(黑龍江省樺南縣公路管理站 154400)

前言：近年來，我國道橋發(fā)展迅速，在數(shù)量和質(zhì)量上都取得了顯著成果，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了保障。但橋梁和道路長期承受較大載荷，極易出現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞和變形，為道路安全帶來隱患。無損檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用于道橋檢測，并取得了良好效果。但目前我國的無損檢測技術(shù)并不成熟，還需在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上，加快自主創(chuàng)新的進(jìn)程。

1.無損檢測技術(shù)在道橋工程中的應(yīng)用

1.1 超聲波技術(shù)的應(yīng)用

橋梁和道路承受較大載荷，長期使用會出現(xiàn)疲勞和破壞，如裂隙、變形和斷裂等，在一定程度上將聲波能量釋放出來。這些疲勞和小形變積累到一定程度，道橋會在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生巨大破壞而失效，因此必須嚴(yán)密監(jiān)測。超聲波的頻率很高，其頻率傳輸貼近波的傳輸定律，利用瞬間應(yīng)力波原理，可將超聲波技術(shù)應(yīng)用于道橋中裂隙和斷面的檢測。其原理主要是利用物件對道橋表面進(jìn)行敲擊，使其產(chǎn)生低頻應(yīng)力波。應(yīng)力波會傳播到道橋的內(nèi)部，當(dāng)遇到橋梁內(nèi)部的交界或斷裂面時(shí)則反射回檢測設(shè)備。斷裂面以及沖擊面等產(chǎn)生的多種波段可以在交匯時(shí)進(jìn)行瞬間共振，因此可以通過對反射波形態(tài)的分析比較，判斷橋梁結(jié)構(gòu)的完整性和是否存在裂紋和損壞面，并確定裂隙的具體位置。超聲波檢測技術(shù)能對道橋提供綜合的檢測，但其準(zhǔn)確性易受到其它因素的影響，例如材料的種類、管道的相對位置等，因此還需進(jìn)一步探索和改良。

1.2 探地雷達(dá)技術(shù)在道橋檢測中的應(yīng)用

當(dāng)進(jìn)行道路檢修作業(yè)時(shí)需要檢測地表淺層或超淺層的情況時(shí)，往往采用探地雷達(dá)技術(shù)。其原理主要為利用高頻電磁脈沖波的發(fā)射線讓橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部接收寬頻帶短脈沖，利用天線將雷達(dá)脈沖傳送至地下。當(dāng)雷達(dá)脈沖在地下傳播遇到不同典型介質(zhì)的交界面時(shí)，會受到影響而使部分脈沖波的能量直接返回到地面，再被接收天線接收。通過分析反射波和發(fā)射到接收的時(shí)間，可以判斷地下的介質(zhì)分布情況。與超聲波技術(shù)相比，探地雷達(dá)技術(shù)更穩(wěn)定，不易受到外界環(huán)境的干擾，可進(jìn)行大范圍檢測，且具有操作簡單、設(shè)備輕巧容易攜帶、檢測速度快等優(yōu)點(diǎn)，特別是其極高的分辨率使得該技術(shù)在道橋淺層和超淺層檢測中有著突出的表現(xiàn)。探地雷達(dá)檢測技術(shù)通常用于檢測道路的密實(shí)性、厚度以及道橋的無損傷檢測。隨著科技發(fā)展，現(xiàn)已推出探地雷達(dá)車。探地雷達(dá)車在夜間也可運(yùn)行，且檢測數(shù)據(jù)相當(dāng)精確，進(jìn)一步提高了檢測效率，為道路檢修提供了更加準(zhǔn)確的分析依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。

1.3 光纖傳感器技術(shù)在道橋檢測中的應(yīng)用

光纖對某些特殊物理量較為敏感，并可以產(chǎn)生特定的反應(yīng)，將該物理量轉(zhuǎn)化為光信號而使其得以測量，這就是光纖傳感器的原理。光纖傳感主要有股絞光傳感和多層反射傳感兩大特征。前者的主要原理為光纖局部出現(xiàn)的變化會影響傳導(dǎo)射光密度。通過對光變化的分析來判斷道橋內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化和損壞；后者則是通過光線從傳感器出發(fā)、到達(dá)反射裝置、返回原點(diǎn)所需要時(shí)間進(jìn)行分析計(jì)算，從而推測橋梁的內(nèi)部情況。利用這兩大特征可以制造出許多不同的光纖傳感器。光纖傳感的材料多采用石英玻璃，具有耐高溫高壓、耐腐蝕以及良好的電絕緣性和高溫穩(wěn)定性，因此不易受到外界干擾。且光纖的比密度小，加工性能好，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，光纖傳感器可以預(yù)埋在道橋內(nèi)部對其內(nèi)部物理量進(jìn)行測量，實(shí)現(xiàn)測量的持續(xù)性和實(shí)時(shí)性，從而減弱道橋隱患的發(fā)展。光纖傳感器技術(shù)還具有精確度高、穩(wěn)定性好、設(shè)備輕便、體積小等優(yōu)點(diǎn)，在道橋無損檢測中得到了廣泛應(yīng)用。

1.4 圖像檢測技術(shù)

圖像檢測技術(shù)是將所獲得的道橋信息轉(zhuǎn)化為圖像，并加以分析的檢測方法。圖像檢測技術(shù)一般包括紅外線成像技術(shù)和激光全息影像技術(shù)。紅外線成像技術(shù)的主要原理是將分子熱運(yùn)動產(chǎn)生的熱量通過紅外攝像機(jī)進(jìn)行檢測，并將熱點(diǎn)紅外輻射轉(zhuǎn)化為橋面溫度圖像。由于分子運(yùn)動和分子種類不同，其運(yùn)動產(chǎn)生的熱量也不同，在圖像上對應(yīng)不同的顏色。若檢測的道橋內(nèi)部結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂紋，則溫度無法直接作用于該裂隙，導(dǎo)致混凝土的溫度持續(xù)升高。因此根據(jù)圖像中道橋的熱量分布情況，可以判斷其內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的缺陷和損壞。激光全息影像技術(shù)則是使用專業(yè)設(shè)備對道橋進(jìn)行全面拍攝，并制成全息圖。通過對全息圖的分析和計(jì)算，推測道橋的裂痕位置和其他損壞。圖像檢測技術(shù)能夠直觀反應(yīng)道橋缺陷，在道橋檢測工程中應(yīng)用廣泛。

2．道橋檢測中無損檢測技術(shù)的發(fā)展思路

2.1 加強(qiáng)技術(shù)和設(shè)備的自主創(chuàng)新

與發(fā)達(dá)國家相比，我國對無損檢測技術(shù)的研發(fā)起步晚，存在較大差距，國內(nèi)相關(guān)的檢測設(shè)備多為國外進(jìn)口。這一方面加大了道橋檢測的經(jīng)濟(jì)成本，難以實(shí)現(xiàn)大范圍推廣，一方面使我國無損技術(shù)的發(fā)展受到限制，不利于建筑工業(yè)的發(fā)展。因此，我國必須加強(qiáng)對無損檢測技術(shù)的自主研發(fā)，對已有的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展，盡快建立能夠大規(guī)模投入使用的無損技術(shù)及檢測設(shè)備的系統(tǒng)。研究人員需要充分認(rèn)識到無損檢測對于道橋檢修的重要性，積極推動國內(nèi)檢測由低精度、低速度、易干擾向高精度、快速度、強(qiáng)穩(wěn)定的方向發(fā)展以及由低效率的人工檢測向高效率的自動化檢測發(fā)展。

2.2 行業(yè)進(jìn)一步健全檢測內(nèi)容

道橋檢測覆蓋的內(nèi)容十分廣泛，包括路面情況、內(nèi)部缺陷、隧道、橋涵、路基等多個(gè)方面。然而目前無損檢測在道橋中的應(yīng)用并未涵蓋以上所有范圍，僅僅服務(wù)于較小區(qū)域，使無損技術(shù)在道橋檢測中有了一定的局限性。為使無損技術(shù)在道橋檢測中得到充分的利用，行業(yè)應(yīng)進(jìn)一步對檢測內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)充，不斷發(fā)展新的檢測領(lǐng)域，豐富道橋檢測的無損技術(shù)和檢測設(shè)備。另外，對于道橋檢測的內(nèi)容，要制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，便于參照檢測結(jié)果。同時(shí)也要進(jìn)一步完善檢測流程，確保檢測過程的規(guī)范性和有序性，從而提高檢測結(jié)果的可靠性，節(jié)約檢測成本。

2.3 提高檢測人員的專業(yè)素質(zhì)

由于我國道橋無損檢測技術(shù)和設(shè)備主要依賴于國外進(jìn)口，受到經(jīng)濟(jì)成本和其他因素的制約，無損檢測技術(shù)難以大規(guī)模推廣，專業(yè)檢測人員的數(shù)目和專業(yè)指數(shù)較低。檢測人員的工作水平低，檢測結(jié)果也會缺乏可靠性和準(zhǔn)確性。若檢測人員對檢測技術(shù)和儀器的使用缺乏必要的認(rèn)知，甚至?xí)斐稍O(shè)備折損等問題。因此，國內(nèi)需要對檢測人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和嚴(yán)格考核，通過對無損技術(shù)的原理學(xué)習(xí)、設(shè)備分析和檢測流程的深度學(xué)習(xí)，提高其檢測水平和專業(yè)素質(zhì)。同時(shí)鼓勵檢測人員積極參與新技術(shù)和新設(shè)備的研發(fā)，為我國無損檢測技術(shù)的發(fā)展提供源源不斷的助力。

結(jié)語

道路橋梁是交通工程的重要組成部分，對于國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，發(fā)展道路檢測技術(shù)是保障道橋安全的重要內(nèi)容。無損技術(shù)為道橋缺陷的檢測提供了極大便利，并為道橋施工提供了方案。但目前我國的無損檢測技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，國內(nèi)的檢測技術(shù)和設(shè)備依然缺乏先進(jìn)性，使道橋檢測工作受到了一定的局限。國家需要進(jìn)一步加強(qiáng)對無損檢測技術(shù)的研發(fā)，敦促行業(yè)盡快對道橋檢測的內(nèi)容進(jìn)行深化和完善，加強(qiáng)對專業(yè)人員的培訓(xùn)，使無損檢測技術(shù)在我國的道橋檢測中發(fā)揮更大的作用。

[1]王思博．解析無損檢測技術(shù)在道橋中的應(yīng)用與發(fā)展[J]．黑龍江科技信息，2014（12）：134.

[2]張春陽.淺談道路橋梁無損檢測技術(shù)應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2012(12):96-97.