周建庭，夏潤川，張 洪

(1. 重慶交通大學 省部共建山區(qū)橋梁及隧道工程國家重點實驗室，重慶 400074；2. 重慶交通大學 土木工程學院，重慶 400074)

0 引 言

我國橋梁總數(shù)超過100萬座，橋梁總長度超過6 500 萬米，均穩(wěn)居世界第一，是名副其實的世界橋梁大國。但在內(nèi)部因素(部分橋梁建設標準偏低、建設質(zhì)量問題、材料與結(jié)構(gòu)自然老化)和外部因素(自然災害頻發(fā)、交通量持續(xù)增長、車輛超重現(xiàn)象嚴重)的共同影響下，橋梁的管理壓力和養(yǎng)護壓力不斷升級，橋梁安全面臨巨大威脅，一系列橋梁垮塌事故令人痛心。因此，如何實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)安全狀況的有效預測和科學管養(yǎng)，成為國內(nèi)外研究學者共同關(guān)注的話題，且對于促進我國社會、經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展具有重大社會意義和巨大經(jīng)濟價值。

貫穿橋梁整個服役過程，橋梁病害具有形態(tài)各異、成因復雜、分布不均等特點，而橋梁內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)病害由于隱蔽性強而不易察覺，且此類病害將造成突發(fā)性的結(jié)構(gòu)破壞，目前仍然是橋梁管養(yǎng)中的痛點和難點。聚焦于橋梁常用鋼材，內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)病害主要包括橋梁鋼筋銹蝕、拉索腐蝕斷裂、鋼筋應力破壞3類：

1)橋梁鋼筋銹蝕

橋梁鋼筋銹蝕產(chǎn)生于混凝土保護層的局部開裂。外界的空氣、水和腐蝕性物質(zhì)侵入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，促使鋼筋發(fā)生化學反應、出現(xiàn)浮銹甚至有效截面損失，而體積膨脹的銹蝕產(chǎn)物又會對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹力，混凝土裂縫擴寬將加速鋼筋銹蝕進程，促使鋼筋銹蝕狀況繼續(xù)惡化。由于鋼筋銹蝕深藏于混凝土保護層內(nèi)部，病害程度難以預見。一旦混凝土裂縫和表面銹跡可明顯觀測，橋梁鋼筋已接近失效邊緣。

2)拉索腐蝕斷裂

拉索腐蝕斷裂產(chǎn)生于拉索保護層的老化開裂。與鋼筋銹蝕的機理相似，拉索內(nèi)部鋼絲、鋼絞線同樣存在腐蝕的風險。斷絲則是腐蝕的極致表現(xiàn)形式，隱藏于拉索保護層中難以觀測。另外，拉索承受交變荷載作用，應力腐蝕、鋼材疲勞等因素亦會加劇拉索的腐蝕斷裂。

3)鋼筋應力破壞

鋼筋應力破壞產(chǎn)生于鋼筋內(nèi)在的復雜受力狀態(tài)。在應力和環(huán)境的共同作用下，鋼筋極易出現(xiàn)低于材料強度極限的脆性斷裂現(xiàn)象。由于鋼筋深埋于橋梁內(nèi)部，因此鋼筋應力破壞成為橋梁承載力降低、結(jié)構(gòu)失效的直接影響因素。

針對上述3類橋梁內(nèi)部病害，現(xiàn)有方法主要利用鋼筋、鋼絞線等鋼材的多種物理特性，依靠磁場、聲波、熱像儀、射線、雷達等非接觸無損檢測技術(shù)，在定性檢測方面取得了較大進展，但定量檢測效果仍存在較大發(fā)展空間，無法對內(nèi)部病害程度進行準確評估，極大地限制了橋梁內(nèi)部病害檢測技術(shù)的發(fā)展進程。據(jù)統(tǒng)計，因橋梁內(nèi)部病害導致的危橋數(shù)量占總危橋數(shù)量的80% 以上，一旦內(nèi)部病害通過表觀病害或結(jié)構(gòu)破壞形式出現(xiàn)，橋梁結(jié)構(gòu)已瀕臨危險失控的狀態(tài)。因此，對橋梁內(nèi)部病害進行及時檢測和精準診斷，成為亟待解決的重大科學技術(shù)難題。

筆者團隊基于自發(fā)漏磁檢測原理，揭示了磁場變異特性與鋼材損傷的相關(guān)性，并利用此共性特征，重點針對鋼筋銹蝕、拉索腐蝕斷絲和鋼筋應力破壞3種橋梁內(nèi)部病害，開展了檢測方法、裝置及其應用研究。

1 自發(fā)漏磁檢測原理

當鐵磁性材料(鋼筋、鋼絲、鋼絞線等)發(fā)生應力集中或缺陷損傷時，在地磁場和載荷共同作用下，由于鐵磁性材料具有高磁導率，在損傷處出現(xiàn)磁導率躍變、材料磁化不均勻現(xiàn)象，影響了材料原磁化強度的均勻分布，損傷位置產(chǎn)生自發(fā)漏磁場，導致自發(fā)磁場局部發(fā)生變異，如圖1。圖1中：磁感應強度切向分量Bx沿長度方向的分布在腐蝕區(qū)域發(fā)生凸凹，離鋼筋(絲)越近凸凹越顯著，凸凹區(qū)段長度與損傷區(qū)域有著明顯的一致性；未發(fā)生損傷時，Bx在垂直方向呈單調(diào)變化，損傷后呈非單調(diào)變化，出現(xiàn)反轉(zhuǎn)極值點，其反轉(zhuǎn)極值點出現(xiàn)的位置與損傷程度具有良好的相關(guān)性。

圖1 自發(fā)漏磁檢測原理示意Fig. 1 Schematic diagram of self-magnetic flux leakage detection

因此，筆者利用自發(fā)漏磁檢測原理，剖析鐵磁性材料損傷前后的自發(fā)磁場變異特性，并研究變異特征與損傷之間的相關(guān)性，實現(xiàn)橋梁內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)病害(銹蝕、應力集中)范圍及程度的精準診斷。

2 橋梁內(nèi)部鋼筋銹蝕檢測方法研究與應用

2.1 鋼筋銹蝕檢測方法研究

在鋼筋銹蝕檢測影響因素研究方面，筆者團隊理清了提離高度、混凝土保護層厚度、箍筋、鋼筋初始磁場等因素對鋼筋銹蝕檢測的影響規(guī)律。楊茂等[1]、周建庭等[2]開展了Φ20、Φ25螺紋鋼筋、鋼筋外包混凝土銹蝕檢測試驗，通過分析不同銹蝕狀態(tài)、不同空間位置的磁信號分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)混凝土保護層覆蓋下的鋼筋銹蝕仍能被較好地識別，但由于提離高度越大，對應的磁感應曲線特征越不明顯，故實際檢測中需保持較小的提離高度；由于混凝土的磁導率和空氣磁導率相同，故從理論層面，混凝土保護層并不會對鋼筋銹蝕檢測產(chǎn)生影響。張元恒[3]對帶箍筋的鋼筋混凝土矩形梁進行了磁場測量，得到不同提離高度下的磁場切向分量掃描曲線，結(jié)果表明，箍筋的存在僅會讓曲線發(fā)生周期性的波動，且波峰位置與箍筋相對應，故在實際檢測工程中，可通過該檢測方式獲取箍筋位置，其產(chǎn)生的磁場變化亦可相應扣除。YANG Ding等[4]針對40根鋼筋進行了固定區(qū)域、不同程度的銹蝕模擬，通過分析鋼筋周圍的磁感應強度空間分布規(guī)律，提出了基于Bz-x曲線一階導數(shù)的銹蝕檢測磁分析參數(shù)G，結(jié)果表明，參數(shù)G與鋼筋銹蝕度存在較大的離散性，由此提出了排除鋼筋初始磁場影響的磁分析參數(shù)K，研究發(fā)現(xiàn)，鋼筋的初始磁場對參數(shù)的影響較大，而在扣除初始磁場后的參數(shù)與銹蝕度之間離散性變小，線性關(guān)系增強。

在鋼筋銹蝕量化表征研究方面，重點研究了鋼筋銹蝕區(qū)域和銹蝕程度的判定問題。張洪等[5-7]采用自主研制的三軸磁場掃描裝置對銹蝕鋼筋進行順筋掃描和豎向掃描，結(jié)果表明，銹蝕區(qū)域的切向磁感應強度Bx均出現(xiàn)明顯的異變特征，其中，不同提離高度(H)的磁場豎向掃描曲線(Bx-x)出現(xiàn)“相交點”，且交點間距與鋼筋銹蝕寬度較為吻合(圖2)，由此提出了基于Bx-x曲線“相交點”的鋼筋銹蝕區(qū)段長度辨識方法；鋼筋銹蝕區(qū)域的順筋掃描曲線(Bx-z)出現(xiàn)“反轉(zhuǎn)點”，且反轉(zhuǎn)點橫坐標z′與鋼筋銹蝕程度存在相關(guān)性(圖3)，由此提出了基于Bx-z曲線“反轉(zhuǎn)點”的鋼筋銹蝕程度表征方法。吉祥等[8]結(jié)合鋼筋混凝土試驗梁的磁場測試數(shù)據(jù)，揭示了漏磁信號切向分量的極值增量ΔBx與鋼筋銹蝕深度h之間的線性規(guī)律，提出了基于漏磁信號切向分量極值和梯度極值的鋼筋斷裂判別方法。邱俊澧等[9-10]探究了鋼筋混凝土梁抗彎強度隨銹蝕程度的變化趨勢，并將其與自發(fā)漏磁建立聯(lián)系，初步提出了鋼筋混凝土梁抗彎強度完全喪失的磁特征判據(jù)。

圖2 磁場順筋掃描曲線與鋼筋銹蝕寬度的相關(guān)性Fig. 2 Correlation between magnetic scanning curve along steel barand corrosion width of reinforcement

圖3 磁場豎向掃描曲線與鋼筋銹蝕程度的相關(guān)性Fig. 3 Correlation between magnetic scanning curve vertical tosteel bar and corrosion width of reinforcement

2.2 鋼筋銹蝕檢測裝置研發(fā)與應用

為了便于工程應用與實橋測試，筆者團隊自主研制了橋梁內(nèi)部鋼筋銹蝕無損量化檢測裝置(圖4)，為國內(nèi)外首創(chuàng)。該裝置由磁感應強度傳感器陣列與便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成，同時記錄掃描路徑各處的位置信息和自發(fā)漏磁場數(shù)據(jù)，可探測混凝土中埋深20 cm的鋼筋銹蝕狀況，攻克混凝土橋梁鋼筋銹蝕長期以來只能定性不能定量檢測的難題。

圖4 鋼筋銹蝕檢測裝置應用Fig. 4 Application of steel corrosion detection device

該裝置已成功應用于廣西12座橋梁的內(nèi)部鋼筋銹蝕無損量化檢測。以石灣特大橋為例，測試結(jié)果如圖5。結(jié)果表明，1#～4# 檢測路徑的磁信號大概每隔200 mm處有峰值交替出現(xiàn)，并且存在兩條磁信號交叉現(xiàn)象，可推斷該處箍筋綁扎不牢導致箍筋向下微弱偏移。由于所有檢測數(shù)據(jù)并未出現(xiàn)判據(jù)所描述的現(xiàn)象，故不存在較大程度銹蝕情況，對橋梁安全狀態(tài)無影響。

圖5 石灣特大橋銹蝕狀況評估Fig. 5 Evaluation of corrosion condition of Shiwan Super-large Bridge

2.3 與其他檢測方法的比較分析

目前的鋼筋銹蝕檢測法[11]主要分為3類：電化學法、分析法、物理法。電化學法主要研究鋼筋銹蝕過程中的電化學過程及變化特征，成為反映鋼筋銹蝕程度的常用手段，包括半電池電位法和混凝土電阻率法。分析法主要通過混凝土的碳化深度、氯離子侵蝕濃度、表面裂縫等參數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗來反向推測分析內(nèi)部鋼筋銹蝕情況，包括混凝土氯離子濃度分析法、混凝土開裂后裂縫反推法、綜合經(jīng)驗分析法。物理法主要通過測量由鋼筋銹蝕所引起的聲、光、電、磁、熱、波等物理特性的變化來反映鋼筋銹蝕情況。筆者團隊研究了基于自發(fā)漏磁原理的鋼筋銹蝕檢測方法及裝置，與其他檢測方法的比較分析見表1。

表1 橋梁內(nèi)部鋼筋銹蝕檢測方法的比較分析Table 1 Comparative analysis of detection methods of reinforcement corrosion in bridges

3 拉索內(nèi)部腐蝕斷絲檢測方法研究與應用

3.1 拉索腐蝕斷絲檢測方法研究

在拉索腐蝕斷絲檢測影響因素研究方面，筆者團隊明晰了地磁場、提離高度、試件長度、傳感器間距等因素對拉索損傷檢測的影響規(guī)律。李志剛[11]率先開展了鋼絞線腐蝕檢測與斷絲監(jiān)測試驗，采用電化學法和萬能試驗機靜力加載法，探究了鋼絞線的腐蝕斷絲形態(tài)、斷絲發(fā)展過程及瞬間的漏磁信號分布規(guī)律及定性特征，研究表明，鋼絞線腐蝕區(qū)域的磁信號切向分量梯度值出現(xiàn)波峰和波谷、法向分量梯度值出現(xiàn)波谷，而發(fā)生斷絲瞬間的磁信號各分量均出現(xiàn)跳躍式突變；屈英豪等[12]采用磁屏蔽和結(jié)構(gòu)退火的試驗手段，并結(jié)合COMSOL軟件的磁場分析及仿真研究，剖析了地磁場和自身磁化強度對磁記憶檢測技術(shù)的影響機制，研究表明，穩(wěn)定地磁場不會改變漏磁信號的變化規(guī)律，而結(jié)構(gòu)自身磁化特性是產(chǎn)生自發(fā)磁場的主要原因；趙亞宇等[13]通過分析地磁場中鐵磁性材料完好或帶缺陷時的磁場分布組成，揭示了基于磁記憶的拉索腐蝕檢測機理；周建庭等[14]開展了15根鍍鋅鋼絞線的靜力拉伸破壞系列試驗，通過對空間磁場信號的實時監(jiān)測，剖析了鋼絞線破壞全過程的自發(fā)漏磁信號變化規(guī)律，明晰了磁極方向、護套、傳感器間距等因素對拉索斷絲診斷技術(shù)的影響，研究表明，磁極方向、有無護套對磁場分布規(guī)律影響較小，而傳感器間距的影響較大，實際檢測中需要選取合理的檢測距離，從而保證拉索檢測結(jié)果的準確性。

在拉索腐蝕斷絲檢測及表征研究方面，筆者團隊利用相關(guān)理論模型，剖析了拉吊索腐蝕斷絲區(qū)域、損傷程度與自發(fā)漏磁分布特征值的相關(guān)性。趙亞宇等[13]獲取了磁信號切向分量歸一化峰值與腐蝕時間的Boltzmann分布規(guī)律，擬合度R2達到0.994；夏潤川等[15-16]針對拉索表面出現(xiàn)矩形和梯形腐蝕缺陷的情形，建立了拉索檢測磁偶極子理論模型，并選取磁感應強度切向分量Bx曲線“極值點”作為研究特征值，構(gòu)建了腐蝕自發(fā)漏磁切向分量極值的表征模型，通過引入Logistic增長模型并結(jié)合鋼絞線腐蝕檢測試驗數(shù)據(jù)，獲取了模型參數(shù)A隨腐蝕深度h的變化規(guī)律(圖6)，擬合度R2超過0.95，由此揭示了漏磁切向分量極值與腐蝕深度h的量化關(guān)系；屈英豪等[17]選取磁感應強度切向分量Bx曲線“相交點”作為研究特征值，構(gòu)建了相交點間距Dx的表征模型，揭示了間距Dx與提離高度x的線性規(guī)律，研究表明：傳感器越靠近結(jié)構(gòu)表面(y→0)，間距Dx越靠近腐蝕寬度真實值，因此對Dx-x曲線1/4和3/4分位數(shù)進行線性擬合分析(圖7)，提出了基于擬合公式“截距”的拉吊索腐蝕寬度診斷方法；夏潤川等[18]結(jié)合工程應用中拉索的實際檢測形態(tài)，獲取了7根鋼絞線索結(jié)構(gòu)自發(fā)磁場的軸向分布和環(huán)向分布規(guī)律，提出了基于軸向掃描曲線相交點、環(huán)向掃描曲線極值點的拉索腐蝕缺陷位置識別方法，剖析了環(huán)向掃描曲線磁信號歸一化極值與腐蝕程度的三次函數(shù)擬合規(guī)律。

圖6 極值特征參數(shù)與腐蝕深度的相關(guān)性Fig. 6 Correlation between extreme value characteristics parameterand corrosion depth

圖7 相交點間距與提離高度的相關(guān)性Fig. 7 Correlation between intersection point’s distance andlift-off height

3.2 拉索腐蝕斷絲檢測裝置研發(fā)與應用

基于拉索出現(xiàn)腐蝕斷絲時的自發(fā)漏磁特性，筆者團隊自主研制了拉吊索腐蝕斷絲無損量化檢測裝置(圖8)，該裝置為我國首個免勵磁拉吊索腐蝕斷絲無損量化檢測裝置，可實時展現(xiàn)拉索結(jié)構(gòu)的保護層表觀圖像，對拉吊索腐蝕斷絲的狀況進行立體化檢測與診斷。

圖8 拉索腐蝕斷絲檢測裝置應用照片F(xiàn)ig. 8 Picture of the application of cable corrosion/broken wiredetection device

該裝置已成功應用于貴州、重慶等地的4座斜拉橋，以貴州紅水河大橋為例，測試結(jié)果如圖9。結(jié)果表明，靠近拉索錨固端，Bx(切向)、By(環(huán)向)和Bz(法向)3個方向的磁信號分量變化幅值較大；遠離錨固端，磁信號變化平穩(wěn)。采用無量綱化分析指標λ值對Bx測試數(shù)據(jù)進行深入分析，發(fā)現(xiàn)指標λ值變化平穩(wěn)且均處于Ⅰ級區(qū)域，判斷拉索內(nèi)部無腐蝕斷絲狀況。

圖9 貴州紅水河大橋拉索狀況評估Fig. 9 Evaluation of cable condition of Guizhou Hongshui River Bridge

該裝置的成功應用，為橋梁拉索腐蝕狀態(tài)的精準診斷提供了豐富的研究數(shù)據(jù)，研究成果具有廣闊的應用前景。

3.3 與其他檢測方法的比較分析

早期，對拉吊索損傷的檢測主要采用人工目測法或機器觀察法，即通過檢測人員或攜帶攝像頭的拉吊索檢測機器人[19]，對拉吊索保護層的外觀狀況進行仔細觀察，并根據(jù)破損情況初步判斷結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)腐蝕斷絲的可能性。由于該類方法無法準確、高效地診斷腐蝕斷絲損傷，因此，近年來，無損診斷方法逐漸嶄露頭角，成為難題攻關(guān)的主流研究方向，主要包括聲發(fā)射監(jiān)測法[20]、磁致伸縮導波檢測法[21]和漏磁檢測法[22]。無損診斷方法通過獲取各物理參數(shù)(聲信號、磁信號)，對拉吊索內(nèi)部鋼索的腐蝕情況進行表征。其中，漏磁檢測法在應用中較為廣泛，其利用磁化器將拉索磁化到飽和狀態(tài)，通過對局部缺陷處漏磁信號的捕捉與分析，實現(xiàn)拉索內(nèi)部腐蝕、斷絲缺陷的無損診斷。筆者團隊研究了基于自發(fā)漏磁原理的拉索腐蝕斷絲檢測方法及裝置，與漏磁檢測法的比較分析見表2。

表2 拉索內(nèi)部腐蝕斷絲檢測方法的比較分析Table 2 Comparative analysis of detection methods for cable corrosion/broken wire

4 橋梁內(nèi)部鋼筋應力檢測方法研究與應用

4.1 鋼筋應力檢測方法研究

筆者團隊通過揭示了鋼筋靜力加載與自發(fā)磁場分布的相關(guān)性，實現(xiàn)鋼筋應力檢測與定量化表征。馬惠香[23]首先模擬出不同損傷程度的裸鋼筋、外包混凝土鋼筋，然后通過施加靜力荷載，分析了各構(gòu)件在不同受力階段的磁場特征：在彈性階段的磁曲線變化光滑平坦，斜率趨近于零；在屈服階段的曲線幅值變大；在強化階段的曲線幅值進一步增加，且均向背景磁場線靠攏；在鋼筋試件的應力集中位置，“面”圖和“線”圖分別呈現(xiàn)封閉式漩渦和波峰突變。PANG Caoyuan等[24-25]開展了裸鋼筋、外包混凝土鋼筋試件的靜力拉伸和磁場在線掃描試驗(圖10)，分析了“軸向漏磁場波動對數(shù)值”AT與鋼筋線彈性階段應力的線性變化規(guī)律，由此構(gòu)建了基于指標AT的鋼筋彈性階段應力量化方法，然后剖析了“面積偏移比參數(shù)”SD與鋼筋強化階段應力的線性變化規(guī)律，由此提出了基于指標SD的鋼筋強化階段應力量化方法。上述斜率均與鋼筋直徑、外包混凝土強度、傳感器提離高度存在較強相關(guān)性。QU Yinghao等[26]建立了基于能量最小化原理的鋼筋應力磁表征量化模型，通過開展鋼筋靜力拉伸試驗，獲取了磁場分布隨應力變化的規(guī)律(圖11)，探究了鋼筋彈性階段自發(fā)漏磁信號與鋼筋應力的量化關(guān)系，并分析了提離高度、磁場初始狀態(tài)對該量化關(guān)系的影響，結(jié)果表明，彈性階段磁信號特征參數(shù)S與應力呈線性增加規(guī)律；在塑性與彈性階段過渡區(qū)，曲線斜率變化顯著；塑性階段磁信號變化不明顯；提離值和初始值對該線性變化規(guī)律影響較小。

圖10 磁信號與靜力加載曲線的相關(guān)性Fig. 10 Correlation between magnetic signal and static loading curve

圖11 磁信號特征值與應力的相關(guān)性Fig. 11 Correlation between magnetic signal characteristic value andstress

4.2 鋼筋應力檢測裝置研發(fā)與應用

筆者團隊研制了橋梁鋼筋磁記憶破壞應力非接觸式檢測裝置，如圖12。該裝置可對橋梁特定截面處應力狀態(tài)進行單次檢測，也可對橋梁特定截面處應力狀態(tài)進行長期的監(jiān)測，實時掌握橋梁的運行狀態(tài)。該裝置已成功應用于云南省武易高速公路和重慶市內(nèi)22座橋梁，以重慶大田壩大橋為例，測試結(jié)果如圖13。結(jié)果表明，經(jīng)歷加載-卸載后，測點處漏磁場相對偏離率Dr的3個分量均小于2%，且非常接近于零，說明鋼筋處于彈性形變范圍，承載力良好，與應變法測試結(jié)果一致。

圖12 鋼筋應力檢測裝置Fig. 12 Steel bar stress detection device

圖13 重慶大田壩大橋應力磁表征分析Fig. 13 Stress magnetic characterization analysis ofChongqing Datianba Bridge

該裝置的施工周期短、檢測靈敏，可幫助管理部門實時了解橋梁內(nèi)部應力和表觀損傷狀態(tài)，提高了橋梁檢測效率和安全性，為橋梁的安全運營提供科學的管養(yǎng)措施。

4.3 與其他檢測方法的比較分析

鋼筋應力檢測方法可分為局部破損檢測法和應力無損檢測法。局部破損檢測法以應力釋放法(貼片法、切片法)為主。貼片法是對鋼筋表面粘貼應變片后再施加荷載，通過測得鋼筋的應變增量來實現(xiàn)鋼筋的應力檢測；切片法則是切割鋼筋使鋼筋截面減小，通過測量鋼筋釋放的應變來反推鋼筋的應力。應力無損檢測法包括超聲檢測[27]、渦流檢測[28-29]和磁性檢測法[30]，其通過測試聲學參數(shù)(超聲波波速、頻率等)、電學參數(shù)(感生渦流信號、電導率等)和磁學參數(shù)(漏磁場信號、磁導率等)，建立參數(shù)與應力的相關(guān)性，實現(xiàn)鋼筋應力的無損檢測。其中，貼片法為目前鋼筋應力檢測應用最為廣泛的方法。筆者團隊研究了基于自發(fā)漏磁原理的鋼筋應力檢測方法及裝置，與貼片法的比較分析見表3。

表3 橋梁內(nèi)部鋼筋應力檢測方法的比較分析Table 3 Comparative analysis of stress detection methods of steel bars in bridges

5 結(jié) 語

橋梁內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)具有隱蔽性強的特點，且此類病害造成的結(jié)構(gòu)破壞具有突發(fā)性、難預見性，目前仍是橋梁管養(yǎng)中的痛點和難點。筆者針對橋梁內(nèi)部鋼筋銹蝕、拉索腐蝕斷絲和鋼筋應力狀態(tài)的檢測難題，利用鋼筋、鋼絞線等材料的鐵磁特性，提出了基于自發(fā)漏磁原理的橋梁內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)病害檢測方法，研發(fā)了相應的橋梁病害檢測裝置，并在多座橋梁上進行測試與驗證，為實現(xiàn)檢測方法和研究成果的大規(guī)模應用與推廣奠定了堅實基礎。

在后續(xù)研究中，筆者團隊將結(jié)合實橋運營環(huán)境，考慮環(huán)境溫度、汽車荷載、結(jié)構(gòu)形式等復雜因素的耦合影響，提高檢測方法的準確度和精度，建立實用的橋梁內(nèi)部病害檢測標準體系，并融合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)理念，不斷優(yōu)化橋梁內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)病害檢測裝置的運行性能、操作界面以及實用功能。