在役桥梁检测技术应用及发展趋势

储 一 鸣

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 230088)

0 引言

随着近二十年来我国公共基础设施建设的大规模开展，在役公路桥梁的数量呈现出明显上升趋势。而同时我国的桥梁检测领域的发展相对缓慢，由于“重建轻养”的理念影响，滞后于建设热度，一定程度上影响到桥梁运营管理工作，甚至影响到桥梁使用寿命。这种情况近年逐渐得到改观。2011年，我国相继出版JTG/T H21—2011公路桥梁技术状况评定标准、JTG/T J21—2011公路桥梁承载能力检测评定规程，桥梁检测有了正式统一的规范作为检测工作指导依据。目前《公路桥梁技术状况评定标准》与《公路桥涵养护规范》已全面开展修订工作，《公路桥梁耐久性检测评定规程》《公路桥梁现场检测技术规程》也在陆续制定中。相信今后随着这些规范的发布实施，我国桥梁检测体系将加快发展，日趋完善，对于检测方式方法、技术手段的要求，对于新方法、新技术的推广应用也将更加详尽、规范。

在上述背景下，本文将通过对几种检测技术在检测应用方面的介绍，为我国当前桥梁检测体系下，能够有效推动检测工作的技术应用及发展提供启示。

1 在役桥梁常规检测内容

我国的在役桥梁检测分为经常检查、定期检查和特殊检查三类。其中经常检查深度不足，方法有限，因此，本文重点讨论定期检查和特殊检查的项目及内容。考虑到承载能力评定工作的独立性，因此本文不纳入基于检算法和基于荷载试验法的承载能力评估内容。

在役桥梁常规检测项目及内容见表1。

表1 在役桥梁常规检测项目及内容

2 常规检测技术的应用

2.1 常规检测技术介绍

从检测技术方面来看，我国在役桥梁目前采用的方法可以分类为目测、物理方法、无损检测及化学方法等。

以混凝土桥梁为例，有分层探测仪法、超声波法、电化学法、脉冲法、地面雷达法、冲击回波法、红外线热像仪法、回弹法、混凝土渗透率测试法、内窥镜测试法、频谱分析法等检测技术；对于钢结构桥梁，有超声法、射线法、电涡流法、磁粉法、渗透法、磁阻法、振动频率法、TOFD或超声相控阵等检测方法。

这些方法或主或辅，构成了桥梁检测的常用技术，根据项目不同需求，在实际检测中得到广泛应用。

2.2 技术手段间的结合

不同的检测技术具有不同的适用性和优点，检测工作中需要合理结合检测方法，优化检测路径、手段，实现科学、合理、客观评估桥梁结构的目的。

在实际应用中，以图像检测技术与雷达检测技术的结合为例。

图像检测技术在实际应用中分为两类，一类是红外成像技术，一类是激光全息技术。红外成像技术，是利用红外热像仪针对物体不同部位辐射的红外线进行测量，得出结构温度分布图，由于开裂处周围混凝土的温度高于正常的结构构件温度，可实现结构缺陷的有效检测。雷达检测技术则是通过雷达探头传导电磁脉冲，在脉冲传播过程中，遇到不同电性介质的交界面，部分脉冲会被反射回来，接收到的回波的波形、幅度等参数同影响结构正常运行的因素有着密切的相关性，因此能够反应出桥梁结构受损的程度。

这两种方法，红外成像技术检测效率高，直观性强，精度、可靠性略差；雷达检测技术精度高，抗干扰性强，但效率较低。因此结合使用，通过雷达检测复核红外成像检测中出现的可疑缺陷，可有效提高检测效率及质量。

3 新型检测技术的应用

3.1 新老产业结合的新型检测技术介绍

随着互联网的日益发展，在此基础上传统产业纷纷结合了信息化、智能化实现飞跃，同样的促进也体现在桥梁检测领域。

1)互联网+技术，其核心是万物互联。给桥梁监测系统的发展和传感器检测技术的创新带来了东风。

2)大数据+，其本质是减少结果的不确定性。如通过历年检测资料、采用优化算法综合分析当前各项检测数据对桥梁结构损伤进行识别。

3)智能+，其本质是在人工智能引领下机器对人智能的补充和增强提高。如桥梁索杆外观爬索机器人检测技术、基于导电性材料的混凝土裂缝分布式自动检测系统、基于悬停无人机的机器视觉自动识别检测方法等。

3.2 部分新型检测技术应用介绍

在新型检测技术应用中，不同类型检测技术的结合十分普遍、密集。

如基于机器视觉的桥梁检测技术，它对混凝土表观缺陷的数据采集通过智能识别与自动记录相结合的方式实现，结合了桥梁表观图像获取技术、基于图像的裂缝自动识别理论与算法技术、基于图像的裂缝宽度等病害程度定量化测量技术等。它基于机器视觉理论，其目的是以计算机代替人工，对桥梁进行远距离、高精度、低成本的自动检测。据统计，混凝土桥梁的损坏有90%以上都是由裂缝引起的，因此对桥梁的健康检测主要是对桥梁表观的裂缝进行检测与测量。

又如基于BIM的桥梁检测与安全评估系统的应用。BIM即建筑信息模型(Building Information Modeling)，是在规划设计、建造施工、运营维护的全过程周期内应用3D或者4D信息技术进行设计、施工、计算、管理和运营的技术手段。基于BIM的桥梁检测与安全评估系统包括桥梁结构模型信息系统、桥梁检测信息数据采集系统、桥梁结构安全评估与预警信息系统。它包括了立体建模技术、传感器检测技术、云端传输及损伤识别、仿真分析等技术。它基于BIM桥梁检测可视化从而实现传感器布置与施工和检测系统的有效优化，实现了网络及移动通信端的信息互通，从而使分布于不同位置、从事不同专业的工程师以网络为基础共同展开工作，尽可能的避免了部门之间的直线模式，从而引导发挥各部门的资源及才智，提升了检测工作效率。

4 结语

通过以上介绍，我们可以看出，在役桥梁的相关检测方法、技术在不断规范、完善。检测技术的发展不断信息化、智能化，正通过互联网和人工智能的应用加速创新，不同检测技术之间的结合愈加密切，检测分工日趋细致。

另一方面，在我国当前日趋完善的在役桥梁检测体系下，在公路桥梁检测技术不断进步、交通建设行业各主管部门允许和鼓励采用新检测方法、新检测设备的情况下，我们既应积极探索、努力发展各种新型检测技术，不断更新和完善新方法。同时也应注意到，新技术的发展和使用应符合以下规定以保证这些技术方法的可靠性和准确性。

1)通过相关技术鉴定。

2)与成熟的方法进行对比试验。

3)制定相应的检测实施细则。

4)相关检测系统软件需进行软件产品认证。

通过以上手段保障和确定新技术的发展和应用。并通过合理选择检测方法，规范实施与操作，才能够提高检测数据和结论的可靠性，更好的服务在役桥梁结构检测，使之安全可靠的服务于国民经济的发展。