賀林軍

摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，作為快捷運(yùn)輸?shù)墓?，也日新月異地發(fā)生著變化。作為連接道路的橋梁，起著至關(guān)重要的作用。公路橋梁造價(jià)昂貴，為此，人們?cè)跇蛄航ㄔO(shè)過(guò)程中，總是采取各種措施，確保工程質(zhì)量。盡管如此，公路橋梁長(zhǎng)期在自然環(huán)境和使用環(huán)境的作用下，逐漸產(chǎn)生損壞現(xiàn)象，這是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的過(guò)程。通過(guò)對(duì)橋梁工程的無(wú)損檢測(cè)，對(duì)橋梁的損傷情況和程度進(jìn)行診斷，對(duì)橋梁的可靠性、耐久性和承載能力進(jìn)行評(píng)估。

關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；道路橋梁檢測(cè)；應(yīng)用分析

1 傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)存在的不足

1.1 利用傳統(tǒng)檢測(cè)措施，進(jìn)行隨機(jī)取點(diǎn)的方法，對(duì)檢測(cè)結(jié)果而言不具整體性和代表性。

1.2 在檢測(cè)的過(guò)程中，因?yàn)闄z測(cè)選取的地點(diǎn)有限，覆蓋密度不大。這樣一方面會(huì)出現(xiàn)被漏檢的地區(qū)，另外一方面會(huì)留下一定的安全隱患。

1.3 傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)在取樣的過(guò)程中，由于使用的是鉆孔取樣，不僅會(huì)破壞路面，而且修補(bǔ)時(shí)會(huì)消耗大量人力物力財(cái)力。而無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的出現(xiàn)，不僅能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷，而且在檢測(cè)過(guò)程中能快速。直觀地歲道路橋梁進(jìn)行檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的使用，對(duì)道路橋梁的建設(shè)和質(zhì)量安全尤為重要，在不斷優(yōu)化道路橋梁改造方法的同時(shí)，提高了道路橋梁的質(zhì)量水平。

2 道路橋梁檢測(cè)中的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

2.1 圖像技術(shù)

圖像技術(shù)主要是有兩種，一種是激光全息圖像攝影技術(shù)，另一種是紅外成像技術(shù)。激光全息術(shù)的原理是取材料的全息圖，然后對(duì)得到的圖像進(jìn)行分析，得到相關(guān)的力學(xué)量。除了觀察整個(gè)領(lǐng)域外，它還具有直覺(jué)性和高精度的優(yōu)點(diǎn)。紅外成像技術(shù)是一種檢測(cè)不同介質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)的方法。在熱傳感器上給出了結(jié)構(gòu)的溫度分布和熱傳導(dǎo)規(guī)律。測(cè)量數(shù)據(jù)以圖像的形式顯示，以反映結(jié)構(gòu)的內(nèi)部情況。

2.2 光纖傳感檢側(cè)技術(shù)

光纖傳感技術(shù)利用某些特定物理量的敏感特性，將外部物理量轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，直接進(jìn)行測(cè)量。隨著30多年的發(fā)展和進(jìn)步，國(guó)內(nèi)光纖技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，并被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、能源環(huán)保、工礦企業(yè)、航天、國(guó)防、軍事等諸多領(lǐng)域。光纖傳感技術(shù)在道路橋梁檢測(cè)中的應(yīng)用可以有效地檢測(cè)道路橋梁的許多方面，包括應(yīng)變特性、索力、預(yù)應(yīng)力連續(xù)混凝土內(nèi)應(yīng)力等等。

2.3 超聲波檢側(cè)技術(shù)

超聲波檢測(cè)技術(shù)是根據(jù)瞬間應(yīng)力波原理對(duì)橋梁內(nèi)的空隙之處進(jìn)行檢測(cè)。該技術(shù)采用小鋼球?qū)炷帘韺舆M(jìn)行敲擊，以較為短斬的機(jī)械撞擊造成低頻應(yīng)力波，并傳至道路橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，從斷裂面處反射出來(lái)，通過(guò)分析反射波形態(tài)對(duì)路橋的空隙處進(jìn)行判斷。該技術(shù)是通過(guò)利用來(lái)自多個(gè)方面的超聲波而引起瞬間共振，一直對(duì)路橋裂隙、結(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行檢測(cè)，并且可從信號(hào)記錄情況中了解空隙的位置。在道路橋梁的檢測(cè)工作中應(yīng)用超聲波檢測(cè)技術(shù)，一來(lái)可檢測(cè)橋梁在樁、板、梁等方面的結(jié)構(gòu)情況，二來(lái)可檢測(cè)管道中有無(wú)空隙存在，如此一來(lái)便可對(duì)存在問(wèn)題的道路橋梁及時(shí)采取維修措施。然而，該項(xiàng)技術(shù)仍存在需要改進(jìn)的不足之處，該技術(shù)的檢查結(jié)果比較容易受到多種因素的影響。以管道為例，管道內(nèi)部若存在空氣、水分或是蜂窩體均會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果，管道處于相交或相鄰的狀態(tài)下會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果，管道所采用材料的不同也會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果。

2.4 頻譜分析技術(shù)

頻譜分析和檢測(cè)技術(shù)的基本原理是分析不同介質(zhì)中傳播的表面波的頻率特性。利用力錘對(duì)路面結(jié)構(gòu)表面施加瞬時(shí)垂直沖擊力，可得到一組不同頻率的瑞利面波。通過(guò)調(diào)整錘式或不同錘式的權(quán)重，可以得到相應(yīng)頻率分量的瑞利波信號(hào)。通過(guò)將傳感器設(shè)置在不同的位置，可以檢測(cè)到波的傳播頻率。頻譜分析技術(shù)可以用來(lái)檢測(cè)層狀介質(zhì)的厚度、均勻性和層間接觸。

2.5 探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)

探地雷達(dá)是利用高頻電磁脈沖波（10―1000mkz或更高）以寬頻帶短脈沖形式由發(fā)射天線送入地下，該雷達(dá)脈沖在地下傳播過(guò)程中，遇到不同電性介質(zhì)交界面時(shí)，部分雷達(dá)波的能量被反射回地面，被接收天線接收，其特點(diǎn)是能精確測(cè)定缺陷區(qū)的形狀、大小和深度；節(jié)省勞力操作方便速度快；能在大范圍內(nèi)檢測(cè)；不受周圍環(huán)境影響，探地雷達(dá)探測(cè)的是來(lái)自地下介質(zhì)交界面的反射波，通過(guò)探地雷達(dá)記錄的反射波到達(dá)地面的時(shí)間和反射波的波幅來(lái)研究地下介質(zhì)的分布，以其特有的高分辨率在淺層或超淺層探測(cè)中有著極其廣泛的應(yīng)用。探地雷達(dá)在道路中具體應(yīng)用主要是對(duì)道路面層厚度檢測(cè)、道路基層密實(shí)性、基層厚度及高含水的檢測(cè)以及擋土墻病害檢測(cè)等。還可根據(jù)探地雷達(dá)的特性，將其運(yùn)用于道路材質(zhì)、裂縫、濕度，以及橋梁的結(jié)構(gòu)檢測(cè)等，但是這對(duì)于雷達(dá)的性能和檢測(cè)分析人員提出了很高的要求，必須具備大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和豐富的工程實(shí)踐才能較為準(zhǔn)確根據(jù)波形判斷相關(guān)結(jié)構(gòu)層構(gòu)成、變異等工程參數(shù)。雖然探地雷達(dá)在道路以及橋梁結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方面具有廣闊前景，但其價(jià)格一般比較昂貴、檢測(cè)人員水平要求較高，這項(xiàng)技術(shù)有待于進(jìn)一步研究推廣。

3 道橋無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展前景

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用和其它技術(shù)樣是需要進(jìn)行研究、開(kāi)發(fā)和利用的。因此對(duì)于道橋工程無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)應(yīng)用是一個(gè)較新的領(lǐng)域，需要我們?cè)谄鋺?yīng)用領(lǐng)域中不斷開(kāi)拓，解決許多急待解決的問(wèn)題這些問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一路線橫斷面設(shè)計(jì)中土石方比例以及擋土墻埋至深度的確定檢測(cè)技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)；二.利用探地雷達(dá)在路線勘測(cè)設(shè)計(jì)以及擋土墻埋至深度的確定檢測(cè)技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)；二.利用遠(yuǎn)紅外線成像檢測(cè)道橋結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別；四.運(yùn)用全球定位系統(tǒng)（GPS>測(cè)量橋梁變形，應(yīng)用TRIP鋼傳感器對(duì)橋梁超載進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)測(cè)等；五.利用強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)法定量評(píng)估橋梁下部結(jié)構(gòu)，用激光振動(dòng)計(jì)測(cè)量斜拉索索力以及量化的無(wú)損檢測(cè)；六.用微波技術(shù)對(duì)疲勞裂紋進(jìn)行探測(cè)和定量分析等等；七.利用超聲波檢測(cè)路面路基密實(shí)度及其平整度等等。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道路橋梁的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)（NDT）有較大的發(fā)展空間，包括超聲檢測(cè)、紅外檢測(cè)、聲發(fā)射、自然電位檢測(cè)、沖擊回波檢測(cè)、X射線檢測(cè)、光干涉、脈沖雷達(dá)、振動(dòng)試驗(yàn)分析等等。在道路橋梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用NDT，可以提高新建結(jié)構(gòu)質(zhì)量的安全性；可以提供結(jié)構(gòu)損傷的標(biāo)志，例如，污染程度，鋼筋混凝土橋梁的氯侵蝕程度；可以記錄支座處的聲發(fā)射，反映了裂紋或過(guò)大的摩擦力或從墊層支座正在擴(kuò)展的裂紋。無(wú)損檢測(cè)的這些結(jié)果可以作為結(jié)構(gòu)評(píng)估的輔助。

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（作者單位：遼寧省公路勘測(cè)設(shè)計(jì)公司）