公路桥梁检测技术应用探讨

嵇贤君

【摘要】我国目前的路桥检测亟待重视，怎样才能以科学严谨的方法进行桥梁的检测，是当前的一个重点课题。本文通过雷达检测及红外热象、光纤传感器检测、无线电检测、自感应检测的原理和应用阐述，总结了公路桥梁检测技术的应用。

【关键词】公路桥梁 检测新技术 红外热象 光纤传感器

一、引言

当前，我国逐年加大投入，支持各地基础设施的建设。截止到2015年底，我国的路桥数量已经超过了六十万座，总里程达到了三千万千米，已经稳居世界第一位。而这些桥梁的类型也十分多样化，不但包括梁式桥，也包括斜拉桥和拱式桥等，创造了很多世界记录。但应该正视的是，对于这些桥梁的日常维护工作也十分重要，来自2014年的一项调查数据表明，我国目前的公路危桥已经接近5万座。这就为路桥的维护和检测敲响了警钟，只有对桥梁进行定期的检测，结合桥梁的实际情况进行养护，才能延长其使用寿命。

二、桥梁检测概述

对于路桥的检测，主要是对其结构性能进行量化评估，包括桥梁发生缺陷的具体部位和严重程度，以及桥梁上的损伤是否有进一步发展的可能，在此基础上分析导致缺陷以及损伤的具体因素，评估这些问题对桥梁结构与性能的不利影响，进行及时的维护和维修。由此可知桥梁的检测是对其进行养护维修的主要依据，也是确定具体维护方案的标准，可以说桥梁检测在其养护维修中占据着十分重要的位置。

当前，我国境内的很多桥梁已经进入了病害爆发期，而当前我国的桥梁检测存在着一些不足之处，例如检测工作量过大，检测仪器功能不全，检测过程成本过高等，这就要求桥梁检测行业应该尽早引入更加先进的技术，以智能化和自动化方式进行桥梁数据的获取和质量的评估。路桥的检测在一些发达国家已经出现了不少成熟的技术，以美国为例，目前主要应用的是NDE技术，对于路桥的面板，已经引入了先进的地面渗透雷达和热成像技术。在桥梁质量性能的测试中，通常使用的是基于无线电发送的全桥检测方法，能够以十分精确的差分式GPS实现对于桥梁变形的测量，对于桥梁的超载则使用钢传感器；还可以实现对于桥梁疲劳裂纹的探测。而与以上国外常见的技术相比，我国国内的桥梁检测则还有很多不足之处，只有积极地分析和引入一些先进的技术，才能适应目前桥梁检测的工作。

三、对几种路桥检测新技术的介绍

（一）雷達检测及红外热象

目前，以雷达和红外热象仪等仪器设备进行检测，其效率非常高，能够在一天对于某个区域内的几十座路桥进行检测。所谓“红外热象仪”，指的是借助具备红外功能的摄像机拍摄被检测的桥面，产生被测目标的温度图。所获取的温度图象能体现出当阳光照射的时候，桥面的开裂处便形成一个图像热点。产生这些热点的原理，是由于开裂处的温度比正常部位稍高，形成一个空腔结构，因此附近的混凝土温度便会明显升高。而所谓的“雷达”，指的是在路桥检测的时候，由仪器不断发出一定强度的电磁脉冲，再将所产生的脉冲发射至被测路桥的桥体，该传感器以某一指定速度穿过结构表面，在其各种界面上产生反射而接收到回波。这些回波的波形的幅度等参数能够与被测桥梁的病害等因素高度相关。而雷达监测与红外热像的相互结合，便能够彼此取长补短，以更高的准确率对桥梁的病害情况进行发现和判定，从而准确地获取桥梁的将实际情况。

（二）光纤传感器检测

随着电子学的发展，目前的光纤传感器已经在不少领域得到了十分广泛的应用。对于桥梁检测来说，使用光纤传感器，其工作原理是在光纤由于桥梁的形变和振动而导致拉伸和压缩的情况下，其受力点处的布里渊散射就会发生比较明显的变化。从频率角度而言，光纤的频移量与其应变量在数值上是成正比的。因此，只要以精密的仪器来测量光纤所发生的布里渊频移，便能够推断出被测桥梁是否发生变形以及变形的严重程度。此外，光纤还有一个参数便是“光损”，该参数能够反映出光纤轴向的变形，并且可以达到很高的精度。对光信号反射的时间进行测试，就能够定位桥梁发生变形的具体位置，并且误差极小。结合光纤的以上特性，就可以对路桥进行精确的检测。而且光纤传感器还能够在十分狭窄的空间进行测量，所以推荐光纤传感器在桥梁的施工时预先进行设置，在其两端预留信号接收设备，进行长期的检测。

（三）无线电检测

这是一种对于路桥的疲劳状况和损伤状况进行检测的手段，其基本的原理为，由于桥梁受到不断进行的周期性荷载，很容易造成其结构上发生裂缝，而所产生的裂缝往往是以缓慢的方式逐渐增加。在这些裂缝扩大的过程中，会伴之以能量的产生，而发出应力波。而无线电检测手段能够十分方便地对所产生的应力波进行定位。这些技术目前也已经得到了较为广泛的应用。无线电技术在国际上已经较为成熟，当前也已经引入到我国，并实现了广泛的应用。通过采用无线电检测方法，能够得到被测桥梁的内部裂纹具体分布，还可以推测这些病害可能的发展，从而更加客观地判断桥梁的状况，评估其寿命。与无线电检测相类似的检测方法是声发射检测，这种技术的基本原理是，在所产生的声波沿着被测物的内部进行传播的时候，如果能够测到其纵波速度，则结合纵波的传感单元的时差数据，就能够评估被测物的内部缺陷具体位置点。

（四）自感应检测

自感应检测是感应检测的一种，至今已经应用于多个领域，也可以在桥梁检测中获取各类物理量，自感应检测往往会用到各类感应器件，包括桥梁钢筋断裂应力波测试的加速器件。桥梁混凝土氯离子的传感单元等。也包括探测桥梁微小相对位移的传感器。这些传感器目前已经有成熟的产品，因此成本较低，性能令人满意，十分适合于对公路桥梁的检测。

四、结束语

数据统计表明，上个世纪九十年代之前的桥梁占比达到40%以上。结合国际行业协会的推荐，这些桥梁均已经进入到了病害暴露期。所以可以说，我国目前的路桥检测亟待重视，怎样才能以科学严谨的方法进行桥梁的检测，提高我国交通运输业的安全性，保障人民生命财产安全，有效保证桥梁施工的质量，促进我国交通建设事业的显著提高，是当前的一个重点课题。

参考文献：

[1]强弢.公路桥梁无损检测技术的应用分析[J].江西建材，2016，（11）.

[2]戴凌云.高速公路桥梁检测方法和评定措施[J].交通世界，2016，（Z1）.