淺析無損檢測技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用

摘 要：由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，公路橋梁事業(yè)也得以發(fā)展迅速，檢測水平直接關(guān)系到建設(shè)的質(zhì)量，在建設(shè)公路橋梁過程中對無損檢測技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可融合電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、機(jī)械工程和材料工程多學(xué)科的理論知識(shí)，對檢測效果的提升發(fā)揮促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：無損檢測技術(shù);公路橋梁;應(yīng)用;價(jià)值

橋梁結(jié)構(gòu)直接與車輛等活載接觸，其在承受著較大活載壓力的同時(shí)，也受到外界荷載的較大影響。對于運(yùn)營過程中的橋梁結(jié)構(gòu)而言，需要定期進(jìn)行維護(hù)并及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)營過程中存在的問題，以有效提升橋梁的運(yùn)營水平。對于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)而言，其主要是通過混凝土、普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋在水泥水化作用下形成，鑒于混凝土結(jié)構(gòu)的固有本質(zhì)，成型過程中不可避免地會(huì)存在細(xì)小裂縫和縫隙，在外界荷載的長期作用下，會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷逐漸擴(kuò)大直至形成裂縫，對于混凝土結(jié)構(gòu)的韌性造成較大的影響，因此對于混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測顯得尤為必要。

一、 概述

在應(yīng)用無損檢測技術(shù)過程中，可以融合多學(xué)科知識(shí)的要點(diǎn)，在公路橋梁進(jìn)行檢測過程中，不會(huì)對其整體結(jié)構(gòu)造成破壞，對橋梁每個(gè)部分受力狀態(tài)進(jìn)行有效了解。因?yàn)闇y定需要在構(gòu)件上完成，構(gòu)件確定了特定參數(shù)后，可獲取荷載狀況，另外，可找出很多內(nèi)部構(gòu)件問題。無損檢測技術(shù)應(yīng)用過程中較多涉及的學(xué)科為物理學(xué)，因此，大部分工程檢測適應(yīng)性較強(qiáng)。無損檢測技術(shù)主要對高科技進(jìn)行充分利用，也是對科學(xué)技術(shù)應(yīng)用價(jià)值的體現(xiàn)，技術(shù)應(yīng)用受到物理學(xué)科和現(xiàn)代材料學(xué)科的支撐。

二、 無損檢測的必要性

鑒于橋梁無損檢測能夠?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)的使用情況進(jìn)行充分了解，方便維修養(yǎng)護(hù)部門采取相應(yīng)的加固措施，以下針對橋梁結(jié)構(gòu)無損檢測的必要性進(jìn)行詳細(xì)分析。

（一）有效提高橋梁檢測的安全性

混凝土橋梁在長期服役過程中，不可避免地會(huì)受到活載和自然環(huán)境的影響，在早期運(yùn)維過程中其檢測技術(shù)較為復(fù)雜，且對于外界環(huán)境要求較高，甚至?xí)蛄航Y(jié)構(gòu)造成影響。相對于傳統(tǒng)檢測技術(shù)，無損檢測技術(shù)對于橋梁結(jié)構(gòu)的影響較小，能夠有效保證橋梁正常安全地運(yùn)營。

（二）提高橋梁檢測的準(zhǔn)確性

鑒于橋梁無損檢測能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的相關(guān)病害，確定病害的嚴(yán)重程度和相關(guān)位置，便于后期加固維護(hù)的方案制定。同時(shí)，無損檢測技術(shù)能夠滿足不同類型橋梁的檢測需求，提高相關(guān)檢測的精確性，較大程度減少了檢測工作量，便于后期維保工作的進(jìn)行。

三、 無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

（一）探地雷達(dá)技術(shù)

作為當(dāng)前無損檢測中應(yīng)用較為廣泛的檢測技術(shù)，探地雷達(dá)技術(shù)主要是通過傳感器的合理布置，采用平均速度的形式以實(shí)現(xiàn)對于混凝土結(jié)構(gòu)表面的檢測。根據(jù)探地雷達(dá)工作原理可知，探地雷達(dá)通過寬頻帶短脈沖的波形向混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)射電磁波，反射系數(shù)受到介質(zhì)介電常數(shù)的較大影響，發(fā)射部分被主機(jī)接收，通過對發(fā)射信號和接收信號的對比分析，能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)損傷的有效識(shí)別。

（二）超聲波技術(shù)

在橋梁工程無損檢測技術(shù)類型中，超聲波技術(shù)的應(yīng)用比較常見。超聲波技術(shù)的應(yīng)用原理為，在聲波發(fā)送以及傳輸過程中可與結(jié)構(gòu)接觸，即可確定結(jié)構(gòu)內(nèi)部實(shí)際情況。當(dāng)聲波在傳遞過程中觸碰到橋梁工程結(jié)構(gòu)時(shí)，即可產(chǎn)生低頻應(yīng)力濾波，當(dāng)接受器接收到反射波并進(jìn)行處理后，即可獲得橋梁工程結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果，據(jù)此評估橋梁工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否存在質(zhì)量隱患。

（三）沖擊回波技術(shù)

沖擊回波檢測技術(shù)是一種以應(yīng)力波為原理的檢測技術(shù)，在具體的檢測過程中，通過對應(yīng)力波反發(fā)射情況進(jìn)行分析，即可判斷橋梁工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否有缺陷問題。在沖擊回波法的應(yīng)用中，可對橋梁工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行連續(xù)快速檢測，在獲得檢測結(jié)果后，還可將檢測結(jié)果以三維成像的方式展現(xiàn)，進(jìn)而有效提升橋梁工程無損檢測可視性特征。沖擊回波法的應(yīng)用原理為，首先激發(fā)短時(shí)機(jī)械沖擊，使其能夠產(chǎn)生低頻應(yīng)力波，在低頻應(yīng)力波傳輸過程中，如果遇到橋梁工程結(jié)構(gòu)缺陷，即可反射，接收器可接收到反射回來的應(yīng)力波，然后再將其輸入信號處理設(shè)備中，對信號幅值譜進(jìn)行分析，進(jìn)而判斷橋梁工程內(nèi)部缺陷。

（四）應(yīng)用激光技術(shù)

在公路橋梁檢測過程中針對檢測路面狀況一般應(yīng)用激光技術(shù)。在檢測路面狀況過程中，激光技術(shù)會(huì)利用到反射、衍射、折射等光的基本原理，應(yīng)用衍射原理，一旦有狹縫出現(xiàn)表現(xiàn)為在空間傳輸時(shí)激光會(huì)有衍射發(fā)生，深入了解狹縫寬窄的狀況，以此獲得的圖像呈現(xiàn)明暗相間的狀態(tài)。各種因素互相促進(jìn)和聯(lián)系的作用下，可獲取公路橋梁出現(xiàn)狹縫的實(shí)際寬度，也可檢測出另外的變化和位置偏移情況。

四、 結(jié)語

本文結(jié)合工程實(shí)際的病害情況，通過提高橋梁安全性和檢測結(jié)構(gòu)有效性兩個(gè)方面介紹了混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測的必要性，然后從聲探無損檢測技術(shù)、探地雷達(dá)技術(shù)和射線檢測技術(shù)三個(gè)方面介紹了無損檢測技術(shù)在橋梁混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，最后通過調(diào)查分析介紹了當(dāng)前無損檢測中存在的問題。

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作者簡介：

莫燕麗，廣西桂通工程咨詢有限公司。