浅探道路与桥梁设施检测技术

程昉

（合肥市市政工程管理处，安徽 合肥 230000）

0 引言

道路与桥梁是我国交通运输系统和市政设施服务当中不可或缺的一部分，其质量问题一直受到广泛关注，不仅直接影响着交通运输业的发展，同时也和人们的日常出行息息相关[1]。一般通过必要的检测技术，就能从微观上了解到道路和路桥整体质量的好与坏，并及时发现施工和使用过程中所产生的质量问题，按照实际情况，采取一系列相应的补救措施，必要时甚至需要重建，以此来保障其能安全运行。

检测是保证道路和桥梁质量的重要手段之一，检测技术的合理运用，能够监测出道路和桥梁各项指标的具体数据，提高施工和运行质量。同时道路和桥梁的检测技术也是质量管控的重要支撑，通过对道路、桥梁设施的反复检测以及数据比对之后，会得到一个相对准确的检测结论，而通过对这个结论数据展开分析也可以摸排到道路、桥梁在施工和运行过程中所产生的各类隐患。基于此，根据实际情况，就能及时进行相应的整改，提升施工和养护质量，确保道路和桥梁设施安全可靠运行。

1 道路桥梁检测的主要内容与常见的检测技术

1.1 道理桥梁检测的主要内容

1.1.1 内部缺陷检测

路桥的主体结构，主要由混凝土组成，但是混凝土结构容易受到外部环境因素的影响，较为常见的病害主要表现为：裂缝、裂痕、蜂窝、钢筋结构锈蚀等等，这些病害问题仅仅通过外部表层的检测，其实是发现不了的，除非严重到基体已经损坏。目前较为常用的内部缺陷检测的技术包括：超声波检测技术、雷达检测技术、红外热像检测技术等等。例如：在进行混凝土内部检测的过程中，利用大、小锤对各部位的结构构件进行敲击，通过对敲击声音和声波走向等数据进行监测就可判断出构件是否有损坏的情况；超声波检测技术，主要是针对混凝土的内部结构，检测是否存在裂缝并有效判断裂缝的尺寸和位置，同时也能检测出混凝土内部的钢筋结构，是否出现绣蚀、腐蚀等等之类的情况。

1.1.2 外观缺陷检测

在道路和桥梁设施检测方法中，外观检测是最常见的方法之一，因为几乎所有道路和桥梁的病害，都会在道桥设施的外观有所体现。病害前期，外观检测技术能够做出较为直观的判定，进而分析出道桥设施病害产生的主要因素，并根据实际情况，针对相关的修补措施。外观检测内容包括：跨中构件裂缝检测、构件挠度检测、构件质量检测等。例如：有些特殊桥梁设施，会出现拱形等之类的结构构件，所以面对这类特殊的结构构件，还要针对桥梁的桥墩、拱顶、拱圈等之类的结构构件，进行全前面检测，以此来保证检测数据的合理性，对病害问题进行相关的研究，找到原因所在，对病害问题实行有效处理。

1.1.3 材料特性检测

由于现代科学技术不断的发展与进步，不仅仅使得路桥的结构形式得到了多样化的发展，各类施工工艺技术也不断更新，加之新兴复合材料的不断涌入建筑市场，使得如今道路和桥梁设施的建设呈现出百花齐放的景象。虽然道桥结构施工已可采用多种原材料，但是钢筋和混凝土依然是重要的原材料之一，因此，在道桥设施的实际检测过程当中，必须针对各类别的原材料特性进行检测，避免因原材料的特性问题而影响到钢筋、混凝土以及其他重要原材料的应用。

1.2 道路桥梁设施常见的检测技术

1.2.1 道路桥梁的静载检测技术

道桥的静载试验检测技术，是基于试验的目的以此来得出相关的检测数据。因为道桥即是一个整体，也是一个有机结合体，因此在试验检测的过程当中，不可以影响其他不相关的结构[2]。桥梁的静载试验检测，一般可分为3 个部分：①前期对桥梁的竖向挠度、横向挠度、侧向挠度、扭转变形等这几个方面的数据进行检测，并做好相关记录；②通过分析、演算得出控制截面的应力的数值，总结其最大值与桥梁所产生的偏载特性，并做好相关记录；③排查桥梁的表层是否产生了裂缝病害，同时还要对产生裂缝的位置、裂缝延伸的方向、裂缝的长度、裂缝的宽度、加荷载卸载之后裂缝产生的闭合等等，都要做好相应的数值记录，并作出相应的图纸加以保存。

1.2.2 桥梁的动载检测技术

桥梁动载试验检测技术的原理是对桥梁加载可控的附加振动力，让桥梁发生共振反应，然后把桥梁反馈出来的振动信号进行比对分析，并做好相关记录。以此推断出该检测桥梁的结构频率，进一步了解到桥梁的基本结构、桥梁的工作水平、桥梁的运行状态。动载试验检测技术是较为基础的一种动力检测技术，主要的检测方法就是，利用振动理论与试验的相互结合，检测桥梁在运行过程中的震动情况，并就得出的数值进行分析比对，从而得出相应的结论。其项目包含有桥梁动力特性的试验检测、动载响应的试验检测等。

1.2.3 混凝土无损检测技术

道路和桥梁施工中，比较常用的混凝土强度的无损检测有：半破损法、非破损法、综合法等等。其中半破损法就是针对某一个试验构件实行局部的破坏性检测，破坏的原则是不对试验构件的承载力有所影响。优点：试验的准确性高；缺点：出现局部损坏，不适用于大面积的检测。而与之相反的是，非破损法则是在不破坏混凝土的情况下，利用物理属性相近的参照物，来判断出混凝土的强度。其优点：方便快捷、成本低；缺点：结果不精确，容易受到参照物的影响。综合法顾名思义，就是利用多种检测相结合的方法，多方位的去检测混凝土的强度。

1.2.4 回弹弯沉检测技术

在众多的道路和桥梁检测技术中，最重要的一个检测技术就是弯沉检测。弯沉是指结构构件在特定的标准轴载作用之下，基体表层的轮障位置，产生的总弯沉。比较常见的弯沉检测方法为：贝克曼梁法、落锤式弯沉仪法、回弹检测法。利用贝克曼梁法主要是检测静态弯沉。优点：操作便捷。缺点：因为在实际检测过程当中车辆与路面之间，无法控制接地面积、轮胎压力，所以无法测算出实验体针对路面各个承重层的强度，检测具有单一性。落锤式弯沉仪法是指通过物体的自由落体来对路面进行一定程度的撞击，测量出路面的弯沉。优点：可以仿效社会车辆的实际行驶，所以比较接近实际情况，其检测结果也比较准确。缺点：检测所需要成本比较高，突发情况较多，没有特定的控制标准，所以试验的质量无法把控，后期数据的分析消耗成本较大。

1.2.5 超声波检测技术

超声波检测技术是近年来一种新兴的检测手段，可以精准测量，并找出基体的缺陷所在处。其原理为：利用仪器发射出的超声波，然后运用声波转换器来针对试验道桥设施进行相关的检测工作[3]。对道桥设施的大致情况的进行测量之后，就得出的相应数值，进行数据分析，比对超声波在基体当中的传播速度、时间、频率等，通过对数据的相关研究以及和标准规范的对比，就可以分析出道桥设施在运行过程中所产生的改变，精确的推断出基体产生的缺陷、病害原因及位置。但是超声波检测技术目前也存在着一定的单一性，因为穿透实验是需要同时具备两个测量面的，所以现场试验检测时往往面临着较大的挑战，容易受到外部不可抗因素的影响。

1.2.6 压实度检测技术

压实度检测技术主要用于基体土方填筑和沥青混凝土路面的检测，而且是道桥设施在施工过程中较为普遍的一类试验检测方法。其基本的工作原理为：检测出基体材料经过压实之后的干密度数值，按照标准规范当中的最大干密度相互比对，进而得到准确的压实度。这样能够准确认知到上方基体填筑的质量，也能够判断出路面和桥面铺装表面层施工的质量，这样对于整个工程的施工进度和质量会有很好的把控，能够确保工程安全有序的进行下去。

1.2.7 探地雷达技术

探地雷达检测技术主要是运用电磁回声技术的原理，主要方法是：利用10MHz～1000MHz 的电磁脉冲破，配合发射天线器使之转变为宽频、短脉冲然后传导到地下基体当中。探地雷达的检测技术还能运用在防空洞构造当中，而且信号在构造表面层传播的速度很快速，可以准确测量具体数值。优点：对于个人而言，由于射线对人体没有伤害，在一定程度上保障了现场施工、检测人员的人身安全。对于道桥设施而言，不会破坏设施的内部、外部的任何结构，检测的过程中可以完整保护好实验体。缺点：检测范围具有一定的单一性，比如：信号穿透不过金属材质的结构，容易受到外部气温、气候的影响，一般当气温低于0℃之后，就无法进行相关的检测工作，而且当实验体处于潮湿环境下的时候，也无法开展相应的检测工作。

1.2.8 红外热像检测技术

红外线热像检测技术，主要是利用红外线热像探测仪，监测道路和桥梁设施所散发出来的红外线能量，然后依据构件表面层的温度场的分布，可以很清晰的看到道桥体材料与构件上发生了不连续缺陷的现象。优点：红外热像检测技术覆盖的检测面较大，其焦距范围在20cm 以上，甚至可以无限延伸，所以该技术一般应用于范围较大的无损检测项目当中；因为红外热像探测仪只针对红外线才会发生相应反应，所以路桥面的温度只要保持在0℃以上，就可以进行相关的检测工作；红外热像检测仪的温度分辨率可以达到0.1℃，得出数值非常的准确。

2 完善道路桥梁工程检测技术的建议

2.1 建立规范的制度体系

建立规范的试验检测制度体系是一项长期的工作，具体可细分为以下4 点。

（1）施工和管养单位需加强对道路和桥梁设施检测机构的管理与制约，保证每一次试验检测方案可行、结果有效，及时发现设施存在问题。

（2）建立定期检测、长效监测制度，及时的发现路桥的安全隐患，监测、控制病害的发展。

（3）增强对于检测环境监督和管理，对施工现场所有的检测单位和检测人员实行相关的考核工作，确保检测工作合理、有序的进行。

（4）定期开展关乎项目的培训工作，保证检测人员能够扎实掌握相关的规章制度。

2.2 强化检测数据的信息化管理和应用

检测的种类可细分为：室内检测、室外检测、计量检验等，路桥的试验检测工作，应当将检测的各个种类都有机的结合在一起，这样才能在一定程度上提高工作效率。在道路和桥梁设施的检测过程当中，需要针对试验检测所得出的数据进行信息化的管理，通过信息技术对道桥设施全生命周期内的各项检测数据进行进行科学合理的分析，并按照检测标准规范进行比对，这样才能够为路桥工程的质量评估，提供到有力的参考。

2.3 逐步进行排查

当道路和桥梁设施出现一定病害、缺陷的时候，在检测过程当中，有时并不能通过一次的试验检测或者一种检测技术就可以找到病害、缺陷的原因。所以这就要求在检测的过程中进行逐步地摸排，找到问题部位所在。与此同时，逐步进行排查的做法除了适应道桥设施病害、缺陷的排查之外，其主要的用处还是在于监管整个路桥施工的进度。例如，在道桥设施施工基本完成之后，应该在检测期内做好相应的检测工作，并做好相应的数据记录。也就是紧跟施工方的施工进度，每一步都做好相应的检测工作，加强动态监管，做到每一步都有利可依，且有理可查。这样才能在一定的程度上保障路桥的质量问题。

2.4 提高道路桥梁设施的试验检测水平

首先需要提高检测人员综合素质以及专业水准，而且还需要对先进的检测仪器的使用进行相关的培训指导，特别是对于数据分析方面。只有综合检测水平得到有效的提高之后，那么才能保证检测结果的准确性。检测人员在道桥设施施工前期，就要针对该路桥结构所涉及的各类检测试验进行专业的培训指导，做到检测前心中有数，并能够娴熟的支撑单个的检测试验。例如，检测仪器在试验之前都要按照规定清零或者是校正之后，才能正式开展相应的试验检测工作。诸如此类的小细节都要做好相应的监管，才能保证最终检测结果的准确性。

3 结语

道路和桥梁设施的质量会受到来自本身及外界诸多因素的影响，任何细小的失误都会使得道桥设施产生一定的缺陷。为了能够保证路桥的正常运行，各施工和管养单位应当对道桥设施检测工作予以重视，并形成一套能够应用道桥设施试验检测的相关标准体系、强化检测数据管理、提高检测人员的试验水平，而且还要针对各项检测的标准规范有比较详细的了解，积极发现检测工作当中所存在的各种不合理现象，并提出相应的解决措施，这样才能“早发现”“快处理”道路和桥梁设施存在的问题，从根本上保障道路和桥梁设施安全运行。