桥梁工程无损检测技术的应用研究

孙圣懿

摘要：近年来，桥梁工程技术随着科学技术的进步而迅速发展，如今桥梁建设的规模不断增大，工程造价也愈发增高，人们对于桥梁的正常使用功能、耐久性和安全性也给予了更多关注。传统的桥梁检测技术有一定的局限性，检查不全面，而且会损伤建筑物。而无损检测技术则具有很强的直观性，效率高，甚至可以对交通设施内部状态实施检测，逐渐得到了推广普及。

关键词：桥梁工程；无损检测技术；应用

中图分类号：U446 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2016）11—245—02

前言

在对控制桥梁工程质量的过程中，必须展开实验检测工作，进而保证整个桥梁的质量与安全。由于我国当前微机技术、计算机技术以及自动化技术不断进步与发展，公路检测技术也随之发展，同时得到大幅度提升。在公路检测技术中发展最为迅速的则是无损检测技术，其可以在不改变原有桥梁结构的基础下，真正达到检测目的。当前我国交通事业正在不断发展，进而使无损检测技术在桥梁工程中越来越重要。

1无损检测技术概念及特征

1.1无损检测技术的概念

无损检测技术的主要含义是指在不改变工程质量与结构的前提下，对工程工件特征测量与检查技术的统称。并且无损检测技术有许多不同的方面，其中包含听声与敲击。但上述所说的无损检测技术不能较为精确地得到问题出现的具体位置，所以还是存在较大局限性。采用无损检测技术可以控制整个桥梁的质量标准，也不会对工程本身性能产生较大作用。若桥梁工程内存在的缺陷在加工余量之中，就能够展开修补，或者采用各种工艺进行调整，进而真正得到质量标准。因此采用无损检测技术不单单可以增强桥梁工程施工效率，还可以减小生产成本，使其达到质量性能标准。

1.2无损检测技术的特征

无损检测技术的特征包括简便、迅速、灵活、结果精确性高、保持桥梁结构与部件不受损坏、不影响桥梁的使用性能、可直接作用于桥梁部件表面或内部、应用范围广等，优点较多。

2桥梁工程中无损检测技术具备的意义

当前我国交通事业不断进步，尤其是我国基础设施建设工作逐渐增强，也使桥梁工程在整个交通事业中至关重要。桥梁工程与交通运输紧密连接在一起，同时桥梁工程质量也与交通安全有着密不可分的关系。桥梁工程拥有大量不同的特征，即施工量大、投资多以及施工时间长。地质条件与施工环境也是影响桥梁工程质量的重要因素。在开始施工以后每个阶段产生问题都会对工程质量产生较大作用，并为工程带来极大的损失，因此增强桥梁工程质量检测技术对桥梁施工有着至关重要的意义。当前我国桥梁工程建设主要还是由政府监督、检测技术与社会监理三个过程共同构成，建立成较为完善的保障体系，在该保障体系内，工程检测技术显得至关重要，同时工程检测技术也是整个桥梁工程质量检测的关键。负责工程监理的各个部门与企业都必须配有对应的工程实验室，进而达到桥梁工程质量检测的目的，并为工程带来更多保障。检测技术是桥梁施工技术中的核心内容，也是竣工验收与施工控制环节中最为重要的内容。采用对工程内大量材料与工件进行检测的方式能够增强施工质量评价的可靠性。为进一步提升桥梁工程质量，还必须严格控制技术参数、验收标准等因素。合理使用无损检测技术可以保障使用原材料能够充分使用，并且从新材料、新技术与新工艺的角度来说，也有较大意义的宣传作用，进而对工程质量做出合适评价。根据许多不同的实践可以知道，在桥梁工程中若没有强调检测带来的作用，那么施工的质量就不能得到合理保障，并会为施工带来危险。按照上述所说无损检测技术在桥梁工程中的意义可以具体分为增强工程经济性、延长工程寿命、保障施工时间以及增强工程质量等四个方面。

3无损检测技术在桥梁道路中的应用

3.1探地雷达检测法

探地雷达检测法也可以被称之为GPR，其实质上则是为一种电磁回声方式。探地雷达检测法主要是指采用某个固定速度穿透需要检测的物体表面。声波将对较短且持续的脉冲不断传播，并且对应的接收器能得到来自材料结构与表面的反射信号。不同的信号分别对应不同的介电常数。在一般情况下搜集到的数据都是有效的连续截面，信号连续性、阶段与振幅都会被材料材质作用，同时信号连续性的影响因素还包括物体形状。而这里提到的无线脉冲传播时间的影响因素则包括掩埋特征与层厚度。GPR相对于其他方法来说较为安全，且普遍都是在其他方法使用前就开始实施，具体作用于加固区与定位管道。

由GPR形成的高频电磁冲击脉可以采用天线进行传播。传播电磁波中的某一部分将在界面变化的地方产生折射与反射，所以界面发生改变的地方对应介电常数也会有较大变化。当介电常数方法变化时，接收器会将其记录并保存。若这里使用的接收天线采用的是单声道操作，那么接收天线与发射天线将在相同外壳之中。集合系统只对表面进行扫描，进而明确反射信号对应的雷达追踪。不同类型的天线频率范围都在100MHz至1500MHz内，且普遍都使用在调查材料现状与结构形式中。

GPR法最大的优点是能有效地描绘出剥离与空洞程度，与其他方法对比来说，速度更快，设计范围更广。GPR法在使用过程中的安全性可以得到有效保障，特别是在检测大量通道环境较为恶劣的结构过程中。GPR法能够较为明确地知道金属管道所处的位置，同时也是混凝土桥梁结构检测的核心使用方法。

3.2回声波检测法

NDT检测法运用于公路桥梁建设方面，可以实现构建结构、质量等多方面的安全性，并将结构中具备损伤性的内容实施标志，譬如实际污染程度、桥梁氯腐蚀程度等指标，此外还能够实现声发射，将桥梁中的裂纹及摩擦力过大的地方检测出来，并对最终的结构评估实施辅助。运用回声波检测法时，由于其不具备放射性及X射线相关的射线的危险性，在安全性上得到了一定的保障。在实际运用过程中，将金属与塑料管之间的空洞检测出来，譬如其出现的时间、深度、厚度等多项指标。检测过程的风险性非常低，仅仅只需要对一面检测即可。不过其有一个缺点，就是只能将空洞的大小检测出来，同时所测量内容的最小值都会比空洞的实际直径大。此外，由于管道自身原因影响，致使检测时不能从背面实施。当空洞被水淹没之后，检测就会受到影响，甚至是完全无法检测出相应的内容。较冲击雷达而言，该方式在速度方面达不到其标准，但是实际管道尺寸可以帮助其对检测结果进行说明。

3.3射线探伤法

射线探伤法的具体操作流程是将底片放在混凝土构件后方，采用对敏感底片发射不同射线的方式可以形成拥有空洞的图。该方法主要的作用是明确钢筋断裂的具体位置与对应的空洞程度，较多情况下可以测试桥梁交通具体情况。在相对理想的环境中，得到的图片较为精确，采用该方法需要的工作人员更少。但该方法必须获取大量具有能量的探射源并随时得到对应图像，进而会增大成本，并且需要更加严格的安全防范措施。在普通情况下使用射线探伤法得到的图案较为清晰，若使用的截面厚，那么就不适合展开图片解释。通过放射源向外射出的伽马射线最大的穿透程度是400mm的钻以及150mm的铱，同时在操作过程中一定要保证可以机械化的存在于已经有保护套的安全盒子内部。X射线源的特性相对于伽马射线来说更强，可以穿透1500mm，同时还可以自动关闭，这为操作安全提供了重要保障。若整个环境处于理想情况，那么射线探伤法就可以得到大量较为清晰的图片作为解释，这也可以说明射线探伤法适用性强于其他方法。

4结束语

总而言之，桥梁无损检测技术融合了人工智能、信息技术、计算机技术、电子学、机械工程、断裂力学、材料科学、物理学等多种学科的知识与技术。在科学技术逐渐发展的背景下，越来越多的部门开始关注无损检测技术，将其应用于桥梁工程的维护与养护工作中，除了可以掌握桥梁的使用情况，保障桥梁质量与使用安全性，还能使桥梁的使用寿命得到有效延长。