无损检测技术在道路桥梁试验检测中的应用分析

迟嘉陵

（烟台港通工程检测有限公司，山东烟台 264000）

0 引言

随着我国经济水平的不断提高，人们对交通运输行业的要求也越来越高，这也推动了道路桥梁工程的发展。在道路桥梁工程建设中，采用无损检测技术是一项非常重要的内容。在道路桥梁工程建设过程中，应该合理应用无损检测技术，以保证道路桥梁工程的质量。本文主要分析无损检测技术在道路桥梁试验检测中的应用，以提高我国道路桥梁工程质量。

1 无损检测技术介绍

无损检测技术是一种科学、准确、有效的检测手段，主要是通过在道路桥梁的内部或表面添加一些特殊材料，然后使用一定的技术手段来测试这些材料的性能和质量。在进行无损检测时，应该尽量避免对道路桥梁内部或表面造成损伤，否则会影响检测结果。目前，我国对无损检测技术的应用非常重视，并已经取得一定成果。

例如，利用超声波和红外线成像技术来进行无损检测，可以得到道路桥梁内部结构的整体情况。另外，在使用无损检测技术进行道路桥梁试验检测时，可以将其分为2个部分：一是道路桥梁内部结构；二是道路桥梁表面结构。通过这些技术手段可以进一步确定道路桥梁的质量是否达到要求[1]。

无损检测技术在道路桥梁试验检测中的应用非常广泛，主要是因为无损检测技术具有较强的针对性和实用性。无损检测技术可以通过对道路桥梁内部结构进行测试来保证其稳定性和安全性，因此无损检测技术具有广泛的应用前景。

1.1 超声波技术

当超声波在道路桥梁中传播时，会产生反射和透射现象，因此可以利用超声波技术对道路桥梁内部结构的情况进行测试，从而了解道路桥梁内部结构的整体情况。

此外，超声波技术还可以对道路桥梁表面进行检测，利用超声波技术进行道路桥梁试验检测时，可以得到道路桥梁表面的一些信息，从而了解道路桥梁表面的实际情况。因此，这种方法具有一定的实用性和合理性。目前，我国对超声波技术进行进一步研究和开发，使这种技术更加成熟和完善，通过对超声波技术进行开发和应用，可以解决很多传统方法无法解决的问题[2]。

1.2 红外线成像技术

红外线成像技术也是一种比较新颖的检测方法，该方法不仅能够对公路桥梁的异常状态进行定位，而且能够将结构的形貌信息转化为图像，提供给检测机构。它的检测方式主要采用了现代电子信息技术与紫外辐射技术相结合的方式，在用紫外光照射公路桥梁结构时，计算机也会将对应的光线信息反映出来，并将此信息转化为数字信息，形成公路桥梁结构图，通过图像可以直观地观察到公路桥梁结构的损伤状况。该检测方式的优点在于不需要直接接触到建筑，通过远程遥感探测可以达到全面探测的效果，对于某些难以开展的检测项目来说，实用性很强。

1.3 光纤传感技术

光纤传感技术是一种基于传感网络的先进测量技术，具有很强的应用价值和优势，可以实现道路桥梁内部结构的长期监测，因此在道路桥梁试验检测中得到广泛应用。

在光纤传感技术中，其传感网络可以分为2个部分：一是传感元件；二是测试元件。在使用光纤传感器进行道路桥梁试验检测时，主要采用光时域反射仪（OTDR）、瑞利散射等技术手段来进行检测，在使用这些技术时，需要在道路桥梁中使用一定数量的光纤传感器。

在道路桥梁试验检测过程中，应对道路桥梁表面的结构和形状进行检查，还应对道路桥梁内部结构进行检查，以判断其是否存在裂缝、开裂等问题。

在使用光纤传感器进行检测时，还应对光纤传感器的信号传输方式进行检查，如果发现问题，应及时采取相应措施进行处理[3]。

2 无损检测技术的发展历程

随着社会的进步，我国无损检测行业进入一个飞速发展的阶段。自20世纪80年代起，我国研究人员经过一系列的技术合作和技术攻关，开发了多种无损检测方法，如超声检测技术、电化学检测法、超声回弹法等，这极大地促进无损检测技术的工程应用。目前，国内大多数二级及以上的检验试验室都已经具备了开展无损检测业务所必需的条件，已经研发出很多具有较高精度和较高灵敏度的无损检测设备，且无损检测技术已日趋成熟，在道路工程建设中得到广泛应用。

我国无损检测行业正处于快速发展阶段，在技术上和管理上都有很大进步，相关部门也加大了对无损检测行业的支持力度，以保证无损检测技术的应用和发展。此外，随着科学技术水平的不断提高，我国也加强了对无损检测技术的研究，并积极引进国外先进技术，以促进我国道路桥梁工程的建设和发展。

3 无损检测技术在试验检测中的应用

在使用无损检测技术对道路桥梁进行检测时，通常会采用3种方法：

一是通过对道路桥梁施工材料的检测，以确定其是否符合要求；

二是通过对道路桥梁结构的检测，以确定道路桥梁结构是否存在质量问题；

三是通过对道路桥梁施工过程进行检测，以确定施工质量是否符合要求。

在对道路桥梁施工材料进行检测时，通常会采用多种方法，如：目测法、仪器测试法、钻芯法等。在使用仪器测试法时，通常会采用雷达测试法、声波测试法、电磁法等。另外，在道路桥梁工程施工过程中，还需要使用无损检测技术对施工质量进行检测，以避免工程建设出现问题。

3.1 雷达测试法

雷达测试法主要是利用电磁波对道路桥梁结构进行检测，它是利用电磁波对道路桥梁结构中的钢筋、混凝土、结构钢筋等材料进行检测。通过对雷达测试法的应用，可以有效识别出道路桥梁中存在的缺陷，如裂缝、空洞等，这些缺陷会影响道路桥梁工程的正常使用。使用雷达测试法进行检测时，需要注意以下几点[4]：

第一，在检测过程中，需要先将被检测道路桥梁结构表面的污垢清除干净，再利用电磁波的传播速度和介质介电常数的不同来确定出道路桥梁结构质量的缺陷位置，然后再进行相应的处理工作，以保证道路桥梁检测结果的准确性。

第二，在对道路桥梁结构进行检测时，首先需要将雷达设备放置在被检测道路桥梁结构的上方，然后再利用雷达对道路桥梁结构进行检测，以保证雷达设备的正常使用，从而保证雷达测试法的准确性。

第三，在使用雷达检测道路桥梁质量时，需要使用具有较强穿透性的雷达设备，先确定缺陷位置及深度，然后再对其进行定位，以保证道路桥梁检测结果的准确性。

同时，在使用雷达对道路桥梁质量进行检测时，还需要先对道路桥梁结构表面的污垢进行清理，以保证雷达设备的正常使用，然后再将被检测道路桥梁结构放置在雷达设备上进行检测。

第四，在使用雷达检测道路桥梁施工材料时，需要先了解其类型及性质，然后根据道路桥梁施工材料的性质来选择合适的雷达设备。同时，在使用雷达进行检测时，还需要对被检测材料的厚度及介电常数等参数进行测量，以保证使用雷达进行检测时能够获得较为准确的数据[5]。

3.2 声波测试法

声波测试法是一种应用较广泛的无损检测技术，其检测原理主要是利用声波在介质中传播时，其传播速度与介质的密度、弹性模量以及介质中的缺陷有关，且具有一定的方向性。

当声波遇到障碍物时，障碍物会发生振动，声波便会被障碍物阻挡。而当声波遇到有缺陷的物体时，则会在物体表面发生反射、折射和散射等现象，从而产生声波幅值。若声波波幅与无缺陷物体的波幅存在差异，就可以判断该物体有无缺陷。声波测试法在对道路桥梁进行检测时，主要是通过声波反射原理来实现对道路桥梁中是否存在缺陷的判断。

声波测试法在道路桥梁无损检测过程中主要有3种检测方式：

一是使用仪器进行直接检测；

二是通过使用超声波检测仪对道路桥梁的某些部位进行扫描检测；

三是在道路桥梁施工现场中利用超声波检测仪对道路桥梁结构进行直接检测。

3.3 电磁法

电磁法是利用电磁感应的原理，对道路桥梁施工过程中出现的一些问题进行检测，例如：钢筋锈蚀、混凝土强度不足等问题。这种方法适用于具有一定规律和特征的混凝土，但是无法检测出混凝土内部结构中存在的一些质量问题。具体的检测过程中，需要使用仪器对道路桥梁表面和内部的混凝土进行检测，以确定混凝土是否出现开裂、蜂窝、空洞等质量问题。

例如，在对桥梁表面进行检测时，可以使用电磁法，将钢筋植入混凝土中，然后再使用电磁法对桥梁表面和内部混凝土结构中存在的质量问题进行检测。这种方法能够检测出混凝土内部的钢筋，从而确定钢筋是否存在锈蚀、混凝土强度不足等质量问题。除此之外，还需要对道路桥梁结构进行无损检测，以避免出现各种安全问题。

3.4 钻芯法测试路面压实度

采用钻芯法测试路面压实程度，以100mm为基准，根据规范规定的测试频率进行采样，同时打上记号，并与设计构造类型相结合进行分层。

通常在第一次钻取芯样的过程中，如果还存在多层沥青，则需要利用切割机沿着芯样每一层的结合表面，将其切割成层，然后进行分层测量。传统的沥青路面可以在当天采样，而对于SMA和改性沥青，则需要在第三天采样。

试样密度测定时，先除去钻孔试样表面的灰尘，待干燥至一定重量后，采用表干法测定各层的毛体密度。当试样的吸水率大于2%时，用蜡封方法测定其毛体密度；当吸水率小于0.5%时，这种压实度比较高的沥青混合料可以用水称重法测试相对密度。按规程规定的检验方法及频次进行现场抽检，然后对各个测点进行压实度的测定，并进行压实度的评定。

3.5 结构的内部缺陷及裂缝检测

路基结构的内在病害通常是由于施工过程中的不当维护和复杂的施工环境所致，此外，路面在非均匀温度荷载、车辆荷载作用下，还会出现开裂，严重影响了路基的强度。因此，路基结构内部病害及开裂问题是路基检测的重点。由于病害及裂纹的产生、发展受多种因素的影响，必须充分考虑各种检测方法的特性，才能对其进行有效检测。根据现有的检测成果，公路路基病害多以孔洞、断裂等形式存在，且多在路面上产生贯通性裂隙，因此，利用地质雷达对其进行检测是十分必要的。

3.6 桥梁动载测试

与静载试验相比，动载测试要求桥梁结构在车辆作用下经受冲击和振动荷载，且其动态响应比静态影响大，是一种重要的非破坏性测试手段。相关人员借由动载荷试验，来确定在车辆动态作用下桥梁结构的稳定与结构的应变状况。

在桥梁动载测试中，通常采用的仪器包括振动拾振器、信号放大器、动电阻-应变计、射线示波器、笔记录仪、磁带记录器、数字信号处理器等。

此外，针对中、小跨径桥梁，可以利用磁电测试技术对桥梁工程进行自振性能测试；针对大跨度的桥梁，可以利用压电检测技术对其进行超低频振动状态的检测，从而判定其是否存在病害，是否存在质量隐患。

4 结语

综上所述，随着我国社会经济的发展和进步，我国道路桥梁工程建设取得很大成就，在道路桥梁工程建设过程中，无损检测技术是一项非常重要的内容。无损检测技术在道路桥梁试验检测中应用时，应严格按照相关标准进行操作，在使用无损检测技术时，还需要对道路桥梁进行定期维护，避免道路桥梁出现各种质量问题。未来，应不断完善无损检测技术，使其能够更好地应用于道路桥梁试验检测中，以保证道路桥梁质量达到要求。无损检测技术在道路桥梁试验检测中的应用，不仅能够提高道路桥梁的质量，还能为人们提供更加安全、舒适的出行环境，促进我国交通事业的发展。