超聲回彈法在檢測橋梁中的技術(shù)應(yīng)用研究

馮 耀

（四川公路工程咨詢監(jiān)理有限公司， 四川 成都 610000）

隨著我國經(jīng)濟和社會發(fā)展水平的提升，群眾對橋梁的使用頻次也在不斷提升，但是基于國內(nèi)橋梁的建設(shè)時間比較早，所以在長時間使用過程中很容易出現(xiàn)橋梁老化問題。所以要想對橋梁安全性提供穩(wěn)定保障，保證橋梁應(yīng)用的穩(wěn)定性，就應(yīng)該加強對橋梁檢測技術(shù)的研究和應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，無論是國際還是國內(nèi)對橋梁技術(shù)的應(yīng)用都呈現(xiàn)出多樣化特點，甚至呈現(xiàn)出新興檢驗和檢測技術(shù)。在眾多先進技術(shù)中，超聲回彈法的應(yīng)用優(yōu)勢更為顯著，為此，本文就將對橋梁檢測中超聲回彈法的應(yīng)用問題進行詳細分析。

1 超聲回彈法在混凝土強度測試中的技術(shù)原理

在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平穩(wěn)定發(fā)展背景下，我國檢測技術(shù)也逐漸發(fā)展為無損檢驗技術(shù)趨勢，這一技術(shù)的主要方式主要包含了超聲回彈法、紅外檢測法和脈沖雷達法等等。和傳統(tǒng)檢測方式相比，這些技術(shù)的應(yīng)用都能對橋梁外觀和位置構(gòu)成進行準(zhǔn)確觀測，并對橋梁的關(guān)鍵位置和施工節(jié)點進行損傷程度鑒定[1]。超聲回彈儀和回彈儀的應(yīng)用是超聲回彈法的主要技術(shù)支撐，測量工作的開展就是針對結(jié)構(gòu)混凝土和不同測量區(qū)域進行回彈值測量。所以這項工作的開展往往需要借助試驗方法，在混凝土強度和回彈值對應(yīng)關(guān)系的構(gòu)建過程中，進行數(shù)學(xué)模型分析，這也能幫助工作人員更準(zhǔn)確的進行混凝土抗壓強度的提升。

回彈檢測技術(shù)也是這項工作中不可忽視的重要組成環(huán)節(jié)，一般結(jié)構(gòu)或是構(gòu)件混凝土強度的檢測可以從以下方面著手，首先，單個檢測技術(shù)一般應(yīng)用于構(gòu)件或是單個結(jié)構(gòu)檢測。其次，批量檢測更適合應(yīng)用在相同工藝生產(chǎn)的背景下，由于混凝土強度等級相同，原料、工藝技術(shù)和養(yǎng)護條件存在較強相似性，所以對這種結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行檢測的過程中，抽檢的數(shù)量不能少于同批次總數(shù)量的百分之三十。在對構(gòu)件進行抽檢環(huán)節(jié)中，工作人員應(yīng)該始終堅持隨機抽取的原則，只有這樣抽檢的材料才能發(fā)揮顯著代表性特點[2]。

這項技術(shù)的有效應(yīng)用可以為工作人員反映出更為準(zhǔn)確的回彈數(shù)值，在力學(xué)特點的作用下，對超聲波傳播速度進行分析，只有這樣才能通過對內(nèi)部質(zhì)量情況進行精準(zhǔn)分析，最終幫助工作人員準(zhǔn)確掌握橋梁實際情況。對超聲回彈法的應(yīng)用優(yōu)勢在于能對混凝土表面情況進行直觀反映，同時還能幫助工作人員對內(nèi)部情況進行準(zhǔn)確分析，在技術(shù)作用下對橋梁中混凝土強度進行直觀反映。但是我們也應(yīng)該對這項技術(shù)的不足之處進行掌握，比如檢測精度也是當(dāng)前最需要關(guān)心的問題，所以在精度測量過程中也要不斷發(fā)展和優(yōu)化。

2 超聲回彈法在檢測過程中的應(yīng)用

2.1 研究對象

本文研究的項目為某地區(qū)在1988年建成通車的水泥混凝土橋梁，該橋梁整體長度為700米。某部門于2017年對大橋進行修復(fù)，修復(fù)過程中，檢測人員檢測發(fā)現(xiàn)，這一橋梁的部分行車道底部已經(jīng)出現(xiàn)了雨水滲漏問題，且引發(fā)了板底混凝土脫漏問題，部分鋼筋已經(jīng)暴露于空氣中，鋼筋的腐蝕問題十分嚴重。所以對行車道板進行混凝土強度檢測是當(dāng)前必須開展的工作項目[3]。

2.2 檢測設(shè)備和方法

本文研究對象中所使用的檢測設(shè)備為同濟大學(xué)研究所研制的多功能超聲檢測系統(tǒng)，回彈儀是型號為ZC-3A。通過對兩種儀器的配合應(yīng)用，按照超聲回彈綜合檢測方法對橋面行車道板混凝土強度進行檢測。在對試件選取的過程中要嚴格按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，并對選擇后的80組數(shù)據(jù)進行曲線回歸研究。

2.3 測試過程

在對橋梁進行檢測的同時，還需要借助超聲回彈法對橋板強度問題進行測評。在測評工作的開展過程中，需要對精準(zhǔn)度進行必要的保障性分析，根據(jù)不同橋面位置，可以將其分為不同的分區(qū)，每個分區(qū)都采用不同的測評方式開展工作。在每個測區(qū)中，都可以測得回彈值，通過對最大值和最小值的分析篩選，對剩余回彈值進行計算，從而得到該測區(qū)的平均回彈值數(shù)據(jù)。在后續(xù)工作中要按照修正后的回彈值和超聲聲速值進行計算，科學(xué)進行公式信息的代入[4]。

3 檢測結(jié)果的計算和分析

3.1 測試效果

通過對不同區(qū)域的研究和測試，眾多測試對象中只有極少部分行車板會表現(xiàn)出較低的強度，剩余的行車板都可以滿足相應(yīng)的設(shè)計要求，此種情況表明，測試橋梁的行車道板施工質(zhì)量比較高，即便是經(jīng)過了多年的使用，受到了各種環(huán)境因素的影響，橋梁的板面質(zhì)量和早期設(shè)計要求仍然能保證全面滿足，并沒有因為時間或是環(huán)境影響出現(xiàn)橫向裂縫，更沒有出現(xiàn)疲勞損傷問題，所以這一橋梁在完成修復(fù)后仍然可以繼續(xù)應(yīng)用[5]。

3.2 對質(zhì)量控制要點的提升

在對超聲回彈法進行測試研究的過程中，工作人員需要將測試地點的位置精準(zhǔn)安置在回彈測試區(qū)域中，并且確保換能器和混凝土之間能發(fā)揮有效契合作用。在對測區(qū)聲時值進行檢測的過程中，要對其精準(zhǔn)度進行準(zhǔn)確分析，將結(jié)果精準(zhǔn)到0.1微秒，聲速值也要同步精確，控制在0.01千米/秒。在不同測試區(qū)域中，應(yīng)該對不同測試點的設(shè)置情況進行準(zhǔn)確分析，保證發(fā)射位置和換能器的軸線處于同一直線上。按照上述測量要求，將得到的數(shù)值結(jié)果和混凝土強度進行精準(zhǔn)推算。在此種方式的應(yīng)用過程中，不僅能對簡便性和操作優(yōu)勢性特點進行發(fā)揮，還能幫助工作人員實現(xiàn)對橋梁構(gòu)件的準(zhǔn)確分析，引導(dǎo)工作人員更科學(xué)的進行混凝土強度評估，這對于后續(xù)經(jīng)濟效益和社會效益的統(tǒng)一也將起到顯著積極影響[6]。

在上述案例介紹分析中我們應(yīng)該認識到回彈法的優(yōu)勢特點：其一，花費的成本資源更少，不會對工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷性影響；其二，使用的測定儀器便捷性較強，可以發(fā)揮更迅猛測試速度，能對混凝土結(jié)構(gòu)抗壓強度進行直觀反映。但是我們也需要對其問題進行掌握，比如混凝土內(nèi)部強度的測量精準(zhǔn)會受到不同程度的影響。

4 結(jié)束語

綜上所述，超聲回彈法是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展在橋梁檢測技術(shù)中的主要表示，這種非破損法屬于間接檢測，不同的因素也會對檢測結(jié)果產(chǎn)生不同程度的限制和影響，同時破損檢測精度要比檢測精度更高。在對超聲回彈法進行構(gòu)件信息研究的過程中主要是對混凝土抗壓強度的研究，所以只能當(dāng)做混凝土強度的參考標(biāo)準(zhǔn)，如果工作人員或是相關(guān)部門對這項工作的數(shù)據(jù)結(jié)果存在異議，也需要針對破損法得到的結(jié)果進行針對性分析。總而言之，雖然我國橋梁工程發(fā)展水平已經(jīng)得到了顯著發(fā)展，但是在實際工作中仍然存在很多問題，尤其是在超聲回彈法的應(yīng)用過程中，我們更需要精準(zhǔn)認識到問題所在，從而在發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢的前提下，切實提升橋梁工程質(zhì)量。