无损检测技术在公路桥梁中应用

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1、无损检测技术在公路桥梁中应用摘要：近年来，我国道桥工程的大力兴建，无论是对便捷公众出行，还是推动经济发展，均起到了积极的促进作用。但随着交通荷载的加重，使用年限的延长，其损伤、病害问题日益凸显，这就需要我们借助先进的无损检测技术加以检测，以此做到及时发现、及时处理。对此，本文从无损检测技术内涵出发，就其在公路桥梁中的应用进行了探讨。关键词：无损检测技术；公路桥梁；应用众所周知，公路桥梁经长期负荷运载和风吹日晒雨淋，不可避免的会出现一些病变和损伤，若不加以及时处理，便会对其结构稳定性构成威胁，而传统的检测难方法难以全面而正确的

2、反映公路桥梁健康状况，故无损检测技术凭借其直观、快速的显著优势为公路桥梁检修维护提供了可靠指导，故得以广泛应用，下面就其在公路桥梁中的应用加以重点探讨。一、无损检测技术内涵无损检测技术简称NDT,主要是以应用物理学和材料力学为理论基础，以现代计算机、电子技术为手段，在不影响构件性能和结构稳定性的基础上，对某些特定的物理指标进行测定，以此判断其是否发生了变化［1］。与传统方法相比,其其关键优势在于不会对结构或构件造成损伤，且摆脱了传统检测方法低效率、低精度等缺陷。常见的无损检测技术有声发射、红外检测、X射线检测、超声检测、回波

3、检测、振动试验等。若在公路桥梁结构检测中引入该技术，可快速、直观的将公路桥梁内部结构状态呈现出来，如记录桥梁支座位置的声发射，可以了解裂纹的扩展信息，或者借助声传播检测公路桥梁长护栏处的腐蚀程度等，以此为后续的维修、改造等提供重要信息，进而提高公路桥梁结构的安全性。二、无损检测技术在公路桥梁中的应用1.射线探伤无损检测技术射线探伤检测法多见于交通开放的公路桥梁，即在桥梁混凝土构件后放置底片，然后对其发射x或V射线，以此在敏感底片中形成含有空洞的图像，进而对钢筋断裂位置和混凝土空洞程度作出正确判断。相对而言，该技术不仅可以获取

4、缺陷形状、大小等准确信息，而且所需人员少，但应以探射源能够穿透厚截面为基本前提，因为若截面过厚，或为钢筋与管道交错位置，此时获取的图片就难以有说服力；同时因射线对人体具有一定的危害，因此应采取严格而到位的安全防护措施，虽然x射线可自动关闭，安全性较好，但Y射线源必须被置于带护套的盒子中，以免造成不必要的伤害。总之，对于通道便捷的公路桥梁来说，射线探伤不失为一种适用性强的无损检验技术。2.GPR无损检测技术与射线探伤无损检测技术相比，GPR（探地雷达）无损检测技术具有更高的安全性，而且在很多公路桥梁通道条件恶劣、不允许有损伤的

5、内部结构等情况下均具有良好的适用性。具体而言，GPR的工作原理是指让传感器以一定的速度穿过结构表面，然后借助接收器用于接收来自材料表面和结构内部的反射信号（见图1）,因材料具有不同的介电常数，故无线脉冲的传播用时会因埋藏特征或层厚影响而出现差异，在实际应用中一般将天线频率控制在100-1500MHZ之间[2]。由于该技术能够快速有效的绘制剥离和空洞程度，从而精确测定结构缺陷的大小、性状和深度，且省时省力、操作便捷，加之覆盖面广，所以不仅被用于检测公路面层厚度、基层厚度、密实性、道桥隐患等，也在公路裂缝、材质、桥梁结构中有所应

6、用，其中金属管道、钢筋、加固区等定位效用最为显著。但GPR也有一定的局限性，如既无法在潮湿环境中正常工作，也难以在0£以下的环境中彰显效用，且无法穿过金属空洞，故对处于突出状态的小尺寸不敏感。此外，更需要操作人员具备丰富的工程经验和大量的实测数据，以及较高的成本费用，故有待深入研究和推广应用。1.回声波无损检测技术回声波无损检测技术在公路桥梁检测中也较为常用，即对结构施加一个短而持续的作用以产生应力波，然后经结构由外表面和缺陷予以反射，若声阻力有所差异，应力波则会以不同的速率进行传播，并被在表面移置的传感器将其频率和振幅记录

7、下来，用于判断空洞信息，其中最小的侧向空洞尺寸是空洞检测的重要指标，故常用于检测塑料管道、金属管道中空洞的位置、深度、单元厚度以及与加固区的距离等,而且安全性较高。如在对后张混凝土梁进行无损检测时，考虑到若管道灌浆过程中产生了孔洞，无论大小，均会为钢筋腐蚀、结构强度等构成威胁，为验证回声波法探测孔洞的实际效果，在此选取了几根横梁作为试验对象（其缺陷信息已知），并根据分辨率确定了直径等于10mm的球轴承，以及穿透深度和所需波长；然后借助传感器对混凝土的频率进行探测，结果发现，fT（初始峰值）从普通混凝土频率值4.9开始变动，在

8、频率最高处产生了一个峰值，从而可以判断其为中空管道；随后就上部为灌浆、下部为空管的横梁进行了探测，发现也可以根据频率变动定位灌注管道的位置［3］。故即使管道为塑料材质，也可借助回声波无损检验技术对其完全灌注和中空状态进行辨别。4•超声波无损检测技术就当下而言，超声波检测法可以是说应用最为广