道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析

周荣刚

【摘 要】通过借助无损检测技术，能够有效解决道路桥梁检测工作中存在的问题。对此，本文主要针对道路桥梁检测工作中，无损检测技术的应用展开分析，仅供参考。

【关键词】道路桥梁工程;检测工作;无损检测技术

1 引言

道路桥梁检测过程中，通过及时的找出桥梁施工中存在的问题，可以解决施工质量问题。对此，本文主要论述道路桥梁检测工作中，无损检测技术的应用。

2 无损检测技术在道路桥梁检测中的应用优势

2.1 无破坏性优势

首先，具有无破坏性的优点。在实际施工过程中，借助现代的科学技术，采取最为简单的检测方法，就能够得到精准的检测成果，实现精准检测。道路桥梁工程的建设由于技术要求高、工序繁杂、原料来源不一致、管控不到位、操作人员技术熟练程度等原因的内容繁多，质量问题层出不穷，这使得施工的难度大大提升，为相关管理者带来的挑战。为了确保项目整体的质量，保证项目完工后可以投入正常应用，必须采取质量检测手段，避免道路桥梁在施工过程中存在质量隐患，这一点十分关键。无损检测技术的应用优势众多，能够减少后续对工程整体结构所造成的破坏，进一步提升了道路桥梁工程整体的稳固性。因此，应用无损检测对道路桥梁施工建设的关键部位进行质量监测，十分必要。而且，应用无损检测技术，由于此项技术在实际操作过程中具有一定的自动化优势，无需安排过多的人员与设备，就可以展开作业。通过对工程的关键部位进行系统检测与分析，最终得到相关的工程数据。通过在计算机上进行对比，就能够判断此时道路桥梁工程建设的质量情况。对于企业而言，可以减少一些人工成本的支出。

2.2 技术体系健全

无损检测技术在道路桥梁领域中的应用，经过多年来的探索，已经形成了较为健全的技术体系。在应用时，只需要根据项目特点，对检测的技术进行选择，按照已经成型的技术体系对其进行操作和管理。相较于一些传统的道路桥梁施工检测方法而言，此种检测技术在一些大中型工程建设中应用非常成熟了。而且，检测的速度更快、精准度更高，相较于传统的检测技术来说，更为专业，同时也更加适应当前关于道路桥梁检测工作的实际要求。当前，随着我国道路桥梁工程建设数量的增加，检测技术研究人员开始在无损检测技术中引进了现代化的信息技术，从而使得无损检测技术的应用更具信息化、智能化。总的来说，无损检测技术的应用，能够简单、快速的完成檢测工作，基本上不会存在疏漏问题。从整体上说，无损检测技术的应用流程以及技术手段已经十分完备，无需特别的展开研究，就可以加以应用。从开始检测前一直到检测完成后，都能够有效的遵守检测内容，最大限度的保证了道路桥梁检测过程中可能出现的问题。而且，无损检测技术的施行方案具有多样化、多元化的特点。无损检测技术内容并不单一，其中涵盖了专业的检测技术方案，根据不同工程的实际情况，合理的对其进行选择。若在检测应用中发现相关问题，还可以对检测方案进行进一步的深化，或者可以结合其他技术予以应用。

3 道路桥梁检测中无损检测技术的应用

3.1 光纤传感检测技术

道路桥梁检测工作中，无损检测技术中的光纤传感检测技术，能够有效的提升道路桥梁的检测质量。一般来说，随着社会的发展，交通运输的压力也在增大。因此，在此态势下，道路桥梁项目的建设面临着诸多难题。在实际施工建设中，如果只依靠超声波检测技术对其进行检测，可能无法达到实际的要求。因此，光线传感检测技术应运而生。此项技术在实际应用中，主要借助光线传感器，能够对光纤的传出和接收进行控制，从而得到相应的物理信息。通过将此类物理量进行分析和处理，能够最终得到道路桥梁工程的施工建设情况。在实际检测工作中，通过应用光纤传感检测技术，借助相应的物理量知识以及现代技术，对信号进行转换，可以实现信号的搜集工作，最终实现检测的准确性。但由于我国针对光纤传感检测技术的研究还存在一定的上升空间，因此在实际应用过程中，还需要充分考虑到检测的具体要求。根据道路桥梁工程建设的实际情况，切实保证光纤传感技术系统的安全性，更好的提升道路桥梁检测的整体质量。

3.2 超声波检测技术

超声波检测技术相对于光纤传感检测技术的应用要完备得多。而且，超声波检测技术在道路桥梁工程检测中的应用具有技术方面的合理性。超声波检测技术作为无损检测技术中的关键技术，在实际应用过程中，借助超声波的穿透原理，无需对桥梁整体结构进行破坏，通过对结构物空隙进行检测，借助超声波所具有的瞬间应力波效应，能够在道路桥梁工程检测中取得良好的成果。

超声波透射法检测桩身结构完整性是目前较为成熟的一种方法，其基本原理：由超声波冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在混凝土内传播过程中表现的波动特征;当混凝土内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收的透射能量明显降低;当混凝土内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射;根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内混凝土的密实度参数。

在基桩施工前，根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。测试时每两根声测管为一组，经过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去，在另一根声测管中的声测管接收信号，超声仪测定有关参数并采集记录储存。换能器由桩底同时往上依次检测，遍及各个截面。测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就判别测区混凝土的参考强度和参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。

3.3 低应变应力波检测技术

反射波法是以一维波动理论为基础，应用应力波特征法来检验桩身质量。该法在桩顶产生一脉冲波，此入射波向下传播，到达桩底处发生反射，再向上传播返回桩顶。用力锤对桩顶作瞬态激振，以产生脉冲应力波，并由设置在桩顶的加速度传感器接收入射波和反射波信号，该信号经电荷放大器放大后，送桩基分析系统处理。脉冲波在传播时，在声阻抗变化处也会反射波并传回桩顶。根据反向波的时差、相位和幅值即可诊断桩的缺陷位置、类型和程度。现场数据采集结束后，回到试验室要进行室内的数据分析。以钻孔灌注桩为例。

3.3.1完整桩

完整桩的波形曲线的特征为：波形规则，波列清晰，桩底反射明顯，晚于读取反射波到达时间。如图1所示波形所示

3.3.2缩颈桩

缩颈处截面积变小，波阻抗减小、应力波遇到缩颈会产生与入射波相同的反射，波形比较规则，波形一般正常，由于阻抗减少不大，一般能看见桩底反射，若缩颈部位较浅、还会出现几次反射，但若缩颈程度不大较严重，则难以看到桩底反射。如图2、图3波形所示

需要注意的是水中桩的检测，有时水深大于2～3m，由于钻桩施工时护筒直径一般比设计桩径大200mm，成型后的桩径会表现为护筒脚位置处为桩径为缩径的假象。

3.3.3断桩

主要是因为施工质量差，如浇注时将导管拔出，管底密封不好而进水，钢筋笼上浮而引起，也可能是浇灌混凝土完成后，桩身混凝土终凝前受外界因素作用断裂，常常表现为贯穿整个横截面的裂隙，或两次灌注时间过长形成断层。如图4波形所示。

断裂一般表现为夹杂一层阻抗较低的介质，在波形曲线上形成同相反射，且往往为多次反射、间隔时间相等，表征断裂位置的第一个反射脉冲幅值较高，前沿陡峭。由于断桩处声波能量难以下传，一般桩底反射难以辨认。如果是没有夹层的裂隙或断层，也可辨认桩底反射。

3.4扩颈

钻孔灌注桩在地下水位附近的松软的土层中，经常发生扩颈现象。扩颈后桩身截面积增加，波形曲线上会出现与入射波相位相反的反射波，需要注意的如果桩周土较硬，波形曲线上也会出现类似于扩颈的反射波。如图5波形所示。

3.5浅部缺陷

桩身浅部容量出现缺陷，类型包括断裂、裂缝、桩头疏松、夹泥等。

从应力波传播的角度看，实测桩头以下2m之内为反射波法的测试验“盲区”，在此深度之内应力波传播很复杂，信号干扰严重，如果“盲区”内存在缺陷，在实测信号中很难识别桩身缺陷，波形特征往往表现为有较宽的入射脉冲，波形在整体上呈大波浪形式，波形振荡，幅值大，延续时间长。如图6波形所示。

此种技术的应用原理也可以被理解为一种短促的机械撞击现象。通过撞击时发出的低频应力波，从而对桥梁基桩结构整体的物理信息进行搜集。低频应力波在均匀的介质中可以匀速传播。应力波传输过程中，遇到断裂面会出现回射的情况，便于相关技术人员对其进行判断。

4 结论

道路桥梁工程的检测工作对于工程施工的整体质量起到关键作用。对此，本文主要针对到了桥梁施工过程中，应用无损检测技术对道路桥梁整体结构进行检测，最终能够取得良好的检测成果。通过上述分析，希望能够相关人员带来帮助，解决道路桥梁工程施工领域中存在的问题。

参考文献：

[1]殷金泉.桩基低应变的无损检测特征信号分析[J].机电技术，2019（06）：98-100.

[2]王贵恩，靳宇星.斜拉桥索无损检测驱动系统内模解耦控制方法[J].广东交通职业技术学院学报，2019，18（04）：28-31+68.

（作者单位：盐城市公路工程试验检测中心有限公司）