桥梁检测技术方法综述

(重庆交通大学　重庆　400000)

一、引言

我国现有公路桥梁大多是根据上世纪中后年代的老标准设计建造的，伴随新标准的不断颁布按老标准设计施工的桥梁就会面临很多设计不足的问题，比如承载力过低、钢筋等级和混凝土标号未达标准。桥梁一旦产生安全隐患而不及时发现并消除将会造成巨大的经济损失，还会造成生命威胁，我国每年用于桥梁维修加固的费用不可估量，由此可见桥梁检测至关重要。国内外现在使用最多的就是无损检测技术，以后也将继续往这方向发展。国内现在正在积极的研发无损探测技术也在探索新的检测技术，相信在不久的将来会取得突破性的成果。

二、桥梁检测技术

通过查阅文献总结了桥梁检测技术方法；现有检测方法方法主要有无损检测方法、动静荷载检测方法；其中无损检测技术又包阔频谱分析技术、图像技术、超声波检测技术、探地雷达监测技术、光纤传感检测技术、自感应检测技术、其他检测技术(激光检测系统、智能桥梁支座、新型传感器)；如果根据时间来分又有短期检测和长期检测。另外根据桥梁的各个阶段又有施工监控检测、成桥验收检测、运营期检测。荷载实验检测指的是对需要检测的桥梁施加标准的荷载，然后记录桥梁的在荷载作用下反应桥梁状态的各种指标，并以此为依据判断桥梁的设计是否满足规范。

(一)静载实验检测

1.静载实验第一步：在进行加载实验前应根据需要检测桥梁的实际情况以及需要检测的部位提前对桥梁的相关资料如图纸、文件等进行必要的阅读。

2.加载荷载：静载实验的加载荷载需要根据检测的目的、实验环境、设备条件等选择适宜的加载方案、加载设备，加载量的大小。荷载加载时需进行预加载以便发现检测仪器损坏等问题；荷载加载应分量级逐级加载，不能一次性加载过多，否则难以测出准确可靠的数据；荷载加卸应多次进行，这样才可避免因偶然因数造成检测数据不合理。

3.第二步观测分析：首先对观测挠度、转角、变形量进行整体结构分析，再对局部的裂缝、纤维变形进行针对性的分析；以此得出正确合理的结论。

4.静载实验特点：静载实验检测所需技术含量相对较低，加载荷载时一般的工作人员即可胜任，这极大的节约了专业技术人员的负担，同时节约了检测所需的成本；另外静载实验检测能够提供专业可靠的数据便以检测人员分析检测桥梁的承载能力；但静载实验只能测定桥梁的承载能力、变形裂缝等，不能检测钢筋的锈蚀、钢筋的保护层厚度、钢索的抗拉力等；并且受实验条件，实验设备的影响较大。

(二)动载实验检测

让具有一定荷载压力的车辆按检测要求以不同的速度不同的组合方式通过检测的桥梁，事先在需要检测的部位安装好振动器、传感器、记录仪器等，这样车辆通过产生的震动波就会通过传感器传给记录仪器记录下来这就是动载实验。不同的桥梁需要采用不同的动载加载方式，检测人员应根据桥梁的类型和检测要求选择正确的加载方式。

1.桥梁动载实验的震动方法多样，主要有自震法、强迫震动法、脉动法，检测下检测人员应根据检测需要以及实际条件从多方面考虑选择一者或多者。

2.各系数的测定：① 固有频率：其中 代表两时符号间的距离(mm)；t—时间符号的时间间隔(s)；N 为波形数；S 为 N 个波的长度(mm)：② 阻尼特性；其中D为阻尼比； 为对数衰减率。

3.根据检测得到物理量时间历程曲线分析桥梁的动力作用

4.动载实验特点：检测结果准确、可靠能够将此作为依据来评判桥梁的结构动力作用是否满足；但是动载实验对检测仪器的灵敏度要求非常高，因此受到的限制也非常大。

(三)无损检测技术

在不对桥梁结构造成损害的情况下，借助一些专业设备检测桥梁的变形量、裂缝、混凝土的开裂受损程度、钢筋的锈蚀程度等，通过检测的到的数据对桥梁的健康状态进行评估，这样的检测技术叫做无损检测技术。

1.频谱分析技术：利用波在不同介质中的传播速度不一样这一原理，在桥梁的不同位置安装传感器然后用锤敲击桥面就可的到不同的波，根据波普分析进而判断出桥梁不同分层的厚度和均匀程度。

2.图像技术：图像技术应用最多的是红外线图像技术。红外线图像技术就是利用不同的导热性产生不同的温度场，再将温度场的分布反映在热传感器上形成不通过的图像，这样就可根据图像来分析桥梁结构内部的状态。

3.光纤传感检测技术：其工作原理是将桥梁的物理信息转换为光信号反应在光纤传感器上，由于光纤传感器对不同的光信号敏感程度不同将会有不同的光谱分析图；这样检测人员便可根据光谱图的变化分析桥梁的现状以及检测钢索索力、混凝土应变特性等。

4.探地雷达检测技术：其原理是桥梁内部一旦有损坏就会产生新的物质，而新的物质与原有物质在接收到无线电波时会有电性差从而反应出不同的规律。利用宽带电磁波以脉冲形式从在地下送入发射天线，在地下传播雷达脉冲波的期间，如果遇见其电性存在差异的介质交界面，那么地下就会有部分的雷达脉冲波的能量反射到地面上，再被接收天线接受。该检测技术具有很大的优点，道路桥梁缺陷区域的大小、深度及其形状都能被检测出来。

5.自感应原理检测技术：到目前位置桥梁的主要材料还是钢筋混凝土，使用超过一定年限后，混凝土就会开裂钢筋暴露在外就会氧化产生新的离子。自感应原理检测技术就是通过检测桥梁自身离子的变化来分析桥梁是否遭到损坏。

6.无线电的检测技术：桥梁在发生钢筋锈蚀或混凝土脱层是会产生空洞、裂缝等，无线电检测就是通过接收释放的能量判断出桥梁是否有损坏。

三、结论

国外对桥梁检测技术的研究持续不断地进行着已启动的研究程序主要有:①先进的桥面板检测系统；②先进避免造成损失；③先进的疲劳裂纹探测和评估系统；④先进的锈蚀探测和评估技术。基于已经获得的成果，未来桥梁检测将会有更多新的技术手段出现。

桥梁是我们连接两岸的交通枢纽，不仅承载着车辆的运行而且承载着生命的安全。桥梁检测是必不可少的，虽然无损检测技术具有操作方便、对桥梁没有损坏、能够准确检测出损坏的位置、损坏程度以及等优点，并且桥梁各个部分运用不同的技术均能检测，相比传统的检测方法可操作性但传统的荷载实验也有其优点，检测人员不可一概而论，需根据检测的目的、要求从经济、适宜的角度选择合适的检测方法。