公路桥梁检测中无损检测技术的运用

公路桥梁检测中无损检测技术的运用

张勇军高景峰

天津工勘检测技术发展有限公司天津市300402

【摘要】在先进科学技术的支持下，我国公路桥梁检测技术得到了较快的升级与发展，并已经可以满足世界范围内的桥梁检测工作。为了提高我国陆路交通运输系统道路桥梁的建设质量，做好路桥质量检测工作就变得尤为重要。因此，选择合理的公路桥梁检测技术并投入到现实中进行运用，就成为了当务之急。所以，本文将对公路桥梁检测技术与现实运用进行分析。

【关键词】公路桥梁；无损检测技术；运用

引言

国家经济持续发展，社会现代化、城市化建设进一步加快，公路桥梁建设项目数量剧增，与此同时，工程项目建设要求更加严格。而经济发展的同时，交通流量也在增加，公路桥梁则在不断老化，所以公路桥梁检测得到越来越广泛的关注。无损检测方法则可以在保障公路桥梁结构不受破坏的基础上，对其所处状态实施检测。

一、无损检测技术概述

无损伤技术是针对部分安全相关结构的检测，是一种建立在宏观缺陷和力学基础上的检测方式。因为该技术可以在有效保障了公路桥梁安全和质量的基础上，对其状态实施检测，这一优势使其得到广泛的应用。公路桥梁的结构非常复杂，属于庞杂的结构系统，是由多种材料构建而成的，各个组成部分都发挥着重要的作用，不同的部件都承受着不同的应力、处于不同的状态，其易损情况存在一定的差别，其刚性以及动力特性也千差万别，使得实际的检测工作难度非常大。因此，怎样对整体结构，局部构件各个项目实施高效的检测是现阶段同行业工作人员研究的热点问题。关于这方面的探究，已经有相关研究人员进行一定的探索。在此过程中必须对结构性能所引起的伤害进行研究，以此作为研究工作出发点，进行归纳总结，可以清楚的发现，损伤一般分为两种，一种是材料类型损伤，另一种是结构受力性的损伤，以上两种类型的损伤的归类方式相对合理。此外，桥梁的受损情况一般来说会受到公路桥梁属性以及受力情况等方面的影响，体现在疲劳受损，钢筋受到腐蚀。

二、公路桥梁检测中无损检测技术的运用

1、光纤传感器检测技术的运用

光纤传感器检测技术是当前公路桥梁检测中使用范围广、使用次数最大的一种技术，该检测技术主要对路桥建设中的液位、磁场、电流、电压、振动、压力、辐射、温度等相关物理量进行检测。使用的传感器工作原理为：光纤在检测中受到拉压的作用，在应变位置的布里渊散射光随着拉压作用力而发生相应的改变，然后对相关频率进行检测、观察，且光纤轴向应变量与布里渊散射频率为正比例关系。在运用中，使用相关设备对光纤温度及布里渊散射频移进行测量，然后根据测量的结构计算路桥的形变量是否正常。根据“光损”的测量情况而计算桥梁的变形详细数据，其计算结果可精确到0.02mm。通过光脉冲反射的传输时间可明确桥梁发生变形的具体位置，其误差大小在0.75m内。上述两种检测方法可以对距离较短的桥梁内部形变量及位移状况进行详细的检测，同时该方法还可以空间狭小的位置安放光纤传感器，其测量作用依旧可以正常发挥。所以在施工的过程中可以在桥梁的里面安放传感器，通过在桥梁两端放置传感器接收仪的方式实现全天候桥梁监测。

2、探地雷达检测技术的运用

探地雷达是一种使用电磁回声进行公路桥梁结构检测的方法。主要是通过一个发射器使用指定速度将能量放射出，并穿过公路桥梁的结构表面，通过能量的传回，使设备接收器可以从结构表面收集到反射信号。这些信号通常具备不同的介电常数，能量脉冲的传播受到公路桥梁的结构、形状、材料等多方面影响。探地雷达检测法存在一定的条件限制，比如，探地雷达检测法无法穿过公路桥梁内部的金属材质进行检测，并且对突出的小尺寸物体也不够敏感，同时，探地雷达检测法在潮湿的环境当中无法使用，并且无法再气温过低的环境中使用。

3、红外热像无损检测技术的运用

红外热成像检测过程需要工作面的热源，可以从以下两个方面进行分析：第一，无外加热源的传热过程。由于混凝土作为基底的材料具有较大的比热容，这也就造成了在无外加热源的情况下，混凝土基底的热量会传递给钢板，从而产生较大的温度梯度，但是使用粘钢加固法对混凝土构件进行加固，容易在钢板和混凝土之间产生空气泡，造成质量问题，并且这种空气泡形成的隔层具有非常好的隔热效果，从而增大了结构内部之间的热阻，这种隔热作用导致基底混凝土的热量未及时传递给钢板，所以温度比正常部位的温度低；第二，有外加热源的传热过程。如果钢板和混凝土基底之间的温差较小，则不利于形成较明显的温差梯度，因此，需要通过外加热源的方法来对检测进行强化，外加热源可以是一种升温也可以是一种降温的方法，例如通过在钢板的表面浇洒液氮的方法，可以迅速吸收钢结构中的的热量，造成钢结构与周围环境的巨大温差，也就形成了较为明显的温度梯度。

4、射线探伤技术

射线探伤技术可以准确地确定钢筋断裂程度以及空洞的位置与尺寸，这种方法适用于已经投入使用的公路桥梁结构检测，可以从实时数据库快速的获取影像。虽然此种方法检测出的数据图片准确，并且所需操作人员较少，但由于在使用过程中需要大量的探射线穿透公路桥梁结构，加大了检测成本，并对公路桥梁结构的安全隐患预防以及结构完整性有了更高的要求。当公路桥梁结构出现管道或者钢筋分布交错时，就无法清晰地使用图片进行说明。射线探伤技术是一个显著安全的技术，在安全理想的状态下，射线探伤技术可以为公路桥梁结构检测提供直观可视的图片说明，是一种适用性较强的无损检测技术。

5、激光技术的应用

该技术检测对象主要是道桥路面，对其路面状况实施检测，实际的应用过程中涉及到的原理有光电反射、衍射等。衍射原理指的是通过激光在进行传输时，一旦出现狭缝就会发生衍射，不断调整狭缝的宽窄情况，则可以获得明暗相间的图像，同时构建一定的联系，分析研究狭缝宽度具体改变的状况。光电反射的工作原理是激光和光电强度存在直接联系，通过光电转换器，可以将产生的光能转变为电能，按照预定光电位移状况进行计算，得出弯沉位移情况。光时差原理则是记录在较短距离内激光传输产生的时差，对桥梁的均匀度进行判断。

三、公路桥梁检测中无损检测技术的运用策略

1、合理安装传感器

公路桥梁检测中无损检测技术应用需要着眼于合理安装传感器。技术人员在合理安装传感器的过程中首先应当通过对于不同介质中传播表面波频率特性的分析来合理的判断检测对象的状态。其次，技术人员在合理安装传感器的过程中还应当在公路桥梁结构表面上施加一个瞬间的垂直冲击力，从而能够在此基础上通过对不同部分的锤击来获取不同的瑞雷波面信号。与此同时，工作人员通过在不同位置上安装传感器就达到测试不同深度分层介质力学参数的目的，并且也可以起到测定材料的有关参数如弹性模量的效果。

2、提升计算精确程度

公路桥梁检测中无损检测技术应用的关键是提升计算的精确度。技术人员在提升计算精确程度的过程中首先应当通过专业的仪器就能够准确的判断物体表面形成的温度分布。其次，技术人员在提升计算精确程度的过程中还应当通过等温线的分布就能够对公路桥梁工程中的缺陷进行辨别，然后在此基础上通过专业的摄像设备来得到更加清晰的全息图。与此同时，技术人员在提升计算精确程度的过程中HIA应当通过对全息图的分析和精确的参数计算来判断工程缺陷类型以及缺陷位置，最终可以为问题的解决奠定坚实的基础

结束语

总之，无损检测与公路桥梁工程相结合，充分提高了工程质量检测的效率，对保障社会公共基础设施的使用安全，维护公共安全，促进经济效率提升都具有非常重要的作用，因此，无损检测技术也得到了行业内越来越多的关注和肯定，也势必为交通建设提供更为强大的技术保障。

参考文献

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