有关无损检测技术在道路桥梁中的应用探析
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摘要：中国自加入WTO以来，全国各地都在大规模地进行着交通基础的建设，促进了各国各地去的贸易来往。相应的，道桥建设也得到了快速发展。因此关于道桥的检测，传统的检测手段已经很难满足新时期的要求，目前，无损检测技术已经成为了道路桥梁检测中的重要方法。本文通过对一些常用无损检测技术的应用分析，进一步了解探究无损检测。
关键词：道路桥梁；无损检技术；工程应用
1 无损检测技术的内容
1.1含义
无损检测技术，也就是非破坏性检测，是在保证待测物质的状态、化学性质等不被破坏的前提下，对待测物进行有关的内容、性质或成分等物理、化学情报进行检查的方法。[1]
1.2意义
进入21世纪以来，计算机技术以及自动化水平的提高，无损检测技术获得了快速的发展，并且根据其的直观性及可以显示道桥内部状态的检测设备和技术手段这一特点，使得无检测技术在道路桥梁检测中得到了广泛应用。同时它也对路面设计的改善以及道桥无损检测技术探究的开展有着重要意义，能够提高道路桥梁的建设、管理及养护水平。
桥梁的无损检测技术的应用领域比较广泛，例如，污染程度，钢筋混凝土桥梁的氯侵蚀程度； 可以记录支座处的声发射，反映了裂纹或过大的摩擦力或从垫层支座正在扩展的裂纹。无损检测的这些结果可以作为结构评估的辅助。另外，进行无损测试时，将无损测试设备置于结构附近，正对结构或固定结构表面。无损测试最大的优点在于对结构不会造成损伤，从而避免了对可能已有损伤的结构的削弱。
下面让我们对无损检测的几项技术进行一定的了解，以期使得道路桥梁的使用得到稳定发展。
2 频谱分析技术
这项技术的基本原理是分析不同介质中表面波传播频率的特性。通过在路面结构表面一力锤下的方法，在表面产生瞬时垂直冲击力，能够获得沿地表一定深度、以振源为中心的、具有各种频率分布的、向不同方向传播的一组瑞雷面波；对力锤重量或锤头型式进行调整改变，能够获得与之对应频率成分的瑞雷面波信号，在不同位置设置传感器，能够对波传播的频率进行检测。
3 图像技术
所谓图像技术，就是图像的处理与分析理论为基础，以图像的实用技术和实现方法为目的，阐述了图像技术的基本原理、基本技术、实用技术和实现方法。在道路桥梁的工程应用中，其主要包括激光全息图像摄影技术和红外成像技术。激光全息技术是分析全息摄影所得到的图像，将力学量计算出来的方法，在实际检测中，高精度、直观和观测全场情况等是该技术的优点。红外成像技术的原理就是对不同材料介质的导热性能进行利用，高精度的热敏传感器能够检测结构物内部的温度场分布状况和热传导规律，同时将检测数据并将检测数据进行图像化，使结构物内部状况明显呈现。
4 光纤传感检测技术
光纤对一些特定的物理量具有敏感性，光纤传感检测技术就是利用这一特性，对外界物理量进行转换，使之成为能够直接测量的光信号，完成检测工作。在桥梁检测中使用光纤传感检测技术，能够使监测桥梁钢索索力的工作得以实现；还可以实现光纤智能桥梁，实现测量、监测预应力连续混凝土梁内部的应变特性和应力。
5 探地雷达（GPR）检测技术
探地雷达利用电磁回声的方法，使用10MHz～1000MHz或更高的高频电磁脉冲波，通过发射天线使之以宽频、短脉冲的形式送入地下。通过一个发射器或者接收器的使用，使其以特定的速度在结构表面穿过，传播脉冲能量得得以传播，与此同时使用接收器接对探测到的材料表面（如表1）和结构特征的反射信号进行接收。探地雷达检测技术可以对空洞或剥离程度进行有效的绘制，且具有速度快、测定精确、覆盖范围广等优点。而且由于其没有放射性X 射线的危害，能够保证探地雷达检测方法的使用安全，对不能有损伤的内部结构或是很多通道条件苛刻的结构非常适用。
表1常见材料的介电常数表
材料 空气 沥青 混凝土 土壤 含水20%的土壤 冰
介电常数 1 3-5 4-6 3-5 10（4-40） 3.2
但是在一些条件下，探地雷达检测技术的使用会有所限制，比如这种检测技术不能够穿过金属检测空洞，不能在潮湿的环境下工作，温度条件在0℃以下时不能使用等等，所以探地雷达检测技术的有一定的适用范围：
5.1 可以用于探测低分辨率下的深度；
5.2 可以使用高分辨率在浅穿透下检测；
5.3 对于“隐藏”特征的检测比较适用，比如拱肩墙。
6 激光检测技术
激光检测技术是近年来新兴的一种无损检测技术，主要是利用激光高亮度以及较好的方向性、相干性和衍射性的特点，利用光电流随着激光光强的增强而增强这一原理来完成道路桥梁检测。
7 射线探伤检测技术
通过在混凝土构件后放置底片，利用X 射线或伽玛射线的发射，使其生成空洞的图片。射线探伤检测技术能够对断裂钢筋的位置和空洞程度进行确定。对桥梁交通开放的情况比较适用，同时能够在线快速从图书馆获取图像。而且射线探伤检测技术不需要过多的操作人员，少量的人员即可完成操作。然而射线探伤技术探射要保证强有力，这才能够穿透厚截面，或保证实时图像的获得，这就使检测成本增加了，而且要对结构健康和安全预防措施更加的严格；射线探伤检测技术能够获取的图片比较清楚，可是截面如果太厚，或者与管道或钢筋交错布置时，使用图片说明就不怎么合适了。实践表明，150毫米的铱，400毫米的钴这是伽玛射线最大程度能够穿透的值；而X 射线源可以达到1500毫米的穿透力。
在后张法中，预应力筋的作用是承受荷载。混凝土达到规定强度以后，将预应力筋穿入事先埋入的预应力管道内，然后进行张拉，固定于构件的两端。之后在高压下将水泥浆注入管道，在钢筋和混凝土之间形成粘合剂，并填充所有空洞。灌浆中留下的任何孔洞都可能导致钢筋的腐蚀和结构的最终倒塌。这个案例的目的在于，进行实验室试验，分析冲击作用下反射信号，探测后张混凝土梁中的孔洞。为了模拟不同的检测过程，建造了若干已知缺损的试验性测试横梁。横梁为具有现实代表性的后张桥横梁。通过比较分辨率，选择合适的球轴承，以及所需波长（高分辨率=短波长=较小球轴承）和穿透深度（较强穿透性=长波长=较大球轴承）。横梁上所用的较合适的球轴承是直径为10mm 的球轴承。试验过程中，通过一个传感器计算混凝土的速度，记录通过固体混凝土区域的频率，由此测量速度。在实地探测时，测试的是横梁的侧面而非顶部，因为实地探测时很难接近顶部。测试发现，被测的所有横梁上的后部墙的频率（fT）与同批混凝土所铸造的横梁的频率相同。由试验得出中空管道的频率响应。试验结果表明，初始峰值（fT）已经从 4．9（普通混凝土）开始变动，在更高频率处会产生一个峰值，这典型代表了中空管道。中空管道和灌浆管道之间的差别很容易辨别。纯净输入信号和有效反应信号的成功利用率是变化的，这取决于操作员。无效波形很容易从较好的重复性波形中区分出来。接着测试另一种横梁，它一半灌满灌浆，另一半是空的（通常，管道上部的一半是空的）。探测横梁的总长度，以确定这种方法是否能鉴别部分灌注的管道的位置。这些测试的结果表明，即使管道是用塑料制成的，也能辨别出完全充注管道和完全中空管道的差别。
7 总结
无损检测技术得到了加大的发展，同时也对其提出了更为严格的要求。通过对无损检测技术的分析了解，更好的做好道路桥梁检测公测，使道路桥梁安全使用。除此之外，无损检技术作为一种集多种科学于一身的应用技术，在其的应用中，应善于把基础论与工程实际相结合，大胆创新，不断提高道桥护管理科学化水平。
参考文献
[1]无损检测技术·百度百科
[2]张俊哲，无损检测技术及其应用，北京科学出版社出版，2010.