桥梁工程质量控制无损检测技术运用

【摘要】交通运输业是我国经济发展的基础，桥梁是交通运输的重要组成部分，做好桥梁工程质量控制，不仅可以保障人们的出行安全，还为我国经济发展奠定基础。文章主要对无损检测技术进行分析，并提出无损检测技术在桥梁工程质量控制中应用的具体措施。

【关键词】桥梁工程；质量控制；无损检测技术；运用

近年来，随着我国桥梁事故发生率不断攀升，桥梁工程质量控制逐渐成为国家和社会关注的重点，为了进一步对桥梁工程质量进行控制，无损检测技术应运而生并得到广泛应用，它可以在不损坏桥梁的前提下开展桥梁工程质量检测工作，以及时发现桥梁工程中存在的问题，降低了桥梁运营风险。

1无损检测技术

1.1概念

无损检测技术是在不损坏被检测物体内部结构的前提下，进行被检测物体内部结构、材料、问题等方面的检测，其可以运用射线、超声、电磁、红外等原理技术开展检测工作。无损检测技术具有非破坏性、动态性、互溶性等特点，可广泛应用于工业、交通等领域[1]。

1.2优势

无损检测技术在桥梁工程质量控制中的应用，主要有以下3个方面的优势：一是提升检测效率。传统桥梁工程质量检测技术受技术限制，需要花费大量的时间、人力、资金开展检测工作，并且检测效率低。无损检测技术的应用改变了传统检测技术的局限性，降低了检测对于人力、物力、时间的依赖，从而提升了桥梁工程质量检测的效率。二是降低了检测的破坏性。无损检测技术在桥梁工程质量检测中的应用，可以在不破坏桥梁的前提下开展质量检测工作，不仅降低了质量检测的时间，还保证了桥梁的完整性。三是有助于桥梁工作的良性发展。无损检测技术打破了传统质量检测的局限性，借助无损检测的优势，不断对桥梁工程质量进行控制，为桥梁工程建设的科学发展奠定基础。

2桥梁工程质量检测范围

现代桥梁是供铁路、公路、车辆、行人等跨越江河湖海、山谷、低地或其他交通线路时使用的架空建筑结构。现代桥梁按建桥材料可分为预应力钢筋混凝土桥、钢筋混凝土桥和钢桥。桥梁按照受力特点划分，分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、组合体系桥（斜拉桥）5种基本类型。桥梁工程项目不仅是基础设施的重要组成部分，更是稳定经济发展的基础，保障人们安全出行的关键[2]。桥梁工程质量检测范围主要分为钢箱梁、钢材、钢筋、钢丝、钢丝绳预应力锚具、夹具和连接器、钢绞线、钢丝绳、螺栓、水泥，以及粗、细骨料等方面。桥梁检测项目主要分为以下4个方面：一是施工过程中检测。包括裂缝、混凝土密实度、单梁试验、超期存放梁检测评估、施工监控、大体积混凝土水化热监测、支架受力验算等。二是交竣工验收检测。包括成桥荷载试验、实体质量检测、外观检查、支座安装质量检查。三是桥梁技术状况评定。定期检查，最长不超过3年，特大、特殊结构、特别重要桥梁1年1次，临时桥梁1年1次。四是既有桥梁荷载试验、承载能力评定等。

3无损检测技术在桥梁工程质量控制中的应用

3.1激光检测技术

激光检测技术用于各种桥梁静态、动态挠度、冲击系数、功率谱、区间频率的测量；各种大型结构低频震动及位移监测等，可以为桥梁施工、监理、验收、检测部门提供准确数据，有效指导其工作。激光检测技术采用远距离非接触光电转换法测量桥梁动静态挠度曲线，突破性地将光路解析及图像采集有机集成，采用一靶二灯，动态精度量程控制，能较好地适应桥梁工程质量控制要求。强大的处理软件可从动态曲线数值分析中得出荷载的冲击系数及结构内力分布状态，有助于判断桥梁的薄弱部位及结构的整体性，从而对桥梁工程质量进行有效判断。激光检测技术的应用原理：将专用靶标固定待测桥梁被测点，使靶标与桥梁有机地结合形成共振，将桥梁震动转换成特定波长的光源震动，通过光学解析系统将待测光信号解析至专用高精工业CCD，检测靶标在CCD上成像的中心坐标的变化即可精确测量被测桥梁在载荷作用下产生的纵向和横向位移及其对时间的响应曲线。系统的K值（Kx，Ky），即CCD上每个像素代表的实际位移值，可在测量之前进行标定[3]。

3.2X射线检测技术

X射线检测技术已经在桥梁质量检测中得到了应用，并形成了X射线数字成像检测系统，系统组成包括X射线探伤机、成像单元、检测平台、图像处理单元、铅防护系统，其成像方式可选X射线数字平板探测器、高分辨率微米级线阵数字探测器。机械检测扫描平台分为3种类型：①基本型。四轴运动检测扫描方式。②标准型。五轴运动检测扫描方式。③功能型。多轴运动检测扫描方式。系统主要参数：①系统分辨率。16～40Lp/cm、50～60Lp/cm。②系统灵敏度。0.7%～2%。③管电压。20～450kV。④管电流。0～20mA。图像处理软件主要功能：电子拍片、图片存储优化；窗口、窗位技术、多种平滑降噪选择；2-512图像降噪，提高图片分辨率、灵敏度；边缘增强、锐化、负像、伪彩色、实时缩放；缺陷尺寸、灰度等级测量；可记录工件编码、检测日期、操作者、缺陷种类等报告打印；镭射定位；动态存储，动态回放；配备适用的应用软件，可实现自动识别功能；具有检测系统自动控制，图像缺陷自动控制功能。X射线数字成像检测系统在桥梁工程质量控制中的应用，实现了检测的动态成像，提高了检测速度，协助相关单位做好桥梁工程质量控制工作。

3.3雷达检测技术

雷达检测技术是利用高频电磁波反射来确定检测目标体位置与埋深，其在桥墩质量检测中得到了广泛应用，测试方便、操作简单、配置轻便，适合不同场地，数据存储可为数字或图像格式，可用后处理软件进行3D处理。雷达检测技术具有以下优势：一是利用高频电磁波的反射来确定目标体的位置与埋深，是一种工程勘察的技术和手段；二是坚固、防水、防尘的设计使智能雷达系统可在不同的环境、极端温度或气候条件下运行；三是大深度探测，100MHz天线可满足20m深度范围的探测；四是手触屏操作及手动操作屏幕；五是可适应各种地形探测，如四轮、双轮、单轮配置；六是轻便的模块化构成便于快捷拆卸、运输、安装与测量；七是测距轮和GPS定位的系统外设装备为测量提供准确的位置信息；八是主机内置的Wi-Fi模块可以实时把测量成果传输到指定终端；九是可实现三维网格测量。现场实时显示剖面和水平切片；十是现场实时显示测量轨迹，测试结果直观明了，可现场确定目标体位置和埋深；十一是可选外接高精度GPS天线。雷达检测技术的优势，使得雷达检测技术在桥梁工程质量检测中得到广泛应用，为桥梁工程质量监控提供了重要的数据支持[4]。3.4电磁检测技术电磁检测技术搭配N9020A频谱仪使用，专业从事固定台站预选站址时的电磁环境评估，同时也可以对各频段的电磁频谱进行长时间测量、分析和记录，以及空间信号的监测，其在桥梁工程质量控制中的应用，不需要人员手动操作，避免了人为因素干扰，做到测试数据更准确，为桥梁工程质量控制提供了更加精确的数据。相关单位可以借助电磁检测技术收集和分析桥梁工程建设中的数据，在保证桥梁质量检测结果精确化的前提下，进行数据综合分析，不断总结影响桥梁工程质量的因素，并结合检测结果改进措施，促进桥梁工程质量提升。

3.5振幅检测技术

振幅检测技术在桥梁工程质量检测中的应用，形成了桥梁振幅检测仪，其主要是利用891-Ⅳ加速度传感器测量桥梁的实时振动，传感器通过无线传输单元传输到主机，然后通过USB端口传输到电脑。传感器采用锂电池供电，现场测量时不需要大量布线，使用方便。桥梁振幅检测仪主要是采用传统的接触式测量方法，将其放在桥梁各检测点下方，并以支架支撑检测仪，当桥梁受力发生挠度变形时，检测仪上的位移传感器会将瞬时测量的数据结果传送至控制器进行储存，经软件处理后可显示桥梁的动静态挠度值及曲线。检测包含各类桥梁的动、静态挠度检测，大跨度结构的形变及低频振动位移监测，高层建筑物的变形检测等。该检测方法可同时进行多点挠度形变测量，方便观察桥梁整体的瞬时形变，缩短测量时间，节约测量成本。

4无损检测技术内容

4.1主体工程检测内容

桥梁主体工程检测内容主要包括以下4个方面：一是常规项目的检测。常规项目的检测主要包括桥面系统性检测、桥梁上部结构检测和桥梁下部结构检测3个方面。二是位于水下构件的检测。主要是对桥梁桩基的检测，检测桥梁桩基是否有裂纹、空洞、漏筋、质量损伤等问题，由于水下环境不好勘探，在检测时需要对其进行录像。三是桥梁内部结构的定期检测。包括混凝土强度检测、碳化深度检测、保护层厚度检测、钢筋位置的检测。四是桥梁承载能力的检测。主要是通过对桥梁承载能力的鉴定，用于判断桥梁当下的承载能力是否能够满足交通运输领域的需求。

4.2桥梁桩基检测内容

桥梁桩基检测内容主要分为以下6个方面：一是各类桩、墩、桩墙竖向或横向承载力检测，包括单桩及群桩承载力检测。二是墩底持力层承载力及变形性状的检测。三是各类桩、墩及桩墙结构完整性检测。四是考虑桩土共同作用或复合地基中桩土荷载分担比的检测，桩体及土体应力应变的检测。五是施工中对环境影响，如震动、噪音、土体变形的检测。六是特殊条件下或事故处理中的其他检测。

4.3桥梁钢结构检测内容

桥梁钢结构检测内容主要包括以下5个方面：一是漆膜厚度，可用漆膜测厚仪检测，抽检构件的数量不应少于检测样本的最小容量，也不应少于3件；每件测5处，每处的数值为3个相距50mm的测点干漆膜厚度的平均值。二是对薄型防火涂料涂层厚度，可采用涂层厚度测定仪检测，测量方法应符合《钢结构防火涂料应用技术规程》（CECS24）的规定。三是对厚型防火涂料涂层厚度，应采用测针和钢尺检测，测量方法应符合《钢结构防火涂料应用技术规程》（CECS24）的规定。四是涂层的厚度值和偏差值应按《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）的规定进行评定。五是涂装的外观质量，可根据不同材料按《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）的规定进行检测和评定[5]。

5结语

综上所述，无损检测技术在我国桥梁工程质量控制中的应用前景广阔，相关单位应当基于长久运营出发，加强对于无损检测技术的研究，借助无损检测技术开展桥梁工程质量控制，分析桥梁工程中存在的问题，并提出科学的解决措施，促进桥梁工程质量提升，为我国交通运输业的发展奠定基础。

参考文献

［1］陶东阳，毛国庆．桥梁检测中的无损检测技术应用概述［J］．黑龙江交通科技，2020，43（9）：130-131．

［2］仲丁．浅谈道路桥梁无损检测技术及质量管理［J］．名城绘，2018（4）：502．

［3］顾苏楠．桥梁工程中无损检测技术的问题与发展趋势［J］．建筑工程技术与设计，2018（28）：3547．

［4］杨子锋．市政桥梁工程质量控制中无损检测技术的运用［J］．建材发展导向，2020，18（5）：239．

［5］方绍兵．桥梁检测工作中无损检测技术的具体应用［J］.四川建材，2019，45（4）：171-172．

作者：邓晓安 单位：广西长兴工程建设有限公司