浅述道路和桥梁工程检测技术
2016-03-23
1目前道路桥梁在使用中常出现的问题
道路桥梁在使用过程中会出现各种问题，导致道路桥梁的安全性遭到破坏。目前道路桥梁病害原因大致有以下几种：
第一是缺乏科学合理的设计方案，导致不明确的工程施工规划；第二是在道路桥梁试运行期间或者试运行以后，道路桥梁出现比较严重的病害，从而在很大程度上影响道路桥梁的承载能力；第三是道路桥梁在施工过程中，没有按照规范进行，导致施工质量较差，使工程完工时没有达到工程预先的设计要求；第四是有些桥梁在施工建设时的施工质量比较好，在试运行期间也达到了良好的状态要求，但是在运行一段时间以后桥梁的承载能力达不到要求。
2道路桥梁外观病害的分析方法
2.1根据部位逐一进行检测
道路和桥梁的结构可以分为上部和下部,和其余的附属结构。 鉴于不同的结构部位有不同的受力特征， 不同部位也会发生具有一些共性的病害， 对于出现的非常规病害， 检测人员要仔细研究其病害发生原因， 同时按照不同部位发生的病害程度进行相应的质量评估， 然后更换损坏部件以维持正常运行。
2.2根据受力特征确定检测重点
通常情况下，可以根据桥梁的类型确定检测重点， 这些重点主要集中在跨中区域的裂缝、 剪力缝、 挠度、 桥梁主梁连接部位的安全情况以及道路桥梁的外观质量等。
2.3对材料特性进行检测调查
随着新技术、 新产品的不断发展和桥梁结构日益多样化， 越来越多的材料和设计应用到桥梁的结构建设中来， 其中使用最广的仍然是钢筋和混凝土结构。 其中钢筋的强度常常是以设计施工中的相关资料为依据的， 检测人员如果发现钢筋质量出现问题或者资料不明确， 在施工前要采取一定的措施进行相关问题的材料试验。
2.4内部缺陷检测
在道路桥梁的混凝土构架中，常常出现碎裂、蜂窝、分层、环境侵蚀以及钢筋锈蚀等缺陷， 如果单单靠外观检测不能及时发现这些缺陷， 因此要借助于其他的检测技术进行相关检测。 当前常用的桥梁检测方法有雷达检测技术、声波检测法以及超声波探伤法。
2.5结构性能检测
在完成道路桥梁进行整体评价以后，要根据相关的技术规范进行相应的验算工作， 在验算过程中的相关技术参数要以实际桥梁为准。 验算完成后， 对于未达到规范要求的桥梁可以考虑重建， 对于相对可以利用的可以进行更深一步的鉴定检测。
2.6桥梁钢筋锈蚀测评
由于混凝土的密实度、 碳化深度、 含水量以及保护层厚度不足或者开裂损伤等原因而导致钢筋锈蚀的， 可以通过外观检测、敲击检查等简单易行的操作对钢筋锈蚀程度进行检测。
2.7静力试验或动力试验
在详细资料完全获取之前，所做的验算结果不具备可靠的置信度， 此时检测人员要进一步进行相关的静力试验或动力试验， 以进一步确定评价结构的受力情况。
3道路桥梁检测技术
3.1超声波检测技术
超声法检测道路桥梁缺陷的基本原理是利用超声波检测仪以及声波换能器，测量并分析超声脉冲在道路桥梁中的传播速度、波幅、主频率等参数，然后以这些参数以及相应的变化为依据，判断道路桥梁出现的缺陷。
利用超声波检测技术进行道路桥梁检测时，超声波能够穿透混凝土结构并在其中传播，具有操作简单、 使用安全的优点。 利用超声仪器进行检测时最常用的方法是穿透测试法，但是利用此方法有一个限制， 就是检测时需要两个相对的测试面， 如超声检测技术不能用于隧道混凝土结构等。与此同时，由于超声波检测是声波穿透性检测技术，是否能够有效捕捉其缺陷信号始终是影响其发展的关键问题。因此，在用超声波检测技术对道路桥梁进行检测时， 常常采用将多测点数据进行比较的方式，利用概率统计原理对检测数据进行处理，然后对缺陷状况进行评估，因此超声波检测技术的直观性较差，为了获取较高的检测精度， 需要进行多点检测。
3.2地质雷达检测技术
地质雷达技术又称探测雷达技术，是一种高精度、无损检测、直观、经济快速的高科技检测技术。该技术主要通过地质雷达向物体内部发射高频电磁波，然后接受由物体产生的相应反射来判断物体内部的情况。地质雷达技术是一项精度较高的物理探测技术，主要应用于工程地质、地基工程、文物考古、道路桥梁以及混凝土结构探伤等检测领域。
3.3声发射法检测技术
由于材料内部结构不均匀或者存在不同性质的缺陷，局部应力的集中会导致不稳定的应力分布，材料在产生裂缝、发生塑性变形以及断裂过程中，会释放出部分应力，使之以应力波的形式向四周扩散，即为声发射。道路桥梁中的混凝土结构在荷载作用下发生变形，当变形超出设计要求时，就会出现裂纹，以波的形式释放能量。运用声发射法对道路桥梁进行检测时， 将声发射器放置在需要检测的部位，通过检测不同位置收到的声波时间差，就可以明确缺陷的发生位置。运用声波发射法进行检测可以详细、准确、快速地了解桥梁内部结构的变化。 在分析研究缺陷位置以后，裂纹的种类、大小、开裂速度等都可以比较详细地分析出来。 由于此种检测方法容易受到周围噪声的影响， 会导致检测精度的下降；另一方面，此种方法是利用道路桥梁内部缺陷，因此可以进行连续的动态检测。
3.4冲击回波法检测技术
冲击回波法检测技术是检测仪器通过机械冲击器向被检测物体表面发送应力脉冲波，当压缩波在物体内传播遇到内部缺陷时，冲击波就不能穿透而发生反射，当波速固定且选择正确的冲击器时，就可以通过测试准确地测得缺陷位置，即便没有缺陷也可以测得物体的厚度。
冲击回波法检测技术常为单面反射测试技术，在检测完一点以后就可以判断出此处是否有损伤，因此该方法具有方便、快捷，测试结果比较直观的优点。此方法广泛应用于道路桥梁混凝土或者混凝土结构内部裂纹等缺陷的测定。另一方面，此种方法虽然检测简单，但属于单点测量，其检测的结果存在不全面的缺点，实际应用也比较少。
3.5红外热像检测技术
红外线热像检测技术就是运用红外线热像探测仪器检测物体各部分发出的红外线能量，然后根据物体表面温度场分布情况，直观地显示物体材料及结构上存在的不连续缺陷。红外热像检测技术是非接触性无损检测技术。
红外热像检测技术具有以下优点：
1）红外热像检测技术的探测焦距可以从20cm到无穷远，因此更加适合具有非接触性及大范围性无损检测；
2）红外热像探测仪只对红外线产生反应，因此只要道路桥梁的温度高于零度，就可以用红外热像检测技术进行检测；
3）由于红外热像检测仪可以取得很高的检测精度，其温度分辨率可以达到0.1℃；
4）检测模式更加灵活， 其摄像速度从1~30帧/s之间变化，既适合静态检测又适合动态检测。
4结语
道路桥梁检测已成为道路桥梁日常管理和维护的重要组成部分。要建立一套道路桥梁试验的检测系统，实现道路桥梁安全保障的系统化、智能化，不仅要求工作人员拥有丰富的现场实践经验，同时还要有坚实的理论基础，将理论和实践相结合，有效获取每一项检测数据，对桥梁进行准确评估，及时消除安全隐患。
