新型试验检测技术在道路桥梁检测中的应用

引言

随着全球经济的迅速发展和城市化进程的加快，交通运输行业在国家经济发展中扮演着越来越重要的角色。特别是在我国，高速公路的建设不仅促进了区域经济的融合与发展，也为人们的日常出行提供了便利。然而，高速公路作为重要的基础设施，其建设质量直接影响着交通安全、行车舒适性和社会经济效益。因此，确保高速公路工程的质量与安全性成为当前交通领域亟待解决的关键问题。

1 在公路桥梁质量检测中应用新型试验检测技术的重要性

桥梁是交通运输系统的重要组成部分，无论是公路还是铁路，在兴建时都需要建造桥梁。相比于铁路桥，公路桥梁路面更加宽阔，车辆轮胎直接与路面结构接触，这就使得桥梁的载荷、重心与铁路桥完全不一样。因此，在进行公路桥梁质量检测时，需要使用不同的方法。在过去，检测单位受到观念、技术、设备等因素的影响，在进行公路桥梁检测时，多采用传统方法。其中，一些检测人员还大量使用了肉眼观察法，仅通过肉眼对一些结构进行观察，从而判断其是否存在问题。这种方法虽然较为便捷，也能节约检测成本，但不够科学，也难以发现一些潜藏的质量问题，这就可能会给桥梁后续的使用及养护带来较大的问题。在当今时代，科技迅速发展，声波技术、激光技术等开始被应用到公路桥梁质量检测之中。通过这些新技术能更好地对公路桥梁进行无损检测。这些技术多数使用较为便捷，在检测时能得到更真实、更准确的数据，对检测单位正确判断桥梁质量有十分重要的作用。

2 新型试验检测技术在道路桥梁检测中的具体应用

2.1 超声波检测技术的应用

超声波检测技术是利用超声波在介质中传播时遇到缺陷会产生反射、折射和波形转换等特性来检测道路桥梁内部缺陷。在道路桥梁检测中，超声波检测技术常用于检测混凝土结构的内部缺陷，如裂缝、空洞、不密实区等。其工作原理是，由超声波发射器向被检测构件发射超声波，超声波在构件中传播，当遇到缺陷时，部分超声波会被反射回来，被接收器接收。通过分析反射波的传播时间、幅度、频率等参数，可以确定缺陷的位置、大小和性质。例如，在检测桥梁的混凝土桥墩时，通过超声波检测技术可以快速、准确地发现桥墩内部是否存在裂缝或空洞，为后续的维修加固提供依据。超声波检测技术的优点是检测灵敏度高、定位准确、对结构无损伤，且适用于各种形状和尺寸的构件检测。

2.2 激光检测技术

激光检测技术是以光电反射作为基本原理，该技术需要使用激光扫描仪，目前可以分为光源激光和普通激光。激光投射在被检测物体外部，如果物体表面发生变化，那么激光扫描仪呈现出的扫描图像也会发生对应变化。由于激光扫描范围较广，当被扫描的结构存在裂缝时，激光并不会停止前进，而是会绕开裂纹边缘继续传播，此时在激光扫描仪的图像上，激光的明暗就会发生变化，此时工作人员能通过明暗关系判断构件是否存在裂纹，并对裂纹的大小进行评估。同时，激光的传播速度也是恒定的，通过对激光传播速度进行检测，也能发现一些潜藏的桥梁质量问题。例如，激光以光速传输，如果激光完全以直线的路径到终点需要0.01s，在进行扫描后，发现激光到达终点耗费了0.0101s，由此可见，该区域并非笔直状态，大概率存在平整度方面的缺陷。在这种情况下，通过深入分析相关数据与光谱信息，便能精准定位桥梁存在的各类隐患。激光检测技术也有一定局限性。由于激光也是一种光，所以，在使用该技术时，容易受到光源影响。无论是光照过于强烈还是光照不足，都可能会影响激光的发射范围，从而对激光检测的结果造成影响。

2.3 探地雷达

探地雷达作为一项地球物理方法，通过天线向工程结构发射与接收高频电磁波，根据不同介质介电常数来掌握结构内部物理特性及分布规律，具有探测速度快、连续测量、易于操作与分辨率高的优势，应用效果十分显著。（1）系统搭建。探地雷达检测系统由雷达主机、发射装置、天线、接收装置等部分组成，根据检测条件做好设备选型部署工作。正常情况下，部署 RIS-K2 型或其他型号的雷达主机，选用900MHz 天线与1600MHz 天线组成天线阵列，两类天线的有效探测深度分别为1m 和0.5m，可以准确检测1m 深度范围内的工程结构内部状态。现场划设若干测区，单个测区内最少布设1 条测线，相邻测线间距控制在0.4m 左右。（2）数据采集。根据检测物体情况来确定测线布设方法，检测二维物体时，平行布设多条测线，测线和目标轴向相互垂直；检测三维物体时，则按照网格状布设测线，做好场地标记工作，标记内容为测线距离标记与测线标记。随后，根据现场情况来确定探测深度、时窗长度、波速等参数。完成前置工作后，启动雷达主机，沿测线方向缓慢向前推动雷达天线，不间断发射、接收高频电磁波，严格控制天线推动速度，避免因过快移动而丢失数据。（3）数据处理解译。原始数据本身存在一定误差，必须经过预处理后方可生成雷达图像，预处理内容包括去直流漂移、数字滤波、偏移归位。以去直流漂移为例，消除或压制原始数据直流成分，求和道数据并除以采样点数，获取平均值，再由该道数据减去平均值。数据处理结束后，即可生成雷达图像，以反射波的频谱特性、时间振幅、同相轴形态特征作为质量判定依据，并掌握主流介质的波形特征。以混凝土波形特征为例，图像上反射波同相轴水平、各等色线相互平行的区域为振捣均匀混凝土结构，图像上波形杂乱、同相轴扰动区域为振捣不均匀混凝土结构。

2.4 无人机桥梁检测技术

该技术是一种全新技术，通过以无人机为载体，以人工智能为核心的技术对桥梁质量进行智能检测。该技术可以看作是外观检测的高阶版本，通过无人机对桥梁的多个位置、构件进行航拍，进而得到精准度超群的反馈，之后，利用这些影像在计算机生成三维模型，就能直接将模型与设计模型相比对，发现桥梁外观存在的问题。由于该技术使用无人机进行航拍，有全覆盖无死角、操作便捷、低成本等特点。同时，由于该技术融入了人工智能、云技术，具有较强的智能化特点。 通过独立的大数据云平台，还能对桥梁病害、缺陷进行追踪，全面感知和监测桥梁健康状况，为桥梁后续的养护提供足够的数据支撑。

结语

新型试验检测技术在道路桥梁检测中的应用，为道路桥梁的安全评估和维修加固提供了更科学、高效的技术手段。超声波检测技术、雷达检测技术、红外热成像检测技术以及智能检测技术等各有其特点和优势，在实际检测工作中，应根据道路桥梁的具体情况和检测需求，合理选择和应用这些技术。随着科技的不断进步，新型试验检测技术将不断创新和完善，为道路桥梁的安全运营提供更有力的保障，推动道路桥梁检测行业向更高水平发展。

参考文献

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[2]李红伟.无损检测技术在道路桥梁试验检测中的应用[J].运输经理世界,2024,(14):72-74.

[3]王涛.新型试验检测技术在道路桥梁检测中的应用[J].散装水泥,2024,(02):29-31+34.