付 強(qiáng)

(安順市交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站)

1 我國公路橋梁無損檢測(cè)技術(shù)的主要特征

(1)無損檢測(cè)靈活、迅速且簡(jiǎn)便;(2)無損檢測(cè)可以在不損壞公路橋梁部件與結(jié)構(gòu)的前提下，取得精準(zhǔn)無誤的檢測(cè)結(jié)果;(3)無損檢測(cè)對(duì)公路橋梁的使用性能無任何影響;(4)無損檢測(cè)對(duì)橋梁部件的表面或內(nèi)部可起到直接作用，不管是新建橋梁，還是既有橋梁，均可應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)。除此之外，如果橋梁部件相同，無損檢測(cè)技術(shù)還可以展開連續(xù)檢測(cè)或反復(fù)檢測(cè)作業(yè)，以獲取多組檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，但實(shí)施過程中通常會(huì)有許多客觀因素直接影響到該檢測(cè)結(jié)果，所以必須進(jìn)一步增強(qiáng)無損檢測(cè)技術(shù)的精密度與準(zhǔn)確度。

2 我國公路橋梁常用的無損檢測(cè)技術(shù)

2.1 聲探檢測(cè)技術(shù)

聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)與超聲波檢測(cè)技術(shù)均為聲探檢測(cè)技術(shù)，其中聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各類加工業(yè)中。目前，隨著聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展與改進(jìn)，現(xiàn)也在橋梁結(jié)構(gòu)裂縫檢測(cè)作業(yè)中得到普及使用。但由于長(zhǎng)期受到外力與荷載的影響，使得橋梁結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)裂縫或塑性變形等情況，而這些情況則會(huì)在一定程度上將聲波能量完全釋放出來。因此，必須針對(duì)這一情況研究和制造相關(guān)的聲反射檢測(cè)器，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警處于外力與荷載作用下的橋梁部件及結(jié)構(gòu)。通過瞬間應(yīng)力波的基本規(guī)律嚴(yán)密檢測(cè)橋梁中存在空隙的各個(gè)部位，該過程稱之為超聲波檢測(cè)技術(shù)。利用機(jī)械設(shè)備急促撞擊形成的低頻應(yīng)力波輸送到橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部，如果結(jié)構(gòu)內(nèi)部有損壞面或裂縫，那么低頻應(yīng)力波就無法輸送成功;如果結(jié)構(gòu)內(nèi)部因沖擊面不同而引發(fā)聲波，且這些聲波有共振現(xiàn)象，那么即可確定橋梁結(jié)構(gòu)是否完整或是否存在裂縫，并以此判斷橋梁中存在空隙的具體部位。

2.2 探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)

利用高頻電磁脈沖波的發(fā)射線讓橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部接收寬頻帶脈沖，注意該雷達(dá)脈沖在橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部接收過程中會(huì)受到不同電介質(zhì)交界面的影響，使得部分脈沖波無法順利接收，經(jīng)地面反射后方能重新接收，這一過程稱之為探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)。由于探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、攜帶方便、準(zhǔn)確度高、檢測(cè)無損和快速等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以目前已在橋梁樁基礎(chǔ)、裂縫與結(jié)構(gòu)檢測(cè)上得到廣泛應(yīng)用。除此之外，探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的分辨率極高，其可以通過反射波波幅與反射波到達(dá)地面時(shí)間對(duì)地下介質(zhì)分布狀況進(jìn)行研究和分析，這對(duì)于橋梁淺層與超深層的檢測(cè)工作來說具有至關(guān)重要的作用和意義。

2.3 紅外熱像儀檢測(cè)技術(shù)

通過紅外攝像機(jī)產(chǎn)生的橋面溫度圖像對(duì)橋梁混凝土裂層上的熱點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，這一過程稱之為紅外熱像儀檢測(cè)技術(shù)。紅外熱像儀檢測(cè)技術(shù)具有攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)快速和穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)階段其已在各類橋面病害中得到普及使用。如果橋梁混凝土層面具有裂層，那么溫度就無法直接作用于該裂層，促使混凝土溫度不斷升高，最終導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重?fù)p壞。利用紅外熱像儀檢測(cè)技術(shù)除了可以將熱點(diǎn)紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像外，還可以對(duì)橋面溫度分布狀況進(jìn)行嚴(yán)密觀測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)橋梁表面結(jié)構(gòu)與混凝土內(nèi)部的檢測(cè)工作。

2.4 光纖傳感器檢測(cè)技術(shù)

光纖傳感器檢測(cè)技術(shù)的作用機(jī)制是憑借光纖兩大特征，具體表現(xiàn)如下:(1)股絞光傳感器檢測(cè)技術(shù)。其主要是通過光纖光損矢量變化展開檢測(cè)作業(yè)，如果光纖局部纖維出現(xiàn)變化，那么其傳導(dǎo)射光密度也隨之改變，也就是說傳導(dǎo)射光密度取決于光纖局部纖維變化情況。對(duì)這些射光變化進(jìn)行綜合比較后，就可以全面了解和掌握橋梁部件內(nèi)部變化狀況。(2)多層反射傳感器檢測(cè)技術(shù)。其主要是利用光速的基本規(guī)律，也就是對(duì)光從傳感器離開，接著抵達(dá)反射裝置，最后返回原點(diǎn)所需要的時(shí)間進(jìn)行精密計(jì)算，并以此判斷橋梁部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況。多層反射傳感器順著長(zhǎng)度方向?qū)⒎瓷溏R合理安設(shè)在橋梁各個(gè)部位，注意反射鏡檢測(cè)精度不得超過±0.15 mm。依照光線這兩大特征，可研制出許多傳感器，加上光纖輕便又精巧，對(duì)于其傳感器的擺設(shè)方式也可隨意選擇。因?yàn)楣饫w傳感器檢測(cè)技術(shù)具有靈敏度高、實(shí)用性強(qiáng)、準(zhǔn)確率達(dá)、頻帶寬和體積小等優(yōu)點(diǎn)，所以目前已在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。

2.5 GPS橋梁三維位移檢測(cè)技術(shù)

通過導(dǎo)航衛(wèi)星本身具備的實(shí)時(shí)站點(diǎn)三維坐標(biāo)對(duì)公路橋梁工程實(shí)施檢測(cè)作業(yè)，該過程稱之為GPS 橋梁三維位移檢測(cè)技術(shù)。GPS 橋梁三維位移檢測(cè)技術(shù)的具體操作步驟是先在橋梁上均勻安設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，同時(shí)將GPS 的基準(zhǔn)站建立在管理中心內(nèi)，接著與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相互配合、相互協(xié)作，共同展開監(jiān)測(cè)與檢測(cè)活動(dòng)。GPS 橋梁三維位移檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際檢測(cè)過程是按照衛(wèi)星信號(hào)各監(jiān)測(cè)站的實(shí)際情況，利用GPS 基準(zhǔn)站將分解計(jì)算得出的差分?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送出去，而各監(jiān)測(cè)站則根據(jù)這些差分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算出自身坐標(biāo)數(shù)據(jù)，待控制中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接收到這些坐標(biāo)數(shù)據(jù)后，就可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)施最后一個(gè)階段的計(jì)算與分析工作。

3 無損檢測(cè)技術(shù)在公路橋梁工程中的應(yīng)用

3.1 公路橋梁工程應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)的前景

(1)利用微波技術(shù)深入檢測(cè)公路橋梁各個(gè)部位存在的裂縫;(2)通過全球定位系統(tǒng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)變形狀況進(jìn)行嚴(yán)密檢測(cè)，并利用TRIP 傳感器對(duì)車輛超載問題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);(3)判斷與評(píng)價(jià)公路橋梁結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)先采用強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)法展開研究與分析工作，再利用激光振動(dòng)計(jì)對(duì)斜拉索拉力進(jìn)行檢測(cè)。隨著無損檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展與完善，其不僅會(huì)成為一項(xiàng)新型的橋梁檢測(cè)手段，還會(huì)成為加工業(yè)、建筑業(yè)等各類行業(yè)必不可缺的重要組成部分。

3.2 努力完善公路橋梁工程的無損檢測(cè)技術(shù)

(1)依照檢測(cè)結(jié)果對(duì)橋梁病害程度與種類進(jìn)行判斷，并組織人員做好橋梁養(yǎng)護(hù)與維修工作，必要時(shí)還可制定改造方案;(2)做好年度檢測(cè)規(guī)劃，制定切實(shí)可行的檢測(cè)方案;(3)建立合理科學(xué)的檢測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)規(guī)范。

4 結(jié)束語

綜上所述，公路橋梁工程在日常養(yǎng)護(hù)與維修工作中必須采用無損檢測(cè)技術(shù)，只有這樣才能保證整個(gè)工程的質(zhì)量，有效延長(zhǎng)公路橋梁的使用壽命。

［1］李立軍.公路橋梁日常養(yǎng)護(hù)檢測(cè)及維修加固的技術(shù)要點(diǎn)問題［J］.交通世界(建養(yǎng).機(jī)械)，2011，(Z1):76－77.

［2］沈佳平，朱永興.高速公路橋梁裂縫檢測(cè)分析系統(tǒng)方案［J］.中國交通信息化，2011，(10):127－130.

［3］劉占文.超聲波法和低應(yīng)變法在橋梁基樁檢測(cè)中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2012，38(29):219－220.

［4］馬鶴欣.公路橋梁建設(shè)和養(yǎng)護(hù)管理中如何有效運(yùn)用無損檢測(cè)技術(shù)［J］.交通世界(建養(yǎng).機(jī)械)，2010，(09):237－238.