公路桥梁的无损检测技术

随着我国公路建设事业的飞速发展，公路桥梁作为公路工程的重要组成部分，其使用过程的平稳性和安全性是公路交通的关键。

近年来，我国的桥梁建设水平逐步提高，桥梁的建设质量也得到了充分的保障。

但是在长期的自然环境和荷载作用下，桥梁的结构和构件会产生一定的损坏现象。

公路桥梁的检测工作是桥梁养护和维修的重要依据，也是保证桥梁正常使用的基本前提。

桥梁的无损检测技术可以在不影响桥梁结构和构件性能的前提下，对桥梁的损伤情况和运营状况进行诊断和评估，从而为桥梁养护与维修方案的制定提供科学依据。

无损检测技术的特点
桥梁的无损检测技术主要是在不损伤桥梁整体结构和构件性能的前提下，直接在桥梁的构件上进行某种特定的检测，用来评定桥梁的整体结构或者某些构件是否发生变化，进而推断出桥梁的内部缺陷和耐久性能等性能现状，并对桥梁的适用性、安全性和可靠性进行科学的评价。

桥梁的无损检测是在现代电子技术和计算机技术的辅助之下，运用快捷、高效的工作平台对公路桥梁的使用状况进行科学的检测和评定。

其特点主要表现在：技术不破坏被检测桥梁的构件结构，不影响其使用性能，而且方法简便快捷；无损检测在进行检测时，检测工具可直接作用在构件表面或者内部，无损检测可对新建桥梁进行检测，同样也可以对既有桥梁进行；无损检测方便、快捷且灵活；无损检测对桥梁结构无或者构件不具有破坏性，也可以获得破坏检测所不能获得的检测效果，同时，无损检测可在同一构件上进行反复和连续的检测，从而使检测结果具有一定的可比性，但由于这种检测结果往往会要受到很多客观因素的影响，所以检测精度还需要进一步的提高。

无损检测技术
光纤传感器检测技术
这此种技术主要应用于对混凝土
桥梁结构的检测，其应用理论主要依据
了光纤的两大特点：首先是股绞光传感
器检测技术，这种技术主要是运用了光
纤的光损矢量变化来进行测量，当光纤
的局部纤维发生变化时，其传导的射光
密度就是产生一定的变化，通过比较射
光在传感器中发生的变化，就会检测出
构件的内部变化状态；另外一种传感器
为多层反射传感器，这种技术科学了应
用了光速的原理，也就是利用计算光从
传感器出发，到达反射装置，再反回时
所需要的时间，来确定出构件的内部结
构状态。

多层反射传感器沿着长度方向
设置了很多位置固定的反射镜，反射
镜的测量精度通常控制在±0.15mm之
内。

利用光纤的这两种特性可以制成各
种传感器，由于光纤的精巧、轻便，其
传感器的陈列形状也可以任意选择，光
纤传感器的优点是检测的准确度高、实
用性较强，但其价格较为昂贵。

声探检测技术
声探检测技术主要有两种：第一
种是在加工行业中应用以久的声发射检
测技术。

近年来，这种技术也逐步的被
应用于桥梁的结构裂缝检测工作中。

通
常桥梁的结构在受到长期荷载作用后，
容易发生类似于塑性变形、裂缝等破坏
性损伤。

这种损伤会不同程度的释放出
声波能量，根据这种现象研制的声反射
检测器，可以有效的对处于荷载状态下
的桥梁材料进行监测和预警；另一种为
超声波检测技术，此种技术是利用瞬间
应力波的原理对桥梁中的空隙位置进行
检测。

机械短促撞击产生的低频应力波
传导到桥梁的结构之内，当结构存在裂
缝或者破坏面时，这种应力波就会被反
射回来，通过对形成反射波进行判断。

当结构内部不同的冲击面所产生的声波
发生共振时，就可以判断出结构的完整
性和裂缝存在形式，并提供出空隙位置
的具体信息。

探地雷达检测技术
此这种技术是应用高频的电磁脉冲
波，利用发射线将宽频带脉冲发射到结构
内部，该雷达脉冲在结构内的传播过程中
会遇到不同电介质交界面，部分被反射回
来的脉冲波反回地面后被重新接收。

探地
雷达检测技术主要应用于桥梁的桩基础、
结构和裂缝检测上。

它具有精度高，对缺
陷的形状、大小和深度都能够检测出来；
检测工作不受周围环境的影响，能够方便
快速的进行检测。

探地雷达检测技术可以
利用反射波到达地面的时间和反射波的波
幅来研究地下介质的分布，具有较高的分
辨率，在桥梁的浅层和超深层检测中都可
以发挥其良好的功能。

GPS桥梁三维位移检测技术
GPS检测技术主要利用导航卫星的
实时站点三维坐标来进行检测。

该检测的
方法是，先将监测点均匀设置在桥梁上，
并在管理中心设置GPS的基准站，然后
配合计算机系统进行实时监测和检测。

其
具体的检测过程是，由基准站根据卫星信
号各监测站发送分解算出的差分数据，各
监测站算出各自的具体坐标数据后，将数
据传输到控制中心的计算机系统，最后由
计算机进行计算和分析。

红外热像仪检测技术
红外热像仪可以用于桥面各类病
害的检测工作，它是利用红外摄像机所
生成的桥面温度图像，来测定混凝土裂
层上的热点。

混凝土层面上如果存在裂
层，这种较薄的充满空气的裂层对温度
起到了绝热的作用，就会使其上的混凝
土温度快速上升。

通过红外热像仪便可
把热点的红外辐射转化成图像，从而直
观地观察到桥面的温度分布，达到混凝
公路桥梁的无损检测技术
文/张会军
2012年第17期227
(9月上)《交通世界》
B RIDGE&TUNNEL
桥梁隧道
土内部和表面结构的检测目的。

红外热像仪具有检测速度快、稳定性高、轻巧灵便等特点。

桥梁无损检测技术的应用前景和完善对策
无损检测技术的应用前景
无损检测技术是公路桥梁检测的重要手段，它的应用技术同样也需要进行不断的开发、研究和创新。

由于公路桥梁无损检测技术是一项较新的技术，所以我们必须在其应用上进行不断开拓，并努力解决好目前无损检测技术所存在的问题。

我们应该努力达到以下几个桥梁无损检测技术的应用目标：运用全球定位系统来更加精确的测量桥梁结构变形，同时应用TRIP传感器来实时监测车辆超载的问题；在桥梁结构的评估上，应用强迫
振动响应法来进行具体研究，并采用
激光振动计来完成斜拉索拉力的检测
工作；采用微波技术对桥梁的各种裂
缝进行深入检测。

无损检测技术是一
项现代化的桥梁检测技术，随着着它
的不断完善和发展，其技术水平和检
测精度必将得到全新的突破。

桥梁无损检测完善对策
桥梁检测是桥梁日常养护的重要
工作内容之一，是对桥梁结构进行科学
评定的依据，检测工作的内容包括检测
设备的配备、现场的检测、后期的分析
和评定等，每一部分的工作内容对桥梁
管理队伍的素质要求非常高。

要想做好
桥梁的检测和养护工作就必须做到：
制定和安排好周密的定期或者年度检测
计划；根据检测结果确定桥梁的病害类
型和程度，组织实施好辖区内的桥梁养
护、维修以及改造方案；做好桥梁检测
的数据采集工作，并做好记录；定期对
检测的技术人员进行专业的技术培训；
建立严格的检测技术规范和评定标准。

结论
无损检测技术在桥梁的养护、维
修和改造上，发挥了不可忽视的重要作
用。

虽然我国桥梁的无损检测技术取得
了一定的成果，但大多的技术都是由国
外引进，要进一步的推广还需要时间。

我们必须结合我国国情不断的对技术进
行开发和创新，使无损检测技术在我国
有更大的发展空间，也为我国的桥梁工
程质量提供技术保证。

作者单位：迁西县交通运输局公路养护管理站
在《安徽省农村公路危桥加固改造民生工程实施指南》中，将危桥加固改造项目分为维修、加固、拆除重建三个类别。

在实际实施中，本着“能维修的不加固，能加固的不拆除”的原则，以达到既保证桥梁使用安全，又节约工程造价的目的。

本文通过桃花渡桥的改造，提出了拱桥改梁桥保留原有基础的理论可行性，并在危桥改造中得到应用，对实施同类危桥改造有一定的借鉴意义。

引言
在桥梁使用状况普查中，我们发现，梁桥的病害既有上部病害，也有下部病害，而拱桥的病害多出现在起拱线以上部分，如拱圈开裂、侧墙位移等，拱桥的基础部分绝大多数都保持完好。

从结构受力来看，拱桥的上部构造自重要远远大于梁桥的上部自重，这就为拱桥改梁桥设计提供了保留原有基础的理论基础。

即利用其原有的桥台基础，将起拱线以上部分改造为梁板式桥梁的桥台。

泾县桃花潭桥原先是一座建于上
世纪80年代初期的石拱桥，位于泾县溪
桃路上，单孔净跨6m，桥宽8m，拱圈
为抛物线型，矢跨比近1/4，U型桥台，
桥梁设计荷载汽-15，挂-100，桥头接
线总坡1.5%。

改造后按照新的设计规
范，荷载等级为公路II级。

老桥状况调查
只有充分调查了泾县桃花潭桥的
现状，周围的地质、水文资料后，我们
才能对病害进行分析，调查的方式可以
通过目测，采用测量仪器，还可以通过
走访，询问当地人们当年施工后的情
况，也可以去当地的档案馆调出当时的
验收资料等。

调查结果为以下所述。

拱上侧墙出现竖向裂缝，桥梁两
侧侧墙裂缝贯通，缝宽达到12mm，超
过规范规定的允许值0.35mm，自上而
下裂缝宽度逐渐变小，裂缝顺着砌缝有
继续开展的趋势。

拱圈距离起拱线以上2.5m处有纵
向裂缝，缝宽0.4mm，裂缝处有渗水痕
迹。

拱圈为不规则石料浆砌，砂浆比较
饱满。

侧墙与前墙的结合部外倾开裂，
裂缝宽10mm，产生时间较久，有小树
从裂缝中长出。

地质勘察结果揭示：该桥基础建
于弱风化砂岩上，地质情况良好。

起拱
线以下部分没有发现裂缝，基础完整性
较好，没有不均匀沉降现象。

水利水文分析：该桥基础埋深远
在冲刷线以下，桥台与水流方向平行，
没有明显冲刷。

按照交通部部颁《公路桥涵养护规
范》（JTGH11-2004）的相关指标，该桥
为4类桥，属于拆除重建范畴。

病害分析
调查清楚了泾县桃花潭桥的桥梁
裂缝状况和地质水文情况后，应该分析
产生裂缝的原因。

只有对病害进行了准
确的分析，才能提出解决的办法，裂缝
拱桥改梁桥在泾县桃花渡桥上的应用
文/夏东华
TRANSPOWORLD 2012No.17(Sep)
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