公路橋梁質量檢測中新型試驗檢測技術的應用分析

李國棟

（蘇交科集團檢測認證有限公司，江蘇南京 210000）

0 引言

公路橋梁是一種重要的交通基礎設施，其安全可靠程度直接關系到整個城市的通行能力和行車安全。為了保證公路橋梁的正常使用，必須對其進行周期性的檢測與評估?，F有的各種檢測手段存在一定的缺陷，很難對公路橋梁的真實情況進行全面、精確的檢測。近幾年，各種新的檢測手段層出不窮，有效提高了公路橋梁的性能檢測水平。新型的無損試驗檢測技術可以實現對公路橋梁結構健康狀態的實時監控與評價，為公路橋梁的健康狀態提供可靠的數據支撐與依據。但是，要使這門技術更好地發揮其功能，還有待深入研究與探討。因此，本文將重點探究新型試驗檢測技術及提升檢測技術的應用措施。

1 公路橋梁建設主要檢測方向

1.1 內陷程度的檢測

公路橋梁內陷程度是一種常見的質量問題，也是其主要檢測內容之一，要想確保公路橋梁的施工質量，就必須對其進行早期檢測。目前，國內主要采用的是鋼筋混凝土結構，盡管這樣的構造方式可以保證工程的質量與穩定性，但是它本身也存在一些固有的缺點。如：結構孔洞、材料脫落、蜂窩、內部裂縫、焊縫、鋼材內部缺陷、夾渣等。倘若公路橋梁出現內陷，一般只有一小部分可通過目視檢測，其他均需通過特定檢測手段來檢測。在這樣的條件下，采用的檢測手段會給公路橋梁帶來不同程度的損傷，從而影響到公路橋梁的正常運營[1]。

因此，需要采用激光、雷達和聲波等新的檢測技術，這些檢測方法可以精確地檢測出橋梁內部的損傷，而不會對橋梁結構造成損壞。例如，采用聲波檢測技術，可以檢測出公路橋梁中的鋼筋混凝土結構中有無空洞、裂縫、夾雜等缺陷。

1.2 外觀檢測

公路橋梁工程的主體結構包含：上、下和附屬結構，公路橋梁工程的主體結構、受力位置各不相同，但在不利條件下，兩者會有一定重疊。比如一些比較常見的病害，可以用常規的方法來解決。但是，當公路橋梁工程出現一些非常嚴重或罕見的病害時，就需要相關人員對問題的原因進行深入探討，并據此采取有效的解決辦法。如對拱形橋梁進行外觀檢測，可以從橋墩位移、拱環開裂、拱頂開裂等幾個角度進行檢測。對橋梁結構進行外觀檢測，要從護欄部件的定位、膨脹段的設置、面板壓實的部位等幾個方面進行檢測。

為了更深入地檢測公路橋梁，采用外觀檢測方法可以發現應力集中、開裂和大撓度的部位。此外，由于橋梁上、下兩個部位的受力情況不同，因此，可根據外觀檢測對上部、下部及設備的質量進行判斷，從而掌握因結構不同而產生的質量問題。此外，也可借由公路橋梁的輪廓檢測，找出應重點檢測部位。比如：公路橋梁端部剪力縫、橋墩位移程度、連接位置穩定性、拱橋拱頂開裂等，在此基礎上，提出相應的對策[2]。

1.3 材料方面的檢測

1.3.1 水泥檢測

（1）要對水泥原料的出廠資料、規格及標號等進行驗收，并嚴格控制復驗過程，并對其各項指標如穩定性、強度、細度、凝結時間等做綜合檢測。

（2）如水泥出廠時間超過90d（快硬水泥在30d以上），應立即與質檢中心聯系，再次進行品質檢測，對用水泥制成的半成品，要著重檢測其中有沒有含氯化物。

（3）在送水泥進場時，應對水泥用量進行嚴格控制，并確保其型號和標號與出廠資料相符。

1.3.2 鋼筋檢測

（1）首先對鋼筋取樣，并切斷鋼筋，用打點記號的方式標出原來的間距。

（2）用試驗機對試樣進行拉伸試驗，從試驗力零點起，拉伸試樣直至斷開。

（3）記錄整個試驗過程中產生的所有數據，根據這些數據計算出抗拉強度和斷裂拉伸率。

（4）關于鋼筋彎曲試驗，采用多邊形截面鋼筋試件進行試驗，以進一步測定其彎曲性能。

1.3.3 膠結材料檢測

在橋梁施工過程中，主要采用石灰和瀝青混合料等膠結材料。瀝青材料的檢測主要是黏度、防水性兩個方面，對瀝青混合料的針入度、延度、軟化點等指標進行檢測。另外，馬歇爾試驗還需要對瀝青混合料的飽和度、穩定性等性能進行進一步的檢測，以保證公路橋梁施工中所用的膠凝材料的質量。

1.4 結構檢測

在公路橋梁結構中，應用新型試驗檢測技術進行檢測，能夠快速反映出結構的情況。例如，激光掃描能夠實時采集公路橋梁各個部分的形態信息，并將掃描的信息與設計模型做比較，從而更好地反映實際環境下的結構動力響應。通過激光掃描，可以更精確地預測到公路橋梁可能發生的故障，并盡早制訂維修方案。同時，聲波檢測技術能夠深入材料內部，探測出可能存在的孔洞、裂紋等內部缺陷，實現對結構整體性能的綜合評價。通過對試驗結果的進一步研究，可以更加精確地判斷出結構是否處于正常狀態，為保障公路橋梁安全使用打下堅實的理論和技術基礎[3]。

2 新型試驗檢測技術在公路橋梁檢測中的應用

2.1 聲發檢測技術

在對公路橋梁工程進行質量檢測時，檢測人員應針對所采用的建材種類、性質等方面的差異，重點關注材料因素對公路橋梁工程質量的影響。公路橋梁在受力集中的情況下，因自身材質差異，易導致公路橋梁結構應力彌散，產生結構性裂縫，并在應力擴展過程中逐漸擴大。針對這一問題，基于聲發檢測技術，通過將聲源置于被測點，實現對公路橋梁結構裂紋波的接收。利用聲波波形判別裂縫類型和規模，能夠揭示裂縫成因和發展趨勢，從而為工程中裂縫的治理提供理論基礎。

試驗證明，聲發檢測技術能達到較好的檢測效果。但是，該項技術也存在著易受外部環境影響的缺陷。例如，在噪聲比較高的情況下，檢測者在對結構縫隙（如公路、橋梁等）進行判斷時，由于噪聲引起的聲波干擾，從而降低了檢測的準確性。

2.2 激光檢測技術

激光檢測技術是公路橋梁檢測中常用的一種檢測方法。利用激光掃描技術，根據電流與激光強度之間的關系，判斷公路橋梁的結構狀態。激光檢測技術主要有兩種：一是光源激光；二是普通激光。當視野投影合適時，在激光照射到被測對象的表面時，如果被測對象的結構面發生改變，那么掃描出來的圖像就會改變。

具體來說，激光的作用范圍更大，當被測公路橋梁結構有裂紋時，激光將產生繞射效應，檢測者可利用該特性調節裂紋探測柔性，并通過構建光照與陰影之間的關聯，對裂紋的嚴重性進行分析。

2.3 光纖傳感檢測技術

光纖傳感檢測技術具有良好的抗干擾和抗腐蝕性能，可以實現遠距離傳輸而不影響信號的傳輸。同時，能夠適用于多種檢測工況（高溫、低溫等）的新方法，以提高公路橋梁工程檢測參數的精度。然而，受限于工作環境，公路橋梁建設中，部分數據難以直接獲取，亟須將其轉換為物理測量。在公路橋梁建設過程中，應進行預先布設和安裝光纖傳感裝置。

在公路橋梁工程的檢測過程中，需要利用光纖感測設備對數據進行實時、準確的數據收集，因此，可以有效實現數據的實時、精確傳遞，并為以后的公路橋梁項目的檢測提供便利。

2.4 磁粉檢測技術

磁粉檢測技術是一種以磁粉為顯示介質，對缺陷進行檢測和觀察的技術，現已廣泛應用于公路橋梁工程的檢測中。該方法是將磁性粉末涂于工件表面，待工件被磁性材料完全磁化后，即可進行檢測。當檢測到有缺陷時，將產生一種漏磁場，當該區域變得更大時，會產生更多的磁性顆粒，同時也能探測到磁痕。這樣，就能快速判斷出缺陷的確切位置。采用磁粉檢測技術檢測公路橋梁構件表層及表層質量缺陷，具有快速、準確等優點[4]。

2.5 回彈彎沉檢測技術

回彈彎沉檢測技術的基本原理是：通過檢測各垂直形變量的壓力值及在地面及空隙處的彈跳彈垂度。公路橋梁在一定壓力下發生彈性彎曲和沉陷會造成一定程度的沉降，當荷載恢復至初始彈性狀態時，將產生一定程度的沉積?；貜棌澇翙z測技術主要能夠準確檢測出公路橋梁的形變情況。通過對車輛輪胎空隙部位對地面及路面可能發生形變的檢測，能夠精準地判斷出形變部位。彎沉檢測既能使工程師及時地追蹤結構的變形，又能正確地判定公路橋梁的承載力。通過長期監測，可以精確追蹤公路橋梁的變形發展，并預估其沉降、傾斜等狀況，進而提出有針對性的維護保養計劃，保證公路橋梁的穩定性和安全性。

在實際工程中，必須在不同位置布設高精度的傳感器，實時監控公路橋梁的豎向、橫向變形，獲得相應的變形曲線。由此，可以更加精確地反映各種荷載、環境條件對公路橋梁結構的影響，進而更加精確地預測和分析其變形發展趨勢。此外，回彈彎沉檢測技術也可以對公路橋梁結構的設計和建造起到一定的輔助作用。通過對公路橋梁進行實時監測，為設計人員在施工過程中的應變和穩定問題提供參考，對施工方案進行適時的調整，保證公路橋梁施工的正常開展，并能及時解決存在的安全隱患，逐步提高工程施工的質量[5]。

3 在公路橋梁檢測中應用試驗檢測技術的有效措施

3.1 提高試驗檢測技術人員的專業能力

首先，對檢測技術人員實施崗位責任制。崗位責任制是試驗室的一項重要制度，要將組織機構框圖中所列的各個部門的工作職責、職權等進行詳細規定。各個部門的責任都要按照《質檢機構計量認證的審核內容和評價辦法》中的管理功能和技術功能進行全面涵蓋，使一切都在可控范圍內。

其次，在招聘檢測人員環節，要以扎實的專業基礎知識、責任心和實踐經歷為重點，全面提升檢測隊伍的綜合素質。

3.2 嚴格按照檢測程序進行工作檢測

從目前國內公路橋梁工程質量檢測的情況出發，需要著重做好公路橋梁工程質量檢測工作。在此項工作中，檢測單位及檢測人員應注意：

一是檢測機構要根據有關規范，建立檢測流程，并嚴格遵循相關要求檢測。一般而言，施工工程的竣工驗收工作，主要從收到檢測樣品開始，并出示相關的竣工驗收報告。在檢測過程中，對符合要求的樣本，應嚴格遵循檢測規程，確保檢測結果的真實、準確。

二是按照現行國家現行標準開展試驗，對原材料抽樣環節進行嚴格的控制，保證抽樣的合理性，多點抽樣檢測管理，確保施工質量檢測的精確性和嚴格性。

3.3 強化現場監督管理

在公路橋梁項目的施工過程中，檢測機構起著質量監督的角色，由檢測機構組織的專家與項目監理機構進行相應的檢測，保證對整個施工過程進行有效的監控與管理。公路橋梁工程監理單位要對參加檢測工作的人員的技術操作狀況進行檢測，防止發生違反規定的操作。此外，實行對各個小項目工程安全質量驗收。在公路橋梁工程竣工后，由政府及有關部門組織對項目的總體安全質量進行驗收，對存在的問題和不足要及時處理。同時，定期對驗收成果進行匯總，并進行總結。只有充分發揮其安全質量監督效能，才能使我國公路橋梁施工質量得到有效提高。

3.4 為后期建設維護提供基礎性數據

多種檢測手段的應用，為后續的評價和維護提供可靠的資料?；A數據的采集是進行指數分析的一個關鍵環節，在檢測工作中，采用多種不同的檢測手段，從某種意義上確保了數據的準確性和完整性。另外，因為這種新的試驗檢測技術以無損檢測為主，對公路橋梁各種參數的損失降到最低，在以后做好工程維護工作的前提下，該指標的數據將會保持較長的時間。此外，對公路橋梁進行周期性檢測，得到的數據結果還能為公路橋梁的養護等工作提供參考[6]。

4 結語

綜上所述，新型試驗檢測技術為公路橋梁的養護工作奠定了堅實的基礎。本文介紹了聲發檢測技術、光纖傳感檢測技術等多種新型試驗檢測技術，可以更全面、準確地掌握公路橋梁的運行情況，并能夠對出現的問題進行及時檢測，從而改善施工質量，確保公路橋梁的安全。隨著科學技術的進步，新型試驗檢測技術將會被更多地應用于公路橋梁工程中。