公路桥梁施工检测技术的研究

公路桥梁施工检测技术的研究

发表时间：2018-10-26T09:31:29.280Z 来源：《防护工程》2018年第15期作者：刘慧

[导读] 随着公路桥梁负荷日益加重，在役桥梁出现承载力不足、通行能力降低、结构构件受损等问题。由于桥梁建设发展速度过快，其施工质量、设计技术等还不能令人满意，给我国的桥梁增加了新的事故隐患。对桥梁进行必要的检测及加固工作就显的尤为必要。

刘慧

芜湖建江水利建设有限责任公司安徽芜湖 241009

摘要：随着我国国民经济的飞速发展，公路桥梁基础设施建设不断发展，为了增加运力，各类桥梁结构数量不断增加，对我国交通运输状况的改善起到了强有力的作用。但是，随着公路桥梁负荷日益加重，在役桥梁出现承载力不足、通行能力降低、结构构件受损等问题。由于桥梁建设发展速度过快，其施工质量、设计技术等还不能令人满意，给我国的桥梁增加了新的事故隐患。对桥梁进行必要的检测及加固工作就显的尤为必要。

关键词：公路桥梁；检测技术；方法

当前，对已经建成的公路桥梁进行检测的原因有很多，需要被检测的桥梁也有很多不同类型。总体上讲，大部分被检测桥梁多为旧桥，由于旧桥难以满足新的要求，故而需要对桥梁进行检测，以便保障桥梁的安全使用。此外，还有一些正在修建中的桥梁也是检测的主要对象，这些桥梁往往使用了大量的新工艺和新材料，建筑规模比较宏大，因此，也需要对其进行检测。

1 路桥检测的意义

路桥建设过程中，工程材料的自然缺陷、工程结构设计、建造和施工的失误难以避免，当路桥建成之后，如何对路桥的实际品质进行鉴定是业主最关心的问题。船舶和汽车等批量生产的机械设备，可以通过破坏性原型试验来检验设计目标的满足程度。路桥等建筑结构属于单件生产，不可能进行破坏性原型试验，因此，非破坏性检验技术受到了特别的关注。巡回目检简单方便，但缺陷也是显而易见的。不仅目检结果因人而异，而且无法对路桥的整体品质作出定量判断。由于对路桥质量目前尚缺乏严格系统的量化检验方法，结果使一些劣质工程得不到及时发现和处理。轻则增加了日后的路桥维修保养成本，使国家和地方财政负担加重；重则很快便发生桥毁人亡的惨剧。因此，研究路桥结构的检测方法和技术不仅具有重要的理论价值，而且具有广阔的应用前景。

2 公路桥梁施工检测存在的主要问题

就公路桥梁表面缺陷检测而言，目前仍以人工目检方式作为主要手段进行检测评估。尤其对于混凝土公路桥梁来讲，检验和评估表面裂缝是重要的检测项目之一。据有关数据证实，裂缝是造成公路桥梁损坏的首要原因，其次是剥落、坑洼等质量问题引起的桥梁损坏。当公路桥梁出现使用缺陷后，要及时进行检查和观测，在掌握缺陷特征的基础上，分析造成缺陷的原因及其危害后果，根据缺陷的性质确定修补方案，确保修补方案的可操作性。虽然近些年国内外的一些专家学者在对路桥检测的研究中取得了一些成果，但是这些成果在实际检测中的应用却仅限于初步，想要普及推广仍需一定的时间，特别是一些检测方法在应用中难度较大，如光导纤维植入式检测法，这种检测方法需要将具有检测功能的光导纤维植入到路桥上，然后通过光纤的变形情况来判断桥梁的损伤状况。但是由于这种检测方法的成本较高，并且施工也比较困难，目前仍未普及推广使用。再如利用雷达和声波等扫描分析对路桥进行检测，这种方法目前尚不能实现实时监测，并且成本相对较高，需要专业人员操作，这些影响了推广使用。

3 公路桥梁施工检测技术

为了进一步满足公路运输载重量迅猛发展的需要，保证公路桥梁可以安全地为公路运输服务，我们必须对桥梁工程的各个环节的质量问题进行相应的检测与鉴定，而相关的公路桥梁检测技术也是值得我们讨论研究的。在此就主要4种公路桥梁施工检测技术进行相关探讨。

3.1 无线电施工检测技术

目前无线电施工检测技术主要应用于施工检测钢桥（钢梁）的疲劳损伤情况和矿山地压施工检测等。应用于施工检测钢桥（钢梁）的疲劳损伤情况设备其原理是反复的周期性的疲劳荷载可以导致钢桥结构（构件）出现裂缝。而这些裂缝以很细微的程度在扩大，裂缝的扩大在（结构）构件表面（层）会伴随着能量的释放，从而产生出应力波。无线电网络技术可以定量的确定应力波及其准确位置。而基于矿山地压施工检测的应用技术也称为声发射施工检测技术。其原理是当声波在材料内部传播纵波的速度和方向为已知时，根据纵波接触各个传感器的时差可判断材料内部的缺陷位置。通过该技术，可获得各类材料内部裂纹分布及发展情况，进而研究桥梁技术状况，判明其使用寿命。

3.2 雷达与红外热象仪施工检测技术

所谓的雷达与红外热象仪施工检测技术就是使用雷达、红外热象仪、激光光学、超声波和其它一些新的技术手段可在一天之内就能准确地测量成百上千公里路面或几十座桥的桥面。红外热像仪采用红外摄像机对桥面进行拍摄，进而获取桥面的温度图。温度图能够显示桥梁在阳光下混凝土的开裂部位与桥面“热点”的对应关系。“热点”的出现是由于混凝土中的空腔比较薄，又充满了空气，能够起到绝热体的作用，使空腔上混凝土的温度上升得比较快。雷达是通过电磁脉冲造成的电磁波被混凝土内的结构反射以后产生的回波来确定路面及桥面的实际情况的。雷达接收到的回波能够产生交替变化的波形，这些波形能够真实准确地反映混凝土出现的裂缝及其他病害的情况，但需要专业人士来对回波进行解读。实际工作中，将雷达这种技术手段用来检测混凝土冻融崩裂情况和含水量情况是比较便利的，同时结合红外热像仪在比较干燥的情况下对混凝土的裂缝进行检测，这两种方法的交替使用可以有效地实现对公路及桥梁大部分病害的检测。

3.3 自感应施工检测技术

感应施工检测技术应用更为广泛，为桥梁各类物理量施工检测而开发的传感器多种多样。如用于测量、定位桥梁中钢筋断裂产生的应力波的加速计。为测量混凝土氯离子含量、钢筋锈蚀、混凝土的导电率的各类小型的可埋置于梁体内部的感应装置。为测量桥梁翼墙位移的位移传感器。该类设备普遍造价低廉，结构简单，性能可靠，可大规模适用于各类新建或在役桥。

3.4 光纤传感器技术

光纤传感器目前在世界范围内，被广泛应用于测量温度、压力、振动、位移、电场、电流、电压、磁场、水声、液位、流量以及辐射等物理量，超过100种。光纤传感技术的工作原理是当光线受到拉压时，使应变发生位置处的布里渊散射光产生相应的改变，并通过设备测量采集光纤温度及布里渊频移，获取桥梁变形情况。利用“光损”检测公路桥梁变形的大小，其精确度可达毫米; 利用光脉冲反射传输时间确