道路桥梁工程检测技术

摘 要：科学技术飞速发展带动着道路桥梁事业也快速发展。然而，随着时间的推移，许多桥梁道路进入了养护、维修阶段，随之暴露出诸多问题。文章对用于检测这些问题的技术，例如超声波检测技术，雷达检测技术，图像技术进行介绍和总结。

关键词：道路桥梁；技术原理；优势

近几年来，受车祸、超载和养护不当等人为因素，以及地震、洪水等自然因素的影响，道路桥梁出现了各种各样的关于其结构损伤、病害的问题，缩短了其使用寿命，为保证道路桥梁的运营安全，需要对其进行检测。道路桥梁检测技术应运而生，并快速发展起来。

1 关于声发射法和超声波检测技术的介绍

道路桥梁检测即对桥梁各方面情况进行如实的评估。我国现在有许多无损检测技术，首先我们介绍声发射法和超声波检测技术。

1.1 声发射法和超声波检测的原理

声发射的定义为当材料因受到了外界影响后发生了结构的变形的时候，会使物体结构从变形等损伤源头以很快的速度释放出能量并因此发射出弹性波的现象。我们简称为AE，造成这种现象的主要原因是它的应力在材料中分布不均匀，致使能量由高能的状态向稳定态转变。应用声发射仪器针对这种现象进行观测、统计和分析声发射信号，并利用此信号判断声发射源的技术就是声发射法。

超声法检测技术的主要原理是指在应用超声波检测仪的情况下结合声波换能器的的使用，将超生脉在传播过程中的速率、振波和主频率等数据进行统计和研究。统计好数据后要按照这些测好的数据和其变化的动态来检测道路桥梁的工程质量和其缺点。

1.2 声发射法和超声波检测的流程及优势

对于声发射检测技术来说，结构中的伤源处从形成到发展再到与其它界面之间发生断裂的过程等等，这些都可能会成为声发射源。材料发射出的这些声信号包含着许多关于物体本身的信息，对这些信号进行检测和分析，就能得到许多有用的信息，找出桥梁道路的缺陷。此技术有以下几个优点：首先，由于它检测的是外力条件下的材料活动信息，所以它可以更客观的检测出道路桥梁是否安全可靠；其次是它具有很高的灵敏性和实时性，而且检测范围可以达到很远；第三，即使是材料在使用的过程中也可以用此方法进行检测，两者互不干扰并且仍具有很高的准确性。相比之下利用超声波检测技术进行道路桥梁检测时，由于超声波能够穿透混凝土结构并在其中传播，它具有操作简单、使用安全的优点，而且需要耗费的资金也不是很高。但是因为超声波检测过程中不容易连续有效检测缺陷信号，所以在用此技术对道路桥梁进行检测时，一般实行对多测点数据进行比较的方法和概率统计的原理来处理数据。这种缺陷评估的方法因为无法提供较高的准确度，所以要进行多测点检测。

2 关于地质雷达检测技术的介绍

2.1 地质雷达检测技术的工作原理

地质雷达监测技术是依靠地质雷达对材料发出较高频率的电磁冲击脉，材料将此频率的电磁冲击脉相应的反射回去，根据材料的反射情况来推断材料缺陷位置的方法。它可以应用于许多领域，具有较高准确度、直观而且方便快捷的高科技检测方法，又被称为探测雷达技术。在地质雷达监测技术中主要应用地质雷达仪器。此仪器在使用过程中首先需要监测工作人员向控制单元发射指令，当控制单元感应到指令之后会发射出信号并对地面发射高频率的电磁波。被探测的结构遇到电磁波之后由于其结构的不均匀性而将其中的一些电磁波反射回去，再通过信号的转到传入到工作人员的电脑中，电脑屏幕上就会显示出所测物体的信号成像，我们可以由这些图像分析所测物体的内部情况。

2.2 用地质雷达检测道路桥梁的优势

地质雷达检测方法的风险比较低，所以常用于对桥梁管道和加固区域进行位置的确定。它在低分辨率情况下进行检测的时候具有很高的准确性。还能够有效绘制空洞或剥离程度，速度快，覆盖范围广，没有对人类身体有害的辐射，所以在应用的时候非常安全。在不能有损伤的结构等要求比较严格的结构中地质雷达检测技术也是很好的选择。

3 关于冲击回波法检测技术的介绍

3.1 冲击回波技术工作原理

冲击回波技术是指通过在瞬间的冲击力下发出低频的应力波，当它传到物体里面的时候，缺陷部分就会将这种应力波反射回来，由反射源旁的传感器和数据处理仪器对其进行记录和分析。冲击回波技术将所记录的信号进行幅值谱分析，谱图中的明显峰正是由于冲击表面、缺陷及其它外表面之间的多次反射产生瞬态共振所致，它可以被识别出来并被用来确定结构砼的厚度和缺陷位置。是一种比较新的无损检测方法。

3.2 冲击回波技术的优点

冲击回波技术具有很多优势，相比超声波方法来说，它因为只需要一个测试面而比超声波方法简便易行；其次，信号传导的时候难免会遇到高信号杂波的干扰，超声波技术就无法解决这种问题，冲击波技术因为使用的声波频率断，所以避免了高信号的杂波问题；第三，因为超声波技术需要两个测试面，如果测试位点比较深的话测试面的定位就比较难，而冲击回波技术可以测试到深达一百八十厘米的地方，况且又只需要一个测试面，这就为测试工作提供了很大的方便；第四，冲击回波方法只要单手就可以运行，避免了耦合剂的麻烦，因为在使用耦合剂的时候需要很多的数据才能确定缺陷部位，而且无法知道缺陷深度。

4 关于红外热像检测技术的介绍

4.1 红外热像检测技术原理

红外热像检测技术是指当物体遇到红外辐射的时候，会呈现出一系列的热像，通过将这些温度场在物体表面的表现情况显示在图片上来观测出物体存在的缺陷的技术。应用此技术的时候会经常涉及到红外热像仪。红外热像仪器的工作原理是依据结构体内的一系列性质将红外辐射能量传递并转换给传感器，然后对电路进行放大等处理，将结构的温度表现情况显示出来。主要应用于道路桥梁检测中。

4.2 使用红外热像技术的好处

红外热像技术的好处有以下几点：首先，它具有高效率、灵活、方便易行和高精度等优点，它对温度的分辨率已经到达0.1℃，而且不论是动态还是静态，都可以应用此技术。其次，它不需要很长时间就可以对道路桥梁进行检测和研究，同时又不失其准确度。第三，因为红外热像探测仪是针对红外线而言的，所以当道路桥梁的表面温度比零摄氏度高的时候就能应用红外热像技术。第四，红外热像检测技术的探测焦距可以从20cm到无穷远，因此更加适合具有非接触性及大范围性无损检测。

5 结束语

由于社会经济和科学技术的发展，我国的道路桥梁技术也进入了迅速发展的阶段。但是在发展的过程中也不乏许多质量问题的出现，使得我国的各大桥梁都需要进行检测和维护。针对此情况我国先后兴起了各种高科技的检测技术，比如红外热像技术、地质雷达检测技术和超声波检测技术等，这些技术各有优点和缺点，能够针对桥梁不同部位和结构进行合理分析与判断。道路桥梁检测是一项十分繁杂的工作，它不仅需要一定的先进技术和仪器，还需要检测人员具备较高的工作水平，所以我们要将高技术人员和高科技技术结合到一起，共同促进道路桥梁检测工作的健康快速发展。

参考文献

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[3]周先雁，栾健，王智丰.桥梁箱梁孔道灌浆质量检测中冲击回波法的应用，2010.