桥梁新型检测技术的研究

陈学鑫

（山东省公路桥梁检测中心，山东 东营 257091）

桥梁工程作为我国重要的交通基础设施，其在经济社会发展等方面发挥着重要的作用。近年来，随着技术的进步，桥梁工程的结构、类型等越发多样，桥梁工程项目建设不仅克服了复杂地形地质结构的限制，也具备了更多的功能。为保证桥梁工程的建设质量，检测技术的应用是桥梁项目施工中的重要环节，各种新型检测技术在桥梁工程的应用实现了对工程质量的良好控制，提升了桥梁工程的经济与社会效益。

1 桥梁工程中新型检测技术应用的重要性

桥梁检测技术的应用贯穿于工程的全过程，包含了工程建设初期的质量检测和建设完成后的质量验收与运行阶段的养护检测。在桥梁工程建设初期，检测技术的应用主要是在桥梁工程的有关分项工程完工后的质量验收，主要是为了判断分项工程建设施工的效果。根据检测结果，可以与工程建设的要求对比，及时发现分项工程项目施工中存在的质量与安全等问题。而桥梁工程建设完成以后的质量检测主要是为了确保整个桥梁工程建设的质量，在获得相应的检测结果以后，有关的工程人员可以将检测结果与工程质量验收的标准加以对比，发现桥梁工程项目建设中与工程验收质量不一致的地方，进而实现桥梁工程的质量评估。在桥梁工程的运行阶段，检测技术的应用主要是为了实现进行桥梁工程的养护与维修，在工程投入使用以后，桥梁工程会承受较大的荷载，其工程质量会逐步降低，而检测技术所获得的检测数据可以为养护维修等提供重要的数据支持，使得有关的工程人员可以及时掌握桥梁工程的运行与使用情况并作出处理。

近年来，随着新型检测技术的应用，在桥梁工程中逐步引入了新型检测技术。与传统的检测技术相比，新型检测技术的应用更具先进性，其获得的检测数据更为精准，可以为工程质量的控制等提供更为可靠的数据支持。随着人们对桥梁工程的质量要求逐步提高，新型检测技术的应用越发具有现实意义。从新型检测技术的应用来看，其意义主要体现在以下方面：（1）桥梁工程检测技术所获得检测结果直接反映了桥梁工程的总体质量，对于桥梁工程的质量控制具有重要意义。（2）桥梁工程的检测结果是工程质量验收的重要参考与主要依据，工程有关的验收人员可以根据检测结果，将其与工程质量验收的标准对比，从而实现工程质量验收的标准性。（3）检测结果是桥梁分项工程决算的主要参考，一般情况下，桥梁工程项目实施中，所采用的是计量支付制度，因此检测结果可以作为计量支付的重要依据与凭证，保证桥梁工程项目的顺利实施。（4）根据检测结果，有关人员可以获得桥梁工程使用的具体情况。

2 传统的桥梁检测方式

2.1 桥梁悬臂检测车

我国桥梁工程检测技术经过了多年的发展，其技术发展逐步成熟。传统的桥梁检测中，桥梁悬臂检测车的应用极为广泛，当前，依然有大约65%的大型桥梁底面是通过该检测车来完成的。一般情况下，桥梁检测车多为折叠臂或者桁架式悬臂结构，虽然该种检测方式的应用较为广泛，但是在实际的检测过程中存在应用的缺陷，比如，悬臂检测车占用车道甚至需要关停桥面进行施工，影响了正常的交通等。

2.2 桥底检测通道

桥底检测通道主要是在桥梁工程建设初期设计建造的，从桥底检测通道的构成来看，其贴近于桥梁底面与桥墩结构，是一种悬挂式的结构通道，该通道的建立主要是为了在后期进行桥梁的底面检测。从该检测技术的应用效果来看，其存在以下的应用缺陷：检测通道存在年限的约束，一般情况下，在桥梁工程的设计年限以下，该通道就已经不能正常发挥其检测作用了；检测通道与地面相距几十米，检测操作的难度较大，风险高；通道位置不可调节，检测的范围有限。

2.3 桥梁综合检测车

桥梁综合检测车也是传统检测技术中最为常用的检测技术，其主要汽车搭载检测设备，在桥面上行驶获得有关的检测数据与结果，该种检测方式往往是通过超声波、震动等穿透桥面获得检测结果的。该种检测方式也存在一定的局限性：超声波等的穿透能力极其有限，如果桥梁工程的桥面较厚，综合检测车可以获得的检测数据有限，严重降低了检测结果的准确性。检测车的检测范围有限，无法实现对桥墩、桥柱等的检测，其检测结果的完整性不足。

3 新型检测技术

近年来，随着桥梁工程项目的增多，在桥梁工程项目的检测中，其检测的重点一般是桥面结构、桥梁的上部结构与下部结构。在桥梁工程的检测中，为保证检测结果的准确性与完整性，针对不同的检测位置，应该采取有针对性的检测技术，保证其检测结果的有效性。

3.1 桥面平整度检测装置

桥梁承载力的检测是检测的重点内容，承载力的检测结果会直接反映桥梁结构的安全性，故在实际的检测中，需要重视此结构的检测。检测操作往往是应用桥梁承载力试验检测装置来完成的。承载力与桥梁通车的安全性等有着紧密的关系，故桥梁承载力是评价桥梁结构的重要指标，实际上是对车辆作用力大小的衡量。通过对桥梁承载力的检测，有关人员可以对桥梁的安全性等加以综合评估，进而实现对桥梁质量的良好控制。

当前，桥梁承载力检测装置在承载力的检测过程中，其检测结果的准确性不足，且在检测过程中常常受到各种因素的影响，导致存在较大的检测误差，使得其检测结果无法为工程实践等提供准确的参考，再加上检测过程中承载力检测装置的受力过程中会引发万向轮的损坏等，缩短了该装置的使用寿命。因此，针对这些问题，需要对桥梁承载力装置加以改进。

新型的桥梁承载力检测装置如图1 所示。在该装置的应用过程中，对第一支撑板（2）的顶板放置承重物，该承重物可以对第一支撑板起到一定的挤压作用，并且还会对弹簧（9）进行挤压，这样，压板可以对桥面加以挤压，而地面对压板（12）会产生一定的回力。通过对回力、弹簧挤压力、承重物重量等的计算，应用弹力检测模块可以对弹簧承受的弹力大小等加以检测，从而有效保障桥梁承载力试验检测装置的作用发挥，提高检测结果的准确性，减小检测误差。在实际的检测过程中，液压缸会驱动万向轮发生向上升起的运动，使得整个装置主体逐步向下移动，当吸盘与地面接触以后，使万向轮与地面分离，这种运动过程避免了检测过程中对万向轮的损坏，保障了检测装置的正常使用。

图1 桥面平整度检测装置示意图

3.2 光纤传感技术

在桥梁工程检测中，光纤传感技术是一种新型的检测技术。其在检测过程中主要是借助于光的传播速度在特定物理介质中的特性，对比被检测对象之间的细微差别，从而达到检测的目的。从光纤传感技术在桥梁工程中的检测应用来看，其主要是应用于桥梁特定目标的检测。例如，在悬索桥梁中钢索的特性检测、预应力桥梁内部应力分布的检测等方面往往应用的是此技术。另外，光纤传感技术的检测成本较高，从光纤传感技术的应用效果来看，其检测效率与精度都较高，但是其检测的费用较高，使得其在桥梁工程中难以推广。光纤传感检测技术在应用中对于检测环境有着较高的要求，尤其是要保证检测环境的湿度满足要求，方能保证检测结果的有效性，否则，一般环境湿度超过了检测的要求，就会造成检测线路的短路等，影响检测的顺利进行。

3.3 探地雷达检测技术

探地雷达检测技术也是近年来兴起的一种新型的桥梁检测技术，其在应用中往往是通过既定频率的电磁脉冲波发射进入被检测对象所产生的反射波来实现的，由于电磁脉冲波经由不同的介质所产生的反射波具有一定的差异性，因此，有关的检测人员可以根据所获得的反射波信息，获得被检测对象的结构形式、内部密实度等相关指标。一般情况下，在探地雷达检测技术的应用中，有关的检测人员往往是通过地下反射波的回收时间、反射波频率等的变化来判断桥梁工程的有关参数的。从探地雷达在桥梁工程中的应用来看，其主要具有以下特点：（1）检测操作具有便捷性，探地雷达的操作较为单一，且其检测操作较为简单，检测人员可以快速掌握其检测操作的技巧与要点。（2）检测人员必须具备极高的专业素质。由于探地雷达所获得的数据较多，在数据的分析上对于人员的素质要求较高，如果检测人员的素质较低，无法实现对检测数据的精准分析。（3）探地雷达检测技术因为其在检测应用中对于检测环境没有较为严格的要求，适用性较广。（4）费用高。高额的成本是制约其大范围推广的主要因素。

4 结束语

近年来，我国基础设施逐步完善，桥梁工程项目逐步增多，为经济社会发展等提供了重要的基础条件，因此，桥梁工程的质量控制极为关键。新型检测技术的应用在一定程度上可以为桥梁工程的质量控制提供重要的参考，保障桥梁的各个参数满足质量验收的标准，保证桥梁的耐久性、抗震性。因此，未来要加大新型检测技术在桥梁中的应用，发挥桥梁工程最大的社会、经济效益。