中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
隨著中國道路與橋梁工程的急速發(fā)展，人們對(duì)于道路橋梁建設(shè)質(zhì)量的把控也越發(fā)嚴(yán)格，這就對(duì)技術(shù)的研究與應(yīng)用提出了重大要求。但是目前試驗(yàn)檢測的技術(shù)還需要完善，在高、精技術(shù)方面存在嚴(yán)重的技術(shù)短板。熟悉目前道路橋梁工程的檢測內(nèi)容和和手段能夠使工程更加順利的完成，對(duì)工程的質(zhì)量和安全的把關(guān)也具有重要意義。
1道路與橋梁工程的試驗(yàn)與檢測作用淺析
道路與橋梁工程建設(shè)過程中試驗(yàn)檢測為一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，其是檢驗(yàn)工程質(zhì)量的一項(xiàng)重要方法。一般而言試驗(yàn)檢測包含很多內(nèi)容，例如對(duì)裂縫寬度的檢測、工程的剛度、強(qiáng)度等內(nèi)容的檢測。為了確保檢測的準(zhǔn)確科學(xué)性，就要求對(duì)檢測內(nèi)容的每個(gè)部分做好質(zhì)量把控工作。目前，許多試驗(yàn)檢測依然采用傳統(tǒng)的人工目測法，其檢測結(jié)果一般取決于專業(yè)技能水平和工作經(jīng)驗(yàn)的積累，但檢測方法也缺乏足夠的科學(xué)性，檢測結(jié)果也達(dá)不到預(yù)期要求，很多時(shí)候依然很難發(fā)現(xiàn)工程內(nèi)部的質(zhì)量問題。
同時(shí)，當(dāng)前道路與橋梁工程中大多采用鋼筋混凝土材料建設(shè)，其使用過程中也會(huì)出現(xiàn)很多裂縫，故鋼筋混凝土的裂縫也會(huì)影響工程的總體的質(zhì)量，這就要求在工程施工過程中加強(qiáng)對(duì)混凝土材料的裂縫檢測，然后采取科學(xué)的處理措施保證其質(zhì)量達(dá)到目標(biāo)要求，這對(duì)于道路與橋梁工程的最終交付使用具有重要意義。
2試驗(yàn)檢測實(shí)施的意義
首先，對(duì)道路與橋梁的原材料進(jìn)行試驗(yàn)檢測十分必要，因?yàn)閷?duì)于原材料的檢測可以判斷其是符合工程建設(shè)要求，同時(shí)也可判斷材料的技術(shù)指標(biāo)，有利于降低造價(jià)成本，確保工程建設(shè)的質(zhì)量，最大限度地發(fā)揮材料本身的性能，這有利于工程交付的質(zhì)量、安全關(guān)的嚴(yán)格把控。
其次，對(duì)于新材料的應(yīng)用也受到相應(yīng)的關(guān)注，提高新材料的安全性也能更好地提高工程的質(zhì)量，同時(shí)也能適當(dāng)?shù)販p少不必要的問題出現(xiàn)，但是在應(yīng)用新材料的過程中，新材料的檢測同樣必不可少，故工程在其建設(shè)過程中，需要有針對(duì)性地對(duì)新材料進(jìn)行質(zhì)量把控。由于橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)成復(fù)雜，需要進(jìn)行多種組件組合安裝，這就需要在建設(shè)過程中有目標(biāo)有計(jì)劃對(duì)工程的質(zhì)量進(jìn)行試驗(yàn)與檢測，發(fā)現(xiàn)問題就能夠及時(shí)解決。從上面的分析可知，道路橋梁的試驗(yàn)檢測是保證工程建設(shè)過程順利的關(guān)鍵因素之一，對(duì)工程質(zhì)量的提高具有重要作用。
3試驗(yàn)檢測的方法
3.1超聲波檢測技術(shù)與沖擊回波檢測技術(shù)
隨著檢測技術(shù)的發(fā)展，超聲波技術(shù)是道路橋梁檢測技術(shù)中的極其具優(yōu)勢的檢測方法。對(duì)道路橋梁中超聲脈沖的諸如傳播速度、波幅以及主頻率等參數(shù)的測量和分析主要通過聲波轉(zhuǎn)換器和超聲波檢測儀完成。在完成檢測分析之后，可以根據(jù)所得數(shù)據(jù)，找出相應(yīng)的問題，對(duì)工程存在的缺陷進(jìn)行判斷與排查。其操作過程簡單、過程安全是該技術(shù)的明顯的優(yōu)點(diǎn)。
在具體的檢測過程中，超聲波可以直接穿透鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有利于檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。穿透測試法是超聲波技術(shù)應(yīng)用于道路橋梁中缺陷檢測方法中具有代表性的成果，但由于國內(nèi)技術(shù)水平與從業(yè)人員的本身素質(zhì)的參差不齊，使得該技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用具有一定的局限性。超聲波檢測技術(shù)在對(duì)道路與橋梁工程缺陷的檢測中必須有兩個(gè)對(duì)應(yīng)的測試面，因此在檢測過程中，其應(yīng)用范圍就被限制在了被檢測對(duì)象必須要兩個(gè)對(duì)應(yīng)的檢測面這一要求上。
從原理上講，超聲波檢測技術(shù)是一種聲波穿透性檢測技術(shù)，在技術(shù)人員具體實(shí)施檢測時(shí)，通常需要多測點(diǎn)檢測得出試驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后利用相關(guān)數(shù)據(jù)處理方法得到所需數(shù)據(jù)，對(duì)建設(shè)工程中潛在的問題做出評(píng)估。該技術(shù)在使用過程中不夠直觀，這就需要對(duì)被測工程進(jìn)行一定程度的多點(diǎn)測試，進(jìn)而彌補(bǔ)這一缺陷，此外還能提高檢測精度。沖擊波技術(shù)是與超聲波技術(shù)有所不同的一種單面反射技術(shù)，其只需要檢測一點(diǎn)便能對(duì)其做出合理的缺陷分析，判斷內(nèi)部是否存在損傷，相比較于超聲波檢測技術(shù)就顯示其優(yōu)勢。
沖擊波技術(shù)對(duì)于道路橋梁工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部的潛在裂隙的檢測應(yīng)用較為普遍。該技術(shù)也存在不足，例如僅檢測一點(diǎn)難免存在不全面的隱患。沖擊波的檢測方法原理如圖1所示。由圖1可知，沖擊器在被檢測表面產(chǎn)生壓縮波，然后壓縮波傳到放有傳感器的沖擊器附近，隨著壓縮波反射回來到接收器，然后對(duì)其過程加以分析，就可以判斷被檢測結(jié)構(gòu)可能存在的缺陷。圖2為當(dāng)接收器接收到反射波以后，測試點(diǎn)的頻域圖。
3.2地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)與聲波發(fā)射檢測技術(shù)
這種檢測技術(shù)還被稱為探測雷達(dá)技術(shù)，該技術(shù)擁有很多優(yōu)點(diǎn)，例如:方法直觀性、精度較高、節(jié)約成本等。其工作原理一般為:首先使用地質(zhì)雷達(dá)向結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)射電磁波，然后通過地質(zhì)雷達(dá)接收其所發(fā)射的電磁波，獲取相應(yīng)的反射信息，最后判斷結(jié)構(gòu)內(nèi)部的潛在缺陷。該技術(shù)的檢測方法具有固定的操作順序:首先，由工作人員通過電子設(shè)備發(fā)送操控命令;其次，對(duì)控制單元進(jìn)行相應(yīng)的信息操作，一般包含反射天線和接受天線的發(fā)射信號(hào);最后，檢測人員通過信息處理，做出相應(yīng)的判斷。
由于道路與橋梁中結(jié)構(gòu)材料的多種多樣，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性和潛在缺陷等情況時(shí)有發(fā)生，基于此種情況，聲波發(fā)射檢測技術(shù)應(yīng)用于道路橋梁工程的試驗(yàn)檢測便應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部存在應(yīng)力集中時(shí)，由于材料本身的差異性，應(yīng)力會(huì)分散到多個(gè)方向，而這種變化會(huì)使結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生塑性變形、裂縫甚至發(fā)生斷裂，在這個(gè)過程中，有部分應(yīng)力會(huì)以英利伯的形式向四周擴(kuò)散，即產(chǎn)生發(fā)射的聲波。
該技術(shù)的檢測步驟也較為簡單，一般分為兩個(gè)步驟:首先，將聲波發(fā)射裝置放在被檢測結(jié)構(gòu)的上方;其次，對(duì)不同位置發(fā)射聲波與收到聲波的時(shí)間差來分析該結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷所在。聲波發(fā)射技術(shù)有其明顯的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)為:該技術(shù)能夠較為精確地詳細(xì)地找到被檢測結(jié)構(gòu)的潛在缺陷，能夠準(zhǔn)確判斷裂隙的位置、種類和大小等。當(dāng)然其也有自身的缺點(diǎn)，例如:該技術(shù)受噪聲的影響很大，在檢測現(xiàn)場如果施工或外部的噪聲較大，就會(huì)使檢測結(jié)果的精度大幅下降。
3.3紅外熱像檢測技術(shù)
該技術(shù)是以熱成像探測儀對(duì)被檢測結(jié)構(gòu)的內(nèi)部發(fā)射的紅外線的能量有所不同加以區(qū)別內(nèi)部結(jié)構(gòu)的異同，即以結(jié)構(gòu)溫度場分布的異同為依據(jù)，直觀地顯示結(jié)構(gòu)內(nèi)部的非連續(xù)性的原理工作的。該技術(shù)的特點(diǎn)為:(1)該技術(shù)在使用的過程中會(huì)用到精度極高的紅外線熱像探測儀，對(duì)溫度的分辨率很高。(2)該技術(shù)的檢測范圍很大，檢測距離的下限一般為20m，不受距離上限的限制。(3)由于檢測的原理問題，即必須根據(jù)紅外線的能量不同為基礎(chǔ)，這就使得該技術(shù)的應(yīng)用范圍受到限制，但是一般而言只要被檢測結(jié)構(gòu)的溫度達(dá)到零度以上就可以使用該技術(shù)。(4)相比于其他技術(shù)，其具有更強(qiáng)的靈活性，不僅適應(yīng)于靜態(tài)結(jié)構(gòu)，也可檢測動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。
4道路與橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢分析
一般來說，道路與橋梁的檢測技術(shù)的發(fā)展至今有三個(gè)階段。第一階段:在檢測技術(shù)的發(fā)展初期，檢測工作大多以相關(guān)的工作人員的實(shí)踐操作和五官感受為基礎(chǔ)，主要依托于經(jīng)驗(yàn)的積累。第二階段:在檢測技術(shù)發(fā)展的中期，檢測多以建模處理與信號(hào)分析為依托，當(dāng)然，也需要結(jié)合直觀感受和經(jīng)驗(yàn)判斷。此階段得到的檢測結(jié)果已經(jīng)可以為道路與橋梁工程的開展提供一定的參考指導(dǎo)。第三階段:在這一階段，檢測技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，工作人員的開展多以知識(shí)處理為主，同時(shí)結(jié)合信號(hào)處理，數(shù)據(jù)處理的各項(xiàng)綜合的智能處理檢測技術(shù)手段，已成為現(xiàn)代意義上道路橋梁檢測技術(shù)的主流發(fā)展方向。
結(jié)合現(xiàn)階段檢測技術(shù)已經(jīng)取得的研究成果，今后道路橋梁的檢測技術(shù)大致會(huì)向以下幾個(gè)方向發(fā)展:首先，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)相結(jié)合，極大限度地確保信息的實(shí)時(shí)共享。其次，更加便捷的數(shù)據(jù)收集與處理方式需要更專業(yè)更智能化的計(jì)算機(jī)程序做其技術(shù)基礎(chǔ)，結(jié)合無線通信技術(shù)和更加靈敏精確的傳感器的硬件設(shè)備。最后，以道路橋梁工程為中心，建立從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營全方位數(shù)據(jù)檢測，構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)庫資源，在這一過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)驗(yàn)的積累和對(duì)知識(shí)的吸收，同時(shí)完美地實(shí)現(xiàn)其工程的造價(jià)、質(zhì)量、安全的嚴(yán)格把控。
5結(jié)束語
隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，道路與橋梁工程的復(fù)雜性也越來越大。對(duì)于道路橋梁而言，試驗(yàn)檢測尤為重要，主要是因?yàn)榈缆窐蛄旱臋z測不僅可以檢測原材料的各項(xiàng)參數(shù)，將工程質(zhì)量調(diào)至最優(yōu)，還可以在工程后期驗(yàn)收工程質(zhì)量，從而確保其達(dá)到造價(jià)低、質(zhì)量高、安全性好等目標(biāo)要求。因此，檢測單位和相關(guān)的工作人員一定要加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，保證試驗(yàn)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。總而言之，主要介紹了道路與橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)的相關(guān)問題，分析了檢測技術(shù)的價(jià)值以及重要意義，可為具體道路橋梁工程檢測提供參考借鑒。
