嵇賢君

【摘要】我國目前的路橋檢測亟待重視，怎樣才能以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ㄟM行橋梁的檢測，是當(dāng)前的一個重點課題。本文通過雷達檢測及紅外熱象、光纖傳感器檢測、無線電檢測、自感應(yīng)檢測的原理和應(yīng)用闡述，總結(jié)了公路橋梁檢測技術(shù)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁 檢測新技術(shù) 紅外熱象 光纖傳感器

一、引言

當(dāng)前，我國逐年加大投入，支持各地基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。截止到2015年底，我國的路橋數(shù)量已經(jīng)超過了六十萬座，總里程達到了三千萬千米，已經(jīng)穩(wěn)居世界第一位。而這些橋梁的類型也十分多樣化，不但包括梁式橋，也包括斜拉橋和拱式橋等，創(chuàng)造了很多世界記錄。但應(yīng)該正視的是，對于這些橋梁的日常維護工作也十分重要，來自2014年的一項調(diào)查數(shù)據(jù)表明，我國目前的公路危橋已經(jīng)接近5萬座。這就為路橋的維護和檢測敲響了警鐘，只有對橋梁進行定期的檢測，結(jié)合橋梁的實際情況進行養(yǎng)護，才能延長其使用壽命。

二、橋梁檢測概述

對于路橋的檢測，主要是對其結(jié)構(gòu)性能進行量化評估，包括橋梁發(fā)生缺陷的具體部位和嚴(yán)重程度，以及橋梁上的損傷是否有進一步發(fā)展的可能，在此基礎(chǔ)上分析導(dǎo)致缺陷以及損傷的具體因素，評估這些問題對橋梁結(jié)構(gòu)與性能的不利影響，進行及時的維護和維修。由此可知橋梁的檢測是對其進行養(yǎng)護維修的主要依據(jù)，也是確定具體維護方案的標(biāo)準(zhǔn)，可以說橋梁檢測在其養(yǎng)護維修中占據(jù)著十分重要的位置。

當(dāng)前，我國境內(nèi)的很多橋梁已經(jīng)進入了病害爆發(fā)期，而當(dāng)前我國的橋梁檢測存在著一些不足之處，例如檢測工作量過大，檢測儀器功能不全，檢測過程成本過高等，這就要求橋梁檢測行業(yè)應(yīng)該盡早引入更加先進的技術(shù)，以智能化和自動化方式進行橋梁數(shù)據(jù)的獲取和質(zhì)量的評估。路橋的檢測在一些發(fā)達國家已經(jīng)出現(xiàn)了不少成熟的技術(shù)，以美國為例，目前主要應(yīng)用的是NDE技術(shù)，對于路橋的面板，已經(jīng)引入了先進的地面滲透雷達和熱成像技術(shù)。在橋梁質(zhì)量性能的測試中，通常使用的是基于無線電發(fā)送的全橋檢測方法，能夠以十分精確的差分式GPS實現(xiàn)對于橋梁變形的測量，對于橋梁的超載則使用鋼傳感器；還可以實現(xiàn)對于橋梁疲勞裂紋的探測。而與以上國外常見的技術(shù)相比，我國國內(nèi)的橋梁檢測則還有很多不足之處，只有積極地分析和引入一些先進的技術(shù)，才能適應(yīng)目前橋梁檢測的工作。

三、對幾種路橋檢測新技術(shù)的介紹

（一）雷達檢測及紅外熱象

目前，以雷達和紅外熱象儀等儀器設(shè)備進行檢測，其效率非常高，能夠在一天對于某個區(qū)域內(nèi)的幾十座路橋進行檢測。所謂“紅外熱象儀”，指的是借助具備紅外功能的攝像機拍攝被檢測的橋面，產(chǎn)生被測目標(biāo)的溫度圖。所獲取的溫度圖象能體現(xiàn)出當(dāng)陽光照射的時候，橋面的開裂處便形成一個圖像熱點。產(chǎn)生這些熱點的原理，是由于開裂處的溫度比正常部位稍高，形成一個空腔結(jié)構(gòu)，因此附近的混凝土溫度便會明顯升高。而所謂的“雷達”，指的是在路橋檢測的時候，由儀器不斷發(fā)出一定強度的電磁脈沖，再將所產(chǎn)生的脈沖發(fā)射至被測路橋的橋體，該傳感器以某一指定速度穿過結(jié)構(gòu)表面，在其各種界面上產(chǎn)生反射而接收到回波。這些回波的波形的幅度等參數(shù)能夠與被測橋梁的病害等因素高度相關(guān)。而雷達監(jiān)測與紅外熱像的相互結(jié)合，便能夠彼此取長補短，以更高的準(zhǔn)確率對橋梁的病害情況進行發(fā)現(xiàn)和判定，從而準(zhǔn)確地獲取橋梁的將實際情況。

（二）光纖傳感器檢測

隨著電子學(xué)的發(fā)展，目前的光纖傳感器已經(jīng)在不少領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用。對于橋梁檢測來說，使用光纖傳感器，其工作原理是在光纖由于橋梁的形變和振動而導(dǎo)致拉伸和壓縮的情況下，其受力點處的布里淵散射就會發(fā)生比較明顯的變化。從頻率角度而言，光纖的頻移量與其應(yīng)變量在數(shù)值上是成正比的。因此，只要以精密的儀器來測量光纖所發(fā)生的布里淵頻移，便能夠推斷出被測橋梁是否發(fā)生變形以及變形的嚴(yán)重程度。此外，光纖還有一個參數(shù)便是“光損”，該參數(shù)能夠反映出光纖軸向的變形，并且可以達到很高的精度。對光信號反射的時間進行測試，就能夠定位橋梁發(fā)生變形的具體位置，并且誤差極小。結(jié)合光纖的以上特性，就可以對路橋進行精確的檢測。而且光纖傳感器還能夠在十分狹窄的空間進行測量，所以推薦光纖傳感器在橋梁的施工時預(yù)先進行設(shè)置，在其兩端預(yù)留信號接收設(shè)備，進行長期的檢測。

（三）無線電檢測

這是一種對于路橋的疲勞狀況和損傷狀況進行檢測的手段，其基本的原理為，由于橋梁受到不斷進行的周期性荷載，很容易造成其結(jié)構(gòu)上發(fā)生裂縫，而所產(chǎn)生的裂縫往往是以緩慢的方式逐漸增加。在這些裂縫擴大的過程中，會伴之以能量的產(chǎn)生，而發(fā)出應(yīng)力波。而無線電檢測手段能夠十分方便地對所產(chǎn)生的應(yīng)力波進行定位。這些技術(shù)目前也已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。無線電技術(shù)在國際上已經(jīng)較為成熟，當(dāng)前也已經(jīng)引入到我國，并實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。通過采用無線電檢測方法，能夠得到被測橋梁的內(nèi)部裂紋具體分布，還可以推測這些病害可能的發(fā)展，從而更加客觀地判斷橋梁的狀況，評估其壽命。與無線電檢測相類似的檢測方法是聲發(fā)射檢測，這種技術(shù)的基本原理是，在所產(chǎn)生的聲波沿著被測物的內(nèi)部進行傳播的時候，如果能夠測到其縱波速度，則結(jié)合縱波的傳感單元的時差數(shù)據(jù)，就能夠評估被測物的內(nèi)部缺陷具體位置點。

（四）自感應(yīng)檢測

自感應(yīng)檢測是感應(yīng)檢測的一種，至今已經(jīng)應(yīng)用于多個領(lǐng)域，也可以在橋梁檢測中獲取各類物理量，自感應(yīng)檢測往往會用到各類感應(yīng)器件，包括橋梁鋼筋斷裂應(yīng)力波測試的加速器件。橋梁混凝土氯離子的傳感單元等。也包括探測橋梁微小相對位移的傳感器。這些傳感器目前已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品，因此成本較低，性能令人滿意，十分適合于對公路橋梁的檢測。

四、結(jié)束語

數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，上個世紀(jì)九十年代之前的橋梁占比達到40%以上。結(jié)合國際行業(yè)協(xié)會的推薦，這些橋梁均已經(jīng)進入到了病害暴露期。所以可以說，我國目前的路橋檢測亟待重視，怎樣才能以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ㄟM行橋梁的檢測，提高我國交通運輸業(yè)的安全性，保障人民生命財產(chǎn)安全，有效保證橋梁施工的質(zhì)量，促進我國交通建設(shè)事業(yè)的顯著提高，是當(dāng)前的一個重點課題。

參考文獻：

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