关于桥梁无损检测技术的现状与发展研究

■瞿柯飞，宋吉伟 ■贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550001

伴随着社会经济的高度发展，桥梁工程数量以及建设规模逐步扩大，人们愈发关注桥梁无损检测技术。它是一种现代技术手段，它在桥梁安全、长期使用中发挥着决定性作用。近年来，桥梁工程事故的出现，更加突显了无损检测技术的在桥梁建设中的地位。因此，本文对于无损检测技术的探究对桥梁工程建设具有深远影响。

1 桥梁无损检测技术概述

在科学技术日新月异的今天，桥梁技术高度发展，桥梁结构损伤评判工作对仪器的依赖程度越来越大。而无损检测技术作为一种现代检测技术，侧重对宏观力学性能和缺陷的检测，这两者与结构安全紧密相关，其在桥梁工程中的实际应用具体包含以下三种因素:其一，桥梁建设所需材料的特性;其二，检测方法与仪器。近年来，无损检测技术被广泛地应用在桥梁检测环节。桥梁包含多种组成材料，它是一个大型综合系统，涵盖多种结构组合，各个组成部分存在较大差别，因此，这大大增加了桥梁检测难度，拓展了桥梁检测范围，如何科学划分桥梁检测项目已经成为检测人员急需解决的基本问题。在此种背景下，专家学者纷纷进行了大量的研究，并提出一些新的分类标准;其三，适当选择物理量，本文中的物理量可全面映射桥梁性能，同时，还应明确物理量内部关联。

在桥梁损伤辨别过程中，我们应高度重视影响程度严重的损伤，并以此为切入点，可将桥梁损伤主要划分成结构受力以及工程材料这两种损伤类型。现阶段，在桥梁工程建设中，钢筋和混凝土为最基本也是最重要的结构材料。众所周知，桥梁损伤程度和发展直接取决于桥梁自身特性和受力情况，从材料层面来说，具体体现在疲劳损伤以及钢筋锈蚀这两方面。

混凝土作为一种复合材料，它具有一定的复杂性。对于混凝土构件而言，在投入使用前期，早已存在裂缝，这是因为混凝土凝结与干缩共同作用才引起的。同样在钢筋中也存在相同缺陷，因冶炼过程中存在杂质，这不仅在微观层面对钢材连续性产生影响，还会引发钢材锈蚀，这是电化腐蚀现象产生的根本原因。

从结构受力层面来说，在桥梁的使用过程中，需要经历多个负载作用，其中最为频繁的便是竖向负载作用，同时，还会忍受自然环境的影响，削弱桥梁构件性能，对结构受力产生损伤，出现裂缝。另外，因基础沉降的作用，外加构件预应力损失的影响，导致应力重新分布，同时在结构环境等多种因素的影响下，损伤机理分析呈现多样化以及微小化［1］。

2 无损检测技术现状

分析桥梁无损检测技术发展进程可知，它与混凝土无损检测技术紧密相连，其中前者经过多年发展，截止到目前为止，经历了多个阶段，从表面压痕技术过渡到共振测量，再到超声波脉冲检测，使得混凝土工程检测体系更加完善，并为混凝土无损检测奠定了扎实的技术保障。在此背景下形成桥梁无损检测，并不断发展。在科学技术的促进下，桥梁无损检测研究取得了理想的成绩，研制出了多种先进技术，例如，红外热谱技术［2］。

在原有的桥梁检测技术中，主要应用动静载试验以及目测，同时，还会应用其它检测技术。对于静载试验一般被应用在桥梁挠度检测以及应变能力测试过程中，辅以目测，进而实现综合评判，确保评判结果准确、可靠。检测桥梁裂纹时，液体渗透是应用最多的无损检测技术，有时也会应用磁分子等方法;检测钢桥体积损伤程度时，主要通过X 射线摄像进行检测，找到缺陷;在检测混凝土桥时，整体结构以及局部构造分别采用不同的检测技术，在整体结构检测中一般应用负载试验，并结合模态分析，在局部检测中应用超声波等多项技术。

另外，在当前桥梁检测中所使用的无损检测技术除上述几种技术外，还包含较多其它检测方法，例如，激光雷达检测。它们被大面积应用在桥梁挠度、损伤程度等多项检测工作中。然而，无损检测技术在桥梁结构中的实际应用环节仍然存在不足之处，例如，X 射线检测法不仅具有放射性危险，并对检测空间提出了较高的要求，它并不适用于所有混凝土的检测，仅仅适用于特定厚度的混凝土;还有超声检测可准确检测钢结构，但在向异性材料检测中存在不足，检测成本投入较多，检测结果缺少真实性;红外检测法一般被应用在远距离检测诊断中，检测效率较高，但检测成本投入较多，还会对交通流量产生负面影响;局部检测依赖人工搜索，虽然会浪费较多的时间和人力，且真实性差，但是，从整体层面上来说，人工检测比较适用于中小规模的桥梁。

3 无损检测技术发展研究

伴随着技术进步以及研究力度的加大，无损检测技术取得了一定成绩，其中在振动测试数据方面的发展更加明显。针对桥梁结构构建动力模型，同时，凭借振动测试数据来调整桥梁模型参数，进而更加形象、系统化地映射该项技术的具体的损伤辨别能力。在研究振动模型分析检测技术的过程中，结构动力响应发挥着重要作用，它可评判桥梁桥梁整体情况。若桥梁结构自身特性发生改变，应利用结构振动模型充当研究权数量，并通过模态前后所对应的变化量围绕桥梁结构损伤进行加权处理，这便于损伤辨别，还可促进结构单元损伤的准确定位。

分析无损检测技术研究进展可知，由美国联邦发起的无损检测技术项目涵盖多项现代技术，研究范围更加广泛，研究规模相对较大，具体包含以下五种无损检测技术［3］。

3.1 桥面板检测系统

该系统由地面渗透雷达以及热成像系统等多个部分共同组成，其中地面渗透雷达主要通过脉冲雷达、信号加工和成像以及光栅技术，形成平面与立体桥面板内部图像。

3.2 检测与健康监管系统

该系统凭借无线电完成全桥监测工作，辅以GPS 技术来测量桥梁形变程度，并通过TRIP 钢传感器对桥梁进行监测，判定其是否存在超载现象，它肩负监测桥梁整体性能与监控桥梁健康的重任［4］。

3.3 锈蚀测试与评判技术

该项技术包含多种系统以及多个技术，例如，磁漏探测技术。

3.4 疲劳裂缝测试与磁铁判定方法

多种系统、多个设备以及传感器等共同组成该系统，它主要应用在桥梁裂纹检测环节。

3.5 振动检测法

振动检测主要包含强迫振动以及激光振动这两种方法，旨在通过该项目的研究来更好地应用到桥梁下部结构判定、斜拉索索力测试和无损检测工作中。

4 结语

无损检测技术既可保障桥梁建设质量，还强调以人为本的现代发展理念，它在桥梁建设以及社会发展中发挥着深远影响。无损检测技术在新桥设计中占据着一定位置，它是一项综合工程，我们应加大在无损检测技术中的研究力度，将其有效渗透到桥梁检测系统中，进而打造更多优质桥梁工程，确保人们的安全出行以及社会的稳定发展。

［1］牟云，韩彬.桥梁无损检测技术的研究现状与发展［J］.城市建设理论研究(电子版)，2013(16).

［2］罗华.道路桥梁无损检测技术的应用分析［J］.城市建设理论研究(电子版)，2013(34).

［3］王计宝.桥梁无损检测技术的现状研究［J］.中国机械，2015，(1):114-115.

［4］谭松.道路桥梁无损检测技术的应用探析［J］.建筑工程技术与设计，2014(29):439-439.