公路桥梁质量检测中新型试验检测技术的应用分析

李国栋

（苏交科集团检测认证有限公司，江苏南京 210000）

0 引言

公路桥梁是一种重要的交通基础设施，其安全可靠程度直接关系到整个城市的通行能力和行车安全。为了保证公路桥梁的正常使用，必须对其进行周期性的检测与评估。现有的各种检测手段存在一定的缺陷，很难对公路桥梁的真实情况进行全面、精确的检测。近几年，各种新的检测手段层出不穷，有效提高了公路桥梁的性能检测水平。新型的无损试验检测技术可以实现对公路桥梁结构健康状态的实时监控与评价，为公路桥梁的健康状态提供可靠的数据支撑与依据。但是，要使这门技术更好地发挥其功能，还有待深入研究与探讨。因此，本文将重点探究新型试验检测技术及提升检测技术的应用措施。

1 公路桥梁建设主要检测方向

1.1 内陷程度的检测

公路桥梁内陷程度是一种常见的质量问题，也是其主要检测内容之一，要想确保公路桥梁的施工质量，就必须对其进行早期检测。目前，国内主要采用的是钢筋混凝土结构，尽管这样的构造方式可以保证工程的质量与稳定性，但是它本身也存在一些固有的缺点。如：结构孔洞、材料脱落、蜂窝、内部裂缝、焊缝、钢材内部缺陷、夹渣等。倘若公路桥梁出现内陷，一般只有一小部分可通过目视检测，其他均需通过特定检测手段来检测。在这样的条件下，采用的检测手段会给公路桥梁带来不同程度的损伤，从而影响到公路桥梁的正常运营[1]。

因此，需要采用激光、雷达和声波等新的检测技术，这些检测方法可以精确地检测出桥梁内部的损伤，而不会对桥梁结构造成损坏。例如，采用声波检测技术，可以检测出公路桥梁中的钢筋混凝土结构中有无空洞、裂缝、夹杂等缺陷。

1.2 外观检测

公路桥梁工程的主体结构包含：上、下和附属结构，公路桥梁工程的主体结构、受力位置各不相同，但在不利条件下，两者会有一定重叠。比如一些比较常见的病害，可以用常规的方法来解决。但是，当公路桥梁工程出现一些非常严重或罕见的病害时，就需要相关人员对问题的原因进行深入探讨，并据此采取有效的解决办法。如对拱形桥梁进行外观检测，可以从桥墩位移、拱环开裂、拱顶开裂等几个角度进行检测。对桥梁结构进行外观检测，要从护栏部件的定位、膨胀段的设置、面板压实的部位等几个方面进行检测。

为了更深入地检测公路桥梁，采用外观检测方法可以发现应力集中、开裂和大挠度的部位。此外，由于桥梁上、下两个部位的受力情况不同，因此，可根据外观检测对上部、下部及设备的质量进行判断，从而掌握因结构不同而产生的质量问题。此外，也可借由公路桥梁的轮廓检测，找出应重点检测部位。比如：公路桥梁端部剪力缝、桥墩位移程度、连接位置稳定性、拱桥拱顶开裂等，在此基础上，提出相应的对策[2]。

1.3 材料方面的检测

1.3.1 水泥检测

（1）要对水泥原料的出厂资料、规格及标号等进行验收，并严格控制复验过程，并对其各项指标如稳定性、强度、细度、凝结时间等做综合检测。

（2）如水泥出厂时间超过90d（快硬水泥在30d以上），应立即与质检中心联系，再次进行品质检测，对用水泥制成的半成品，要着重检测其中有没有含氯化物。

（3）在送水泥进场时，应对水泥用量进行严格控制，并确保其型号和标号与出厂资料相符。

1.3.2 钢筋检测

（1）首先对钢筋取样，并切断钢筋，用打点记号的方式标出原来的间距。

（2）用试验机对试样进行拉伸试验，从试验力零点起，拉伸试样直至断开。

（3）记录整个试验过程中产生的所有数据，根据这些数据计算出抗拉强度和断裂拉伸率。

（4）关于钢筋弯曲试验，采用多边形截面钢筋试件进行试验，以进一步测定其弯曲性能。

1.3.3 胶结材料检测

在桥梁施工过程中，主要采用石灰和沥青混合料等胶结材料。沥青材料的检测主要是黏度、防水性两个方面，对沥青混合料的针入度、延度、软化点等指标进行检测。另外，马歇尔试验还需要对沥青混合料的饱和度、稳定性等性能进行进一步的检测，以保证公路桥梁施工中所用的胶凝材料的质量。

1.4 结构检测

在公路桥梁结构中，应用新型试验检测技术进行检测，能够快速反映出结构的情况。例如，激光扫描能够实时采集公路桥梁各个部分的形态信息，并将扫描的信息与设计模型做比较，从而更好地反映实际环境下的结构动力响应。通过激光扫描，可以更精确地预测到公路桥梁可能发生的故障，并尽早制订维修方案。同时，声波检测技术能够深入材料内部，探测出可能存在的孔洞、裂纹等内部缺陷，实现对结构整体性能的综合评价。通过对试验结果的进一步研究，可以更加精确地判断出结构是否处于正常状态，为保障公路桥梁安全使用打下坚实的理论和技术基础[3]。

2 新型试验检测技术在公路桥梁检测中的应用

2.1 声发检测技术

在对公路桥梁工程进行质量检测时，检测人员应针对所采用的建材种类、性质等方面的差异，重点关注材料因素对公路桥梁工程质量的影响。公路桥梁在受力集中的情况下，因自身材质差异，易导致公路桥梁结构应力弥散，产生结构性裂缝，并在应力扩展过程中逐渐扩大。针对这一问题，基于声发检测技术，通过将声源置于被测点，实现对公路桥梁结构裂纹波的接收。利用声波波形判别裂缝类型和规模，能够揭示裂缝成因和发展趋势，从而为工程中裂缝的治理提供理论基础。

试验证明，声发检测技术能达到较好的检测效果。但是，该项技术也存在着易受外部环境影响的缺陷。例如，在噪声比较高的情况下，检测者在对结构缝隙（如公路、桥梁等）进行判断时，由于噪声引起的声波干扰，从而降低了检测的准确性。

2.2 激光检测技术

激光检测技术是公路桥梁检测中常用的一种检测方法。利用激光扫描技术，根据电流与激光强度之间的关系，判断公路桥梁的结构状态。激光检测技术主要有两种：一是光源激光；二是普通激光。当视野投影合适时，在激光照射到被测对象的表面时，如果被测对象的结构面发生改变，那么扫描出来的图像就会改变。

具体来说，激光的作用范围更大，当被测公路桥梁结构有裂纹时，激光将产生绕射效应，检测者可利用该特性调节裂纹探测柔性，并通过构建光照与阴影之间的关联，对裂纹的严重性进行分析。

2.3 光纤传感检测技术

光纤传感检测技术具有良好的抗干扰和抗腐蚀性能，可以实现远距离传输而不影响信号的传输。同时，能够适用于多种检测工况（高温、低温等）的新方法，以提高公路桥梁工程检测参数的精度。然而，受限于工作环境，公路桥梁建设中，部分数据难以直接获取，亟须将其转换为物理测量。在公路桥梁建设过程中，应进行预先布设和安装光纤传感装置。

在公路桥梁工程的检测过程中，需要利用光纤感测设备对数据进行实时、准确的数据收集，因此，可以有效实现数据的实时、精确传递，并为以后的公路桥梁项目的检测提供便利。

2.4 磁粉检测技术

磁粉检测技术是一种以磁粉为显示介质，对缺陷进行检测和观察的技术，现已广泛应用于公路桥梁工程的检测中。该方法是将磁性粉末涂于工件表面，待工件被磁性材料完全磁化后，即可进行检测。当检测到有缺陷时，将产生一种漏磁场，当该区域变得更大时，会产生更多的磁性颗粒，同时也能探测到磁痕。这样，就能快速判断出缺陷的确切位置。采用磁粉检测技术检测公路桥梁构件表层及表层质量缺陷，具有快速、准确等优点[4]。

2.5 回弹弯沉检测技术

回弹弯沉检测技术的基本原理是：通过检测各垂直形变量的压力值及在地面及空隙处的弹跳弹垂度。公路桥梁在一定压力下发生弹性弯曲和沉陷会造成一定程度的沉降，当荷载恢复至初始弹性状态时，将产生一定程度的沉积。回弹弯沉检测技术主要能够准确检测出公路桥梁的形变情况。通过对车辆轮胎空隙部位对地面及路面可能发生形变的检测，能够精准地判断出形变部位。弯沉检测既能使工程师及时地追踪结构的变形，又能正确地判定公路桥梁的承载力。通过长期监测，可以精确追踪公路桥梁的变形发展，并预估其沉降、倾斜等状况，进而提出有针对性的维护保养计划，保证公路桥梁的稳定性和安全性。

在实际工程中，必须在不同位置布设高精度的传感器，实时监控公路桥梁的竖向、横向变形，获得相应的变形曲线。由此，可以更加精确地反映各种荷载、环境条件对公路桥梁结构的影响，进而更加精确地预测和分析其变形发展趋势。此外，回弹弯沉检测技术也可以对公路桥梁结构的设计和建造起到一定的辅助作用。通过对公路桥梁进行实时监测，为设计人员在施工过程中的应变和稳定问题提供参考，对施工方案进行适时的调整，保证公路桥梁施工的正常开展，并能及时解决存在的安全隐患，逐步提高工程施工的质量[5]。

3 在公路桥梁检测中应用试验检测技术的有效措施

3.1 提高试验检测技术人员的专业能力

首先，对检测技术人员实施岗位责任制。岗位责任制是试验室的一项重要制度，要将组织机构框图中所列的各个部门的工作职责、职权等进行详细规定。各个部门的责任都要按照《质检机构计量认证的审核内容和评价办法》中的管理功能和技术功能进行全面涵盖，使一切都在可控范围内。

其次，在招聘检测人员环节，要以扎实的专业基础知识、责任心和实践经历为重点，全面提升检测队伍的综合素质。

3.2 严格按照检测程序进行工作检测

从目前国内公路桥梁工程质量检测的情况出发，需要着重做好公路桥梁工程质量检测工作。在此项工作中，检测单位及检测人员应注意：

一是检测机构要根据有关规范，建立检测流程，并严格遵循相关要求检测。一般而言，施工工程的竣工验收工作，主要从收到检测样品开始，并出示相关的竣工验收报告。在检测过程中，对符合要求的样本，应严格遵循检测规程，确保检测结果的真实、准确。

二是按照现行国家现行标准开展试验，对原材料抽样环节进行严格的控制，保证抽样的合理性，多点抽样检测管理，确保施工质量检测的精确性和严格性。

3.3 强化现场监督管理

在公路桥梁项目的施工过程中，检测机构起着质量监督的角色，由检测机构组织的专家与项目监理机构进行相应的检测，保证对整个施工过程进行有效的监控与管理。公路桥梁工程监理单位要对参加检测工作的人员的技术操作状况进行检测，防止发生违反规定的操作。此外，实行对各个小项目工程安全质量验收。在公路桥梁工程竣工后，由政府及有关部门组织对项目的总体安全质量进行验收，对存在的问题和不足要及时处理。同时，定期对验收成果进行汇总，并进行总结。只有充分发挥其安全质量监督效能，才能使我国公路桥梁施工质量得到有效提高。

3.4 为后期建设维护提供基础性数据

多种检测手段的应用，为后续的评价和维护提供可靠的资料。基础数据的采集是进行指数分析的一个关键环节，在检测工作中，采用多种不同的检测手段，从某种意义上确保了数据的准确性和完整性。另外，因为这种新的试验检测技术以无损检测为主，对公路桥梁各种参数的损失降到最低，在以后做好工程维护工作的前提下，该指标的数据将会保持较长的时间。此外，对公路桥梁进行周期性检测，得到的数据结果还能为公路桥梁的养护等工作提供参考[6]。

4 结语

综上所述，新型试验检测技术为公路桥梁的养护工作奠定了坚实的基础。本文介绍了声发检测技术、光纤传感检测技术等多种新型试验检测技术，可以更全面、准确地掌握公路桥梁的运行情况，并能够对出现的问题进行及时检测，从而改善施工质量，确保公路桥梁的安全。随着科学技术的进步，新型试验检测技术将会被更多地应用于公路桥梁工程中。