陳海生

（青海省交通檢測有限公司，青海西寧810000）

0 引言

公路、橋梁及隧道建設關(guān)系著國家發(fā)展和人民生活。近年來，我國公路、橋梁及隧道建設發(fā)展勢頭迅猛，在工藝和設計方面也有較大提升。但是，由于我國車輛交通數(shù)目較大，在公路、橋梁、隧道等建設過程中，質(zhì)量是最關(guān)鍵的因素。因此，通過專業(yè)手段對公路、橋梁、隧道等建設工程的質(zhì)量進行檢測，對當代交通運輸?shù)陌l(fā)展和經(jīng)濟建設具有重要意義。

1 公路橋梁隧道試驗檢測技術(shù)

公路橋梁隧道試驗檢測技術(shù)主要用于公路、橋梁等建筑表面缺陷的檢測，其最常見的檢測方法就是目視法。這個方法對檢測人員的專業(yè)素養(yǎng)要求極高，不僅要求檢測人員能夠觀察到公路、橋梁、隧道等建筑中的混凝土是否存在裂縫，還要觀察相關(guān)建筑的平整性是否存在問題。在進行試驗檢測的過程中，相關(guān)建筑的其他情況也要進行記錄和分析，例如公路、橋梁、隧道等建筑是否存在結(jié)構(gòu)裂縫，公路、橋梁及隧道的寬度和走向是否符合相應的標準等。同時，對容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的地方，應進行重點排查。

2 試驗檢測的重要性

公路、橋梁及隧道等大型交通建筑的安全問題尤為重要，這不僅關(guān)系著國家的經(jīng)濟建設和交通運輸，更關(guān)系著每個人的出行安全。一旦公路、橋梁、隧道等交通建筑出現(xiàn)問題，輕則造成重大的財產(chǎn)損失，重則會造成嚴重的人員傷亡。因此，在公路、橋梁及隧道等交通建筑投入使用前及使用中，要定期進行質(zhì)量監(jiān)測，從根源上避免問題的發(fā)生。

由于該類型的建筑屬于大型、單件建筑，不能通過破壞性試驗進行質(zhì)量檢測，但傳統(tǒng)的目測式檢測方法主觀性太強，檢測人員在檢測過程中可能出現(xiàn)誤判，并缺乏對建筑等整體品質(zhì)的定量分析，導致公路、橋梁、隧道等在建設和使用過程中的潛在問題沒有被及時發(fā)現(xiàn)并解決，最后造成了嚴重的后果[1]。目前，對公路、橋梁及隧道的檢測體系尚不完善，會大大降低公路等建筑的檢測效率和有效性，同時也為后期的檢修和維護增加了資金負擔和工作量。因此，加強對公路、橋梁及隧道的檢測尤為重要。

3 公路橋梁隧道常見的質(zhì)量問題

在我國的橋梁、公路及隧道的建設和投入使用過程中，常常會因為各種質(zhì)量問題，導致交通運輸受阻。

3.1 建筑表面出現(xiàn)裂縫

裂縫問題是目前我國公路等交通建設中最易出現(xiàn)的問題之一。當前，我國公路、橋梁及隧道建設的主要材料就是混凝土，該材料在施工過程中常常會因為施工技術(shù)不達標、養(yǎng)護過程不完善等原因而產(chǎn)生裂縫。不同裂縫的走向、深度、密度都不同，對交通帶來的影響也不相同。因此，在對公路、橋梁及隧道進行質(zhì)量檢測時，需要采取有效的試驗檢測措施，充分把握建筑的質(zhì)量，避免產(chǎn)生更嚴重的事故。

3.2 建筑整體發(fā)生沉陷

公路、橋梁等建筑在建設投入使用的過程中，也經(jīng)常會出現(xiàn)沉陷問題。該問題產(chǎn)生的主要原因，是施工人員在施工過程中對溝槽回填、地基壓實等施工不當造成的。公路、橋梁、隧道等交通建筑發(fā)生沉陷，不僅會影響車輛行駛的平穩(wěn)性，還會大大縮短其使用壽命，進而影響長遠的交通規(guī)劃。所以，在公路、橋梁等交通建筑完工交付時，要利用多種試驗檢測技術(shù)，對相其質(zhì)量進行全面檢測，避免建筑在投入使用后出現(xiàn)一系列質(zhì)量問題。

除了上述列舉的質(zhì)量問題外，公路、隧道、橋梁等建筑還會出現(xiàn)鋼筋腐蝕、隧道漏水、建筑表面剝落、隧道襯砌壓潰等多種質(zhì)量問題，這些問題都會對交通安全造成嚴重影響。因此，需要采用科學、有效的試驗檢驗技術(shù)，定期對其進行全面檢測，提升公路、橋梁、隧道等建筑的質(zhì)量和安全。

4 我國公路橋梁隧道檢測的現(xiàn)狀分析

4.1 當前公路、橋梁等建筑中主要的檢測方法

當前，我國對公路等交通建筑的檢測方法主要有以下幾種：

首先，對建筑的外觀進行檢測，檢測的重點在于查探公路、橋梁、隧道等建筑的外表有無破壞、脫離等現(xiàn)象，并對外觀的破損、脫落等情況進行拍照記錄。此外，還要查看公路、橋梁、隧道等建筑的關(guān)鍵部位是否存在裂縫，并觀察裂縫的分布情況、裂縫的深度及走向等，進而推斷公路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和主體框架是否出現(xiàn)問題，從而提前預防因建筑故障而產(chǎn)生的嚴重后果[2]。用于該檢測內(nèi)容的檢測方法除了常規(guī)的目測法外，還有激光傳感器、超聲波檢測、熱像儀等。其中，紅外熱像儀檢測技術(shù)是對目測法檢測技術(shù)的深入和補充，也是僅次于目測法的常用檢測技術(shù)。使用該技術(shù)，可以在建筑受到相同的熱刺激后，通過紅外攝像機進行拍攝，進而生成熱度梯度。由于空氣的導熱性能遠低于鋼筋混凝土，所以在熱度梯度的成像中，如果發(fā)現(xiàn)了階梯空缺，就有可能是建筑內(nèi)部出現(xiàn)了問題，致使空氣進入。

其次，對建筑的應力和撓度進行檢測。建筑的應力通常是指建筑的應變特性。在公路投入使用后，過往車輛會對公路造成碾壓，應力即為使公路發(fā)生形變的范圍。在公路投入使用后，應力與材料之間的關(guān)系更密切。所以，在公路、橋梁等建筑建設之前，先要對材料的應力性能進行檢測，確保建筑材料的應力性能合格。簡單來說，就是建筑的承重框架在受力時所能產(chǎn)生的最大彎曲程度。通過對撓度進行檢測，可以最大程度地提升建筑的承重能力，同時對橋梁、隧道、公路上行駛的車輛進行限重、限高，進而避免因超重造成建筑損傷，進一步延長建筑的使用時間。此外，對公路等建筑進行撓度和應力測試，可以更好地保證公路等的設計和建設過程符合國家的經(jīng)濟發(fā)展需要，并根據(jù)不同的使用要求對公路等建筑進行規(guī)劃，提升建筑的利用率，節(jié)約大量的財力、物力。應力和撓度檢測中常用的檢測方法是激光檢測法，常用的檢測設備是加速器、傳感器等[3]。

再次，對公路、橋梁及隧道的整體進行強度和剛度檢測。公路等建筑的強度，通常是指公路對破壞的承受能力，剛度則是指公路具備的抵抗彎曲的性能，即公路的彈性形變范圍。由于車輛行駛過程中常常會因為各種原因發(fā)生意外，對路面、梁柱等結(jié)構(gòu)造成撞擊，所以要依靠建筑本身的強度和剛度進行抵抗。倘若橋梁等建筑的強度和剛度較弱，那就可能在事故發(fā)生時遭到破壞，給事故帶來二次損傷，同時還會給其他車輛的行駛帶來不便。

最后，檢測建筑的擴散深度、鋼筋銹蝕等情況。建筑擴散深度包括碳化深度、氧化深度、侵蝕深度等多個方面。通過對建筑內(nèi)部的情況進行檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題和隱患，這方面的檢測方法通常是鉆芯取樣法。而鋼筋銹蝕的檢測主要包括鋼筋銹蝕的位置、銹蝕程度等進行檢測，常用的檢測方法是自然點位法。

4.2 質(zhì)量檢測方法中存在的問題

雖然我國對橋梁、公路等交通建筑的檢測已經(jīng)較為全面，但在檢測方法上仍有許多不足。比如，在對橋梁、公路等建筑的外觀進行檢測時，仍在選用最簡單的目測法，這固然是由于該方法比較方便、高效，但同時也是因為激光傳感器等檢測設備資源緊張、操作困難。對混凝土結(jié)構(gòu)的公路、橋梁及隧道等建筑，通過外觀檢測評定其裂縫走向和深度，常常存在一定的誤差，從而引發(fā)建筑毀壞、交通癱瘓等嚴重問題。只有正確發(fā)現(xiàn)和認識建筑中的問題，才能采取有效方法進行彌補和修整，通過簡單的目測法進行推斷，在當前的交通建設環(huán)境中，存在較大不足。

所幸，許多專業(yè)人員已經(jīng)意識到并開始重視檢測方面的不足，并積極展開試驗和研究，力求盡快發(fā)現(xiàn)并建立完整、科學、高效的檢測機制，同時對相關(guān)的檢測技術(shù)進行試驗改進，進而提升我國橋梁、公路、隧道等交通建筑的建設質(zhì)量。

5 幾種先進的公路橋梁隧道檢測技術(shù)

5.1 雷達技術(shù)和紅外熱像儀技術(shù)

伴隨著科技的發(fā)展和人員的不懈研究，目前，在我國大型橋梁和隧道建設中，已經(jīng)開始應用雷達檢測技術(shù)。雷達檢測技術(shù)的主要工作原理是，利用發(fā)射較短的電磁脈形成電磁波。一般情況下，此類高頻電磁波的波頻范圍在100～1000Hz 之間。電磁波在反射過程中，也會帶回混凝土中各種材料介質(zhì)傳出的回波，技術(shù)人員通過對回波進行收集，并與正常的波段進行對比，可以判斷建筑中存在的問題[4]。采用雷達技術(shù)進行檢測，檢測時間一般在3h 左右，其檢測深度可達60cm，取樣距離在5km 范圍內(nèi)。此類方法不僅能夠較為準確地判斷公路、橋梁的內(nèi)部狀況，分析過程也非常簡單、易于操作，對設備的技術(shù)要求也不高。因此，該技術(shù)在我國的公路、橋梁、隧道等質(zhì)量檢測中得到了普遍應用，大大提升了檢測人員對建筑的檢測效率和準確性，提升了我國公路等交通建筑的安全性。

紅外熱像儀檢測技術(shù)是當前極其熱門的一項技術(shù)，因其具有無損壞、非接觸、實時等特點而廣受關(guān)注。而且，該技術(shù)還在高溫、高壓等環(huán)境中應用。紅外熱像儀檢測技術(shù)的使用原理很簡單，即通過檢測相關(guān)建筑的熱量和熱流分布情況，判斷建筑的內(nèi)部質(zhì)量是否存在問題。對于沒有裂縫、空鼓的建筑，其熱量在經(jīng)過傳導后形成的圖像是均勻的；而內(nèi)部有缺陷的建筑，熱量在傳導后形成的圖像則會出現(xiàn)“波峰”或“波谷”。因此，檢測人員可以通過該技術(shù)對公路、橋梁、隧道等建筑的內(nèi)部質(zhì)量進行檢測，進而判斷其是否存在安全隱患。

通過將雷達檢測技術(shù)與紅外線熱像儀技術(shù)進行組合，可以有效結(jié)合這兩種技術(shù)的優(yōu)勢，在減輕工作人員工作負擔的同時，也可以提升公路、橋梁、隧道等交通建筑的安全性能，減少后期維護費用，也減少因建筑問題而造成的人員、財產(chǎn)損失。

5.2 無線傳感技術(shù)

隨著科技的進步和交通運輸?shù)陌l(fā)展，我國在公路、橋梁及隧道的設計和建設中，越來越趨向規(guī)?；蛷碗s化，在建筑投入使用后可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題也更加復雜。通過利用無線傳感器對建筑的質(zhì)量進行試驗檢測，可以最大程度地避免因質(zhì)量問題而造成的更嚴重的事故。

無線傳感技術(shù)的原理較為復雜，在對建筑質(zhì)量進行檢測時，要先將傳感器安置在檢測環(huán)境中，傳感器將檢測到的信息通過網(wǎng)絡和基站，傳輸?shù)接嬎銠C網(wǎng)絡終端，通過計算機對相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，并最終推斷出建筑的質(zhì)量。在利用無線傳感技術(shù)進行檢測的過程中，要注意公路、橋梁、隧道等建筑的靜態(tài)荷載與設計荷載之間的比例，應控制在0.85～1.05 之間。

公路、橋梁、隧道等建筑關(guān)系著人民的生命、財產(chǎn)安全，對此類工程的檢測必須要獲取準確的數(shù)據(jù)。所以，傳感器在此類建筑的分布密度上，要遠高于其他技術(shù)。通過利用無線傳感技術(shù)，可以對交通建筑的溫度、濕度等各種物理性質(zhì)，進行較為準確的檢測，進而幫助檢測人員準確判斷建筑的質(zhì)量。但是，由于大部分無線傳感器的節(jié)點數(shù)目較少、網(wǎng)絡規(guī)模較小，所以，在實際的工程檢測中應用范圍有限，通常要結(jié)合其他檢測技術(shù)一起應用。

5.3 光纖傳感技術(shù)

目前，光纖傳感技術(shù)已經(jīng)在，世界范圍內(nèi)得到了廣泛應用，其在公路、橋梁及隧道質(zhì)量檢測中的應用原理是，當光纖受到壓、拉時，其對應位置的布里淵散射光就會發(fā)生相應的改變[5]。質(zhì)量檢測人員可以通過相應的設備，對光纖溫度和相關(guān)系數(shù)進行采集，進而獲取橋梁、公路、隧道等建筑的變形情況。

通過利用光纖傳感器進行檢測，得到的數(shù)據(jù)準確性非常高，在測量公路等建筑的變形、大小等方面的精確度，可以精準到1cm 范圍內(nèi)。檢測人員可將光纖傳感技術(shù)與其他檢測技術(shù)相結(jié)合，進而獲取整個公路、橋梁、隧道的質(zhì)量狀況和變形分布狀況，更好地保障建筑在投入使用后的安全性能。

6 結(jié)語

公路橋梁隧道的建設質(zhì)量和安全關(guān)系到國家發(fā)展和人民生活，因此，通過加大對公路、橋梁等建筑的質(zhì)量檢測，提高檢測技術(shù)水平，可以極大地避免在交通運行中出現(xiàn)人員傷亡等事故，對我國交通運輸行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。