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路桥试验检测中无损检测技术的应用与优化

作者

胡滔

湖南联智科技股份有限公司 湖南长沙市 410000

一、引言

路桥工程作为交通基础设施的核心组成部分,其质量直接关系到通行安全与社会经济发展。随着我国交通网络的不断拓展,既有路桥面临老化、荷载升级等挑战,新建工程对质量标准的要求也日益提高,试验检测的重要性愈发凸显。传统检测技术多依赖破损性取样,不仅会对路桥结构造成二次伤害,且检测范围有限、效率低下,难以满足大规模、常态化的检测需求。无损检测技术以物理特性为基础,通过声波、电磁波、热能等信号的传播与反馈分析结构内部状态,实现了 “无损伤、广覆盖、高效率” 的检测目标,已广泛应用于路桥地基、主体结构、桥面铺装等关键部位的质量检测,成为保障路桥工程全生命周期质量的关键技术支撑。

二、路桥试验检测中常用无损检测技术的应用

2.1 超声波检测技术的应用

超声波检测技术利用超声波在不同介质中传播速度、衰减程度及反射特性的差异,判断结构内部缺陷,在路桥混凝土结构检测中应用最为广泛。在桥梁桩基检测中,通过在桩顶激发超声波,接收穿过桩体的声波信号,可精准识别桩身断桩、缩径、夹泥等缺陷位置与程度,避免因桩基质量问题引发的结构失稳风险。在混凝土梁、板检测中,利用超声波检测仪测量声速、波幅等参数,能评估混凝土强度、密实度及内部裂缝发育情况,例如在预应力混凝土梁检测中,可通过声波传播路径的变化判断钢绞线是否存在锈蚀、断丝等问题。

2.2 回弹法检测技术的应用

回弹法基于混凝土表面硬度与强度的相关性,通过回弹仪测量混凝土表面回弹值,结合碳化深度等参数推算混凝土强度,具有操作简便、成本低、便携性强的特点,适用于路桥混凝土结构的现场快速检测。在路基路面检测中,回弹法可用于评估水泥稳定碎石基层、混凝土面板的强度达标情况,判断是否满足设计荷载要求。在桥梁墩台、盖梁检测中,通过多点回弹检测并绘制强度分布图谱,能及时发现混凝土强度不均匀、局部薄弱等问题。但需注意,回弹法易受混凝土表面平整度、碳化深度、龄期等因素影响,实际应用中需结合钻芯法等其他技术进行修正验证。

2.3 地质雷达检测技术的应用

地质雷达技术通过发射高频电磁波,根据不同介质界面的反射信号特征,探测地下结构的分布与缺陷,在道路检测、隧道检测、桥面铺装检测中效果显著。在道路检测中,评估沥青 / 混凝土层厚度基层状况、脱空、含水区等。在隧道检测中,地质雷达可探测衬砌厚度、背后脱空,围岩状况,软弱夹层等隐患,为隧道施工质量提供依据。在桥面铺装检测中,能精准检测铺装层厚度、脱空、裂缝及钢筋网分布情况。

2.4 红外热成像检测技术的应用

红外热成像技术利用物体红外辐射的差异形成热像图,通过分析温度场分布判断结构内部缺陷,尤其适用于路桥防水层、裂缝及渗漏检测。在桥面防水层检测中,由于防水层与基层的导热系数不同,通过红外热像仪可快速识别防水层破损、漏铺等区域,避免因防水层失效导致桥面早期损坏。在桥梁裂缝检测中,雨水渗入裂缝后会改变局部导热特性,红外热成像技术能在雨后清晰显示裂缝走向与深度,解决了传统目视检测难以发现隐蔽裂缝的问题。在隧道检测中,可通过温度差异识别衬砌渗漏、背后积水等隐患,为隧道运维提供精准数据支持。

三、路桥无损检测技术应用中存在的问题

3.1 检测人员专业能力不足

无损检测技术的应用对人员专业素养要求较高,需操作人员具备扎实的理论基础、丰富的实践经验及设备操作能力。当前行业内部分检测人员仅掌握单一技术的基本操作,缺乏对不同技术原理、适用场景的深入理解,在复杂检测环境中易出现技术选型不当、参数设置错误等问题,导致检测数据偏差。此外,部分人员对检测数据的分析解读能力不足,难以从信号特征中准确判断缺陷类型与严重程度,影响检测结果的可靠性。

3.2 技术适配性与协同性欠缺

不同无损检测技术均有其适用范围与局限性,例如回弹法适用于表面强度检测但无法反映内部缺陷,超声波检测对深部缺陷敏感但受耦合条件影响较大。实际检测中,部分项目存在 “技术单一化” 问题,仅依赖某一种技术完成全流程检测,导致检测结果不全面。同时,不同技术间的数据缺乏有效协同,例如超声波检测与地质雷达检测的数据难以整合分析,无法形成对结构质量的综合

评价,降低了检测效率与精准度。

3.3 智能化与信息化水平较低

当前多数路桥无损检测仍以人工操作、现场记录为主,缺乏智能化检测设备与信息化管理平台的支撑。一方面,传统检测设备自动化程度低,检测过程中易受人为操作误差影响;另一方面,检测数据多以纸质报告形式保存,难以实现数据的实时传输、共享与追溯,且无法通过大数据分析挖掘潜在质量隐患,制约了检测技术的深度应用。

四、路桥无损检测技术的优化策略

4.1 加强专业人才培养与队伍建设

针对人员能力不足问题,需构建多层次人才培养体系。一方面,行业主管部门与企业应联合高校、科研机构开展专项培训,涵盖技术原理、设备操作、数据解读等内容,同时通过案例教学、现场实操等方式提升人员实践能力;另一方面,建立健全无损检测人员资质认证制度,明确从业标准与考核机制,推动人员专业化、规范化发展。此外,鼓励企业引进高素质技术人才,组建跨技术领域的检测团队,提升整体技术实力。

4.2 完善技术选型与协同检测机制

4.3 推进智能化与信息化升级

加大对智能化检测设备的研发与应用力度,例如开发搭载无人机、机器人的无损检测系统,实现桥梁高空、隧道等危险区域的自动化检测;推广具有自动校准、数据自动采集功能的检测设备,降低人为误差。此外,构建路桥无损检测信息化管理平台,整合检测数据、工程档案、运维记录等信息,利用大数据、人工智能技术对数据进行分析处理,实现质量隐患的提前预警与精准诊断,推动检测工作从 “事后检测” 向 “事前预防” 转变。

4.4 从定期检测向长期监测转变

策略:发展结构健康监测(SHM) 系统,将无损检测传感器(如光纤传感器、压电传感器)长期植入或附着于关键结构部位,实时监测应力、应变、振动、裂缝发展等参数。

发展:基于物联网(IoT)技术,构建“感知 - 传输 - 分析- 预警”的一体化智能监测平台,实现从“病了再治”到“防病于未然”的预测性养护转变。

五、结论

无损检测技术在路桥试验检测中发挥着不可替代的作用,其应用质量直接关系到路桥工程的安全与耐久性。当前技术应用中仍存在人员能力不足、技术协同性差、智能化水平低等问题,需通过加强人才培养、完善技术机制、推进智能化升级等措施加以优化。未来,随着技术的不断创新与发展,无损检测技术将朝着多技术融合、智能化、信息化方向迈进,为路桥工程质量管控提供更加强有力的技术支撑,助力我国交通基础设施建设高质量发展。

参考文献:

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作者简介:胡滔,(1989 年08 月--),男,汉族, 湖南益阳市桃江县,湘潭大学本科学历,市政公用工程中级职称,研究方向:公路工程试验检测