路桥质量检测技术的应用

路桥质量检测技术的应用

马双

黄石市公路工程质量检测站，湖北 黄石 435000

摘要：随着我国基建规模的迅速扩大，路桥质量检测和养护的工作量和工作难度持续增加，而传统的检测技术在解决这些问题时愈发显得拙荆见肘。本文阐述了国内外路桥质检过程中使用的先进技术，较详细地分析了各项技术的工作原理，优缺点和使用范围，为以后我国质检工作提供一定的思路。

关键词：质量检测；路桥；技术

我国是路桥建设大国，有数据表明，我国建设速度和规模均已位居世界前列。路桥质量检测是质检员利用专业设备对建造、养护过程中路桥各项指标是否达标进行的一系列测试工作，是确保公众使用安全的重要手段。检测技术的优劣将直接决定检测结果的准确性。为达到在特殊环境下完成检测以及优化检测过程的目的，更加便捷、迅速、安全、准确的检测技术成为从事路桥质检工作相关人员的持续需求。随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，我国对路桥质量检测技术的研发正不断跟进，国内外优秀的研究成果正逐渐被发掘和应用于实际检测中，以下将对现存的新型检测技术进行叙述。

1雷达检测技术

雷达检测是一种广泛应用于路桥质量检测的高科技技术，最早使用于1904年，由德国科学家Hulsmeyer用于探测地下金属物件。由于我国工业化起步较晚，工业基础薄弱，上世纪90年代初，探测雷达技术才被应用于道路检测中。本世纪之后，我国雷达探测技术发展迅猛，现已与发达国家雷达探测技术接轨。雷达探测过程大致如下：首先由探地雷达发射穿透能力很强的高频电磁波，电磁波在较短时间内穿透路面，在路基中发生反射和折射，再由无线接机接收反射回来的脉冲，最后根据脉冲机接收到的雷达波形、强度和双程走时等参数推断地下目标体的空间位置、结构及几何形态。电磁波在穿透路基的过程中，如果路基为匀质体，电磁波将透过路基，在基底发生反射；如果路基中存在其他的介质，电磁波在接触这些物体时将发生不同程度的折射与反射，导致反射电磁波产生局部异常。雷达探测技术具有精度高、检测快、费用低以及对路桥不造成损坏等优点，可用于路面厚度的检测、脱空识别、路面密度的检测、路面材料的弹性模量的测定和新建沥青路面的质量控制等。除了传统的二维雷达探测之外，目前国外内开始着手三维雷达探测技术的研发，罗传熙利用三维探地雷达进行道路质量检测，与传统二维雷达检测相比，三维探地雷达检测能进一步获得路面三维结构图像，辅助工作人员对路面质量判断，减少错误率[1]。

2超声脉冲法

受雷达检测技术的启发，超声波检测技术应运而生，于1928年应用在混凝土结构检测中。与电磁波类似，超声波属于机械波，其频率较大，并具有较高的能量。在介质中进行传播时，超声波会发生透射、反射、散射、干涉和衰减等现象，这些现象与介质的结构和种类存在较大的联系。通过分析反射回来声波波的声速、频率和振幅等参数，获得介质的结构和组成等信息。超声波检测具有高精度、重复性好、检测快、费用低以及对路桥不造成损坏等优点。可用于混凝土强度、表面损伤和裂缝检测。但同时也存在一定的局限性，容易受到主客观因素影响，检测对象湿度和温度的影响检测结果，探测结果不便于保存，检测条件要求较高，如工作表面要求平滑，要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类等。

3 核子密度仪

核子密度仪是一种利用同位素放射原理实时检测材料密度和湿度的工具。第二次世界大战之后，世界各国为达到以基础建设来实现战后重建和经济发展的目的，核子密度仪成为重点研究对象，距如今已有三十多年的使用历史。该仪器具有一个密封的铯137伽玛源和一个密封的镅241/铍中子源，分别与密度和湿度两种射线探测器结合，对材料的密度和湿度进行测量。铯137伽玛源向被测材料释放伽马射线，射线在穿透检测材料时被吸收，且吸收量随材料密度的增加而增加，穿透被测材料后的射线被密度检测管接收，根据单位时间内接收到的射线量来判断被测材料的密度。镅241/铍中子源向被测材料释放高能中子射线，高能中子与水中氢原子碰撞后失去能力而变为低能中子，低能中子的生成量随水分含量的增加而增加，穿透被测材料之后的低能中子被湿度检测管接收，根据低能中子数量确定被测材料湿度。与传统的环刀法、灌砂法等计算施工压实度的方法相比，核子密度仪具有检测快、准确以及对路桥不造成损坏的优点，被用于检测各种类型的土壤、石头、土石混合物等土工材料。但使用过程中，需要先在被测材料上打孔，打孔可能使孔壁附近的结构遭到破坏，影响结果的准确性。

4落锤式弯沉仪

落锤式弯沉仪是一款用于检测道路动态回弹弯沉能力的新型仪器，20世纪90年代中后期开始引入中国，但因其价格昂贵并未被推广使用。2000之后，随着我国经济和基建速度的快速发展，落锤式弯沉仪的优点逐渐被放大，才慢慢得到国内各检测机构的重视。该仪器通过一定质量的重锤自由落下模拟汽车荷载时对路面造成的瞬时冲击，瞬时冲击力通过承载板传递至路面，导致道路表面产生瞬时形变，分布于距测点四周的传感器接收到道路表面形变，并将信号传输至计算机，计算出测点在此载荷下的动态弯沉及弯沉盆。落锤式弯沉仪是目前国际上最先进的路面强度检测设备之一，与我国传统的贝克曼梁弯沉技术相比，具有高精度、检测快以及劳动强度小等优点，是国际上广泛应用的检测技术。但因我国对其研究较少，设备价格昂贵，制约着此技术在我国的推行。随着我国科学技术的发展，低成本国产落锤式弯沉仪的研发必将使落锤式弯沉仪成为主要的弯沉检测技术

[2]。

5路面激光平整度仪

路面激光平整度仪是一款快速检测路面平整度的仪器，一般由传感头光路系统、激光驱动系统、数据采集系统等组成。测定时首先由激光二极管向待测路面发射激光脉冲，再经道路表面反射后被激光传感器接收器，然后经光学系统处理将光信号转化为电信号，最后通过对激光脉冲发出与接收的时间检测确定待测目标距离。与传统定的长度直尺法和八轮仪相比，路面激光平整度仪不仅操作简单、检测迅速，而且极大降低劳动强度。能用于交竣工验收、预防性养护以及路面管理系统。但检测所需传感器较多，成本过高，并未得到广泛使用。

6结束语

我国基础建设规模的迅速扩增，路桥质量检测和养护的工作量和工作难度持续增加。能将从业人员从繁重的体力劳动中释放出来的优良质检技术越来越受到大家的关注。检测过程更简单、检测速度更快、检测结果更准确也是这些新型技术普遍具有的优点。虽然仪器成本过高、需要专业人员操作等问题在一定程度上制约这些技术的推广使用，但时随着我国科技研发水平的持续提高，这些问题终将被解决。

[1]罗传熙. 基于三维探地雷达的道路无损检测技术应用研究[D].华南理工大学,2018.

[2]毛志勇. 市政道路路基质量控制检测方法的研究[D].山东大学,2009.