道路桥梁隧道检测中的无损检测技术

胡定宋

（广东大道检测技术有限公司，广东 中山 528400）

0 引言

我国交通运输规模持续扩大，道路桥梁工程项目数量倍增，与工程项目相关的检测工作量也随之增加。将无损检测技术应用在道路桥梁工程中，可以缓解检测压力，能及时发现工程中潜在的安全隐患，为道路桥梁工程安全、高效建设提供保障，为此，本课题有必要就道路桥梁检测中的无损检测技术相关内容进行研究。

1 无损检测技术

无损检测技术属于质量检测技术范畴，应用优势显著；当前，无损检测技术广泛应用在道路桥梁检测中，充分发挥了无损检测技术作用。研究发现，传统的检测方法，耗时耗力，检测数据存在一定的误差，存在技术局限问题。而无损检测技术，方便人员操作，检测效率高，检测数据真实、完整，能够为道路桥梁工程建设提供数据支持；因此，将无损检测技术应用在道路桥梁工程中切实可行。

在具体应用无损检测技术过程中，能够精准定位安全隐患部位，可为检修工作的开展提供指导[1]。同时，无损检测范围可设定，大大缓解了道路桥梁工程施工压力，促使施工进度计划高效推进。此外，道路桥梁工程中可随时使用无损检测技术，常应用回声波检测法、光纤传感检测法、探地雷达检测法、激光检测法、低应变检测法、电化学检测技术等，为道路桥梁工程检测工作的开展提供了技术支撑。

1.1 回声波检测法

回声波检测技术在工程检测中的应用优势十分显著，根据回声波，可以了解被检测对象实际情况，进而判定被检测对象是否存在问题，如钢筋的腐蚀程度判断。同时，回声波检测技术的应用，能够准确计算桥梁摩擦力大小，可以检出大裂纹问题。研究发现，回声波安全系数高，无辐射性，方便人员操作，能够获取被测量对象深度、厚度等相关参数信息，但在测量塑料管与金属之间的尺寸方面，存在一定的误差，在具体应用过程中，可联合其他无损检测技术辅助检测，进而保证检测结果更精准。

1.2 光纤传感检测法

道路桥梁传统检测方法，需要投入大量的人力、物力、财力资源，尤其是在工程测量环节，受限制因素很多，给检测工作的开展带来了诸多的不便。而光纤传感检测技术环境适应能力很强，在道路桥梁检测中，展现出高度信息化、检测一体化等优势特征，切实缩短了道路桥梁检测时间，检测数据结果准确，能够在最大程度上提升道路桥梁工程安全性[2]。同时，光纤传感检测技术能够在光纤传感器作用下，实时接收和传输光纤信号，并对其进行控制，最终能够转化为相对应的物理信息，对物理信息进行处理后，可全面反映道路桥梁工程整体施工建设情况，检测水平更高，实现对道路桥梁工程施工建设过程的把控，减少了二次返工或是停工问题的发生，为工程项目施工进度计划的落实和推进夯实了基础。同时，光纤传感检测法实现对新技术的模拟应用，可进行新材料模拟施工，有利于评估和分析新材料、新工艺应用在道路桥梁工程中的可行性。此外，应用光纤传感检测技术，能解决工程安装难点，顺利推动检测工作的开展，道路桥梁工程施工安全性有所保障。

1.3 探地雷达检测法

地质雷达检测原理是指探地雷达方法基于电磁波在不同介质中的传播特性。电磁波的传播取决于介质的电性，介质的电性主要有电导率μ 和介电常数ε，前者主要影响电磁波的穿透（探测）深度，在电导率适中的情况下，后者决定电磁波在该物体中的传播速度，因此，所谓电性介面也就是电磁波传播的速度介面。不同的地质体（物体）具有不同的电性，因此，当发射天线发射的高频电磁波遇到介电常数不同的界面时，都会产生反射回波，根据接收天线接收到反射回波的时间和形式，能够确定反射界面的距离及判定反射体的可能性质。探地雷达检测如图1 所示。

图1 探地雷达检测

1.4 激光检测法

激光检测法也是常用的无损检测技术手段，此项检测技术中包含了光电反射原理、衍射原理等，在具体应用过程中，能够获得清晰的、明暗相间的图像，便于展开深入的分析。而关时差原理，能够根据激光传输视觉速度获取信息，最终可获取激光在短距离传输过程中的时差，为检测分析和工程结构安全性、可靠性判断提供了保障。激光检测原理如图2 所示。

图2 激光检测原理

1.5 频谱分析技术

频谱分析技术是常见的道路桥梁检测技术，其技术原理是，能够根据波长、频率等相关参数的变化情况开展检测工作，支持动态检测和静态检测。同时，频谱分技术可以结合业主需求进行修改，并基于平台上确定最终的设计方案，切实节省了时间成本，弥补了传统检测方法中的不足之处。在传感器应用支持下，提高了建模效率，短时间内实现相关构件参数化目标，支持三维空间重叠图形检查，技术优势显著[3]。同时，频谱分析技术支持反复检验，结合道路桥梁不同位置的特性调整检测参数，在桥梁整体刚度判定、缺陷位置定位等方面，均展现了显著的技术优势。频谱分析检测原理如图3所示。

图3 频谱分析检测原理

1.6 电化学检测技术

我国道路桥梁建设取得了诸多的成果，为提高交通便利程度，加快推进道路桥梁建设进程显得尤为重要。但受地域、气候、环境等多种因素影响，在道路桥梁施工建设过程中，面临着的诸多的问题，一定程度上增加了道路桥梁检测工作难度。将电化学检测技术应用在道路桥梁检测中，大大提升了检测效率，能够基于源头上找出钢筋腐蚀问题，根据化学反应检测数据，能够判断钢筋腐蚀程度。基于电化学检测技术水平不断提升，电化学检测技术广泛应用在道路桥梁检测中，尤其是在大中型桥梁或是隧道检测中展现了显著的技术优势，对检测数据进行分析，可对道路桥梁建设安全性作出评估。电化学检测原理如图4 所示。

图4 电化学检测原理

1.7 机敏混凝土检测法

混凝土是道路桥梁工程中重要的组成部分，在进行混凝土检测时，应用到机敏混凝土检测技术，大大提升了检测灵敏度，主要是将纳米材料或是碳纤维材料应用在混凝土内部结构检测中，进而充分反映出混凝土的物理性能以及化学性能。研究发现，上述性能的变化，是随着电阻的变化而变化的。机敏混凝土本身是有传感器的，在传感器机制作用下，实现对混凝土材料的综合分析，进而完成机敏混凝土无损检测作业[4]。

1.8 声发射检测技术

声发射检测技术应用在道路桥梁工程中，可以及时发现变形、裂缝情况。其检测原理是根据发射源释放的弹性波信号，精准定位缺陷位置和缺陷大小。此种检测方式是属于动态化的检测方式，能够准确测定道桥内部结构缺陷问题。尤其是对于体积较大混凝土构件来说，能够扩大检测范围，精准定位缺陷位置，最大程度上提高检测效率，实现动态化检测目标。声发射技术敏感度高，能够实时监测外应力下结构缺陷问题，可以掌握结构中的缺陷状态，在道路桥梁工程中达到了无损检测目的，为缺陷预防和处理提供了技术保障。

2 道路桥梁工程中无损检测技术应用研究

2.1 检测钢桥梁外部缺陷

无损检测技术体系相对完善，与传统的检测方法相比较，弥补了传统检测技术不足之处，克服了技术局限，更好满足了道路桥梁无损检测工作开展要求。同时，无损检测技术对道路桥梁工程的损伤很小，能够规避二次损坏问题，可精准定位损伤或是缺陷位置，顺利推进无损检测工作的开展，技术优势明显。本项目中的桥梁各零部件以焊接方式进行连接，若出现腐蚀情况时，结构连接会失去效能，无法保证桥梁的稳定性和安全性，大大降低了桥梁承载力水平，加剧了安全事故的发生风险。在具体开展检测工作中，相关检测人员全程详细地记录检查内容，但是难以发现隐蔽性功能中存在的安全隐患[5]。而无损检测技术可以解决上述问题，从而及时发现桥梁结构中存在的问题，为道路桥梁工程质量控制提供了保障。桥梁的缺陷和病害很多，桥梁的上部结构通常会发生老化、腐蚀、裂缝、混凝土保护层脱落等病害。桥梁支座腐蚀如图5 所示。

图5 桥梁支座腐蚀

2.2 检测桥梁混凝土内部缺陷

道路桥梁工程中，涉及混凝土施工作业，受温度等因素影响，混凝土内部结构会发生一定的变化，容易出现开裂、裂缝等病害问题。应用无损检测技术后，可第一时间发现混凝土桥梁内部缺陷问题，进而找出相关影响因素。分析发现，混凝土浇筑过程中，振捣力度或是时间、离析等问题的发生，均会引发混凝土内部缺陷问题，进而影响到混凝土整体的强度。针对预应力混凝土而言，其浇筑质量以及预应力的孔道施工质量，均会影响桥梁的安全性。为此，将无损检测技术应用在混凝土内部缺陷检测中至关重要。在本项目检测中，应用了回弹检测技术，使用无损检测仪器进行检测，进而测得混凝土的抗压强度，并结合混凝土表面的硬度，分析二者之间的关系。检测发现，此种方法很方便操作，检测效率很高，为本项目无损检测工作的开展提供了技术支持。同时，在本项目中，应用了回声波检测技术进行检测，根据回声波反射的信号，判断和识别混凝土内部缺陷情况，检测期间，不会造成材料损伤或是结构上的损伤，能够全面反映出桥梁混凝土内部情况。并且回声波检测法能够检出混凝土内部裂缝深度、大小，主要是以及波形进行判断。检测操作很方便，具有显著的有应用优势。混凝土内部缺陷如图6 所示。

图6 混凝土内部缺陷

3 结语

综上所述，无损检测技术体系很健全，无破坏性，膨胀空间很大，将无损检测技术应用在道路桥梁检测中，实现技术上的突破，大大提升了检测工作效率，充分发挥了无损检测技术的价值作用。尤其在道路桥梁外部缺陷检测、混凝土内部缺陷检测等方面展现了显著的技术优势，为进一步提高检测结果准确性，可考虑采取联合检测方法开展无损检测工作。未来，在无损检测技术领域，仍要持续探索和研究，为道路桥梁无损检测提供技术支持，切实提升道路桥梁工程施工建设品质，保证交通通行安全。