1、引言
青藏鐵路是目前世界海拔最高、線路最長的高原鐵路。青藏鐵路橋梁的特點是數(shù)量多且所處環(huán)境十分惡劣，發(fā)生損傷的頻率極高。橋梁損傷檢測與健康監(jiān)測是近年來國際上的研究熱點。橋梁在一個國家的交通運輸和經(jīng)濟發(fā)展中占有重要位置，橋梁損傷檢測是保證橋梁安全運營的重要手段。橋梁損傷檢測技術(shù)的成功開發(fā)將起到確保橋梁安全運營，延長橋梁使用壽命的作用。同時通過早期橋梁損傷的發(fā)現(xiàn)，能夠大大節(jié)約橋梁的維修費用，最大程度地減小橋梁事故造成的損失。
2、青藏鐵路橋梁自然環(huán)境簡介
青藏鐵路（格拉段）全長約 1 1 4 2 1 ~ ，總共有 6 7 5座橋梁，橋梁全長約1 6 0公里，地處高原嚴寒地帶，交通不便，人煙稀少，空氣稀薄自然條件十分惡劣，大部分線路在海拔 4 0 0 0 m以上，最低氣溫-5 0 o c 左右，凍土深，地震烈度高。青藏鐵路建設涉及高原、凍土、高烈度等重大難題，建成后橋梁結(jié)構(gòu)將受凍融循環(huán)、凍脹、融沉等影響。
3、橋梁損傷的原因
橋梁在長期使用過程中會發(fā)生各種結(jié)構(gòu)損傷，損傷的原因主要有使用、維護不當，車禍事故等人為因素，地震、風暴等自然災害，交通量猛增加劇橋梁結(jié)構(gòu)的自然老化等。以上因素均導致了橋梁承載能力和耐久性的降低，甚至影響到運營的安全。
4、典型橋梁損傷種類
4 、1 混凝土
混凝土開裂，混凝土缺陷，混凝土碳化。
4 、2鋼筋銹蝕
（ 1 ）先裂后銹：混凝土開裂后導致的鋼筋銹蝕。
（ 2 ）先銹后裂：混凝土開裂或表面混凝土成塊脫落。
5、國內(nèi)外橋梁損傷檢測技術(shù)
目前在國內(nèi)的橋梁檢測領域比較成熟的檢測技術(shù)主要有以下幾種：
5 、1 紅外儀檢測技術(shù)物體只要高手絕對零度都會發(fā)射紅外線，對橋梁的檢測就是當橋梁中有縫隙或損傷的時候，發(fā)出的紅外線與周圍的不一致。紅外線檢測技術(shù)是 依據(jù) 物體的 紅外輻射、表面溫度、材料特性三者問的內(nèi)在關(guān)系，借助紅外熱像儀把來自目標的紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像，通過熱圖像特征分析，直觀地了解物體的表面溫度分布，進而達到推斷混凝土梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)的目的。紅外熱像僅檢測技術(shù)可以非接觸地測量，快速，高穩(wěn)定性，設備輕便，后處理靈活。熱成像圖可以很好地反映溫度的信息。
5 、2電檢測方法
傳統(tǒng)的橋梁檢測方法為電檢測方法，電檢測法是在橋梁的某個部位上外粘電阻應變片來測量應變的方法。它所依據(jù)的原理是將應變片組成橋式結(jié)構(gòu)來感應被測體應變的變化，并轉(zhuǎn)換為與應變片的電阻變化之間的關(guān)系成需要的電量，以利用應變變化為應變率進行檢測。
5 、3光纖傳感器檢測技術(shù)
光纖傳感技術(shù)是利用光纖對某些特定的物理量敏感的特性，將外界物理量轉(zhuǎn)換成可以直接可測量的信號的技術(shù)。由于光纖不僅可以作為光波的傳播媒質(zhì)，而且光波在光纖中傳播時表征光波的特征參量 （ 振幅、相位、偏振態(tài)、波長等 ）因外界因素（ 如溫度、壓力、應變、磁場、電場、位移、轉(zhuǎn)動等 ）的作用而間接或直接的發(fā)生變化，從而可將光纖用作傳感元件來探測各種物理量。
5 、3 、1國內(nèi)橋粱檢測中光纖傳感技術(shù)的發(fā)展
從上個世紀 9 O年代開始，我國就開始了光纖傳感技術(shù)的應用研究。同濟大學、重慶大學、哈爾濱工程大學等院校已對光纖傳感器應用于橋梁檢測進行了理論研究，并已應用于橋梁檢測中，取得了較好的效果。其中重慶大學已把其在光纖傳感技術(shù)方面的研究成果應用在重慶槽坊立交橋的長期在線動態(tài)遠程健康監(jiān)測中，證明了原理的可行：哈爾濱工程大學的苑立波教授依據(jù)白光干涉原理設計了光纖傳感器：與 R e t e s t 公司不同的是他設計的是如圖 2所示的光纖 Mi e h e l s o n結(jié)構(gòu)的白光干涉儀，通過比較光程差的方法來間接地測量傳感器長度隨橋寨應力、應變的變化特性。
5、4聲探測技術(shù)
聲探測技術(shù)主要包括超聲波探測技術(shù)、聲發(fā)散檢測技術(shù)和沖擊一回聲檢測技術(shù)。聲探測技術(shù)是目前發(fā)展最迅速的無損檢測超聲波探測技術(shù)：利用聲脈在缺陷處發(fā)生特性變化的原理來進行檢測。超聲波能夠以一定的速度在某種材料中傳播，直至遇到不連續(xù)點或抵達測試物的邊界時才反射回來，通過信號的強度可以獲知摜傷的程度，而將信號發(fā)生的時間和超聲波在材料中的傳播速度聯(lián)系起來，則可以獲知損傷的位置。聲發(fā)散技術(shù)大多數(shù)結(jié)構(gòu)材料在受力后出現(xiàn)如塑性變形、裂紋開裂、裂紋開展等微結(jié)構(gòu)損傷時，就以聲波的形式釋放能量，它可以 對處于荷載作用狀態(tài)下的橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部材料和結(jié)構(gòu)變化進行穩(wěn)定的監(jiān)視，并給出早期報警沖擊一回聲：根據(jù)應力波能夠在材料中傳播的原理設計自基本的測試方法和超聲波相似應力波可以通過以下兩種方法產(chǎn)生：使用轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的應力波稱為脈沖一回聲法；使用機械沖擊器產(chǎn)生應力波稱為沖擊一回聲法，它同樣可以通過應力波的強度和發(fā)生時間測定缺陷程度和位置。
5、5電磁波探測技術(shù)
磁探測技術(shù)主要包括探地雷達技術(shù)和渦流檢測技術(shù)。
5、5、l 探地雷迭技術(shù)
探地雷達是軍用技術(shù)民用化的典型代表，已經(jīng)在建筑物、橋梁和其他結(jié)構(gòu)評估中廣泛使用，其基本原理是將雷達脈沖傳進被檢測材料，然后測量材料表面的反射量確定損傷。在橋梁無損中的典型應用如混凝土中的鋼筋和孔道的定位以及缺陷和疲勞探測等。
5、5 、2渦流檢查技術(shù)
渦流的基本原理為電磁感應，主要應用于檢測表面損傷，當檢測線圈與導電材料的構(gòu)件表面靠近，并通過以交流電時，所產(chǎn)生的交變磁場將在構(gòu)件表面產(chǎn)生感應電流，呈環(huán)形渦流狀，電渦流的大小與分布受構(gòu)件材料介質(zhì)和表層缺陷的影響，根據(jù)所測電渦流的變化量就可以判定材料表層的缺陷情況。
6、橋梁檢測技術(shù)綜合比較
下面通過列表對上述幾種橋梁探測技術(shù)進行比較。
表1幾種橋梁檢測技術(shù)的比較
7、混泥土強度的無損檢測方法
無損檢測一般有三種含義既無損檢測NDT（nohdestructive Testing）、無損檢查NDT（nohdestructive lnspeciteon）和無損評價NDT（nohdestructive Evaluation）。目前所說無損檢測大多是指NDT，但是近年從NDT和NDI向NDE過渡，也既用無損評價來代替無損檢測和無損檢查。
混泥土無損檢測技術(shù)是指在不破壞混泥土結(jié)構(gòu)的條件下，在混泥土結(jié)構(gòu)構(gòu)件原位上對齊混泥土強度和缺陷進行直接定量檢測的技術(shù)?；炷嗤翉姸鹊臒o損檢測方法根據(jù)原理可分為三種：
7 、1 半破損法：半破損法是以不影響構(gòu)件的承載能力為前提，在構(gòu)件上直接進行局部破壞性試驗，或直接鉆取芯樣進行破壞性試驗。
7 、2非破損法：非破損法以混凝土強度與某些物理量之間的相關(guān)性為基礎。檢測時在不影響混凝土任何性能的前提下，測試這些物理量然后根據(jù)相關(guān)關(guān)系推算被測混凝土的強度。
7 、3綜合法：采用兩種或兩種以上的大損檢測方法，獲取多種物理參量，并建立強度與多項物理參量的綜合相關(guān)關(guān)系，以便從不同角度綜合評價混泥土強度。
8、結(jié)論
青藏鐵路所處的自然環(huán)境非常惡劣，而青藏線上橋梁數(shù)量多并且發(fā)生損傷的頻率較高，因而研究適應青藏線橋梁檢測技術(shù)有著非常重要的意義。以上提出的幾種檢測方法中，有的是技術(shù)較成熟，如：電檢測法等，但是它們都不能很好地適應此線路的橋梁損傷檢測，而其中的基于光纖傳感的檢測技術(shù)是目前的研究熱點，并且光纖光柵傳感器技術(shù)正不斷的成熟，能同時進行溫度和應變的雙參數(shù)測量，還能進行多參數(shù)的測量，同時由于光纖光柵的可靠性好，抗干擾能力強，抗電磁干擾，電絕緣，耐腐蝕等優(yōu)點，所以是一種適應青藏鐵路橋梁損傷檢測方法較理想的選擇。
