浅议路桥检测技术的应用和发展趋势

1、浅议路桥检测技术的应用和开展趋势 浅议路桥检测技术的应用和开展趋势 摘要：本文主要就路桥检测技术的意义、内容、应用及开展进行了分析研究。 关键词：路桥；检测技术；应用；开展 中图分类号：TU997文献标识码： A 一、路桥检测技术的重要意义 我国公路桥梁事业随着城市建设的蓬勃开展而迅速增长。自然环境的破坏，交通荷载不断增加，都对公路桥梁形成了不同程度的损伤。公路桥梁检测技术能够对这些交通载体的可靠性、耐久性、承载能力进行客观评估，为桥梁的维修、养护、处理决策提供依据和指导。路桥检测内容有混凝土力学状态、钢筋状态、预应力状态、结构损伤等。对于路桥外表缺陷，传统的检测方法是肉眼检查。还有钻孔也是常

2、用的传统检测方式，但是这种传统方式不仅使检测精度受到钻孔位置影响，对桥梁结构有一定损坏，还难以全面反映公路桥梁的整体健康情况。因此，公路桥梁的无损检测技术慢慢开展起来【1】。无损检测是在不影响路桥结构或者构件的前提下，通过使用各种物理指标来判断结构或者构架是否有损坏。无损检查依赖于各种现代材料力学和应用物理学，而以电子技术和计算机作为实现工具，能够对混凝土强度、结构构件缺损进行检测。它不仅保证了路桥的完整性，还降低了时间本钱和经济本钱。无损检测技术有超声检测、红外检测、自然电位检测、冲击回波检测、X射线检测、光干预、脉冲雷达等。 二、路桥检测技术的内容 路桥检测内容直接显示路桥的整体施工质量，

3、因此，路桥检测内容广泛，涉及路桥建设的各个方面。其中主要检测内容见表1所列。 据不完全统计，每年损坏的路桥有90%以上是由裂缝引起的，此外，还有剥落、坑洼等现象。在对路桥结构病害进行检测时，其重点是围绕缺陷发生的部位、走向，缺陷分布状况，以及大小和缺陷的变化开展情况等方面进行全面的检测。由于检测部位不同，检测难易程度等，需要将目测、激光传感、信息技术、超声波技术、雷达检测技术、多谱分析技术，以及自然电位法等检测技术进行一种或几种的综合检验，以得到真实有效可靠的检测数据，对缺陷的修补处理提供科学合理的方案时作依据。 三、路桥检测技术及其应用分析 1、超声波检测 超声波检测技术的平安性比拟高，而且

4、风险较低。路桥中的超声波检测技术的应用主要有两个方面：一是利用多个方面的超声波引起的瞬间共振，造成低频应力波传到达结构内部，从断裂面处反射出来。对路桥桩、板、梁等结构的完整性或者裂缝的位置进行准确测试；二是能够检测到在金属和塑料管道中空洞的出现。包括空洞的深度与加强区的距离和单元厚度，以便进行及时修补和灌浆。超声波检测只需要一面检测就能够检测到金属和塑料管中的空洞。通过探头发射适合在混凝土中传播的频率的超声波，测出声波在被测物体中传播的时间、然后根据声速和强度之间的关系计算出强度推定值【2】。根据超公式可以得出钢管混凝土的质量。当超声波换能器布置为直接对穿法检测时，超声波在钢管混凝土中径向传播

5、的时间为t，与绕钢管壁半周长传播的时间tsp的关系为： 式中：vc为超声波在钢管混凝土中的传播速度；vsp为超声波绕钢管壁的传播速度。假设一个工程钢管混凝土的设计强度等级为C50，采用525号普通硅酸盐水泥、中砂及525mm碎石，掺级低钙灰、高浓高效泵送剂以及U型膨胀剂。钢管混凝土实测超声波波速vc约为4.5km/s，钢管的波速vsp约为5.4km/s即： 结构材料在受力后出现塑性变形、裂纹开裂等结构损伤，会以声波的形式释放能量。及时桥梁结构材料在荷载作用下也能进行检测。但是在关键截面区很多管道不能从下端反面进行检测，如果限制到从面观察，当管道中有蜂窝体、水或者适用其他材料的管道会对检测产生一

6、定的影响。 2、射线检测技术 依靠红外成像原理来检测路桥损伤也是检测技术中常用的一种方式。在路桥有缝隙或者损伤的时候，红外线和周围呈现出不同的特征，检测中借助红外热像仪把目标的红外辐射转变成可见热图像。射线检测可以将底片放置在混凝土构件后，通过对敏感底片发射x射线或者伽玛射线而生成空洞图片，从而确定空洞程度和断裂钢筋位置。利用超高频短脉冲电磁波探测混凝土钢筋和孔道的定位以及缺陷和疲劳探测等电涡流的大小。根据涡流变化判断材料表层的缺陷情况。但是这种建材技术对人体有一定的辐射影响，所以要对检测装置或者设计的检测仪器的射线源进行有效防护。 3、激光技术 激光技术主要包括：一是激光全息无损检测技术。激

7、光全息术是激光技术在无损检测领域应用最早、用得最多的方法。激光全息无损检测约占激光全息术总应用的25%。其检测的根本原理是通过对被测物体加外加载荷，利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点，通过加载前后所形成的全息图像的叠加来反映材料、结构内部是否存在缺陷。二是激光超声无损检测技术。与其他超声无损检测方法相比，激光超声检测的主要优越性如下：1能实现一定距离之外的非接触检测，不存在耦合与匹配问题。2利用超短激光脉冲可以得到超短声脉冲和高时间分辨率，可以在宽带范围内提取信息，实现宽带检测。3易于聚焦，实现快速扫描和成像。激光无损检测技术可用于高温条件下的检测.如热钢材的在线检测；适用于某些不宜接

8、近的样品，如放射性样品的检测；3激光束可入射到任何部位，可用于检测形状奇异的样品；4可用于超薄超细的样品及外表或亚外表层的检测【3】。 4、光纤传感技术 光纤传感技术能够对外界物理能量进行转换，使其成为能够直接通过仪器测量到的光信号，到达收集状态指标的目的。光纤传感检测技术的优点是适应性强、绝缘性能好、耐高温、耐腐蚀，能够在易燃易爆的环境下运行。加上体积小、重量强、精度高、实用性强，未来开展潜力巨大。将功能光导纤维植入或者粘贴在路桥上，通过光纤变形或者断裂实时判断路桥损伤情况。但是这种检测方式本钱较高、施工量大。使用自动化监测能够实现连续测量、监测预应力连续混凝土梁内部的应变特性和应力变化。

9、5、探地雷达技术 探地雷达主要是利用高频脉冲波以宽频的形式进行传输到地下，在传播的过程中，如果发生了不同的电性介质变化时，就会将雷达波的能量反射，天线对这一能量进行接收，从而进行判断。探地雷达技术能够快速精确地判断缺陷区域的大小与深度，极大地提高了工作效率，同时它也不会受到环境的影响。探地雷达具有较高的分辨率，这项技术在超浅层道路质量检测中应用广泛，可以对道路的厚度进行检测，以及挡土墙的病害检测等检测。同时可以结合其他技术，对道路的材质、裂缝与结构进行检测。 四、路桥检测技术的开展 首先是开发和应用以无线通信技术为手段的数据采集系统；开发能适用于交通荷载、风荷载及定点测试荷载的传感器最优布设技

10、术，从而能更方便、快速、准确地采集需要的数据。其次是自动损伤识别系统将测量系统、数据处理和识别系统一并组装到路桥检测系统中，形成自动识别检测和反应，从而到达控制目的。再者实时的检测系统与现代网络技术结合的研究和开展，以实现信息网络共享。此外从设计到施工和运营阶段建立可靠、完整的数据库，积累大量土木工程领域的平安检测和试验检测的知识和经验，最终建立专家系统。然后检测单位与科研机构、高新企业、高校等进行高、精、尖联合，促进检测技术快速开展。最后检测设备不断克服自身缺点，朝向智能化、系统化、轻便化方向开展，并且逐渐过渡到高精度检测上，不用中断交通，现场设备能够在线时时检测，保证路桥检测结果的准确性。 通过微波、超声波等技术对道路桥梁的疲劳裂纹与路基的密实度进行检测，要通过多种技术与设备的应用，把道路桥梁的检测纳入到设计当中去，通过不断的经验反应实现设计水平的提高，从而不断提高道路桥梁的使用寿命，确保运营的平安。除了在无损检测技术本身的开展外，检测技术还可以与现代的信息传输技术进行结合，通过高效的信息传输方式，把无损检测的数据与结论快速传到达工作人员手中，可以进行实时监测，防止突发事故的开展，及时排除故障，降低负作用。 结束语 总之路桥检测技术对于路桥质量验收有着重要的作用，所以，在具体的工作中应该不断加强路桥检测技术的应用和开展，促进路