混凝土桥梁检测技术研究与应用

混凝土桥梁检测技术研究与应用

陈俊豪

广东承信公路工程检验有限公司 广东广州 510000

摘要：随着城市化进程的加速和基础设施建设的不断推进，混凝土桥梁作为交通运输的重要组成部分，承担着极为重要的运输任务。为确保混凝土桥梁的安全运营、延长使用寿命，以及及时发现和解决潜在问题，混凝土桥梁检测技术的研究与应用显得尤为关键。混凝土桥梁在长期使用过程中，受到自然环境、交通荷载、水土条件等多种因素的影响，可能会发生各种缺陷、裂缝、腐蚀等问题，这些问题直接关系到桥梁的结构安全和运营性能。因此，混凝土桥梁的定期检测变得至关重要。本文主要就混凝土桥梁检测技术的研究与应用进行分析。

关键词：混凝土；桥梁；检测

引言

在施工过程中，混凝土会受到拌和、运输、浇筑、振捣、养护等因素的影响，出现质量控制较为困难的现象。为提高混凝土桥梁的使用寿命，有关单位提出了多种针对混凝土桥梁的质量验收与缺陷检测方法。对于很多大型混凝土工程项目，仅凭表面检测不能准确判定其可靠性，还需要对其内部密实度进行检测，以确定其结构的安全性。混凝土桥梁检测技术的研究与应用，不仅有助于实时监测桥梁的结构健康状况，还为及时修复和维护提供了科学依据。通过科技手段的不断创新，我们有望更全面、高效地了解混凝土桥梁的工程状况，从而为城市交通运输的可持续发展提供更为安全可靠的基础设施支持。

1混凝土桥梁检测技术的重要性

混凝土作为桥梁工程中使用最多最广泛的一种材料，对于桥梁整体的安全性以及质量有着非常重要的影响。做好混凝土强度检测的工作，确保混凝土强度符合设计标准，是保证桥梁整体的安全性的基础。因为桥梁所存在的特殊性，很多的桥梁项目都是在露天环境中进行，在混凝土浇筑的过程中就很容易受到天气、环境、温度等方面的影响，这样就会对混凝土的强度造成不同程度的破坏，在不同的项目中，所使用的不同施工流程、施工工艺都会对混凝土的强度造成一定的影响。从实际情况来看，这样的影响往往会成为一种潜在的隐患，对于桥梁整体的质量以及使用寿命会造成直接的影响，所以做好混凝土的检测工作就显得至关重要。只有把好混凝土的检测过程才能够把控好桥梁整体的质量，确保桥梁在进行使用的过程中，不会出现因混凝土质量不符合标准而造成的安全事故[1]。

2混凝土桥梁检测技术研究与应用

2.1桥梁外观检测

桥梁外观检测在混凝土桥梁检测技术中占据重要位置，主要用于评估桥梁的结构健康状况和表面质量。目视检查是最基本的桥梁外观检测方法，通过肉眼观察桥梁的表面，寻找裂缝、腐蚀、变形等迹象。检查桥梁结构桥墩、桥台、桥梁梁段等部位是否存在裂缝，裂缝的位置、宽度、长度等信息都是目视检查的关注点。观察桥梁表面是否有明显的腐蚀迹象，尤其是暴露在潮湿环境中的桥梁部位，金属结构的腐蚀会影响桥梁的承载能力和结构稳定性。目视检查是否存在桥梁的明显变形，变形表现为整体沉降、倾斜或局部的结构位移。观察桥梁结构是否存在渗漏现象，尤其是与桥梁防水层相关的位置。虽然目视检查简单，但由于其主观性和有限的观察距离，会忽略一些微小或隐蔽的问题。因此，在桥梁管理中，通常会结合其他先进的检测技术，如激光扫描、红外热像、超声波检测等，以提高检测的准确性和全面性。利用激光扫描仪对桥梁表面进行扫描，生成三维点云模型。这种技术可以提供高精度的桥梁形状信息，帮助检测表面裂缝和凹凸。通过红外热像仪检测桥梁表面的温度分布，可以发现潜在的结构问题[2]。安装在桥梁上的摄像头可以进行实时监测，捕捉桥梁表面的变化和异常情况，图像处理技术可以用于自动化缺陷检测。使用无人机搭载摄像头、激光雷达等设备，对桥梁进行航拍，获取高分辨率的影像和点云数据，用于全面的外观检测，早期发现存在的问题，有助于及时采取维护和修复措施，确保桥梁的安全性和可靠性。

2.2声波检测技术

声波检测的原理主要是由于不同类型的弹性介质的密度和弹性常数等特性不同，声波在不同介质中传播的速率也不同。当声波在岩土、混凝土等结构物中传播时，遵循弹性波传播定律。利用声波技术进行混凝土桥梁检测时，要将声波发射至混凝土、基岩以及岩土等介质中，当混凝土介质中声波传播速率达到4000m/s时，若混凝土表面存在纹理不均匀或裂缝时，声波的频率会急剧降低，即出现了散射现象[3]。当声波出现散射现象时，由于混凝土存在缺陷，声波的传播速率会不断降低，与质量合格的混凝土结构相比，此时的声波信号接收时间会较长。综上所述，若混凝土桥梁结构存在质量缺陷，声波在混凝土中的传播过程中，振幅和速度均会发生改变，波形产生变化，可借此判断混凝土桥梁结构的缺陷情况。

2.2.1透射波法

透射波法主要利用地震透射波进行检测，具有检测结果准确、清晰等特点，该方法在实际检测中通常会产生较多能量，且不容易受到外界环境因素的影响和干扰，可便于工作人员对桥梁质量问题的辨认和分析。透射波法应用过程中，首先对发射和接收两个探头距离进行测量，得出准确数据，以免后续测量时产生较大误差。当发射和接收两个探头之间的距离较远时，其检测难度则相对较大，无法得出测量数据，此时则可采用多点测量的方式进行检测。另外，当被检测桥梁存在较多裂缝，或受损程度较大时，声波的衰减会比较严重，此时若测量距离较大时，则应采用锤击法进行辅助检测，以得出准确数据信息

[4]。

2.2.2反射波法

反射波法主要利用地震反射波进行检测。反射波法主要是利用发射换能器来发射声波，声波在混凝土结构中传播形成发射波信号，再利用接收换能器获得发射波信号，结合设备分析确定声波在被测结构中的传播速度，以此分析、评价混凝土结构的质量。值得注意的是，声波在混凝土桥梁中传播时容易受到波前的阻尼、凝滞的吸收作用、发散作用影响，还会受到波内稀疏部分和压缩部分之间热传、辐射的影响，因此，在检测应用时工作人员应对多方面因素进行充分分析，以提高数据的精度和准确性。

在进行声波混凝土桥梁桩基缺陷检测时，应提前在声测管内部注满清水，可有效提高声波的传播速率和效率，进而有助于缺陷检测的准确性。声波仪器由换能器和程序系统构成，所产生的声时和波形的清晰度应足够准确，因此，所选用的换能器精度和重量应满足设计要求。采用铅丝将声测管和钢筋笼主筋捆扎牢固，间距控制在3m左右，在钢筋笼主筋的两侧可加设U形定位筋，避免钢筋笼与桩基产生碰撞而导致声测管倾斜，并且声测管的厚度和刚度应满足设计要求[5]。声波检测质量受混凝土龄期影响，因此，应确保在灌注混凝土14d龄期以上进行基桩声波检测，以免影响桥梁缺陷检测准确度。声测管埋设时应将各声测管间平行对称，同时保证足够的直径确保换能器可在声测管内平稳运动。桩基直径决定了声测管数量，当桩径小于1000mm时，应埋设2根管；当桩径大于或等于1000mm且小于或等于1600mm时，应埋设3根管；当桩径大于1600mm且小于2500mm时，应埋设4根管；当桩径大于或等于2500mm时，应增加声测管的数量。

结束语

本文主要研究了检测技术在混凝土桥梁检测中的应用，重点阐述了混凝土桥梁检测技术，在混凝土桥梁检测技术的研究与应用中，我们不断探索和引入先进的技术手段，以提高对桥梁结构健康的监测水平。目视检查作为最基本的桥梁外观检测方法，由于简单易行，在实际应用中仍然具有重要的地位。采用声波检测技术可有效反映混凝土桥梁结构强度、均匀性以及缺陷情况。随着科技的不断发展，我们需要不断引入更为精密、全面的检测手段，以更好地了解桥梁的内部结构和健康状况，提高桥梁的使用寿命和可靠性，也为交通运输系统的可持续发展提供了重要支持。

参考文献：

[1]廖玲玲,徐海平.公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术及应用[J].运输经理世界,2020,(09):51-52.

[2]陆林.声波检测技术在混凝土桥梁检测中的应用[J].四川水泥,2021,(03):28-29.

[3]靳羽.桥梁混凝土超声波检测技术在桩基检测中的应用[J].工程技术研究,2021,6(05):76-77.

[4]张炜.桥梁检测中超声回弹技术的应用分析[J].运输经理世界,2020,(15):77-78.

[5]彭汉彬,黄坤.声波检测技术在混凝土桥梁检测中的应用[J].交通世界,2020,(32):101-103.