公路桥梁无损检测技术探讨

赵盈江

(云南公路工程试验检测中心)

1 桥梁无损检测技术的意义

桥梁技术的高速发展导致桥梁结构损伤评定方法的多样化，越来越依赖仪器检测。无损检测技术主要在结构安全宏观力学性能以及宏观的缺陷测试中使用。在桥梁工程应用中，主要和桥梁自身材料以及结构特征判定上使用，选取可以直接反映桥梁性能的物理量，确定彼此之间存在的函数关系。无损检测技术的使用范围较广，从整体上对其进行分类可以分为整体结构识别与局部结构识别。因为桥梁是多材料搭配构成的个体，不同结构组合构成的综合性系统的应力状态与易损程度也存在一定的差异，所以桥梁检测范围也比较广泛，多项目检测提升了桥梁检测工作的难度。想要彻底的了解桥梁损伤情况，作为检测人员首先应当研究会对结构产生不可逆损伤的因素，因为桥梁随着使用年限的不断增加，出现问题的必然的，但是可以通过事先检测的方式将严重的问题扼杀在萌芽中，从这一角度分析，将桥梁损伤整理分类为材料损伤以及结构损伤是最符合实际工程情况的。钢筋与混凝土是桥梁的主要组成部分，桥梁使用环境与实际受力情况会直接影响到桥梁损伤的形成与发展状况，反映到材料本体就会体现在疲劳损伤以及钢筋的锈蚀上。

2 桥梁无损检测方式

2.1 混凝土强度检测

半破损法检测混凝土强度是公路桥梁检测中比较常见的一种检测方式，在不影响构件整体承载能力的基础上，直接在桥梁构件上进行局部性的破坏试验，有时也会根据实际情况通过钻取芯样的方式来进行试验。常见的钻芯法、射击法等都属于该范畴。钻芯法主要使用钻机来完成，从结构混凝土当中通过钻取芯样进行试压的方式来检测混凝土的强度，也可以通过该方式来检测混凝土的内部质量。钻芯法检测比较直观，结果精准，但是该检测方法会损坏桥梁本体，对构件造成的负面影响比较大，检测成本高，所以通常会柔性的将钻芯法与其余检测方法相互结合，取长补短，减少对桥梁造成的负面影响。射击法也被称之为探针法或者是贯入阻力法，使用温泽探针将硬质的合金钉打入混凝土当中，检测钉体外露的长度，将其作为混凝土贯入的阻力度量，通过外露长度来计算混凝土自身强度。外露长度越多，则代表混凝土的强度越高，该方法适合在混凝土早期发展情况下使用，也可以在相同结构但是不同位置的混凝土中应用，对混凝土的强度进行比较，但该方法测试结果受混凝土骨料影响比较明显。

非破损法在混凝土强度检测中的使用频率较高，可以在不给混凝土造成任何负面影响的前提下来检测混凝土的强度及其余方面的性能，对物理量进行检测，通过相关关系来推断混凝土强度。一般情况下，可以通过回弹法、超声脉冲法、射线吸收与散射法、成熟度法等来进行检测。其中回弹法代指使用回弹仪对混凝土的抗压强度进行检测，是表面硬度法的另类体现。其主要工作原理是回弹仪所携带的运动锤通过运动的方式产生撞击，这一撞击会直接作用于混凝土的表面，击中冲击杆以后，对重锤反弹距离进行测量，将回弹数值作为主要指标来判定混凝土强度，该方法操作比较简捷。在使用超声波法对混凝土的强度进行检测时，主要依靠超声波的传播速度以及混凝土的弹性性质二者之间的关系，检测过程中，超声声速可以通过混凝土自身弹性模量及其力学强度内在关系和混凝土的抗压强度之间构建起相应的关系，通过该关系测定混凝土强度。

综合法检测混凝土强度将是以后检测方法研究的主要方向，其本质就是将两种或者是两种以上无损检测方法结合在一起，通过结合的模式来获得物理参量，构建混凝土强度和物理参量之间的关系，便于从不同的角度对混凝土强度进行综合性评价。因此该方法的准确性和可靠性要比单一物理量的无损检测方法更高，目前应用最广泛的有超声—回弹法。

2.2 混凝土缺陷无损检测

超声法是目前使用频率最高的混凝土缺陷无损检测方式，主要利用超声的声时、波幅、频率及波形等多元素参数来检测混凝土的深浅裂缝，也可以对混凝土存在的不密实区与空洞位置进行检查，判定表面损伤和混凝土内部的匀质性缺陷。该检测方式经过多年来的时间应用，已经趋于成熟，在公路桥梁无损检测技术中占据一席之地。目前已编制了CECS 21∶2000 超声法检测混凝土缺陷技术规程，该规程已经被明确提出且颁布。另外混凝土的保护层厚度无损检测也是桥梁检测中的关键环节，因为在自然环境中混凝土保护层厚度不足会导致钢筋混凝土构件中钢筋的锈蚀，从而直接影响钢筋混凝土构件的使用寿命，所以在无损检测时，通常会采取电磁感应的方式进行检测。

3 动力试桩

从当前我国的实际情况来看，动力试桩可以分为小应变法以及大应变法。其中小应变法主要在对桩身内部是否存在缺陷进行检测时使用。使用PIT 桩身测试仪对其进行检查可以准确的反映出灌注桩混凝土离析、缩颈、夹泥和孔洞的实际情况，方便相关工作人员对其进行评价，但是从实际使用情况来看，检测出的数值和桥梁实际承载力存在较大的误差。大应变法通常用于单桩承载力测试中，该方法的本质是土动力学与波动理论相结合的一种桩基检测技术。适合对中小型桩进行检测，将动静对比的试验数据作为基本检测依据，误差通常在20%以内。

4 结束语

近年来我国经济发展速度较快，经济发展离不开公路桥梁等运输媒介，所以保证桥梁的正常运行是十分重要的。公路桥梁相关工程在进行日常养护与日常维修时，必须要使用无损检测技术，定期对桥梁进行检测，及时发现桥梁存在的问题，进而制定相应的解决措施对桥梁进行修复，延长桥梁使用寿命。从动力试桩、混凝土缺陷无损检测、混凝土强度检测等方面入手，结合当前我国的实际情况，对公路桥梁无损检测技术进行阐述，提出检测过程中的关键之处及关键技术，旨在提升检测质量，保证桥梁的日常运行，促进经济发展。

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