桂永旺 吉建軍

1. 重慶華盛檢測(cè)技術(shù)有限公司 重慶 400714；2. 重慶市潼南區(qū)交通事務(wù)中心 重慶 402660

引言

近些年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)頭良好，道路橋梁工程建設(shè)規(guī)模也逐漸擴(kuò)大。為進(jìn)一步提高道路橋梁工程建設(shè)效果，維護(hù)交通安全，需要有關(guān)部門(mén)優(yōu)化道路梁工程建設(shè)質(zhì)量，降低道路橋梁工程中潛在的安全隱患。在實(shí)際施工過(guò)程中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的合理應(yīng)用，也會(huì)影響工程建設(shè)質(zhì)量及工程質(zhì)量控制水平。因而，有關(guān)人員必須了解無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在施工過(guò)程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及技術(shù)類(lèi)型，方能切實(shí)提高道路橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量及建設(shè)水平。

1 道路橋梁檢測(cè)中的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

1.1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是當(dāng)前道路橋梁工程質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中的主要技術(shù)手段。與傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方式不同，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)道路橋梁工程自身結(jié)構(gòu)毫無(wú)影響，不需要破壞建筑整體，且操作技術(shù)方便﹑快捷，應(yīng)用范圍十分廣泛，可以在短時(shí)間內(nèi)迅速得出質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果，也能夠通過(guò)數(shù)據(jù)換算，得出工程與設(shè)計(jì)圖紙的吻合度，保障施工規(guī)范。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)使用各種大型專(zhuān)業(yè)儀器，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要施工團(tuán)隊(duì)配備專(zhuān)業(yè)的技術(shù)檢測(cè)設(shè)備及技術(shù)檢測(cè)人員，以提高無(wú)損檢測(cè)技術(shù)數(shù)據(jù)結(jié)果的精準(zhǔn)性。通常，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)會(huì)應(yīng)用射線﹑超聲波﹑雷達(dá)﹑光纖等技術(shù)，對(duì)聲﹑光﹑電進(jìn)入路橋內(nèi)部結(jié)構(gòu)后的波長(zhǎng)﹑傳播速度﹑頻率﹑反射情況等變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，判斷路橋結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否存在缺陷[1]。

1.2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在路橋工程中的價(jià)值

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在路橋工程建設(shè)過(guò)程中的應(yīng)用，能夠有效提高路橋工程建設(shè)質(zhì)量。道路橋梁工程關(guān)系到我國(guó)交通命脈，因此在施工過(guò)程中，施工團(tuán)隊(duì)必須注意可能存在的各項(xiàng)安全隱患，提高道路橋梁工程整體建設(shè)質(zhì)量。而道路橋梁工程建設(shè)規(guī)模往往較為龐大，涉及的專(zhuān)業(yè)學(xué)科﹑專(zhuān)業(yè)技術(shù)較廣，為路橋工程檢測(cè)帶來(lái)了不小的麻煩。此時(shí)，積極使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，便可以有效解決路橋建設(shè)中存在的質(zhì)量問(wèn)題。在路橋建設(shè)過(guò)程中及投入使用前，進(jìn)行多次系統(tǒng)﹑專(zhuān)業(yè)的質(zhì)量檢驗(yàn)，可以進(jìn)一步提高路橋工程安全性。另外，在工程建設(shè)期間，合理應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)還可以縮短施工周期，提高工程建設(shè)效率。通過(guò)專(zhuān)業(yè)且系統(tǒng)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工程建設(shè)現(xiàn)狀，并根據(jù)當(dāng)前階段的反饋，合理調(diào)整施工方案，以提高工程建設(shè)合理性。

1.3 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)特征

1.3.1 無(wú)損性特征。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)與傳統(tǒng)的檢驗(yàn)技術(shù)不同，在檢測(cè)過(guò)程中并不會(huì)對(duì)道路橋梁整體結(jié)構(gòu)造成損壞，也不會(huì)影響路橋工程的質(zhì)量。因此，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)受到了諸多建筑行業(yè)從業(yè)者的青睞，它能夠在保障路橋質(zhì)量的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)路橋施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，在建設(shè)階段及后期路橋養(yǎng)護(hù)階段具有極高的作用價(jià)值[2]。

1.3.2 體系化特征。道路橋梁檢測(cè)工作極為嚴(yán)謹(jǐn)，在路橋工程建設(shè)過(guò)程中的地位十分重要。在傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)下，技術(shù)手段較為單一，而無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用多項(xiàng)新興科技，投入研究比值較高，檢測(cè)體系較為完善，能夠滿足不同情況下路橋工程檢測(cè)的要求，提高檢驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)度。當(dāng)前，我國(guó)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)體系，可以有效完成較為復(fù)雜的檢測(cè)工作，能夠精準(zhǔn)把控路橋工程建設(shè)中使用的不同材料或不同結(jié)構(gòu)﹑類(lèi)型，還能夠有效探查路橋易損度以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以在工作中合理發(fā)揮出體系效應(yīng)，以此完善對(duì)路橋工作的全面檢驗(yàn)，其擴(kuò)展空間較大﹑類(lèi)型較為豐富，不同的檢測(cè)技術(shù)間還可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)互補(bǔ)，非常實(shí)用。

1.3.3 前瞻性特征。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)被檢測(cè)路段的全區(qū)域覆蓋，能夠發(fā)現(xiàn)路橋工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)隱蔽區(qū)域的潛在質(zhì)量隱患，具有一定前瞻性特征。檢測(cè)人員通過(guò)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)路橋工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)后，可以針對(duì)當(dāng)前路橋工程現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)出符合路橋結(jié)構(gòu)特征的養(yǎng)護(hù)或加固方案，可以有效縮短路橋結(jié)構(gòu)檢測(cè)周期，大大節(jié)約了施工成本。

2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用對(duì)象

2.1 路橋工程內(nèi)部缺陷

若路橋工程存在內(nèi)部結(jié)構(gòu)問(wèn)題，則需要施工人員及時(shí)采取針對(duì)性措施，避免潛在問(wèn)題發(fā)展為嚴(yán)重質(zhì)量漏洞。通常，道路橋梁工程建設(shè)過(guò)程中的內(nèi)部缺陷，體現(xiàn)為內(nèi)部疏松﹑斷層或內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在空洞等結(jié)構(gòu)類(lèi)病害[3]。而此類(lèi)內(nèi)在缺陷，多半是因工程建設(shè)中所使用的建材質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致。部分道路橋梁可能存在工程連續(xù)性差﹑不同區(qū)域內(nèi)性能參數(shù)變化幅度過(guò)大等情況，使其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性﹑承載力均不達(dá)標(biāo)，從而影響路橋工程質(zhì)量。合理應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，可以通過(guò)對(duì)各類(lèi)光﹑電﹑波的參數(shù)分析，推斷出內(nèi)部隱蔽環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)布局，從而完成路橋內(nèi)部缺陷的檢測(cè)。

2.2 路橋工程強(qiáng)度檢測(cè)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)道路橋梁工程中混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際強(qiáng)度做出有效檢驗(yàn)。在工程建設(shè)過(guò)程中，由于客觀因素影響，施工人員無(wú)法及時(shí)獲取路橋結(jié)構(gòu)內(nèi)部混凝土即時(shí)強(qiáng)度，而此時(shí)，合理應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)便可以對(duì)混凝土材料不同時(shí)期的強(qiáng)度變化做出實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲取較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)參數(shù)，以此校驗(yàn)混凝土結(jié)構(gòu)是否符合工程規(guī)定。合理管控施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土強(qiáng)度動(dòng)態(tài)參數(shù)，有利于施工人員及時(shí)開(kāi)展后續(xù)施工作業(yè)，確保道路橋梁工程強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定。另外，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于道路工程的強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)，還可以輔助技術(shù)監(jiān)督管理部門(mén)，完成現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量監(jiān)督工作，在短時(shí)間內(nèi)，獲取不同區(qū)域內(nèi)路橋工程的即時(shí)強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)路橋工程內(nèi)部碳化層深度﹑保護(hù)層厚度等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)定，便可以明確當(dāng)前工程進(jìn)度及現(xiàn)場(chǎng)施工現(xiàn)狀。

3 道路橋梁檢測(cè)中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 光纖傳感檢測(cè)技術(shù)

光纖傳感檢測(cè)技術(shù)使用光纖作為檢測(cè)媒介，利用光纖的物理敏感性完成檢驗(yàn)。光纖傳感檢測(cè)技術(shù)可以通過(guò)轉(zhuǎn)換器，將來(lái)自外界的物理量轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，用于完成道路橋梁的檢測(cè)工作。光纖傳感技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，可以快速得出反饋數(shù)據(jù)。外界物理量轉(zhuǎn)化為光信號(hào)后，檢測(cè)儀器便可及時(shí)接收到轉(zhuǎn)換后的光信號(hào)，并通過(guò)技術(shù)處理，便可以得出道路橋梁工程中鋼索﹑混凝土等各類(lèi)具有變性特征結(jié)構(gòu)的檢測(cè)數(shù)據(jù)。光信號(hào)在媒介中傳導(dǎo)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一定損耗，這時(shí)檢測(cè)人員可以使用多層反射，通過(guò)對(duì)比多次反射光的狀態(tài)，結(jié)合各質(zhì)量變化，開(kāi)展精密的計(jì)算與推導(dǎo)，便可了解當(dāng)前路橋內(nèi)部空間的結(jié)構(gòu)變化。光纖傳感檢測(cè)技術(shù)與常規(guī)的傳感檢測(cè)不同，光纖傳感器的種類(lèi)及應(yīng)用范圍更廣，使用方式較為靈活，體積較小，十分輕便，不易受外界因素影響。當(dāng)前，我國(guó)的光纖傳感檢測(cè)技術(shù)可應(yīng)用于惡劣自然環(huán)境（如高壓環(huán)境﹑腐蝕環(huán)境）下的路橋工程檢測(cè)中，其實(shí)用性與精密度極高，是非常優(yōu)秀的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)之一，常應(yīng)用于大跨徑橋梁預(yù)應(yīng)力鋼筋﹑斜拉索﹑懸索等結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)中，作用效果良好，也經(jīng)常與其他的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)搭配使用。光纖傳感技術(shù)具有自動(dòng)化特征，可以應(yīng)用于多類(lèi)路橋工程檢測(cè)工作中，實(shí)現(xiàn)連續(xù)性檢測(cè)，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力變化監(jiān)測(cè)效果極佳。但光纖傳感檢測(cè)技術(shù)的成本相對(duì)較高，此類(lèi)檢測(cè)技術(shù)所使用的各類(lèi)儀器較為昂貴，因此，該技術(shù)在實(shí)際推廣過(guò)程中存在一定問(wèn)題。

3.2 超聲波檢驗(yàn)技術(shù)

超聲波檢驗(yàn)技術(shù)是無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中的代表技術(shù)之一，也是當(dāng)前在我國(guó)路橋檢測(cè)工作中應(yīng)用范圍最廣的技術(shù)。通常，在使用超聲波檢測(cè)技術(shù)時(shí)，檢測(cè)人員會(huì)使用聲波觸發(fā)器，向路橋工程內(nèi)部發(fā)射特定波長(zhǎng)與頻率的超聲波。聲波在接觸物體后，會(huì)在物體內(nèi)進(jìn)行傳遞或反射，此時(shí)檢測(cè)人員便可通過(guò)專(zhuān)業(yè)儀器觀測(cè)聲波衰減﹑散射﹑波形變化﹑反射情況等，并以此推斷路橋工程是否存在結(jié)構(gòu)缺陷或質(zhì)量問(wèn)題。超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，需要檢測(cè)人員選用合適的聲波觸發(fā)器，要求觸發(fā)器能夠發(fā)出規(guī)定頻率﹑波長(zhǎng)的超聲波。隨后，使用超聲波檢測(cè)儀，自動(dòng)完成聲波信號(hào)的收集與處理工作，識(shí)別異常信號(hào)，并以此來(lái)判斷路橋內(nèi)部情況。超聲波檢測(cè)儀會(huì)將初步處理過(guò)的信號(hào)通過(guò)緩沖器傳至控制器主機(jī)，經(jīng)過(guò)控制器的精密計(jì)算與分析后，結(jié)果會(huì)被上傳至終端顯示器中。通常，超聲波檢測(cè)技術(shù)適用于內(nèi)部缺陷較小的路橋工程檢測(cè)工作中，若內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷較為嚴(yán)重或缺陷面積過(guò)大，超聲波檢測(cè)技術(shù)可能無(wú)法完成精準(zhǔn)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果失真度較高。因此，超聲波檢測(cè)技術(shù)幾乎不會(huì)應(yīng)用于路基檢測(cè)中，反而在道路橋梁工程的梁﹑板﹑柱等結(jié)構(gòu)檢測(cè)中的應(yīng)用頻率較高。

3.3 頻譜分析檢測(cè)技術(shù)

頻譜分析技術(shù)會(huì)根據(jù)波在不同介質(zhì)表面整體的傳播頻率及傳播特性，判斷檢測(cè)對(duì)象的具體狀態(tài)。通常，頻譜分析技術(shù)會(huì)應(yīng)用于路面﹑橋梁等各類(lèi)具有不同分層介質(zhì)厚度的檢測(cè)中，用于檢測(cè)內(nèi)部分層均勻性和各層間的接觸狀況。檢測(cè)人員會(huì)先在被檢測(cè)對(duì)象表面施加一個(gè)垂直沖擊力，產(chǎn)生一組瑞雷波面，隨后以震源為中心，開(kāi)展頻譜分析檢測(cè)。該沖擊面產(chǎn)生的瑞雷波面具有多種頻率，配以不同位置的檢測(cè)儀，便可得到不同的瑞雷波面信號(hào)。檢測(cè)人員還需在合適位置加裝傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)瑞雷波面的立體分析，才能判斷出在被檢測(cè)物體內(nèi)部，各分層介質(zhì)間的力學(xué)作用參數(shù)，從而達(dá)到內(nèi)部分層結(jié)構(gòu)的檢測(cè)目的。頻譜分析檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)速度快﹑應(yīng)用周期短，檢測(cè)頻率﹑效果較為穩(wěn)定。

3.4 探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)

探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，檢測(cè)人員會(huì)選用專(zhuān)業(yè)設(shè)備制作電磁脈沖，再使用天線將高頻率的電磁脈沖發(fā)射至地表以下。脈沖在介質(zhì)中傳播時(shí)，經(jīng)過(guò)不同介質(zhì)層的交界位置，均會(huì)出現(xiàn)脈沖反射。這時(shí)，檢測(cè)人員要借助提前設(shè)置好的天線，接收反射回來(lái)的脈沖信號(hào)，通過(guò)對(duì)信號(hào)的分析，便能判斷出路橋工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)及介質(zhì)分層情況。探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)操作較為簡(jiǎn)單，不易受外界環(huán)境因素影響，精準(zhǔn)度較高，且應(yīng)用范圍較廣。探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)不僅可以對(duì)路基﹑橋面的密度進(jìn)行專(zhuān)業(yè)﹑精準(zhǔn)的檢測(cè)，還能夠檢驗(yàn)路基基層厚度﹑土壤含水量等細(xì)微數(shù)據(jù)，甚至可以對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫或混凝土內(nèi)部濕度等進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的技術(shù)檢測(cè)，實(shí)用性極高，在行業(yè)內(nèi)廣受好評(píng)。

3.5 圖像分析檢測(cè)技術(shù)

圖像分析檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中有兩種類(lèi)型，即紅外成像技術(shù)和激光全息技術(shù)。

紅外成像技術(shù)會(huì)使用紅外線對(duì)檢測(cè)位置的不同輻射區(qū)域進(jìn)行針對(duì)性檢測(cè)，隨后根據(jù)熱輻射情況繪制出溫度熱圖，就可以對(duì)被檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部材料及結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行初步的簡(jiǎn)單判斷。隨后，檢測(cè)人員再選用高精度的熱敏傳感器，對(duì)其內(nèi)部溫度及導(dǎo)熱情況分布，進(jìn)行更加詳細(xì)的檢驗(yàn)，便可得到熱紅外相圖。由于被檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部結(jié)構(gòu)所用的各類(lèi)材料具有不同的導(dǎo)熱性，因此熱紅外相圖可展現(xiàn)出其內(nèi)部情況，這時(shí)再通過(guò)對(duì)比圖像完成數(shù)據(jù)檢測(cè)以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷的判斷，便可完成檢測(cè)。

激光全息投影技術(shù)需要使用全息攝影技術(shù)，對(duì)相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行圖檢測(cè)像，隨后結(jié)合圖像體現(xiàn)出的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，完成被檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算，以此便可得出橋梁整體結(jié)構(gòu)的實(shí)際作用力狀態(tài)。激光全息投影技術(shù)中選用的圖像監(jiān)測(cè)技術(shù)具有極高的精準(zhǔn)性，能夠?qū)Ρ粰z測(cè)區(qū)內(nèi)的架構(gòu)﹑材料進(jìn)行全過(guò)程﹑系統(tǒng)化的監(jiān)測(cè)，結(jié)果較為直觀，應(yīng)用范圍較廣，作用效果良好。

4 結(jié)束語(yǔ)

道路橋梁工程建設(shè)過(guò)程中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)揮出了極大的作用價(jià)值，通過(guò)高質(zhì)量的檢測(cè)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)道路橋梁工程建設(shè)時(shí)的全程質(zhì)量監(jiān)控，切實(shí)提高道路橋梁工程建設(shè)效果。工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)必須對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用方式做出詳細(xì)研究，以提高道路橋梁安全性，優(yōu)化我國(guó)交通網(wǎng)絡(luò)。