无损检测技术在道路桥梁检测中的应用研究

桂永旺 吉建军

1. 重庆华盛检测技术有限公司 重庆 400714；2. 重庆市潼南区交通事务中心 重庆 402660

引言

近些年，我国经济发展势头良好，道路桥梁工程建设规模也逐渐扩大。为进一步提高道路桥梁工程建设效果，维护交通安全，需要有关部门优化道路梁工程建设质量，降低道路桥梁工程中潜在的安全隐患。在实际施工过程中，无损检测技术的合理应用，也会影响工程建设质量及工程质量控制水平。因而，有关人员必须了解无损检测技术在施工过程中的应用优势及技术类型，方能切实提高道路桥梁工程的建设质量及建设水平。

1 道路桥梁检测中的无损检测技术

1.1 无损检测技术简介

无损检测技术是当前道路桥梁工程质量检测过程中的主要技术手段。与传统的检验方式不同，无损检测技术对道路桥梁工程自身结构毫无影响，不需要破坏建筑整体，且操作技术方便﹑快捷，应用范围十分广泛，可以在短时间内迅速得出质量检验结果，也能够通过数据换算，得出工程与设计图纸的吻合度，保障施工规范。无损检测技术在应用过程中，会使用各种大型专业仪器，因此在实际应用时，需要施工团队配备专业的技术检测设备及技术检测人员，以提高无损检测技术数据结果的精准性。通常，无损检测技术会应用射线﹑超声波﹑雷达﹑光纤等技术，对声﹑光﹑电进入路桥内部结构后的波长﹑传播速度﹑频率﹑反射情况等变化进行监测，判断路桥结构内部是否存在缺陷[1]。

1.2 无损检测技术在路桥工程中的价值

无损检测技术在路桥工程建设过程中的应用，能够有效提高路桥工程建设质量。道路桥梁工程关系到我国交通命脉，因此在施工过程中，施工团队必须注意可能存在的各项安全隐患，提高道路桥梁工程整体建设质量。而道路桥梁工程建设规模往往较为庞大，涉及的专业学科﹑专业技术较广，为路桥工程检测带来了不小的麻烦。此时，积极使用无损检测技术，便可以有效解决路桥建设中存在的质量问题。在路桥建设过程中及投入使用前，进行多次系统﹑专业的质量检验，可以进一步提高路桥工程安全性。另外，在工程建设期间，合理应用无损检测技术还可以缩短施工周期，提高工程建设效率。通过专业且系统的无损检测技术，实时监测工程建设现状，并根据当前阶段的反馈，合理调整施工方案，以提高工程建设合理性。

1.3 无损检测技术特征

1.3.1 无损性特征。无损检测技术与传统的检验技术不同，在检测过程中并不会对道路桥梁整体结构造成损坏，也不会影响路桥工程的质量。因此，无损检测技术受到了诸多建筑行业从业者的青睐，它能够在保障路桥质量的同时，发现路桥施工过程中存在的问题，在建设阶段及后期路桥养护阶段具有极高的作用价值[2]。

1.3.2 体系化特征。道路桥梁检测工作极为严谨，在路桥工程建设过程中的地位十分重要。在传统的检测技术下，技术手段较为单一，而无损检测技术应用多项新兴科技，投入研究比值较高，检测体系较为完善，能够满足不同情况下路桥工程检测的要求，提高检验结果的精准度。当前，我国的无损检测技术已经发展为系统的专业体系，可以有效完成较为复杂的检测工作，能够精准把控路桥工程建设中使用的不同材料或不同结构﹑类型，还能够有效探查路桥易损度以及内部结构情况。无损检测技术可以在工作中合理发挥出体系效应，以此完善对路桥工作的全面检验，其扩展空间较大﹑类型较为丰富，不同的检测技术间还可以实现技术互补，非常实用。

1.3.3 前瞻性特征。无损检测技术可以实现被检测路段的全区域覆盖，能够发现路桥工程内部结构隐蔽区域的潜在质量隐患，具有一定前瞻性特征。检测人员通过无损检测技术对路桥工程内部结构进行检测后，可以针对当前路桥工程现状，设计出符合路桥结构特征的养护或加固方案，可以有效缩短路桥结构检测周期，大大节约了施工成本。

2 无损检测技术在道路桥梁工程中的应用对象

2.1 路桥工程内部缺陷

若路桥工程存在内部结构问题，则需要施工人员及时采取针对性措施，避免潜在问题发展为严重质量漏洞。通常，道路桥梁工程建设过程中的内部缺陷，体现为内部疏松﹑断层或内部结构存在空洞等结构类病害[3]。而此类内在缺陷，多半是因工程建设中所使用的建材质量问题导致。部分道路桥梁可能存在工程连续性差﹑不同区域内性能参数变化幅度过大等情况，使其结构稳定性﹑承载力均不达标，从而影响路桥工程质量。合理应用无损检测技术，可以通过对各类光﹑电﹑波的参数分析，推断出内部隐蔽环节的结构布局，从而完成路桥内部缺陷的检测。

2.2 路桥工程强度检测

无损检测技术可以对道路桥梁工程中混凝土结构实际强度做出有效检验。在工程建设过程中，由于客观因素影响，施工人员无法及时获取路桥结构内部混凝土即时强度，而此时，合理应用无损检测技术便可以对混凝土材料不同时期的强度变化做出实时监测，获取较为精准的数据参数，以此校验混凝土结构是否符合工程规定。合理管控施工现场的混凝土强度动态参数，有利于施工人员及时开展后续施工作业，确保道路桥梁工程强度符合设计图纸的规定。另外，无损检测技术应用于道路工程的强度检测时，还可以辅助技术监督管理部门，完成现场施工质量监督工作，在短时间内，获取不同区域内路桥工程的即时强度检验结果，并对路桥工程内部碳化层深度﹑保护层厚度等关键指标进行精准测定，便可以明确当前工程进度及现场施工现状。

3 道路桥梁检测中无损检测技术的应用

3.1 光纤传感检测技术

光纤传感检测技术使用光纤作为检测媒介，利用光纤的物理敏感性完成检验。光纤传感检测技术可以通过转换器，将来自外界的物理量转换为光信号，用于完成道路桥梁的检测工作。光纤传感技术在应用过程中，可以快速得出反馈数据。外界物理量转化为光信号后，检测仪器便可及时接收到转换后的光信号，并通过技术处理，便可以得出道路桥梁工程中钢索﹑混凝土等各类具有变性特征结构的检测数据。光信号在媒介中传导时，会出现一定损耗，这时检测人员可以使用多层反射，通过对比多次反射光的状态，结合各质量变化，开展精密的计算与推导，便可了解当前路桥内部空间的结构变化。光纤传感检测技术与常规的传感检测不同，光纤传感器的种类及应用范围更广，使用方式较为灵活，体积较小，十分轻便，不易受外界因素影响。当前，我国的光纤传感检测技术可应用于恶劣自然环境（如高压环境﹑腐蚀环境）下的路桥工程检测中，其实用性与精密度极高，是非常优秀的无损检测技术之一，常应用于大跨径桥梁预应力钢筋﹑斜拉索﹑悬索等结构缺陷检测中，作用效果良好，也经常与其他的无损检测技术搭配使用。光纤传感技术具有自动化特征，可以应用于多类路桥工程检测工作中，实现连续性检测，对混凝土结构内部的应力变化监测效果极佳。但光纤传感检测技术的成本相对较高，此类检测技术所使用的各类仪器较为昂贵，因此，该技术在实际推广过程中存在一定问题。

3.2 超声波检验技术

超声波检验技术是无损检测技术中的代表技术之一，也是当前在我国路桥检测工作中应用范围最广的技术。通常，在使用超声波检测技术时，检测人员会使用声波触发器，向路桥工程内部发射特定波长与频率的超声波。声波在接触物体后，会在物体内进行传递或反射，此时检测人员便可通过专业仪器观测声波衰减﹑散射﹑波形变化﹑反射情况等，并以此推断路桥工程是否存在结构缺陷或质量问题。超声波检测技术应用过程中，需要检测人员选用合适的声波触发器，要求触发器能够发出规定频率﹑波长的超声波。随后，使用超声波检测仪，自动完成声波信号的收集与处理工作，识别异常信号，并以此来判断路桥内部情况。超声波检测仪会将初步处理过的信号通过缓冲器传至控制器主机，经过控制器的精密计算与分析后，结果会被上传至终端显示器中。通常，超声波检测技术适用于内部缺陷较小的路桥工程检测工作中，若内部结构缺陷较为严重或缺陷面积过大，超声波检测技术可能无法完成精准检测，检测结果失真度较高。因此，超声波检测技术几乎不会应用于路基检测中，反而在道路桥梁工程的梁﹑板﹑柱等结构检测中的应用频率较高。

3.3 频谱分析检测技术

频谱分析技术会根据波在不同介质表面整体的传播频率及传播特性，判断检测对象的具体状态。通常，频谱分析技术会应用于路面﹑桥梁等各类具有不同分层介质厚度的检测中，用于检测内部分层均匀性和各层间的接触状况。检测人员会先在被检测对象表面施加一个垂直冲击力，产生一组瑞雷波面，随后以震源为中心，开展频谱分析检测。该冲击面产生的瑞雷波面具有多种频率，配以不同位置的检测仪，便可得到不同的瑞雷波面信号。检测人员还需在合适位置加装传感器，实现对瑞雷波面的立体分析，才能判断出在被检测物体内部，各分层介质间的力学作用参数，从而达到内部分层结构的检测目的。频谱分析检测技术检测速度快﹑应用周期短，检测频率﹑效果较为稳定。

3.4 探地雷达检测技术

探地雷达检测技术应用过程中，检测人员会选用专业设备制作电磁脉冲，再使用天线将高频率的电磁脉冲发射至地表以下。脉冲在介质中传播时，经过不同介质层的交界位置，均会出现脉冲反射。这时，检测人员要借助提前设置好的天线，接收反射回来的脉冲信号，通过对信号的分析，便能判断出路桥工程内部结构及介质分层情况。探地雷达检测技术操作较为简单，不易受外界环境因素影响，精准度较高，且应用范围较广。探地雷达检测技术不仅可以对路基﹑桥面的密度进行专业﹑精准的检测，还能够检验路基基层厚度﹑土壤含水量等细微数据，甚至可以对混凝土结构裂缝或混凝土内部湿度等进行专业的技术检测，实用性极高，在行业内广受好评。

3.5 图像分析检测技术

图像分析检测技术在实际应用中有两种类型，即红外成像技术和激光全息技术。

红外成像技术会使用红外线对检测位置的不同辐射区域进行针对性检测，随后根据热辐射情况绘制出温度热图，就可以对被检测对象内部材料及结构缺陷进行初步的简单判断。随后，检测人员再选用高精度的热敏传感器，对其内部温度及导热情况分布，进行更加详细的检验，便可得到热红外相图。由于被检测对象内部结构所用的各类材料具有不同的导热性，因此热红外相图可展现出其内部情况，这时再通过对比图像完成数据检测以及内部结构缺陷的判断，便可完成检测。

激光全息投影技术需要使用全息摄影技术，对相应区域进行图检测像，随后结合图像体现出的各项数据信息，完成被检测对象内部结构力学参数的计算，以此便可得出桥梁整体结构的实际作用力状态。激光全息投影技术中选用的图像监测技术具有极高的精准性，能够对被检测区内的架构﹑材料进行全过程﹑系统化的监测，结果较为直观，应用范围较广，作用效果良好。

4 结束语

道路桥梁工程建设过程中，无损检测技术发挥出了极大的作用价值，通过高质量的检测技术，能够实现对道路桥梁工程建设时的全程质量监控，切实提高道路桥梁工程建设效果。工程技术团队必须对无损检测技术的应用方式做出详细研究，以提高道路桥梁安全性，优化我国交通网络。