淺談道路橋梁無損檢測技術的應用
一、道路橋梁無損檢測技術的意義
傳統的方法是對公路橋梁隨機選點，鉆孔取樣，在室內對所取樣本進行分析和處理，從中獲取各種有價值的工程參數。這種方法的局限性表現為以下幾個方面：1）因被測點是操作人員隨機選擇的，所以檢測結果很難具有代表性。2）由于檢測點有限，覆蓋面密度較小，使某些存在缺陷的不良區段反而被漏檢，從而埋下質量隱患。3）雖然鉆孔取樣精度高，但其會對路面造成破壞，且修補時費時費力。無損檢測技術作為快速、直觀，且能夠顯示道路橋梁內部狀態的檢測設備和技術手段，能夠彌補傳統方法的不足，它在開展道路橋梁無損檢測技術研究、建立科學的評價體系、改善路面設計等方面具有重要的意義，也必將帶來道路橋梁改造方案的優化和道路橋梁管養水平的提高。
橋梁的無損檢測技術(NDT)有較大的發展空間，包括超聲檢測、紅外檢測、聲發射、自然電位檢測、沖擊回波檢測、X射線檢測、光干涉、脈沖雷達、振動試驗分析等。在公路橋梁結構中應用NDT，可以提高新建結構質量的安全性；可以提供結構損傷的標志，例如，污染程度，鋼筋混凝土橋梁的氯侵蝕程度；可以記錄支座處的聲發射，反映了裂紋或過大的摩擦力或從墊層支座正在擴展的裂紋。無損檢測的這些結果可以作為結構評估的輔助。
在一些情況下，與侵入檢測相比，無損測試更快捷，縮短了測試期間的交通管制時間，從而降低了成本。雷達可以快速掃描潛在的結構空洞，雷達在NDT 中的使用證明了NDT 的速度和便捷性。聲傳播的使用進一步說明了調查的有效性。聲傳播可以用于檢測長護欄的潛在腐蝕。隨后可對疑似區進行更細致的檢測，例如使用鉆孔、直接量測和超聲技術來確定未腐蝕厚度。NDT 間接測量了外形特征，測試結果依賴于信號在結構內非連續區的反射時間。該信號的速度依賴于結構材料的性質，該性質不一定明確。因此，需要專業知識和經驗來解釋收集的數據，并判斷在物理特征或材料性質方面的意義。
二、無損檢測技術在道路橋梁中的應用
1.頻譜分析技術
波在不同介質中傳播時，其頻率不同，根據頻率特性對介質進行分析的技術即為頻譜分析檢測技術。在路面結構表面，用力錘施加一個瞬時垂直的沖擊力，可以得到一組瑞雷面波，這種波是以振源為中心的，具有各種不同頻率，在一定地表深度上向四周傳播。施加力時，改用錘頭不同的力錘或者對力錘的重量進行調整，得到瑞雷面波信號頻率成分會與之對應，在不同的位置設置傳感器，可以檢測到傳播頻率不同的的波。頻譜分析技術可以用來分析檢測路面不同分層介質的均勻性以及厚度，還可以檢測路面各層間的接觸情況。
2.圖像技術
圖像技術主要有兩種，一種是激光全息圖像攝影技術，另一種是紅外成像技術。激光全息技術的原理是對材料進行全息攝影，然后對得到的圖像進行分析，從而得出相關的力學量，它除了能夠對全場情況進行觀測外，還具有直觀和精度高的優點。紅外成像技術是根據不同的介質導熱性能不同進行檢測的方法，熱敏傳感器上呈現出的是結構物內部的溫度場分布狀況和熱傳導規律，檢測數據以圖像的形式顯示出來，反映出結構物的內部狀況。
3.光纖傳感檢測技術
光纖對某些特定的物理參數比較敏感，利用光纖的這種特性，外界物理量會被轉換成光信號，直接對光信號進行測量的技術即光纖傳感檢測技術。在橋梁檢測過程中應用光纖傳感檢測技術，能夠監測橋梁鋼索索力，對于預應力連續混凝土梁，還可以科學測量和監測其內部應力以及應變特性，構成光纖智能橋梁。
4.激光檢測技術
激光具有高亮度的特點，因此它具有較好的方向性、衍射性以及相干性。光電流隨激光的光強變化，光強越強，光電流越強，這正是路面檢測的原理。在檢測路基和路面的過程中，彎沉測定、距離測定、平整度測定以及紋理深度測定都主要靠激光檢測技術。激光的光電流隨光強發生變化而變化，可以得到光電流的位移數據，根據得到的數據反算彎沉位移的變化量。
5.超聲波檢測技術
超聲波檢測技術是根據瞬間應力波原理對橋梁內的空隙之處進行檢測。該技術采用小鋼球對混凝土表層進行敲擊，以較為短暫的機械撞擊造成低頻應力波，并傳至道路橋梁結構的內部，從斷裂面處反射出來，通過分析反射波形態對路橋的空隙處進行判斷。該技術是通過利用來自多個方面的超聲波而引起瞬間共振，一直對路橋裂隙、結構完整性進行檢測，并且可從信號記錄情況中了解空隙的位置。
在道路橋梁的檢測工作中應用超聲波檢測技術，一來可檢測橋梁在樁、板、梁等方面的結構情況，二來可檢測管道中有無空隙存在，如此一來便可對存在問題的道路橋梁及時采取維修措施。然而，該項技術仍存在需要改進的不足之處，該技術的檢查結果比較容易受到多種因素的影響。以管道為例，管道內部若存在空氣、水分或是蜂窩體均會影響檢測結果，管道處于相交或相鄰的狀態下會影響檢測結果，管道所采用材料的不同也會影響檢測結果。此外，超聲波檢測技術對于道路橋梁在密實性方面的檢測也仍舊需要采取深入研究。
6.探地雷達檢測技術
探地雷達檢測技術是通過借助10～1000 MHz(或更高)的高頻電磁脈沖波，采用寬頻帶短脈沖的方式，從發射天線被送到地下，雷達脈沖波在地下傳播期間，若遇到的介質交界面電性存在差異，則會有部分雷達脈沖波的能量由地下反射到地面，并由接受天線所接受。探地雷達檢測技術可對缺陷區域的深度、大小以及形狀方面進行精確測定，具備操作簡單、效率高、節省人力資源等優勢，且其檢測范圍較大，不因周邊環境而影響檢測結果。
探地雷達檢測技術是通過研究在地下介質的交界面處所返回的反射波，對反射波的波幅情況以及到達地面所需要的時間進行記錄，通過反射波記錄結果分析道路橋梁地下介質具體分布情況，該技術以其高分辨率使之在淺層、超淺層等方面的檢測工作中備受青睞。
三、道路橋梁無損檢測技術的應用前景
無損檢測技術在道橋工程中應用，與其他技術一樣需要進行研究、開發、利用。因此對于道橋工程無損檢測技術的研究開發應用是一個較新的領域，需要我們在其應用領域不斷開拓，解決許多急待解決的問題。
近年來，隨著我國經濟建設的迅猛提升，道路橋梁建設也得到了快速發展。因此關于道橋的檢測，傳統的檢測手段已經很難滿足新時期的要求，目前，無損檢測技術已經成為了道路橋梁檢測中的重要方法。
總結:
無損檢測技術是一門多學科的綜合應用技術，是建立在科學的基礎上的，因此首先要加強各相關基礎學科的研究，不斷吸取精華，促使無損檢測技術不斷完善和發展。在無損檢測技術的研究中，應善于把基礎理論與工程實踐結合起來，建立起理論研究與工程應用聯系的橋梁，開辟新的應用領域和檢測內容，不斷拓展到道橋的路線勘測設計、路線的橫斷面設計以及橋梁的設計中來。
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