奥林巴斯手持式X射线光谱仪等无损检测仪器在桥梁养护方面的应用

港珠澳大桥于今年10月24日上午9时正式通车。现在，驾车从香港到珠海、澳门仅需45分钟。



随着港珠澳大桥的正式通车，桥梁的日常养护问题也随之提上了议事日程。这对于桥梁的正常使用起着十分重要的作用。日常养护对不同类型的桥梁都十分重要！

平均每天有 1.74 亿人次通行于存在结构缺陷的桥梁上。在桥梁的使用寿命内，其结构不断经受重量加载和卸载，这会导致桥梁连接焊缝和螺栓出现裂纹和剪切应力。如果任其发展，这些缺陷终会造成灾变破坏。为防止该现象的发生，应尽可能快速高效地找到缺陷（例如：腐蚀、疲劳裂纹）所在。

工业内窥镜、探伤仪和光谱仪在桥梁养护方面，都能发挥巨大的作用。
工业内窥镜检测点
支撑轴承: 橡胶变形
地板后侧: 混凝土裂缝和剥落
地板排水管: 堵塞
灯杆和招牌杆: 锚固螺栓和杆子的根部
桥梁的使用寿命一般在大约 50 年。

维护周期为：路桥: 5年/次 铁路桥梁: 2年/次

传统无损检测 (NDT) 方法

检测桥梁的传统 NDT 方法是液体渗透检测法 (PT)，该方法采用液体染料来检测焊缝表面裂纹。虽然 PT 对于材料的要求较低，且相对实惠，但它仅限于检测表面裂纹，无法检测到表面以下的裂纹。此外，PT 还要求检测员直接接触待测表面，而待测表面的粗糙度也可能会影响到检测灵敏度。

射线照相法也是一种用于桥梁检测的传统 NDT 方法，但逐渐被检测员所弃用。射线照相检测借助 X 射线拍摄焊缝/螺栓内部结构图像，据此确定接合部位是否存在任何断续性问题。但是，该方法存在一定的安全风险，因为它会释放辐射并产生化学废料。除此之外，它还需要获得额外批准，并且必须对射线检测附近区域进行清理。
不同类别的 NDT 方法

相控阵超声波检测法 (PAUT) 提供了一种安全可靠的替代方案，相比于 PT 和射线照相法，其可提供更优质的数据。相控阵探伤仪通过一个探头将高频声波发射入桥梁支架中。如果支架中存在缺陷（如裂纹或腐蚀），探头将会检测到声波的改变。数据被传回探伤仪并被转换为直观表示形式，检测员可据此识别缺陷。

OmniScan MX2
涡流 (EC) 检测法是检测员采用的另一种先进 NDT 方法。涡流检测法适用于渗透检测法无法探测到的表面以下裂纹。EC 的一大优势是，不同于 PT，其可适用于涂漆或涂层表面。无需去除涂层或涂漆即可进行检测，从而有助于节省时间和成本。

OmniScan MX ECA
由于很多桥梁结构段是在工厂预先组合，在运抵桥梁建筑现场，所以对于桥梁材料的检测也相应转移到工厂车间进行抽样检查。VANTA分析仪则是一款优秀的现场分析仪器：

快速：1~2 秒左右能够得到结果
坚固：MIL 810跌落测试 和 IP64/65 防水防尘等级
耐用：使用环境温度范围广泛
方便：大而明亮的触摸屏、人性化的操作界面
高效：戴着手套也能够通过按钮操作
传输：多种方法进行数据传输
万能：多类型的校准使得应用范围广泛

VANTA能够完成的工作有：
核查钢筋材料的牌号。在地震高发区使用的高强度低合金钢、沿海地区受海盐腐蚀/北方融雪剂腐蚀使用的高铬钢。
研究检测渗透入混凝土桥梁中的氯元素。海水、融雪剂和路盐等容易被混凝土材料吸收，从而腐蚀混凝土内的钢材料。
检测沥青中磷的含量以确定添加磷酸的残余量。沥青中硫、钒等含量的不同使得沥青的类型差异明显。
检测沥青中添加的反光玻璃珠中的砷和铅含量。反光玻璃珠添加入沥青中可以提高路面的反光性，而反光玻璃珠主要由一些回收材料制成。