楊達(dá)理

(廣東省公路工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心，廣東 廣州 510500)

1 道路橋梁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)概述

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動(dòng)了城市的交通發(fā)展，道路橋梁作為城市交通的重要組成部分，其質(zhì)量安全對(duì)于交通安全和運(yùn)輸效率具有較大影響。隨著相關(guān)道路橋梁技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新，目前，在進(jìn)行道路橋梁工程的質(zhì)量和安全檢測(cè)中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)得到了一定的應(yīng)用，這一技術(shù)是建立在宏觀缺陷以及力學(xué)基礎(chǔ)上的，該技術(shù)能夠在保障道路橋梁的安全質(zhì)量前提下，實(shí)施對(duì)于道路橋梁的質(zhì)量檢測(cè)。

1.2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在道路橋梁工程質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

道路橋梁在交通運(yùn)行中作用重大，其質(zhì)量安全更是關(guān)系到相關(guān)工程使用的效益以及社會(huì)影響，因此，要保證相應(yīng)工程的質(zhì)量可靠性，把握有效道路橋梁的壽命，需要對(duì)于道路橋梁進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)就是解決道路橋梁建設(shè)中的質(zhì)量檢測(cè)問(wèn)題的有效技術(shù)手段。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)目前的應(yīng)用比較廣泛，屬于新興的工程技術(shù)，現(xiàn)主要的無(wú)損檢測(cè)主要是通過(guò)光、電、磁以及聲波等特性應(yīng)用，在不損害被測(cè)物的情況下，對(duì)于被測(cè)物的質(zhì)量、壽命、損壞程度等進(jìn)行檢測(cè)和分析，通過(guò)對(duì)于具體的被測(cè)物的缺陷部位、大小以及程度等進(jìn)行判斷，以滿足相關(guān)道路橋梁質(zhì)量檢測(cè)管理部門對(duì)于道路橋梁的質(zhì)量管理需要，為他們開(kāi)展相關(guān)的工作奠定有效基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用耗時(shí)長(zhǎng)、整體檢測(cè)成本也比較高，還會(huì)造成對(duì)于道路橋梁的損害，而無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用，能夠保證道路橋梁完好無(wú)損，提升效率，降低成本，在檢測(cè)中應(yīng)用先進(jìn)的光電磁學(xué)技術(shù)，準(zhǔn)確分析道路橋梁相應(yīng)部位的問(wèn)題，對(duì)癥下藥，提升道路橋梁工程檢測(cè)效益。

2 道路橋梁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 頻譜分析技術(shù)

在道路橋梁的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用中，頻譜分析技術(shù)是重要的組成部分，這一技術(shù)主要是借助不同的傳輸介質(zhì)來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)?，按照表面波頻率的不同，就能夠?qū)τ诒粰z測(cè)對(duì)象性質(zhì)進(jìn)行分析和判斷，從而獲得相應(yīng)的分析結(jié)果，對(duì)于橋梁的具體情況來(lái)進(jìn)行判斷，例如，根據(jù)分析對(duì)于道路橋梁的表面施加瞬間垂直沖擊力，就能夠獲取相應(yīng)的瑞雷波面，相應(yīng)的波面以振源為中心，就會(huì)產(chǎn)生不同的頻率，這時(shí)，相應(yīng)的頻譜分析就可以使用錘擊行為，在不同部位施加，就能夠獲得多個(gè)位置的瑞雷波面，操作者可以通過(guò)將傳感器設(shè)置在橋梁的相應(yīng)部位，對(duì)于瑞雷的相關(guān)波頻率進(jìn)行有效收集，從而把握相應(yīng)的介質(zhì)力學(xué)參數(shù)，為道路橋梁的分析提供數(shù)據(jù)參考和依據(jù)。

2.2 圖像技術(shù)應(yīng)用

這一技術(shù)主要可以劃分為激光全息圖像以及紅外成像圖像兩種。其中，第一種主要是依靠相應(yīng)的攝像儀器的使用，對(duì)于道路橋梁工程項(xiàng)目的具體缺陷類型以及實(shí)際的缺陷部位進(jìn)行定位判斷，另一種圖像技術(shù)主要是建立在一切物質(zhì)基礎(chǔ)之上的，包含了分子組成原理應(yīng)用，因?yàn)橄鄳?yīng)的道路橋梁所處的環(huán)境是有一定差異的，所以會(huì)釋放相應(yīng)的熱量，這是因?yàn)槲镔|(zhì)架構(gòu)的差異性比較明顯，會(huì)出現(xiàn)不同的熱量釋放，這時(shí)借助相應(yīng)的儀器設(shè)備的應(yīng)用，就能夠?qū)τ谖矬w的溫度分布來(lái)進(jìn)行分析。

2.3 超聲波檢測(cè)技術(shù)

這一檢測(cè)技術(shù)在很多領(lǐng)域中都有應(yīng)用，這種聲波人耳是無(wú)法接收的，具體的頻率傳播和波傳輸定量一致。這一檢測(cè)技術(shù)主要是應(yīng)用超聲波的發(fā)射，借助聲波接收器來(lái)完成數(shù)據(jù)的接收，獲得相應(yīng)的參數(shù)指標(biāo)等，這樣就能實(shí)現(xiàn)對(duì)于相應(yīng)道路橋梁工程部位結(jié)構(gòu)的具體情況分析。在實(shí)際的應(yīng)用中，必須要在介質(zhì)相應(yīng)部位中設(shè)置傳感器，再進(jìn)行超聲波的傳輸時(shí)間測(cè)量，對(duì)于相應(yīng)的傳輸速度、時(shí)間以及位移路線情況進(jìn)行分析，測(cè)量道路橋梁的抗折、抗壓性能。

2.4 激光技術(shù)

在進(jìn)行道路橋梁的檢測(cè)過(guò)程中，激光技術(shù)應(yīng)用也比較普遍，這一技術(shù)對(duì)于道路橋梁的具體路面情況能夠很好的分析，借助廣電反射以及衍射原理，在進(jìn)行機(jī)關(guān)傳輸中，對(duì)于相應(yīng)的圖像獲取，形成有效的數(shù)據(jù)信息，為具體的橋梁質(zhì)量情況提供依據(jù)。

3 道路橋梁無(wú)損檢測(cè)機(jī)器人開(kāi)發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，道路橋梁無(wú)損檢測(cè)機(jī)器人在道路橋梁無(wú)損檢測(cè)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大范圍的測(cè)試和應(yīng)用，進(jìn)氣，地區(qū)市市政工程管理處啟用了一套道路綜合檢測(cè)系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)道路地下空洞、提前處置道路塌陷等隱患。據(jù)悉，該系統(tǒng)以機(jī)動(dòng)車輛為承載平臺(tái)，以多通道超寬帶探地雷達(dá)技術(shù)為核心，融合高清圖像和視頻系統(tǒng)，輔以GPS和里程定位技術(shù)，可提供道路面層結(jié)構(gòu)層厚度、表面裂縫、混凝土層脫空、路基空洞、路面平整度、構(gòu)造深度、車轍等檢測(cè)結(jié)果，為道路數(shù)字化管理提供完善的解決方案。為防止城市道路空洞塌陷等次生災(zāi)害出現(xiàn)，市市政工程管理處在加強(qiáng)設(shè)施日常巡視和監(jiān)管的同時(shí)，通過(guò)道路雷達(dá)探測(cè)“掃一掃”，避免或減少道路空洞造成交通安全隱患。“目前，已完成相應(yīng)市區(qū)路段的地下空洞檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)了30多處疑似點(diǎn)。這一無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用對(duì)于提升整體路橋檢測(cè)效率和質(zhì)量具有重要作用，案例證明，這一技術(shù)設(shè)備應(yīng)用對(duì)對(duì)疑似點(diǎn)逐一驗(yàn)證處置，并對(duì)空洞進(jìn)行修復(fù)，應(yīng)用成效比較理想。

目前，很多無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要依靠人工分析和識(shí)別，還沒(méi)有形成機(jī)械化的處理方式。由于檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)不同，常會(huì)發(fā)生誤判和錯(cuò)判等問(wèn)題，準(zhǔn)確性及工作效率均較低。例如，上海圭目機(jī)器人有限公司基于以上背景推出了道面檢測(cè)機(jī)器人，它集成了多種無(wú)損檢測(cè)傳感器。其中沖擊回波儀、超聲波儀、探地雷達(dá)等設(shè)備用于監(jiān)測(cè)路面內(nèi)部橫向裂紋、路面以下的地質(zhì)情況及路面內(nèi)部惡化情況。高清相機(jī)則用來(lái)拍攝道路路面圖像，檢測(cè)并繪制道路路面的裂縫。無(wú)損檢測(cè)傳感器采集到的道路內(nèi)部數(shù)據(jù)和相機(jī)采集到的道路路面圖像，會(huì)傳遞至后臺(tái)進(jìn)行分析。該技術(shù)設(shè)備通過(guò)道路檢測(cè)數(shù)據(jù)分析處理算法，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后實(shí)施自動(dòng)缺陷識(shí)別。然后將表觀缺陷和結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行融合分析，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)道面的病害程度進(jìn)行判定，并以熱點(diǎn)圖的方式將檢測(cè)結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。目前這一無(wú)損檢測(cè)設(shè)備在道路橋梁中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，對(duì)于切實(shí)提升整體的道路橋梁檢測(cè)工作效率具有突出作用。

4 總 結(jié)

相對(duì)于傳統(tǒng)道路橋梁的檢測(cè)技術(shù)來(lái)說(shuō)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)突出，在道路橋梁檢測(cè)中應(yīng)用這一技術(shù)對(duì)于切實(shí)提升檢測(cè)工作效率和質(zhì)量具有重要意義。目前這一無(wú)損檢測(cè)技術(shù)到相關(guān)道路橋梁中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了部分應(yīng)用，隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，未來(lái)這一技術(shù)將會(huì)在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。