桥梁检测中无损检测技术的应用

李妍妍

摘    要：本文对现阶段我国的桥梁检测工作中的无损检测技术进行了研究与分析，希望能够为桥梁工程的质量检测工作提供一些帮助，充分发挥无损检测技术的应用效果，减少桥梁在施工中或运行期间质量问题的发生，延长桥梁的使用年限，保证人民群众的出行安全。

关键词：桥梁检测;无损检测技术;应用

1  前言

随着我国城市化建设进程的不断加快，我国桥梁建设的规模和数量逐渐扩大，对于人民群众的出行和社会的生产发展起到了重要的意义与作用。但是在近几年的桥梁工程建设施工中或运行期间，桥梁的安全问题事故频发，对社会造成了不好的影响。很多的桥梁在施工中或运行期间的质量无法得到保证。日常的桥梁检测只注重反应桥梁外观的裂缝、磨损等表观病害，但对桥梁结构或材料的实际情况不能充分的体现，最终的检测结果不能很好的指导桥梁的维修重点，为突发的安全事故埋下了种子，同时给人们的出行带来安全隐患。因此，为了更加准确的了解桥梁的真实性能，桥梁无损检测在桥梁施工中或运行期间的应用越来越广泛。

2  桥梁检测中无损检测技术应用的意义

无损检测技术是随着社会发展与进步应用而生的一种新型技术，主要用于桥梁建设施工中或运行期间，能够在不破坏桥梁结构的基础上通过对采集的数据等的计算、分析来判断桥梁中质量不合格或者不符合建筑施工标准以及隐藏安全隐患等等问题的准确检测，可以很好的反应桥梁的实际性能，确保桥梁正常使用的安全性，减少质量问题的发生。在近几年来，无损检测技术在桥梁工程的检测工作中越来越受到检测单位的青睐，并且应用效果显著。在桥梁检测工作中应用无损检测技术，不仅能够有效的指导后期的桥梁养护和维修工作，更能够保证人民群众的出行安全，对桥梁的运行状态进行充分的检测，保障桥梁的稳定性和安全性。总之，无损检测技术是一种高效、理想的检测手段，对桥梁检测、养护工作有着重要的意义与作用。

3  桥梁检测中无损检测技术

3.1  超声波检测技术

现阶段桥梁无损检测中超声波检测技术应用范围广泛，利用超声波检测技术可以检测混凝土的强度、混凝土裂缝的深度、混凝土内部不密实区和空洞的位置及范围、不同时间浇筑的混凝土结合面质量、表面损伤层厚度、灌注桩和钢管混凝土中的缺陷等。同时，还可以检测钢结构桥梁焊缝内的裂缝、未焊透、未熔合等危险性缺陷。超声波检测的主要应用原理为：通过向介质发射超声波，然后基于对反射波的接收和相关参数的分析，准确判断材料的强度、结构内部的损伤情况、缺陷类型。

3.2  电磁感应检测技术

电磁感应检测技术在桥梁无损检测中的主要应用是检测混凝土结构中钢筋的保护层厚度、位置、直径。电磁感应检测技术的主要应用原理为：检测仪器在被测构件表面向内部发射电磁波，形成电磁场，混凝土内部的钢筋切割磁力线产生感应电磁场，由于感应电磁场的强度及空间梯度变化受钢筋位置、直径、保护层厚度的制约;因此，通过测量感应电磁场的梯度变化，并通过技术分析处理，就能确定钢筋位置、保护层厚度和钢筋直径。

3.3  电化学检测技术

电化学检测技术在桥梁无损检测中的主要应用是采用半电池电位法检测混凝土结构中钢筋锈蚀的电化学反应所引起的电化学变化来评价钢筋的锈蚀状态。半电池电位法检测的主要应用原理为：半电池电位法利用“Cu+CuSO4饱和溶液”形成的半电池与“钢筋+混凝土”形成的半电池构成一个全电池系统。由于“Cu+CuSO4饱和溶液”的电位值相对恒定，而混凝土中钢筋因锈蚀产生的化学反应将引起全电池变化。混凝土中钢筋的活化区（阳极区）和钝化区（阴极区）显示出不同的腐蚀电位，钢筋在钝化时，腐蚀电位升高，电位偏正;由钝化状态转入活化状态（锈蚀）时，腐蚀电位降低，电位偏负。因此，电位值可以评估钢筋锈蚀状态[1]。

3.4  探地雷达技术

探地雷达技术大多被应用到桥梁结构内部情况和桥面铺装层厚度以及桩基础的检测工作中，具有着检测结果准确、检测速度较快和操作简单便捷以及携带方便等优势。探地雷达技术的主要应用原理为：运用较高频率的电磁脉冲，并以宽频带短脉冲的有效形式，借助发射天线进行检测。当雷达脉冲传播时，遇不同介质交界面，雷达脉冲中的一部分就会被反射到结构表面被接收天线接收，形成一定的图形图像。通过探地雷达技术的应用，能够实现对桥梁结构内部、桥面铺装层厚度及桩基础等的有效探测[2]。

3.5  机敏混凝土检测技术

近几年来，无损检测技术实现了很多大的优化与更新，机敏混凝土检测法便是在无损检测技术上发展而来的一项技术。机敏混凝土检测技术不仅有效的继承了无损检测技术的优势，更有力的增强了检测水平，提高了检测效率。具体的技术原理为：在混凝土材料中加入纳米因子或剪切碳纤维，能够实现低混凝土材料结构和性能的改变与增强，提高混凝土的应用效果。混凝土的灵敏度一般会受电阻影响，而这项检测技术能够通过对电阻的影响，提高混凝土的应变性能。通过混凝土的機敏原理在机敏混凝土检测法中扮演着变力传感器的重要角色。并且，机敏混凝土有着高强度和高性能的特点，能够实现对桥梁建筑工程中异常情况的全程检测[3]。

3.6  光纤传感器检测技术

光纤的应用是以光纤传感器检测技术的作用机制和应用为基础来开展工作的。主要包括以下两个内容：一是多层反射传感器检测技术，多层反射传感器检测技术主要是通过光速的自然规律来实现对传感器与光和反射的距离进行计算，对获取到的数据进行分析，进而实现对桥梁内部结构的计算与了解，有力的提高桥梁检测的水平与效率。另外一个内容就是股绞光传感器，股绞光传感器是指通过对光纤光损矢量的变化来实现对数据的检测与分析，当光纤传导射光密度与局部纤维之间的数据成正比时，则可以得出传到射光密度的大小由光纤局部纤维所控制，并且数据结果具有很强准确性。光纤传感器检测技术在应用中具有着体积小、高精准度、频带宽和高灵敏度等等，在桥梁检测工作中应用效果显著。

4  桥梁无损检测技术的具体应用案例

新机场北线（京开高速-京台高速）高速公路工程—京台互通式立交B、D匝道桥上跨京台高速公路，为单箱双室等截面连续钢箱梁桥。该工程的箱梁施工为厂内分段制作完成后运至现场进行拼接安装的模式。箱梁钢板材质为Q345D，板厚分别为16mm、30mm、50mm。按照委托方的要求，检测依据JTG/TF 50—2011《公路桥涵施工技术规范》对钢桥箱体对接焊缝进行超声波探伤检测。

在钢箱焊缝实际检测工作中分为厂内焊缝检测以及现场拼接安装焊缝检测两个方面。现场采用超声波探伤仪对每条对接焊缝进行检测，如发现裂缝、未焊透、未熔合等危险性缺陷时需要求现场进行返工，返工修复后再重新进行检测。最终，所检测B、D匝道桥钢箱焊缝均满足质量要求，焊缝评定等级均为合格。

5  结语

要加强无损检测技术在桥梁施工中或运行期间的应用，认识到无损检测技术的重要作用。根据实际的桥梁工程情况，采取合适的检测手段，对桥梁工程中存在的安全隐患实现精准检测和分析，针对问题进行妥善的处理与解决，保证工程的整体质量，减少安全事故的发生，推动社会的发展与进步，推动城市化的建设进程。

参考文献：

[1] 程细辉，翁君圆.浅谈钢筋混凝土中钢筋锈蚀与半电池电位法检测方法[J].建筑工程技术与设计，2015（3）：746.

[2] 叶凝.市政桥梁工程质量控制中无损检测技术的运用[J].科技风，2020（5）：133.

[3] 张鑫渊.道路桥梁检测中的无损检测技术运用[J].建筑工程技术与设计，2020（6）：1868.