无损检测技术在道路桥梁检测中的应用研究

河南省交通科学技术研究院有限公司 / 马瑞玲

引言

在科学技术不断发展的大背景下，无损检测技术的应用意义已日渐显著，但在实际工程中也暴露出了许多具体的问题，需要引起足够重视。对于不同工程环境以及需求，无损检测技术的选择重点也会有所不同，需要结合实际情况有针对性地完善检测方案。实践表明，在新时代环境下无损检测技术有着十分突出的现实意义，可以大大改善路桥工程质量。

一、无损检测技术应用于道路桥梁检测的优势

（一）技术体系完备

在传统的路桥检测作业中，一般有着比较强的专业性，但同时也会暴露出一定的单一性。目前，我国在无损检测技术制度方面已经有比较完备的建设，检测结果与实际值之间的误差能够控制在一个相对可接受的范围内。目前，无损检测技术大多被用于结构安全性分析，结合力学理论分析即可实现可靠的检测。

在路桥检测中所涉及到的检测对象比较繁杂，其中有许多结构是由多个部分组合而成的，其各自具有不同的应力分布与受力特性，同时桥梁结构内不同部位的刚度、动力特性一般也不同，因此在检测时就需要充分考虑各个方面影响因素。

为了解决这一问题，研究人员基于此，展开了深入研究并提出了许多方案，其中层次分析法、神经网络分析法等都是比较常见的方法，但值得注意的是在借助这些方法开展检测时很容易造成桥梁结构的损伤，使得路桥性能发生劣化。面对这一问题，无损检测具有十分突出的优势，因此在目前的工程中受到了广泛的应用。在使用无损检测技术开展检测作业时，有着比较好的效率与精度，同时也可以实现实时校核。

同时，无损检测技术整体可分割，对于部分不适宜使用无损检测的内容可以采取其他类型技术来完成。总体来看，相较于传统检测技术，无损检测的联合性比较好，且使用灵活，不仅能够规避不必要的时间浪费，同时还具有多重保障，是一项便捷的检测技术。

（二）不会产生破坏

研究表明，检测技术的应用对于工程建设而言有着突出的意义，可以显著提升路桥工程的建设水平。不同于其他检测技术，无损检测最大的特点在于其操作不会对原有结构产生损坏，在实际的路桥工程经检测与维护中，具备比较好的精准度与广泛的适用性，能够为后续维护、拓展等工作开展提供帮助。在具体的工程中，无损检测技术有着简便的优点，可以节约大量的人力及物力消耗，仅对工程的薄弱部位以及重点部位展开检测即可获得整体的数据信息。

此外，无损检测对路桥结构的影响比较小，也能够很好地保护路桥，并将其对检测结果的影响控制在可接受的范围内。

（三）拓展空间比较大

在民生经济、科学技术都发生着快速变革的背景下，我国路桥建设的发展方向也越来越多元化，这也就导致路桥工程检测将会面临越来越复杂的挑战，若沿用传统检测技术，则很容易导致其发展受制约，因此检测技术就表现出了比较广阔的发展需求。在这样的背景下，无损检测自身所具有的独特拓展优势就显得越来越重要。

由日常的检测工作可以看出，无损检测技术的体系相对比较完备，特别是各种技术的灵活组合能够为检测工作的开展提供有力的支持，可以规避传统检测中存在的局限性，改善检测效果，优化检测工作的效益。而且无损检测技术能够与其它多种检测技术相联合使用，拓展范围比广阔，在新媒体时代下的工程中优势更加突出。

二、常见的无损检测技术及其应用

（一）超声波检测

无损检测在发挥其作用时，一般需要借助于多种技术来实现，不同的技术又有着不同的优势与适用范围。

超声波检测是其中比较常见的一类技术，主要是借助瞬间应力波来探查结构中存在的空隙，并以此达到检测的目的。具体来看，超声波检测设备能够通过捕捉机械瞬间碰撞形成的低频应力波，通过对声波的分析即可得到结构的内部情况。这主要是由于应力波在均匀介质中传播时不会出现传播速度的改变，而当应力波穿过断面或不均匀位置时就会形成反射波。因此，在无损检测技术支持下，设备就可以实现应力波的精准捕捉与智能分析，基于反射波的组成就能大致确定空隙的位置与尺寸，并可指导进一步研究与检测的开展。

就目前我国大多数路桥工程而言，超声波技术都能够有很好的应用效果，但也应注意在具体的工程中检测人员应当密切联系路桥工程实际情况与检测要求制定完善的监测方案，以此来降低误差。

（二）光纤传感检测

伴随着我国路桥工程建设需求的不断扩张，工程规模与类型都发生着比较大的变革，若在检测工作中仅采用单一的超声波技术往往很难满足预期要求，甚至还会带来比较复杂的工程问题。当前，光纤传感检测技术逐渐受到了检测人员的关注，就其技术层面而言光纤在不同的物理量下可以表现出不同的效果，这一性质也正是光纤传感检测的优势所在，譬如借助检测仪器完成光信号的采集与转换，可以直接获取路桥工程的基本情况。但在实际工程中光纤检测仍存在一些技术难题未攻克，在后续的研究中应当不断加深对此的研究，扩大光线检测技术的适用范围。

三、道路桥梁工程无损检测的主要方法

（一）机敏混凝土检测法

混凝土材料是路桥工程的重要组成内容，因此无损检测不可避免地会涉及到混凝土，在开展无损检测的过程中就需要对工程所用的混凝土进行检测分析。机敏混凝土检测法就是一类基于无损检测技术发展而成的检测方法，其自身也有着比较好的无损特性，能够显著改善路桥工程检测水平并控制检测偏差。

机敏混凝土检测法主要是在混凝土材料中掺加一定的纳米粒子或者短切碳纤维，以此来达到改变混凝土结构的目的，并最终提升混凝土的力学性质以及压敏性。压敏性指标主要受到混凝土电阻值的影响，且可通过预测模型大致判断结构的应变与应力水平，其中检测混凝土所用的变力传感器就是根据压敏原理来工作的。

实践表明，机敏混凝土在强度与变力方面有着比较突出的表现，变力传感器也正是以这两个特点为对象展开分析的，通过这一设备就可以获取混凝土的实时受力状态，并以此推断材料的性质，为工程后续建设提供指导。

（二）电化学检测方法

我国路桥工程建设逐渐步入了新的阶段，需要为社会提供更加便捷的服务。由此也产生了比较多的大体量路桥工程项目，这对于工程检测技术的要求也越来越高。电化学方法的主要原理就是利用混凝土构件内的钢筋锈蚀的化学过程来分析、判断钢筋的锈蚀程度，并以此来评价路桥工程整体的状态。目前在我国路桥工程中最为常见的电化学家检测方法就是半电池点位法，在这一技术的应用过程中还可以将混凝土碳化深度检测结果作为辅助参考依据，得出综合评价。譬如我国甘肃省在路桥工程检测中很早就引入并推广了无损检测技术，并根据工程实际情况广泛联合了电化学检测等方法。

从2014年开始，甘肃省基于《公路桥梁技术状况评定标准》等行业规范要求逐步推进了对现有路桥工程的检测工作，检测范围覆盖了省内1000多余座大型及中型桥梁和74条隧道，技术人员在检测中充分发挥了电化学检测法的优势，特别是在桥墩支座以及连接部位的钢筋检测中，电化学检测法表现出了很好的效率与准度，为提升路桥工程的安全性提供了很好的数据支持。

四、结语

作为一项综合性比较突出的检测技术，无损检测方法的类型也比较多，涉及到许多行业的专业知识，因此对于检测人员的专业素养要求也比较严苛。为了保障路桥工程领域的持续发展，就需要建设企业能够充分重视员工的专业培训，使其能够掌握检测技术的要点并明确与之相应的检测理念，推动无损检测在路桥工程检测中的更多更好地运用。

但值得注意的是，路桥工程目前处于快速变革的阶段，对于检测技术的要求也更加复杂，因此检测技术也需要与时俱进，基于行业实际需求与发展趋势做出及时的调整。