桥梁检测无损检测技术实践应用

曹旭东

摘要：在桥梁施工中，灌注混凝土桩经常出现塌孔、断裂、缩颈、离析等质量缺陷，对桩基承载力和桥梁上部结构的稳定性造成严重影响。为保证桥梁工程整体施工质量，必须对桥梁桩基进行无损检测，判断桩基的完整性。超声波检测技术是目前对桩基完整性检测最为精确的检测技术之一，在桥梁工程检测中得到了广泛应用。

关键词：桥梁检测；无损检测技术；实践应用

引言

在控制桥梁检测质量的过程中应重点控制外观检测质量、内部缺陷检测质量等，同时，重点应用先进的检测技术，确保在现代化检测技术的支持下及时发现桥梁的质量问题和缺陷问题，作出相应的处理和应对，达到预期的检测工作目的。

1.无损检测技术的概念

这样的一种技术是顺应着时代发展以及现实需要而出现，与其他质量检测最大的不同，在于其所进行的检测不会对工程原本的结构造成任何的损坏，这无疑是最为突出的一个方面的优势。具体来说，此类检测技术囊括的内容相对比较多，以往的检测主要是在人工敲击的方式下通过传出的声音等判定工程是否存在断裂等异常的情况，在条件相对有限以及技术并不发达的情况下，这样的一种方式获得了极为广泛的应用。然而存在的不足则是不能精准地判定断裂的具体位置，所得到的检测结果只是一种可能性的推断，且极易对工程本身造成不良的影响。

2.无损检测技术在桥梁检测中的应用

2.1冲振回声检测

冲振回声检测是借助瞬时锤击冲振波信号拾取，通过对回声的对应波速、频率以及波形状态等技术参数进行制式分析，继而判别混凝土结构内部所存在病害的现代检测方法。冲振回声检测法更适用于混凝土材料构件的相关结合面的密实度状态检测、预应力管线密实程度检测、混凝土材料构件厚度。在锤击作用下，混凝土结构体的表面会对应发生被称为纵波（P波）和瑞利波（S波）的振动物理波，它们会被通过构件材质地输传至结构内部。当遭受内部病害所存在的声阻时，这些波就会被对应反射回混凝土构件结构的表面，继而为专业传感器所检识和输送，最终获得分析。如果感受器被预置在激发冲振点近处，波的移位响应会被有效感应。因为P波于混凝土结构内部一般要经历数次反射，感受器可以侦测出该波的低振幅震荡波谱，对这些波谱进行制式分析，即可检测出混凝土结构内部是否存在病害或存在病害的状态。

2.2磁致伸缩导波桥梁缆索检测技术

桥梁缆索是由带有轻微扭转角度的平行钢丝束或平行钢绞线这类铁磁性材料组成，而铁磁性材料具有磁致伸缩这一特性。桥梁缆索的磁致伸缩导波检测原理就是基于铁磁性材料自身的磁致伸缩效应及其逆效应在缆索中激励和接收导波，通过弹性波的反射实现腐蚀或断丝缺陷的检测。所谓磁致伸缩效应，是指当铁磁性材料在受到磁场作用时，其结构尺寸会发生变化的效应。磁致伸缩逆效应则是指当铁磁性材料处于恒定磁场中，受到外力作用时，产生相对形变，同时会引起内部的磁化状态发生改变的效应。磁致伸缩导波桥梁缆索检测原理可以分为3个阶段进行描述:①利用非接触磁声换能器基于磁致伸缩效应在对应位置的钢丝中产生特定频率和模态的导波;②导波在钢丝中传播，传播过程中遇到腐蚀、断丝缺陷或其他异常结构时由于声阻抗变换产生回波;③回波到达接收传感器时基于磁致伸缩逆效应接收线圈感应电信号，信号经过处理后存储到计算机，通过分析回波的到达时间和幅值等即可确定缺陷位置及其大小。

2.3超声波检测技术

（1）沿桥梁前进方向对被检测的桩基声测管编号，每两个声测管为一组，构成桩基混凝土纵剖面，测量声测管口外壁的距离，记录数据。（2）设置测试参数，用深度标志标识发射换能器和接收换能器，将其分别放置到两根声测管的底层，同步调试发射换能器和接收换能器，使其匀速提升，两种换能器累计提升高差控制在20mm内，保证测量数据信息获取的有效性。（3）为准确测定桩基混凝土缺陷的范围和位置，要对可能有质量缺陷的混凝土进行加密测点，并且配合采用扇形扫描、等差同步的测点布设方法。（4）在检测过程中，逐一记录剖面检测结果，初步评估混凝土质量缺陷的位置，对单根基桩桩长进行复核，检测基桩混凝土的每个剖面；在测试完单根基桩的所有剖面后，根据获取的检测数据初步判断基桩完整性；复核检测数据，无误后进入下一根基桩检测。（5）检测同一根桩基时要保持检测仪器的各项参数不变，在检测后密封已检测基桩的声测管及其管口，以备复查；将超声波检测仪装箱，收集整理现场检测资料。

2.4射线检测技术

目前，在我国桥梁工程领域中射线检测技术较为成熟，此类技术在应用的过程中可以快速准确地发现桥梁的裂缝问题，如图1所示。射线检测技术的应用原理就是通过射线设备发送红外线，一旦工程结构存在缝隙或是损伤就能发出警示信息，便于准确了解桥梁的质量问题和缺陷问题。同时，在应用射线检测技术的过程中工作人员可以从不同角度全方位完成检测任务。但是此类技术在应用期间可能会导致人体受到损伤，因此，检测人员在操作之前必须事先做好个人的安全防护工作。考虑到桥梁结构的不同位置的结构特点和形态存在差异性，各个位置的受力性能不同，可能会使得各个位置在出现损伤或是缝隙问题的情况下红外线反射特点有所不同，因此，在对桥梁各个位置损伤状况进行检测之前，应结合结构的特点不断进行技术的改进，避免出现检测结果不准确的问题。

3.无损伤检测技术要点

在科学技术时代背景下无损探伤检测技术得到了迅猛的发展，并且已经在桥梁工程中得到了广泛的应用，同时在该技术应用的阶段中，受到于各方面因素的影响还是存在一些弊端问题，所以为了能够将其问题改善提升技术的应用方式，需要从以下几个方面对技术的发展趋势进行研究。(1)进行无损检测的环节阶段，此类技术仅仅能够对结构内部的特征变化进行检测不能够实现三维可视化检测，所以无损检测技术在未来的发展阶段中需要向着三维可视化技术全面发展，通过联合各方面的技术提高检测效果。(2)针对于一些特定桥梁结构的检测，在实践阶段中识别的时间比较长应用到的资源能力比较多，针对此类问题为了能够达到远程检测的要求，就需要联合应用原则检测技术以提升检测效率。(3)针对一些检测工程来说通常是在桥梁服役后进行检测的，因此无损探伤检测技术的应用要融入设计过程以及工程施工过程当中，以提高整体设计方案还有工程的安全性。(4)在检测技术应用及理论应用上由于技术限制，使得无损检测技术的应用具备复杂性、精度识别度比较差，所以在实践阶段中需要针对检测理论检测设备进行全方面的更新与提高检测效率，达到工程检测的需求。

结束语

综上所述，在桥梁工程项目的检测工作中，为保证整体检测质量，应严格控制施工环节的检测水平、内部与外观检测效果、力学检测的准确度，同时，在检测过程中积极引进和应用现代化的雷达技术、射线探伤技术、频谱分析技术、图像分析技术、光纤传感技术等，切实利用先进技术方式保证检测结果的准确度、检测工作的全面性、检测范围的拓展性，达到预期的工作目标。

参考文献

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