浅谈公路桥梁施工检测技术

王艳芳

摘要：近年来，随着我国经济的迅猛发展，推动了交通运输业的发展，公路桥梁工程随之不断增多。同时伴随着我国公路桥梁事业的不断发展，一些桥梁逐渐进入到养护维修阶段。因此，就需要公路桥梁施工检测技术。而公路桥梁检测是一项复杂而巨大的工程，为了保证公路桥梁的质量，不仅需要专业人员的细致工作，还要有先进的检测技术为支撑。本文就我国公路桥梁施工检测存在的问题进行分析，同时也对公路桥梁施工检测技术做了阐述。

关键词：公路桥梁 检测技术问题

中图分类号：X734 文献标识码： A

引言

为了进一步满足公路运输载重量迅猛发展的需要，保证公路桥梁可以安全地为公路运输服务，我们必须对桥梁工程的各个环节的质量问题进行相应的检测与鉴定，而相关的公路桥梁检测技术也是值得我们讨论研究的。桥梁施工检测的内容多数较为复杂，涉及面较广，按方法可分为动载、静载和无损；按时间可分为短期和长期；按性质可分为施工监控、成桥验收和运营期施工检测。桥梁施工检测除了有外观、线形等一般内容外，还有裂缝、钢筋锈蚀、碳化、钢筋保护层厚度、电阻率、氯离子含量和自振频率等多项内容，与其相关的方法和技术手段也多种多样，各有特点。但总结起来，在建桥梁进行施工检测的主要内容即是桥梁检查和荷载试验评定。

一、公路桥梁施工检测概述

近年来，随着我国交通建设事业的不断发展和车量数量的不断增加，加之车速的不断提高，现代的人们出行通常具有希望快速和舒适的交通环境，因此公路桥梁的施工建设质量具有极为重要的作用。从本质上来讲，公路桥梁是自然界中的一种人工构造结构，一方面承担着公路交通运行之基本功能，更重要的是另一方面会受到各种内、外因素的影响，其主要包括运行车辆的超载、公路桥梁应用以及维护措施的相对滞后等，同时还包括施工结构材料的具体性能优劣及各种环境因素的影响，比如水、碱骨料、氯离子、酸碱以及钢筋锈蚀和冻融等环境的侵蚀。此外，还有撞击、火灾、地震、雷电以及洪水与泥石流等，加之建筑结构的设计与施工不符合要求，严重影响了公路桥梁工程的实用性、安全性以及耐久性，因此，应当加强思想重视和公路桥梁施工技术检测的贯彻落实力度，以保证公路桥梁的正常运行。

二、公路桥梁施工检测技术

1、无线电施工检测技术

目前无线电施工检测技术主要应用于施工检测钢桥（钢梁）的疲劳损伤情况和矿山地压施工检测等。应用于施工检测钢桥（钢梁）的疲劳损伤情况设备其原理是反复的周期性的疲劳荷载可以导致钢桥结构（构件）出现裂缝。而这些裂缝以很细微的程度在扩大，裂缝的扩大在（结构）构件表面（层）会伴随着能量的释放，从而产生出应力波。无线电网络技术可以定量的确定应力波及其准确位置。而基于矿山地压施工检测的应用技术也称为声发射施工检测技术。其原理是当声波在材料内部传播纵波的速度和方向为已知时，根据纵波接触各个传感器的时差可判断材料内部的缺陷位置。通过该技术，可获得各类材料内部裂纹分布及发展情况，进而研究桥梁技术状况，判明其使用寿命。

2、雷达、红外热像仪的检测技术

红外热像仪和雷达、激光光学、超声波和其他一些新技术手段可以在一天内准确的测量几千公里的路面或是几十座桥面。红外热像仪采用红外摄像机对桥面进行拍摄，进而获取桥面的温度图。这种温度图显示了桥梁在阳光照射下混凝土的开裂部位对应桥面的“热点”。由于混凝土中的空腔比较薄并且充满了空气就像绝热体一样，使空腔上混凝土的温度上升得比较快从而形成了这种温度较高的“热点”。使用雷达检测路面和桥面的实际情况是通过电磁脉冲造成的电磁波被混凝土中的各种异质界面反射以后产生的回波确定的。雷达回波所产生交替变化的波形能够真实准确地反映混凝土出现的裂缝及其他病害的情况，但需要专业人员来对回波进行解读。实际工作中，将雷达检测混凝土冻融崩裂情况和含水量情况与红外热像仪在比较干燥的情况下检测混凝土的裂缝这两种方法相结合可以有效地实现对公路及桥梁大部分病害的检测。

3、基于光纤传感器的检测技术

在工程检测中，目标体的尺度多为分米级和厘米级，对声波和雷达波很难满足反射条件，从理论上讲应该使用散射理论。目前，光纤传感器往往被更多地应用于压力、温度、振动、电场、位移、电流、磁场、电压、水声、流量、辐射以及液位等物理量的检测，其可检测对象超过一百种。目前，作用于公路桥梁检测传感器的作用原理是光纤在受到拉压的条件下，发生变化处的布里渊散射光会出现相应变化。一般来讲，布里渊频移和光纤轴的相应变量是成正比的。在对光纤温度和布里渊频移进行采集以后，就可以通过计算获知桥梁变形的具体情况。其中有个数据叫做“光损”，这个数据是用来测定变形的数值，准确性极高，精度可以达到正负零点零二毫米。通过对散射光反射的传输时间的计算，能够确定变形的具体位置，误差大概在零点七五米范围内，通过这两个数据，就可以获知光纤传感器变形的大小和分布情况。这种方式的优势在于光纤传感器能够实现狭窄环境的测量，施工期间进行埋置，并通过接收装置实现长期的自动监控。

4、无损检测技术及损伤识别

近年来，随着现代传感与通信技术的发展，无损检测技术更是出现了前所未有的发展态势，先后涌现出一大批新的检测方法和检测手段，使桥梁的检测技术向着智能化、快速化、系统化的方向发展。一些新的方法被广泛应用于桥梁检测，如利用相干激光雷达测试桥梁下部结构的挠度，利用全息干涉仪和激光斑纹测量桥体表面的变形状态，利用双波长远红外成像检测桥梁混凝土层的损伤，利用磁漏摄动检测钢索、钢梁和混凝土内部的钢筋等。随着振动实验模态分析技术的发展，运用振动测试数据进行结构动力模型修正理论得到了充分的发展，为桥梁结构的安全检测开辟了新的途径。基于振动模态分析技术，人们研究发现结构的动力响应是整体状态的一种度量，当结构的质量、刚度和阻尼特性发生变化时，选用结构振动模态作为权数，对结构损伤前后的模态变化量进行加权处理，从而实现对单元损伤的识别和有效定位。

损伤识别技术是无损检测的关键环节。在损伤识别技术中经常小波识别方法和神经网络识别方法被采用。小波分析适合分析非平稳信号，因此可作为损伤识别中信号处理的较理想的工具，用它来构造损伤识别中所需要的特征因子，或直接提取对损伤有用的信息；神经网络在损伤识别中的基本思路是用无损伤系统的振动测量数据来构造网络，用适当的学习方法确定网络的参数，然后将系统的输入数据送入网络，网络就有对应的输出,如果输入过程是成功的，当系统特性无变化时，系统的输出和网络的输出应该吻合。相反当系统有损伤时，系统的输出和网络的输出就有一个差异，这个差异就是损伤的一种测度。

结束语

近年来，随着我国社会经济的快速发展，大量的早期公路桥梁建设工程，尤其是桥梁工程已经进入到了一个病害集中爆发的时期，多数桥梁工程施工项目需要检测，而工作量的不断增加与公路桥梁的施工检测设备不尽完善、功能单一等相矛盾，加之检测价格非常的昂贵，导致我国公路桥梁施工检测技术难以实现创新。从实践来看，要实现我国公路桥梁施工检测事业的智能化、科学化、自动化以及信息化，依然有很长的道路要走，尤其是公路桥梁施工检测理念与相关技术仍有很大的提升空间。

参考文献

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