无损检测技术在道路桥梁工程中的应用分析

周绿野

摘 要：本文首先简要介绍了道路桥梁检测技术，总结了无损检测技术在道路桥梁检测中的主要优势，在此基础上探讨了道路桥梁检测中无损检测技术的应用方法，旨在提升无损检测技术在道路桥梁检测中的应用效果。

关键词：无损检测技术;道路桥梁工程;应用

0 前言

加强检测正在使用的道路和桥梁是了解道路和桥梁运行状态的有效方式，也是获取道路和桥梁养护所需参考数据的有效途径[1]。合理运用无损检测技术可以最大限度地减少检测对道路和桥梁结构的破坏。

1 道路桥梁检测技术

1.1 道路桥梁试验检测的重要性

（1）通过对原材料进行检测，判断其是否合格，以便于因地制宜的选择工程材料。

（2）通过检测技术对新技术、新材料以及新工艺的可靠性以及适用性进行鉴别，为其在工程实践中的推广应用提供帮助。

（3）试验检测的结果都是建立在数据的基础上的，能够对工程质量进行客观评价，对整个工程的质量进行全过程鉴定。

1.2 常用的试验检测技术

（1）压实度检测技术。压实度作为一项重要的指标，是道路桥梁工程中的主测项目。常用的压实度检测方法有灌砂法、环刀法以及核子密度仪法。其中灌砂法是最常见的一种检测方法，其原理是通过标准砂来对试洞中的集料进行替换。灌砂法可广泛应用于土层以及路面結构层，但是在检测过程中需要携带大量的砂，并且需要反复称重，工作强度比较大，由于储砂筒为密闭状态，检测结果受到外界因素的影响较小，但是检测结果的精度容易受到来自检测人员的影响。环刀法检测的检测结果只能代表取样区域的平均密度，并非整个检测区域的平均密度，由于环刀法需要采用环刀进行现场取样，因此主要应用于对土层进行检测。核子密度仪法是利用放射性元素来对路面材料进行检测，检测速度很快，且不需要太多的工作人员进行操作，而且这种检测方法是一种非破坏性检测方法，在同一个位置处可多次进行检测，能够实时的监测压实度的变化情况。

（2）回弹弯沉检测技。术弯沉检测的方法主要有贝克曼梁法、落锤式弯沉仪法以及自动弯沉仪法，常用的方法为前两种。作为一种静态弯沉测量方法，贝克曼梁法以其简单便捷以及易于掌握的优点在实际工作中应用更为广泛，但是贝克曼梁法在接地面积以及轮胎压力控制方面的能力较小，因此不能对路面各结构层的承重强度进行全面的反应。采用落锤式弯沉仪法进行检测时，由于落锤会对地面造成一定的冲击，因此需要对路面的弯沉进行全方位的检测，这种方法在道路上有车辆行驶时也可进行检测。

（3）无损检测技术。与传统检测技术相比，无损检测技术在确保检测精度以及效率的基础上，不会对结构产生影响，常用的有地质雷达技术与超声法。地质雷达技术即探测雷达技术，具有精度高、直观等优点，是一种无损检测技术，其工作原理是通过发射高频电磁波，通过雷达接收到的反射波来对道路桥梁结构内部的情况进行检测。超声波法使用的主要仪器有超声波检测仪与声波换能器，以接收到的超声脉冲的波速、频率等参数为基础，对道路桥梁结构内部的情况进行检测，操作简单快捷、安全性好。但是超声波法有一个缺点，即它是建立在声波可以穿透结构的基础上的，当声波不能穿过结构，那么就无法得到检测结果，因此其直观性相对而言较差。在实际操作中通常要设置多个测点来进行检测，利用概率统计的原理对检测数据进行处理，对检测结果进行评估。

2 无损检测技术的应用及检测方法

2.1 超声波技术的应用

（1）超声波检测是现阶段应用最广泛的无损检测技术。该技术使用声波触发仪器，通过仪器形成波长、频率特定的超声波。当超声波接触到结构时可以在其内部传输，可以根据观测到的声波衰减、散射以及波形变化判断被测对象的结构内部缺陷。

（2）超声波无损检测系统的主要构成是声波触发仪器。其由大量的声波触发装置组成，通过集中控制、单元控制各个声波触发点，执行声波收发、信号处理、成像处理等操作。声波触发器发出的超声波遇到被测物体继续在其内部传播，根据物理学理论可知，超声波在质量均匀分布的物体中传播时表现出一定规律。当遇到物体内部的缺陷点时，超声波的波形和衰减规律将明显变化，通过仪器捕捉超声波的异常变化就可以确定物体结构内部缺陷。超声波检测设备可以收集处理超声波信号，然后借助FIFO缓冲器将超声波传播至控制器，进行分析计算之后，控制器会在终端上直观呈现最终结果。

（3）超声波扫描是超声波无损检测的关键环节，扫描结果的精准程度直接影响到检测结果的准确性，现阶段，应用最广泛的超声波扫描方式有三种，即：A类、B类及C类。

（4）在超声波无损检测过程中，探头无法完全贴合被测物体，当超声波遇到空隙时会出现诸如反射、折射、扩散等，会降低超声波穿透被测物体的能力，影响超声波检测装置的精度。为了有效减少超声波的反射、折射、扩散，可以用增粘剂填充空隙。超声波探头和被测物体之间最常见的声耦合方法是液浸法，即将探头和被测物体一同浸入液体中，利用液体填充探头与被测物体之间的空隙，排除空气。用于浸没的液体可视为超声检测的耦合剂，水是常用的超声检测耦合剂，因此液浸法通常是指水浸法。超声波发射后首先在液体和被测物体接触表面发生反射，然后进入物体内部，如果遇到结构缺陷将再次反射，最后在被测物体底部反射，最终呈现出波形。

2.2 光纤传感技术的应用

（1）光纤传感器检测是一种新兴无损检测技术，出现时间不长，处于初步应用阶段。现阶段，光纤传感器无损检测多用于大跨径桥梁和超长隧道等大型复杂道路和桥梁项目，主要用来弥补传统检测技术的不足。

（2）光纤传感器检测技术适用范围很广，可以基于多种检测指标，输出准确的检测结果，大大降低了无损检测技术的操作难度，提高了无损检测的效率。

2.3 检测方法

2.3.1 机敏混凝土检测方法

（1）机敏检测技术是专为水泥混凝土结构设计的无损检测技术。考虑到道路和桥梁工程中会使用大量的水泥混凝土，为了提高道路和桥梁混凝土构建质量，可以使用机敏检测技术对构建进行专项检测。

（2）相较于传统的水泥混凝土构件检测技术，机敏检测技术的检测精度更高，该技术可以全面精准地检测到各种复杂工况下水泥混凝土构件的力学性能变化。

2.3.2 电化学检测方法

（1）电化学检测和机敏检测技术一样也是一种专项检测技术，电化学无损检测专用于钢筋结构检测，其主要作用是确定恶劣自然环境中钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀情况。

（2）电化学无损检测技术需要用到化学知识，通过化学反应得到化学产物，分析化学反应产物，间接判断钢筋的劣化情况。

（3）现阶段，半电位法是应用最广泛的电化学无损检测技术。

3 结束语

无损检测技术在道路和桥梁结构检测中的应用研究是一个相对较新的领域，为了解决无损检测技术在实践应用中存在的问题，需要进一步探索其应用技术和应用领域。本文基于无损检测技术的概念和原理，介绍了常见的无损检测方法，并分析了无损检测技术的优点和应用局限性。同时，结合无损检测技术未来的发展趋势，提出无损检测技术应该与传统检测技术联合应用的观点，以实现多种检测方法的优势互补，从而进一步提高道路和桥梁结构检测的准确性和检测效率。

参考文献：

[1]曹祥保.无损检测技术在混凝土钢筋检测中的应用研究[J].四川水泥，2021（2）：28-29.

[2]赵劲彪，冯超，居龙，等.法兰螺柱原位超声无损检测技术研究[J].现代机械，2021（1）：25-27.