无损检测技术在道路桥梁工程中的应用

王国花

【摘 要】近年来，随着我国城市化进程的不断加快，路桥工程项目的建设质量引起了各个行业的重视，在道路桥梁工程建设管理中，试验检测工作的有效性直接决定着路桥工程的建设质量。随着科技的发展，工程建设领域新工艺、新技术的应用为工程建设施工和管理提供了有力的技术支撑，无损检测技术能够在不造成路桥损害的前提下实现路桥工程建设质量的试验，所以无损检测技术的应用具备现实意义。但是伴随着我国路桥工程建设规模的不断扩充，无损检测技术的应用也存在诸多问题，而要想全面发挥该技术的效用，就要总结问题根源，制订针对性的解决计划，这样才能够在提升技术应用效果的基础上促进技术的发展与进步。

【关键词】无损检测;道路桥梁;应用

通过对路桥工程建设领域的综合调查，发现国内大多数路桥工程所应用的建筑材料参差不齐，其施工工艺也是根据地区城市化规划需求和施工地质情况而定，所以在检测路桥施工质量过程中，各个省市区域所应用的方式存在一定差异。一般情况下，相应的质检部门都会酌情而定，路桥工程建设本身具备专业性，对于一个城市地区的发展极为重要，随着国内科技水平的不断提升，无损检测技术在路桥工程质量检测中得到了广泛的应用。本文首先阐明了无损检测技术的应用意义，随后分析了无损检测技术的内涵，最后从频谱技术、超声波技术及图像技术等多个方面展开分析。

1 路桥工程中无损检测技术应用的重要性

1.1 确保路桥工程建设质量

无损检测技术在整个路桥工程建设中最重要的作用就是实现整个工程质量的把控，具体来说无损检测技术的内涵就是在不损坏竣工后的路桥工程的前提下，通过科技手段对工程的建筑质量进行检测。这种检测方式的好处就是能够确保工程建设的稳定性与安全性，避免因检测而导致工程质量发生改变，同时无损检测技术能够对一个规定范围的建设，确定其存在工程问题的具体位置，为路桥工程建设人员提供了检修和建设的便利，节省了人力、物力。无损检测技术具备极强的专业性，在路桥工程建设质量检测应用中不仅能够保护现有路桥设施，还能够知道出现质量问题的具体位置。如果一个道路桥梁工程在完工后才进行检测，那么一旦发现问题，必然破坏整个工程建筑的整体性，不利于路桥工程建设效果，由此可见无损检测技术的实时性是确保路桥工程建设质量的基础，也是路桥工程建设检测环节智能化发展的支撑。

1.2 提高路桥工程问题的处理效率

任何一个工程建设项目都会有其规定的工期，但因特殊情况或者施工建设等相关问题而出现停止施工的现象也偶有发生，这对于施工单位来讲无疑是一笔不小的损失，特别是当项目施工進入尾声的阶段却没有通过相应的质量检测，此时整改甚至重建工程项目将导致施工单位建设效益减少，施工信誉和施工水平降低。而无损检测技术的时效性优势能够很好地解决上述问题，首先无损检测技术打破了传统安全质量检查的局限性，能够在工程项目施工过程实施检测;其次，无损检测技术能够锁定问题的具体位置，直接为施工人员和管理人员提供便利，不需要施工单位再耗费时间对整体的施工项目进行逐一排查，施工人员可直接根据问题展开处理和检修。除此之外，在路桥工程中无损检测技术的应用也具备一定的保护性，检测过程中不会对建设项目本身造成损害，有效地接触了后期因质量检测而重新检修工程的施工环节。无损检测技术的基础支撑是当前的数字化技术和科学技术，所以其准确性和安全性能够被认可，施工单位应用无损检测技术不仅保证了工期，还在一定程度上提升了工程问题的处理效率，节省了建设成本。从路桥工程的施工质量来看，大面积破坏重修或整改是延长路桥建筑设施使用寿命的关键因素，也是提升路桥建筑设施经济价值的根本。

2 无损检测技术的概述

无损检测技术是社会经济发展和科技发展趋势下衍生出的一种工程项目质量检测技术，该技术与以往的检测技术最大的不同在于对工程项目的损坏程度。目前在我国道路桥梁工程建设中无损检测技术的应用较为广泛，且得到众多施工单位的认可，但是无损检测技术仍在不断优化完善。以往的工程施工质量检测多采用人工对工程结构进行敲击的方法，以此检测工程施工结构中是否存在断裂处，这一方法并不能够明确工程结构具体的断裂位置，此外在应用过程中还可能会损坏工程原本的结构。无损检测技术则不然，其检测的时效性和准确性可作为建筑结构质量检测最为可靠的依据，而且施工人员和检修人员能够利用这一优势及时发现、处理问题，为工程质量的提升奠定了良好的基础。

3 无损检测技术在路桥工程中的应用

3.1 频谱分析技术的应用

频谱分析技术的原理和传统的敲击法原理大致相同，都需要对原建筑结构进行敲击判断建筑是否有裂纹，但与传统敲击法不同的是频谱分析技术的精确性和检测效率更为理想，并且不会在检测过程中二次伤害原建筑结构。频谱检测技术在应用过程中主要借助声波在不同介质中的传递速度，通过分析传播速度推断检测对象的实际情况。在高科技的依托下频谱分析技术的准确率可作为一个可靠的依据。具体来说，该技术需要对待测对象的表面施加一个垂直压力，在路桥工程中通过垂直压力的施加形成带有频率差异的瑞雷波面，所以该技术在使用过程中工作人员需要在路桥结构上安装多个传感器，并分别对不同部位的检测对象施加压力，以达到对路桥结构裂痕的整体检测需求。该技术在应用过程中最为重要的一点就是施加压力的方向一定是垂直方向，否则检测结果的准确性和路桥结构的保护均受到影响。该技术的优势是检测速度快、适用范围广，但是技术应用前期需要施工人员做好传感器安装等准备工作。

3.2 图像技术的应用

在道路质量检测中最常用的图像技术是红外成像和激光全息成像。其中，红外成像的主要原理是分子构成物质，分子在变化过程中会释放出相应的热量，所以不同结构的物质所释放出的热量会存在差异，在道路桥梁工程质量检测中红外成像就是对不同结构进行扫描，通过分析物质所释放的热量来判定工程施工结构，所以红外成像的应用主要针对结构物质的形态进行辨别。工程施工人员可以利用相应的红外检测仪器分析建筑结构表面的温度，明确建筑结构内部是否存在裂纹及破损问题。而激光全息成像的应用基础是摄像结果的分析，工作人员利用相应的摄像设备仪器对特定区域范围的建筑结构进行摄影，并对摄像所得到的全息图像进行综合性分析，利用相应的计算公式判断路桥工程中存在的问题和缺陷。

3.3 超声波技术的应用

超声波的声波频率较高，人耳并不能够直接听到，声波在实际传播中能够满足相应的波传输率，而超声波技术在路桥工程中的应用主要是通过对特定区域结构发射超声波，然后工作人员利用超声波接收设备将所接收的参数与标准参数进行对比，从而达到路桥建筑结构施工质量检测的目的。与频谱分析技术相同的是超声波技术因声波接收环节的限制，在使用过程中要在相应距离装置传感器，工作人员可通过传感器明确声波在建筑结构内的传播速度和传播时间。超声波技术应用中传感器、声波发射、标准参考参数和准确计算是最关键的4个要素，该技术以声波的方式实现待测对象缺陷和问题的检测，满足无损检测技术的需求，但是该技术具备一定的专业性。超声波检测的主要公式为f（频率）=1/T（周期）、波长=波速/频率。图1为波动方程推导用图。

3.4 激光技术的应用

激光技术主要用于检测道路桥梁的施工质量，激光技术应用广泛，在各个施工领域近乎全面普及。激光技术的应用原理所涉及的内容较多，如光电反射、光时差反射及衍射等，其中针对衍射需要进行细致分析。衍射是指激光在传输环节中一旦激光光束遇到检测对象狭窄问题就会表现出衍射现象，而工作人员能够利用调整狭缝宽窄程度的方式得到明暗相间的图像，随后利用所获得的图像建立一个关系，实现对工程结构中狭缝宽窄程度的全面分析，确定工程结构是否存在问题和缺陷。而光电反射原理主要是光电流强度和激光强度之间的内在关系，在这种内在关系的作用下工作人员可以通过光电转换器实现光能转换电能，而又因为激光强弱程度不同，所以光能转换电能的过程中电能的信号也存在差异，工作人员根据这种差异判定光电流位移关系，从而计算出弯沉位移的具体变化，分析出建筑结构中存在的问题和缺陷。光时差反射主要是结合激光传输速度记录激光在短距离传输过程中的时差，评定建筑工程内部结构的均匀性。

3.5 探地雷达检测技术的应用

探地雷达检测技术与雷达检测技术的原理大致相同，都是通过高频电磁波的发射与接收实现对检测对象内部结构的分析，其中雷达波主要由设备自身的激振产生，工作人员利用相应的设备向待检测区域发射电磁波，并通过电磁波的反射与接收获取路面路基的采样信号，同时将获得的采样信号利用相应的软硬件和图文显示系统进行转换，并对检测结果进行分析。在该技术中雷达脉冲能够在传播的过程中发现检测区域地下介质的差异，一部分雷达脉冲会从检测区域反射回来用作信息接收，另一部分雷达脉冲则用以检测区域介质信号的采集。探地雷达检测技术能够准确判定检测区域的缺陷深度、缺陷大小及缺陷形状。在工程检测环节中该技术具备操作便捷、检测范围广的优势，而且该技术在实际应用中不受外部环境因素影响，最常用的检测就是浅层和超浅层工程质量检测。

4 道路桥梁施工质量通病分析

4.1 道路施工质量通病分析

从道路路基的施工技术角度看，路基施工技术中常见的问题有以下4个方面：第一，原石材料不符合实际工程需要，且材料密度、颗粒直径过小。第二，原石材料的强度和抗风化、抗溶解能力过低的问题，不具备一定的强度和抗风化能力的原石材料，在道路路基施工中应用效果达不到实际的工程建设需求。第三，工程机械设备不符合实际的工程施工需要，实际上填石路基施工技术对施工机械设备的要求较高，而各种压实机械、推土机械都具备自身的特点，不同地质条件的工程项目对设备机械的要求也各不相同。第四，填石路基施工中缺少一个较为完善的施工计划。从道路路基施工全过程的角度上看，路基发生裂痕、沉降的现象时有发生，而且在道路施工的最后工序中沥青路面的浇筑也常常发生裂缝、车辙印等质量问题。

4.2 桥梁施工质量通病分析

现状调查发现，我国桥梁建筑施工现场部分施工人员缺乏施工安全意识和施工质量管理意识，在施工过程中没有按照规定的技术和要求进行施工，在这种情况下一些相关的监督管理制度便无法有效实施。由此增加了桥梁建筑工程施工现场监督管理工作的实施难度，从而对桥梁施工质量造成较大影响。桥梁建筑工程进行施工过程中，如果对施工工序执行不严及对施工技术应用合理性不够重视，则极有可能造成一些重大安全事故的发生，进而使桥梁建筑工程发生经济损失与施工人员伤亡，桥梁的施工质量也受到一定程度的影响。

5 针对路橋工程施工质量通病探讨无损检测技术的实际应用

5.1 道路工程质量通病中的应用

针对道路路基施工材料的应用效果及道路路基裂痕问题，无损检测技术中的探地雷达检测技术、超声波检测技术等较为常用，其应用优势在于操作简单、检测结果准确可靠，能够为施工单位节省大量的人力、物力。此外，超声波检测技术中传感器的安装能够随着检测对象区域的改变而改变，而探地雷达检测技术能够适用于大面积工程内部结构的检测，所以上述两种技术对于道路工程施工质量的检测具有积极作用。

5.2 桥梁工程质量通病中的应用

桥梁工程中因施工技术不规范，导致桥梁工程与预期的工程建设需求出现差异，针对这一问题，工程建设管理人员可以利用无损检测技术实时性的优势，当一部分施工完成后可将频谱分析技术、激光技术作为分析桥梁工程施工效果的检测方式，实现对桥梁工程质量的实时检测。

6 结语

无损检测技术在目前的道路桥梁工程质量检测中应用极为广泛，也得到了众多施工单位的认可，其技术自身具备的优势不仅能够节省建设单位的施工成本，而且还能够在不损伤建筑内部结构的基础上明确工程质量，所以该技术的应用与研究具备现实意义。

参 考 文 献

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