无损测技术在桥梁工程中的应用与质量控制

杨达理

(广东省公路工程质量监测中心，广东 广州 510500)

1 道路桥梁无损检测技术及其应用优势

1.1 无损检测技术概述

社会经济发展推动了城市的交通发展，道路桥梁作为城市交通的重要组成部分，其质量安全对于交通安全和运输效率具有较大影响。随着相关道路桥梁技术的不断开发和创新，目前，在进行道路桥梁工程的质量和安全检测中，无损检测技术得到了一定的应用，这一技术是建立在宏观缺陷以及力学基础上的，该技术能够在保障道路桥梁的安全质量前提下，实施对于道路桥梁的质量检测。

1.2 无损检测技术在道路桥梁工程质量检测中的应用优势

道路桥梁在交通运行中作用重大，其质量安全更是关系到相关工程使用的效益以及社会影响，因此，要保证相应工程的质量可靠性，把握有效道路桥梁的寿命，需要对于道路桥梁进行质量检测，无损检测技术就是解决道路桥梁建设中的质量检测问题的有效技术手段。无损检测技术目前的应用比较广泛，属于新兴的工程技术，现主要的无损检测主要是通过光、电、磁以及声波等特性应用，在不损害被测物的情况下，对于被测物的质量、寿命、损坏程度等进行检测和分析，通过对于具体的被测物的缺陷部位、大小以及程度等进行判断，以满足相关道路桥梁质量检测管理部门对于道路桥梁的质量管理需要，为他们开展相关的工作奠定有效基础。传统的检测技术应用耗时长、整体检测成本也比较高，还会造成对于道路桥梁的损害，而无损检测技术应用，能够保证道路桥梁完好无损，提升效率，降低成本，在检测中应用先进的光电磁学技术，准确分析道路桥梁相应部位的问题，对症下药，提升道路桥梁工程检测效益。

2 道路桥梁无损检测技术的具体应用

2.1 频谱分析技术

在道路桥梁的无损检测技术应用中，频谱分析技术是重要的组成部分，这一技术主要是借助不同的传输介质来进行信号传输的，按照表面波频率的不同，就能够对于被检测对象性质进行分析和判断，从而获得相应的分析结果，对于桥梁的具体情况来进行判断，例如，根据分析对于道路桥梁的表面施加瞬间垂直冲击力，就能够获取相应的瑞雷波面，相应的波面以振源为中心，就会产生不同的频率，这时，相应的频谱分析就可以使用锤击行为，在不同部位施加，就能够获得多个位置的瑞雷波面，操作者可以通过将传感器设置在桥梁的相应部位，对于瑞雷的相关波频率进行有效收集，从而把握相应的介质力学参数，为道路桥梁的分析提供数据参考和依据。

2.2 图像技术应用

这一技术主要可以划分为激光全息图像以及红外成像图像两种。其中，第一种主要是依靠相应的摄像仪器的使用，对于道路桥梁工程项目的具体缺陷类型以及实际的缺陷部位进行定位判断，另一种图像技术主要是建立在一切物质基础之上的，包含了分子组成原理应用，因为相应的道路桥梁所处的环境是有一定差异的，所以会释放相应的热量，这是因为物质架构的差异性比较明显，会出现不同的热量释放，这时借助相应的仪器设备的应用，就能够对于物体的温度分布来进行分析。

2.3 超声波检测技术

这一检测技术在很多领域中都有应用，这种声波人耳是无法接收的，具体的频率传播和波传输定量一致。这一检测技术主要是应用超声波的发射，借助声波接收器来完成数据的接收，获得相应的参数指标等，这样就能实现对于相应道路桥梁工程部位结构的具体情况分析。在实际的应用中，必须要在介质相应部位中设置传感器，再进行超声波的传输时间测量，对于相应的传输速度、时间以及位移路线情况进行分析，测量道路桥梁的抗折、抗压性能。

2.4 激光技术

在进行道路桥梁的检测过程中，激光技术应用也比较普遍，这一技术对于道路桥梁的具体路面情况能够很好的分析，借助广电反射以及衍射原理，在进行机关传输中，对于相应的图像获取，形成有效的数据信息，为具体的桥梁质量情况提供依据。

3 道路桥梁无损检测机器人开发应用现状

目前，道路桥梁无损检测机器人在道路桥梁无损检测中已经实现了大范围的测试和应用，进气，地区市市政工程管理处启用了一套道路综合检测系统，用于监测道路地下空洞、提前处置道路塌陷等隐患。据悉，该系统以机动车辆为承载平台，以多通道超宽带探地雷达技术为核心，融合高清图像和视频系统，辅以GPS和里程定位技术，可提供道路面层结构层厚度、表面裂缝、混凝土层脱空、路基空洞、路面平整度、构造深度、车辙等检测结果，为道路数字化管理提供完善的解决方案。为防止城市道路空洞塌陷等次生灾害出现，市市政工程管理处在加强设施日常巡视和监管的同时，通过道路雷达探测“扫一扫”，避免或减少道路空洞造成交通安全隐患。“目前，已完成相应市区路段的地下空洞检测，发现了30多处疑似点。这一无损检测技术应用对于提升整体路桥检测效率和质量具有重要作用，案例证明，这一技术设备应用对对疑似点逐一验证处置，并对空洞进行修复，应用成效比较理想。

目前，很多无损检测技术主要依靠人工分析和识别，还没有形成机械化的处理方式。由于检测人员的经验不同，常会发生误判和错判等问题，准确性及工作效率均较低。例如，上海圭目机器人有限公司基于以上背景推出了道面检测机器人，它集成了多种无损检测传感器。其中冲击回波仪、超声波仪、探地雷达等设备用于监测路面内部横向裂纹、路面以下的地质情况及路面内部恶化情况。高清相机则用来拍摄道路路面图像，检测并绘制道路路面的裂缝。无损检测传感器采集到的道路内部数据和相机采集到的道路路面图像，会传递至后台进行分析。该技术设备通过道路检测数据分析处理算法，对采集到的数据进行预处理后实施自动缺陷识别。然后将表观缺陷和结构缺陷进行融合分析，根据行业标准对道面的病害程度进行判定，并以热点图的方式将检测结果呈现给用户。目前这一无损检测设备在道路桥梁中的应用越来越普遍，对于切实提升整体的道路桥梁检测工作效率具有突出作用。

4 总 结

相对于传统道路桥梁的检测技术来说，无损检测技术应用优势突出，在道路桥梁检测中应用这一技术对于切实提升检测工作效率和质量具有重要意义。目前这一无损检测技术到相关道路桥梁中已经实现了部分应用，随着相关技术的进一步发展，未来这一技术将会在更多领域实现应用。