无损检测技术在道路桥梁试验检测中的应用分析

无损检测技术在道路桥梁试验检测中的应用分析

葛佳丽

内蒙古路桥集团有限责任公司五分公司  内蒙古呼和浩特  010000

摘要：我国道路桥梁工程建设过程中，质量是重点，道路桥梁试验检测是了解工程质量的重要手段。将无损检测技术应用到道路桥梁试验检测中，不仅不会对桥梁建设产生破坏，还能及时发现桥梁建设中存在的问题。为发挥道路桥梁试验检测中无损检测技术的应用，本文对其应用要点进行深入探究。

关键词：无损检测技术；道路桥梁；试验

1无损检测技术概述

1.1 无损检测技术

现代工业的重要标志是高温、高压、高速度与高负荷，材料是实现现代工业高质量发展的基础，所以，要对材料做好质量检测，了解材料的品质。为了避免检测过程中对产品产生破坏，要求能使用更加安全可靠的技术，无损检测技术就是在检测过程中，不会对被检测对象产生破坏，且能对被检测对象进行有效评价的技术。无损检测技术属于新型检测手段，集合了多学科知识，在道路桥梁检测中将路桥检测技术与计算机技术相结合，大大提高了检测效率。

1.2 无损检测技术的重要性

无损检测技术在实际应用中作用显著，主要表现在以下方面：

1）提高检测工作的可靠性。道路桥梁检测工作具有一定的专业性与复杂性，会设计较为复杂的环节与工艺，传统人工检测难以确保数据的可靠性与精准性，而无损检测技术能减少误差，进而提升检测结果的精确度[1]。

2）检测过程更加安全。无损检测技术的应用，不会对道路桥梁产生破坏，能保证道路桥梁的结构完整性。在操作中不需要危险操作，能让检测人员在安全的环境下检测，避免发生安全事故。

3）检测效率得以提升。相比于传统人工检测手段，无损检测技术的应用，能在先进设备应用技术的辅助下，优化检测流程，提升检测效率，缩短检测时间。

1.3 桥梁检测的分类

根据试验破损情况，可将检测活动分为无损检测、半破损无损检测、破坏性无损检测。目前，桥梁工程试验中，无损检测以动静载试验为主，辅以混凝土强度试验、超声波探测。其中，静载试验，可以测定桥梁结构中作用力的大小，包括静荷载、支座反力、推力等的大小；构件的内力，包括弯矩、轴向力、剪力、扭矩等；断面上各种应力的分布状态及其大小、各种变形、挠度、相对于位移、转角等参数，以及桥梁局部损坏现象。

1.4 无损检测的基本流程

应用无损检测技术对道路桥梁进行检测时，应提前确定检测目标，以及道路桥梁荷载、密实度、结构质量相关的各项参数。然后选择无损检测技术，制订无损检测方案。完成以上基础工作后，沿着道路桥梁的设计线路布置测点，将测量设备、锚杆布设在指定区域。

通过无损检测技术掌握检测数据后，相关人员可将采集到的数据进行零点校正、图像分析，生成可详细说明数据释义的报告，帮助相关人员在读取报告后掌握道路桥梁试验中的相关问题，如密实度问题、结构存在孔洞等。报告中需详细记录不合格部位、不合格点的数量。明确具体问题后，可结合实际情况对道路桥梁结构进行维护、修理。

2 无损检测技术在道路桥梁试验检测中的应用

2.1 超声波无损检测技术

超声波无损检测技术又称为超声检测技术，主要是基于瞬间应力波原理，对道路桥梁的整体结构进行检测，检测点一般设置在道路桥梁的空隙位置。检测时需要用小钢珠撞击道路桥梁表面混凝土结构，在短促的机械撞击后记录相关数据，并用超声波探头获取低频应力声波，根据反射的声波分析道路桥梁检测区域损伤情况。当波形出现明显不规则变化时，说明该部位有质量问题，此时工作人员可使用超声波对出现问题的部位精准定位。

2.2 探地雷达测试技术

道路桥梁试验检测中探地雷达技术发挥着重要作用。其主要原理是电磁波在不同介质中进行传播，电磁波的传播路径、强度及波形会有明显变化[3]。当结构中存在空洞问题时，电磁波反射较为强烈；当存在不密实问题时，信号反射杂乱，当有脱空问题时，信号波反射强烈，且成带状分布。

2.3 三维激光扫描技术

在无损检测技术中三维激光扫描技术发挥着重要作用，具有较强的精准度，检测效果十分理想[5]。三维激光扫描技术运用的原理是脉冲测距法，可通过扫描获取点云数据，具有较高的工作效率，更高的精准度，且数据处理简单，能快速生成桥梁模型。以徕卡Nova MS50三维激光扫描仪为例，扫描最长距离为1 000 m，扫描精准度可达0.6 mm。工作流程为准备工作→数据采集→数据处理。

2.4 锚杆无损检测技术

利用声频引力波可进行灌浆饱满度无损检测。当结构中存在注浆不密实问题时，会使复合杆件的截面积及波阻抗出现变化，此时波阻抗差异界面会产生反射应力波，而注浆密实度差异又会直接影响杆中反射应力波的相对强度。基于此，密实度与反射波的能量成正相关。当不密实段较多时，会产生更多的反射应力波。

2.5 图像检测技术

在当前我国智能技术的快速发展下，道路桥梁检测技术水平不断提高，在实际运用过程中，无接触检测逐渐成为桥梁检测技术发展新趋势，其中图像检测技术是典型代表。该技术在应用过程中可以不影响桥梁部分结构裂缝与变形，并且成本低，适用材质广泛。图像检测技术的基础原理是图像处理与模式识别技术，即通过视觉传感器获取图像，相机标定后使用软件算法进行数据处理，明确目标对象的语义类别，对目标对象在图像中的位置进行确定。桥梁外观图像一般使用摄像机进行采集，然后建立串联的相机网络，将相机采集到的图像信息传递到云端。使用不同算法对各类问题进行处理，对需检测部位的特征状态予以确定。

2.6 桥梁静载试验

静载试验是力学无损检测技术的一种，技术原理是根据预设的试验目的和方案，将静止荷载作用在桥梁试验检测的区域、位置上，然后观测桥梁工程结构在作用力下的位移、应变、裂缝情况。最后依据桥梁工程相关的技术规范，判断检测结果是否符合标准值，以此评估桥梁结构在荷载作用下的工作性能及使用能力。常用的测试方法是将指定荷载的车辆缓慢行驶到测试部位进行加载。

2.7 桥梁动载试验

相较于桥梁静载试验，动载试验需要桥梁工程结构承受车辆产生的冲击与振动荷载，并且使车辆产生的动力效应大于相应的静力效应，是评价桥梁工程质量的重要无损检测方法。相关人员可通过动力荷载试验明确桥梁在车辆荷载动力效应下的结构稳定性以及结构应变情况。桥梁动载试验中，常用的测试仪器包括拾振器、信号放大器、动态电阻应变仪、光线示波器、笔录仪、磁带记录仪、数字信号处理机等。另外，对于中小跨径梁桥项目，可采用磁电式测试系统测量桥梁工程结构的自振特性；对于大跨径桥梁工程，可采用压电式测试系统测量桥梁结构在超低频振动工况下的特性，据此判断桥梁结构的病害、质量隐患。

3 结语

无损检测技术在道路桥梁试验检测中运用效果显著，能更加精准、高效地发现道路桥梁的病害与问题，且不会对道路桥梁产生破坏与影响。随着现代科学技术的快速发展，无损检测技术的自动化、信息化水平不断提升，极大地提升了无损检测技术的应用效果，满足了道路桥梁工程试验检测的实际需求。未来在道路桥梁试验检测中，无损检测技术的应用会越来越广泛，在降低成本、提升效率与精准度的同时，更能促进我国道路桥梁事业的现代化发展。

参考文献

[1] 位翠霞,高玲玲,梁小勇.隧道无损检测技术在铁路改扩建中的应用[J].公路,2018,63(4):280-284.

[2] 陈禾,秦迎,陈劲,等.基于红外热成像法和超声波法的钢管混凝土无损检测技术试验研究[J].建筑结构,2020,50(S1):890-895.

[3] 徐维臣.高层建筑塑料给水管道水压的非常规无损检测技术综述[J].合成树脂及塑料,2020,37(3):91-94.

[4] 邢厚俊,葛宁,贾其松,等.冲击回波声频法在桥梁孔道压浆密实度检测中的应用研究[J].铁道建筑,2021,61(12):68-70.

[5] 郝士华,王艳璐,徐君诚.弹性波层析扫描(CT)法在PC连续梁无损检测中的应用[J].公路,2018,63(7):226-230.