1 前言

隨著公路橋梁工程行業(yè)全面發(fā)展和進(jìn)步，人們對(duì)工程質(zhì)量的重視度也逐步提高。公路橋梁工程質(zhì)量管理體系創(chuàng)建中，混凝土作為核心原材料是極為重要的管理部分，該材料的質(zhì)量水平對(duì)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益有著直接的影響。當(dāng)前很多先進(jìn)的無損檢測(cè)技術(shù)被應(yīng)用到公路橋梁工程材料質(zhì)量檢測(cè)中，要結(jié)合具體的情況采取科學(xué)合理的檢測(cè)技術(shù)，嚴(yán)格控制檢測(cè)環(huán)節(jié)，避免各種不利因素影響檢驗(yàn)效果，最終保證公路橋梁工程材料的質(zhì)量合格，為工程質(zhì)量提升奠定基礎(chǔ)。

2 混凝土無損檢測(cè)技術(shù)的含義與特點(diǎn)

2.1 混凝土無損檢測(cè)技術(shù)的含義

混凝土無損檢測(cè)技術(shù)就是在保證質(zhì)量達(dá)到完整性的條件下，應(yīng)用探測(cè)設(shè)備檢測(cè)物理量，然后對(duì)比分析實(shí)際混凝土參數(shù)，明確混凝土質(zhì)量水平是否滿足工程需要。

2.2 混凝土無損檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)

2.2.1 不會(huì)給構(gòu)件造成損害，可以準(zhǔn)確掌握混凝土材料的物理信息量，這是基礎(chǔ)條件。

2.2.2 整個(gè)操作階段相對(duì)簡單，所使用的設(shè)備、資源都比較簡單，實(shí)際操作價(jià)值比較高。

2.2.3 并不限定混凝土部件的尺寸或者形狀，可以考慮工程的具體情況進(jìn)行多次試驗(yàn)和分析。

2.2.4 可以針對(duì)公路橋梁工程的材料進(jìn)行長期檢測(cè)，獲取檢測(cè)結(jié)果，以做好質(zhì)量管理和控制[1]。

3 無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用到公路橋梁工程領(lǐng)域內(nèi)

3.1 公路橋梁工程混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)應(yīng)用

混凝土是公路橋梁工程的核心施工材料，是主要的組成結(jié)構(gòu)部分，所以該結(jié)構(gòu)部分的施工質(zhì)量和穩(wěn)定性直接影響著公路橋梁工程的施工效果。在混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)中，要保證工程的質(zhì)量合格，這是出發(fā)點(diǎn)，也是重要目標(biāo)。所以，無損檢測(cè)的使用可以更好地保護(hù)公路橋梁工程結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，但是要結(jié)合具體的檢測(cè)需要確定最佳檢測(cè)技術(shù)，以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)前我國在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)時(shí)，主要應(yīng)用的方式是回彈法、超聲法等，可以測(cè)定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；通過超聲波、雷達(dá)法等檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量，比如裂縫、密實(shí)度等參數(shù)檢測(cè)；能夠掌握內(nèi)部質(zhì)量水平，進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施方案的優(yōu)化，切實(shí)提升工程的施工質(zhì)量水平和效率。

3.2 公路橋梁工程鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)是公路橋梁工程的主體組成部分，所以該部分的強(qiáng)度也會(huì)關(guān)系到整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量。為了全面提升建設(shè)施工的效果，要應(yīng)用符合工程需要的無損檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全面地質(zhì)量檢測(cè)。一般可以選擇應(yīng)用超聲檢測(cè)方法、射線探傷、滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)等從多個(gè)角度和方向全面分析施工質(zhì)量水平，并結(jié)合可能存在的病害問題展開深入分析，以提升鋼結(jié)構(gòu)總體性能。此外，還應(yīng)該深入分析鋼筋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，保證焊接等質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，從而符合工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求，為無損檢測(cè)水平的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 現(xiàn)階段混凝土強(qiáng)度無損檢測(cè)的主流方法

下文將重點(diǎn)分析當(dāng)前使用最為普遍的無損混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)，了解各種技術(shù)在應(yīng)用中的問題，以便提升總體的應(yīng)用效果。

4.1 回彈法

回彈法，主要的設(shè)備是有彈簧驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的重錘，通過設(shè)備中的彈力干將其彈射到混凝土表面，然后通過設(shè)備測(cè)量出重錘的回彈距離參數(shù)確定強(qiáng)度性能參數(shù)，以便明確混凝土強(qiáng)度是否能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。當(dāng)前我國所應(yīng)用的回彈性型式比較多，最為主要的是N型、NR型、M型和 L型。這些檢測(cè)儀器的操作比較簡單，數(shù)據(jù)也比較準(zhǔn)確，各項(xiàng)數(shù)據(jù)都能夠得到較高的精度，經(jīng)濟(jì)效益比較好，總體來說其檢測(cè)效果非常好，所以被廣泛使用到當(dāng)前公路橋梁工程混凝土強(qiáng)度檢測(cè)領(lǐng)域內(nèi)。具體的實(shí)際檢測(cè)中，材料表層、內(nèi)部質(zhì)量等都不能有非常明顯的缺陷，否則將不能準(zhǔn)確測(cè)定強(qiáng)度性能參數(shù)；此外，在超出回彈測(cè)強(qiáng)曲線規(guī)定的齡期、強(qiáng)度、碳化深度等方面也無法順利實(shí)施。根據(jù)當(dāng)前的結(jié)構(gòu)組成形式，目前回彈的種類比較多，不同型式的回彈儀要結(jié)合應(yīng)用的條件做好必要的保養(yǎng)和檢定，回彈儀分類型見表1，防止出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確的情況[2]。

表1 回彈儀分類型

4.2 超聲回彈綜合法

該方法是將超聲測(cè)量技術(shù)和回彈測(cè)量技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，通過超聲檢測(cè)儀能夠?qū)崿F(xiàn)在規(guī)定測(cè)量范圍內(nèi)測(cè)量超聲波的傳播平均速度，確定混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度性能，以準(zhǔn)確掌握強(qiáng)度性能參數(shù)。這種檢測(cè)方法可以達(dá)到無損檢測(cè)的要求，不會(huì)給公路橋梁工程材料的各個(gè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，強(qiáng)度數(shù)據(jù)可以直接讀取出來，操作也比較方便，可以多次反復(fù)應(yīng)用，保證在強(qiáng)度均勻的條件下測(cè)量。它主要應(yīng)用到不能測(cè)量回彈值的結(jié)構(gòu)部件中，可以適應(yīng)多種環(huán)境的應(yīng)用。從這些特點(diǎn)展開分析，其一般在凍害、化學(xué)腐蝕、高溫等導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)損壞的條件下，應(yīng)用這種無損檢測(cè)技術(shù)。我國的管理部門發(fā)布相關(guān)的混凝土強(qiáng)度測(cè)量規(guī)程，可以結(jié)合實(shí)際情況確定最為合適的方法，提高檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

4.3 紅外線成像檢測(cè)

這種檢測(cè)技術(shù)是通過應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)的應(yīng)用，也是現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用比較普遍的先進(jìn)科技。主要的工作原理就是通過紅外線成像儀檢測(cè)公路橋梁工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量，獲取結(jié)構(gòu)物的紅外能量相關(guān)數(shù)據(jù)信息，收集和分析物體中所形成的溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)，最終達(dá)到紅外檢測(cè)的目標(biāo)。紅外熱成像檢測(cè)在我國的應(yīng)用范圍雖然比較小，但是該技術(shù)比較先進(jìn)，未來發(fā)展中必然會(huì)有很大的影響，發(fā)展空間非常廣闊[3]。

4.4 彈性波CT檢測(cè)

彈性波（P 波）注入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，其在傳播過程中，傳播速度會(huì)受到混凝土結(jié)構(gòu)部件的密度、強(qiáng)度、彈性模量等直接關(guān)系。如果混凝土結(jié)構(gòu)中有比較明顯的硬度不足或者缺陷的問題，這個(gè)缺陷問題范圍內(nèi)彈性波的波速會(huì)很小。因此，要通過應(yīng)用該斷面中所存在的彈性波分析速度，以準(zhǔn)確掌握其內(nèi)部的缺陷和問題。波速一般就能夠明確具體的混凝土強(qiáng)度和缺陷的問題。彈性波CT技術(shù)作為目前比較重要的混凝土無損檢測(cè)技術(shù)，要結(jié)合其彈性波速和相應(yīng)的物理參數(shù)分析多個(gè)關(guān)聯(lián)方面，在不損壞混凝土部件的基礎(chǔ)條件下，做好被檢測(cè)對(duì)象的掃描和分析，然后應(yīng)用彈性波在斷面中將傳播速度與聯(lián)合CT技術(shù)進(jìn)行反演處理，可以了解被檢測(cè)對(duì)象的內(nèi)部特性，分析二維、三維圖像方面，做好質(zhì)量檢測(cè)工作。在具體的檢測(cè)環(huán)節(jié)，首先是利用扇形測(cè)試方法掌握必要的首波傳輸情況，就能夠獲取矩陣方程在掌握被狀態(tài)下的波速剖面圖，結(jié)合該圖像進(jìn)行質(zhì)量問題和隱患分析[4]。

5 以彈性波CT檢測(cè)技術(shù)為例分析

5.1 測(cè)試精度及測(cè)線布置

彈性波CT分辨率高低會(huì)受到很多方面的影響，一方面是反演算法、目標(biāo)形態(tài)等，另一方面主要是受到系統(tǒng)和信號(hào)頻率方面的影響，這些都是直接影響的條件。如果發(fā)現(xiàn)檢測(cè)部位存在異常情況，尤其是結(jié)構(gòu)尺寸的缺陷，要進(jìn)行信號(hào)頻率的控制，提高檢測(cè)的效果。不同射線密度與射線視角也會(huì)給檢測(cè)后的成像質(zhì)量帶來直接影響。目前應(yīng)用比較普遍的測(cè)線方法是兩側(cè)透射、三側(cè)透射，而效果最好的就是四側(cè)透射。為了提升成像的效果，要適當(dāng)增加扇形角度尺寸，同時(shí)確保射線目的符合要求[5]。

5.2 典型應(yīng)用結(jié)果

比如某混凝土的板式結(jié)構(gòu)部分，其內(nèi)部設(shè)置有非常多的鋼筋材料，密度比較高，但是有些結(jié)構(gòu)也會(huì)出現(xiàn)缺陷和問題，比如泡沫結(jié)構(gòu)。具體的測(cè)線設(shè)置可見圖1所示。因此，要進(jìn)行矩形面部分的扇形透射測(cè)試分析，圖1中就是實(shí)心矩形的發(fā)振點(diǎn)，空心圓點(diǎn)是受信點(diǎn)，總計(jì)布置有221條測(cè)線。

圖1 CT測(cè)線布置

測(cè)試結(jié)果見圖2，從該圖分析可以發(fā)現(xiàn)，有1個(gè)矩形低速去，說明其內(nèi)部有明顯缺陷，強(qiáng)度比較差，和實(shí)際情況相同。

圖2 CT測(cè)試圖像

6 結(jié)語

混凝土無損檢測(cè)技術(shù)是提升公路橋梁工程質(zhì)量的關(guān)鍵，未來將突破傳統(tǒng)技術(shù)的限制，朝著智能化方向發(fā)展，最終提升無損檢測(cè)技術(shù)水平。新興檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，能夠客觀分析公路橋梁工程的質(zhì)量情況，做出準(zhǔn)確判斷和分析，消除傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷和問題，為公路橋梁工程領(lǐng)域的全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)，保障人們的生命健康安全。