全息技术是分析全息摄影所得到的图像，将力学量计算出来的方法，在实际检测中，高精度、直观和观测全场情况等是该技术的优点。红外成像技术的原理就是对不同材料介质的导热性能进行利用，高精度的热敏传感器能够检测结构物内部的温度场分布状况和热传导规律，同时将检测数据并将检测数据进行图像化，使结构物内部状况明显呈现。

(三)频谱分析技术 频谱分析检测技术的基本原理是对不同介质中传播表面波的频率特性进行分析。采用一力锤在路面结构表面施加瞬时垂直冲击力的方式，可得到一组以振源为中心的、沿地表一定深度向四周传播的、具有各种频率分布的瑞雷面波。调整力锤重量或不同的锤头型式，可以得到与之对应的频率成分的瑞雷面波信号，将传感器设置在不同的位置，可以检测到波传播的频率。频谱分析技术可对路面各分层介质的厚度、均匀性以及层间接触情况进行检测。

(四)激光检测技术 激光的高亮度，具备较好的方向性、相干性和衍射性。激光的光强愈强则光电流愈强，路面检测正是利用了激光这一原理。当激光的光强发生变化时，光电流也随之发生变化，根据所标定的光电流与位移的关系，通过光电流的变化反算弯沉位移的变化量。在路基和路面检测中，激光主要被用于距离测定、弯沉测定以及纹理深度测定和平整度的测定。

(五)光纤传感检测技术

光纤传感检测技术通过对一些特定物理量的敏感特性进行利用，使外界物理量变成光信号，从而直接对其进行测量。在30 多年的发展进步下，国内的光纤技术也相应取得了飞跃进步，且在多个领域中广泛应用，例如生物医药、能源环保、工矿企业、航天航空、国防军事等方面。在道路桥梁的检测中应用光纤传感检测技术，可有效检测道路桥梁多方面情况，包括应变特性、钢索索力、预应力连续混凝土的内部应

力等。

相比起传统传感器，光纤应变传感器具备了多种优势，例如不受环境影响、绝缘、耐高压、耐腐蚀、不受被测对象影响、体积小、重量轻、实用性强、传感器阵列形状多种多样、精度高、易燃易爆环境下仍可运行等。虽然，该传感器具备多种优势，但相比起一般的传感器，其价格较为高昂，因此较难以在道路桥梁的检测工作中推广。

(六)探地雷达检测技术

探地雷达检测技术是通过借助10～1000MHz(或更高)的高频电磁脉冲波，采用宽频带短脉冲的方式，从发射天线被送到地下，雷达脉冲波在地下传播期间，若遇到的介质交界面电性存在差异，则会有部分雷达脉冲波的能量由地下反射到地面，并由接受天线所接受。探地雷达检测技术可对缺陷区域的深度、大小以及形状方面进行精确测定，具备操作简单、效率高、节省人力资源等优势，且其检测范围较大，不因周边环境而影响检测结果。

探地雷达检测技术是通过研究在地下介质的交界面处所返回的反射波，对反射波的波幅情况以及到达地面所需要的时间进行记录，通过反射波记录结果分析道路桥梁地下介质具体分布情况，该技术以其高分辨率使之在浅层、超浅层等方面的检测工作中备受青睐。

对于道路桥梁的检测工作而言，常在以下5 个情况中应用探地雷达检测技术，分别有(1) 挡土墙病害的检测；(2)基层厚度的检测；(3)基层含水情况的检测；(4)基层密实性的检测；(5)面层厚度的检测；此外，根据探地雷达检测技术的不同之处，还可在路桥其他方面的检测中应用，例如桥梁结构检测、道路湿度检测、道路材质检测以及道路裂缝检测等。然而，探地雷达在道路桥梁的检测方面前景较好，但由于探地雷达的成本较高，因此仍需要对其继续研制以及推广。

(七)射线探伤法射线探伤法将底片置于混凝土构件后，通过对敏感底片发射X射线或伽玛射线，从而生成含空洞的图片。射线探伤法可以确定空洞程度和断裂钢筋的位置。适用于桥梁交通开放的情况，并可以从图书馆在线快速获取图像。理想条件下，图片准确无异议。这种方法所需的操作人员数量较少。但射线探伤法需要很多强有力的探射源穿透厚截面，或者获得实时图像，从而增加了成本，使结构健康和安全预防措施更加严格。采用射线探伤法可以获得清楚的图片，但如果截面厚，或与管道或钢筋交错布置时，就不宜用图片说明。放射源放射出的伽玛射线最大能够穿透150mm的铱，400mm的钴，并且必须能机械化的放置于带有护套的盒子中。X射线源的穿透能力达1500mm，并且能够自动关闭，这是该方法的一个显著安全优势。当通道便捷，并且安全情况理想时，射线探伤法能提供便于解释说明的图片。证明了这种方法是一个适用性很强的NDT技术。

结语

无损检测技术得到了加大的发展，同时也对其提出了更为严格的要求。通过对无损检测技术的分析了解，更好的做好道路桥梁检测公测，使道路桥梁安全使用。除此之外，无损检技术作为一种集多种科学于一身的应用技术，在其的应用中，应善于把基础论与工程实际相结合，大胆创新，不断提高道桥护管理科学化水平。

参考文献

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