道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析

高美玲

（山东鼎信路桥试验检测有限公司，山东 潍坊 261500）

1 道路桥梁检测工作中常用的无损检测技术

1.1 超声波检测技术的应用

超声波检测技术的优势就是能够发现道路桥梁中的一些主要构件或者部位等潜在的质量问题。该检测技术在道路桥梁中使用的范畴较广，其通过借助检测设备中发出的声音判断道路桥梁工程是否存在质量问题。究其原因，超声波的穿透性较强，工作人员根据波长就能够准确地判断出项目工程具体部位潜在的缺陷。因此，在道路桥梁施工过程中经常采用超声波检测技术，有效提高了道路桥梁施工的质量。

1.2 探地雷达检测技术的应用

道路桥梁施工人员通过采用探地雷达检测技术，其主要是借助10 MHz～ 1 000 MHz 的高频电磁脉冲波，在道路桥梁结构面上安装天线，然后由天线发射电磁脉冲信号，确定断层的准确问题。这一工作原理就是：当结构出现断层等现象，不同的断层电介质不同，当电磁波进入后会被反射回来，接收天线在对这些反射回来的电磁波信号进行收集后，通过采用时间差或者其他的参数进行分析后，准确把握断层发生的具体位置。

1.3 利用光线传感器检测技术

光线传感器检测技术主要是借助光纤传导的特征，对道路桥梁结构面是否发生断裂或者其他方面的质量问题等进行确定。其在应用过程中所发挥的优势是光线传输过程中在光纤传递区域中发生一定的损耗后，通过检测其损耗的情况等，以判断整个系统的运转过程中是否发生运行的问题[1]。同时，借助多层光线反馈检测功能，对光线的反馈时间等进行分析，以期能够研究出光线的反馈时间差值。

2 提高道路桥梁检测中无损检测技术水平的措施

2.1 利用超声波检测技术，充分利用原材料

首先，对新工艺和新技术等进行推广和利用，以充分利用原材料。这样才能为整个工程质量作出正确的评价。其次，借助大量的试验验证该项技术是否能够具备应用的价值，从而在保障该项技术具备经济性的基础上提高整个工期的质量和寿命。最后，借助超声波接收器等对原材料进行检测，超声波能够听到20 Hz～20 kHz 的声波，频率越高，检测的分辨率也就越高。因此，在检测道路桥梁时，其上限频率为110 kHz，下限频率需要保持在20 kHz。利用超声波的相关参数等对结构中出现的缺陷等进行准确的判断，从而在提高材料的质量基础上顺利开展之后的技术检查和质量检测等工作。

2.2 利用图像检测技术，提升计算精确程度

首先，检测人员在检测过程中借助一些专业的检测仪器等对物体表面形成的温度等进行判断，从而分析温度分布情况。其次，检测人员还可以记住等温线的分布情况对道路桥梁工程中所发生的一些缺陷或者问题等进行有效辨别，借助专业的摄像设备得出更加全面、清晰的全息图。同时，检测人员借助全息图得出准确的参数，例如：借助初始图像的最大灰度值和最小灰度值，在计算他们的平均值后，能够得到初始的阈值；在利用初始的阈值分别求出前景灰度平均值VQ 和平均值VB，然后在对两者进行求值，当|TK+1 1T|＜ε 时为最终的阈值。检测人员通过最终的阈值判断工程部位发生的缺陷，从而为解决存在的问题提供了重要依据。

2.3 利用激光衍射原理，做好传输时差记录

有效地记录时差，能够保障各项数据在传输时发生的问题。因此，道路桥梁检测过程中需要重视传输时差记录的工作。一方面，借助激光在传输过程中出现的衍射原理，判断是否存在夹缝。例如：在测量0.1 mm 以下细线外径时，其测量的精度能够达到0.05 μm。当发生变化时，其间距也会随之发生变化，这时检测人员通过亮点和暗点间距以测出夹缝的直径。其测量的范围也都在0.1 mm～0.01 mm，分辨率达到了0.05 μm。测量的精度也达到了 μm。然后，再对夹缝的宽度进行调整，从而在调整之后得出明暗相间的图像。另一方面，检测人员技术相关的信息时应该对结构中夹缝的宽度进行分析，在采用1.5 mW 较大功率的氮氖激光器，判断出哪一个位置宽度最大，哪一个宽度最小，从而得出具体的工程结构，是否具备良好的均匀性。这些要求都需要专业的检测人员和技术人员配合，这样才能使各项的检测工作顺利运行。因此，在之后的检测工作中需要不断提高检测人员和技术人员的专业技能、灵活运用的能力，这样才能全面提高道路桥梁工程的安全性。

2.4 利用光纤传感检测技术 ，提高检测的质量

光纤在利用过程中会对特定的物理参数进行检测，当外界物理量被转化成光纤信号后，检测人员通过光纤信号进行测量。在桥梁检测过程中还能够利用光纤传感检测技术对桥梁钢索索力进行监测；对预应力连续混凝土梁进行监测，从而在形成光纤智能桥梁后，能够保障测量的科学性和监测数值的准确性，如图1 所示。

2.5 采用高应变法的监测原理，提高桩基桩身的完整性

式中：β 值主要代表桩身完整性系数。

t1—第一峰对应的时刻，ms。

F（t1）—t1代表第一峰时刻的锤击力，kN。

V（t1）—t1代表时刻的质点运动速度，m/s。

Z—桩身截面力学阻抗。

tx—缺陷反射峰对应的时刻。

Rx—缺陷以上部位土阻力的估计值。

X—桩身缺陷到传感器安装点的距离，m。

F（tx）—缺陷反射峰的锤击力。

V（tx）—缺陷反射峰的指点运动速度。

同时，对于预制桩，根据土层埋深的深度，确定修正的系数，对于≧30 m，修正系数为1.2。使之满足桩基的设计规范需求。这样的检测技术能够有效地检测出桩身的完整性，保障桥梁的安全性。

2.6 结合电化学测试法，加强对桥梁结构的检测

无损检测技术虽然能够对道路桥梁的主要构件和承重部位进行检测，找出发生裂缝的具体部位、钢筋是否发生腐蚀等现象[2]。但是这种技术需要合理的应用方法才能发挥出最大的价值。该文主要采用的应用方法为电化学测试法，其应用的原理就是：道路桥梁工程中的混凝土中的钢筋一旦出现腐蚀的现象就会产生化学反应。检测人员在对发生的化学反应等进行评价，从而判断出钢筋所发生的腐蚀程度。

目前，电化学测试法在开展检测时通过采用半电池电位法，能够对混凝土碳化的深度等分析出混凝土结构所发生的腐蚀程度等。并且，检测人员还能够采用风险评估和危险性分析的方法，对桥梁的连接构件或者桥面、结构等进行系统的检测和分析；检测人员还能够借助该方法对养护过程中存在的问题等进行复查，帮助检测人员及时采取应对的措施对桥梁等进行有效的检修，从而使得道路桥梁更加安全、有保障。

图1 光纤传感检测技术的检测原理

2.7 结合机敏混凝土测试法，使混凝土达到一定的强度

在道路桥梁施工过程中，使用最多的材料就是混凝土。因此，道路桥梁工程在进行无损检测的过程中，需要着重对混凝土进行检测和干预[3]。机敏混凝土检测方法不仅具有无损检测的特征，还能够减少检测过程中出现的疏漏问题，进而提升道路桥梁的检测水平。例如：混凝土强度不达标和混凝土弹性模不达标的现象，使得混凝土强度能够在规范标准值内。如：对于C30 的混凝土，在测试后如果没有达到了16.7 N/mm2；C40 的混凝土强度没有达到19.1 N/mm2；C30 的混凝土弹性模量小于3.00×10 N/mm2；C40 的混凝土弹性模量小于3.25×10 N/mm2。该检测方法的工作原理就是为了能够改变混凝土的结构，通过掺入短切碳纤维或者纳米粒子等，使得混凝土具备较高的压敏性。亚敏性发生的变化会随着电阻的变化而变化。因此，借助该种方法能够对混凝土应力等进行全面的剖析，从而准确地判断混凝土的质量，保障道路桥梁的安全性。

3 结语

无损检测技术受到检测的局限性、各项技术的性价比情况、检测系统的不完善、无损程度等方面的因素，使得道路桥梁检测中应用该项技术等出现了很多问题，降低了无损检测技术的应用效果。基于此，该文在提出常见的道路桥梁无损检测技术后，以期通过对无损检测技术进行创新后，通过采用合理的应用办法，以全面提高无损检测技术的质量，促进道路桥梁工程的顺利开展。