摘要：为保障在役桥梁始终处于正常工作状态与运营安全，需要对桥梁进行定期检测、评估及养护维修。通过对桥梁的外观检测，必要时结合无损检测及静动载实验，进而评定桥梁的结构状况等级，并据此对桥梁存在的缺陷提出相应的建议，为维修养护及管理部门的决策提供技术依据。
关键词：无人机；桥梁检测；应用与发展
随着我国经济的发展，社会的不断进步，为提升民众出行便利，政府大力发展桥梁建设。据统计，截至2017年年底，我国现有公路桥梁超过80万座，铁路桥梁超过20万座，位居世界第一，但其中近半数在役桥梁已经进入老化范畴。随着桥梁数量不断增长，为保障桥梁的安全运营，各相关部门对桥梁的检测也越来越重视。
一、桥梁检测的重要性
桥梁主体结构为土木工程，在使用过程中会产生一定程度的损伤、抗力减弱，进而影响使用寿命，会对生命、财产造成严重危害。为防止灾害的发生，应对桥梁采取有效措施，进行必要的检测与维护。通过检测，能够保证桥梁安全，提早发现隐患，为桥梁维护提供技术保障，增加桥梁负载能力，为建立完善的维护措施提供有力依据。
目前，桥梁常规定期检测以目测为主，通过配备相机、裂缝观测仪，水准仪及现场的其它辅助量测仪器。定期检测对发现的各种缺陷作现场记录、拍照，同时应在缺损处作清楚标记、量化，所有病害均须详细记录存挡。通过外观检测，明确桥梁受损程度，进而有针对性的进行维修养护工作。通过技术分析，对桥梁的结构状况等级进行评定，如有必要，须采取进一步的深化检测，以检验查明该桥的实际承载能力及承载潜力，并综合深化检测结果制定较为全面具体的维修养护和处治对策。通过对桥梁进行整体检测，能够充分了解使用中的各项数据，丰富桥梁数据库内容，对其科学管理与安全运营提供有力依据。此外，检测技术要与时俱进，要科学的对桥梁重要部位建立不间断检测装置，使检测系统得到保障，确保桥梁长久性安全运营，从而最大限度的保障人民生命财产的安全。
二、传统检测技术的局限
桥梁常规定期检测一般是通过对桥梁的外观进行检测。如检测桥梁各混凝土构件是否存在裂缝、破损、锈胀、露筋，支座是否存在脱空、移位等现象。目前，传统桥梁检测技术多以人力接触检查为主，通过使用桥检车、升降车、搭反吊等。采用桥检车、升降车、反吊等工具检测时，均存在成本偏高，效率较低的现象，远远不及未来发展成熟的无人机检测来的高效便捷，加之部分桥梁传统检测方法也不能发挥作用，只能依靠人力对其进行检测。如对斜拉式桥梁进行检测工作时，需要人员爬上斜拉索道，危险性较大，检测效率低，无法进行准确检测，精度和细度远不能达到标准，而无人机的应用在此时能够派上用场，能很好的解决相关问题。
三、无人机技术检测原理
我国对无人机技术研究较早，目前已在多个领域广泛应用，无人机发展迅速，相关技术也日渐成熟。无人机具有成本低、易操作的特点，能够携带少量设备进行空中作业。其机动性好、操作灵活、飞行稳定，都为无人机的发展提供了广阔空间。
无人机检测装置主要包括无人机、信号传输装置、接收站等相关设备。无人机通常指的是能够平稳升降的旋翼型无人机，机身上配有高清摄像机，方便获取图像信息。通过无线电信号或是雷达装置对其进行操作，能够有效辨别空中障碍物进而躲避。接收站负责接收传输数据，有效监控无人机飞行路线，及时纠正飞行轨迹。此外，要确保高清摄像机稳定，保证传输质量。利用图片处理技术对拍摄画面进行过滤、拼接的工作。
进行桥梁检测时，既可使用望远镜以及专业检测车，还可使用无人机进行检测。检测过程可分为日常检测、定期检测以及特殊检测三种，需要根据实际情况分别采用不同的检测手段。日常检测是对桥梁进行常规检测，如跨度较小的桥梁。对细节部位进行检测，尤其是无人机难以拍摄的盲区，则需要人工进行检测。但对于一般桥梁检测来说，无人机能够拍摄更加广阔的空间，对于现场环境要求较低，通过操作能够达到桥梁的各个部位，能够更加全面掌握桥梁的实际状况。无人机检测成本较低，画面清晰稳定，精准度高，安全性高，能够有效弥补人工检测的不足。
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四、无人机的检测方式
通过清晰、便捷的摄像系统，能够对桥梁的各个部位进行近距离拍摄。能够长时间悬浮在重点部位进行全方面、持续性拍摄，将拍摄画面第一时间通过传输设备传送到接收站，是将飞行技术与图像捕捉有机结合的检测技术，将可大范围应用于各种桥梁检测中。
（一）上部结构梁体的检测
在桥梁建设当中，不同的施工技术与施工环境会对梁体造成不同的影响，容易造成混凝土梁体出现开裂或锈胀露筋等现象。裂缝会在拉力以及环境的作用下持续扩张，最终造成梁体承载能力下降而影响使用，存在安全隐患。在对梁体进行检测时，人工检测需要使用桥检车、搭设脚手架或反吊等检测平台，成本高且效率低，而使用无人机检测只需将其控制在底板附近仰拍即可解决此类问题，有效减少人力检测风险、降低成本、提高效率。高清摄像机能够将梁体缺陷图片进行妥善保存，为接下来的报告编制及修复工作提供参考依据。
（二）支座检测
桥梁初期支座的材质大多为橡胶，在桥梁正常使用期间，支座会出现变形、脱空、移位、开裂等现象，影响桥梁正常使用。当某部位的支座移位时，支座所支撑的桥梁结构就会形成下沉。对支座进行检测时，可以操控无人机绕着墩顶盖梁飞行一圈进行拍摄，多角度近距离拍摄支座状况，使人们能够准确掌握支座状态，通过图像及坐标数据分析，能够准确计算出支座是否存在使用缺陷等。
（三）桥墩检测
桥墩是承载桥梁整体质量的重要部位，由于桥墩数量较多，承载能力较强，大部分桥墩高度较高，传统方式进行全面检测，效率低，成本高。使用无人机检测，可通过高清摄像机自带的放大技术对桥墩进行全面检测，高效便捷。
（四）桥面检测
桥面检测包括铺装是否平整，有无裂缝、局部坑槽、积水、沉陷、波浪、碎边；混凝土桥面是否剥离、渗露，钢筋是否露筋、锈蚀，桥头有无跳车。排水设施是否良好，桥面泄水孔是否堵塞和破损。伸缩缝是否堵塞卡死，连接部件有无松动、脱落、局部破损。由于桥面各构件比较容易受损，加之没有检测环境的制约，使用人力检测也较为方便，无人机检测的优势不是很明显。当然，对于一些桥面较宽的特大桥，也可采用人力结合无人机进行检测，也能在一定程度上提高检测效率。
五、无人机技术的应用
在传统桥梁检测中桥检车、升降车、反吊等发挥了重要作用，但是其成本高，效率低，终将会被无人机所代替。在不久的将来，无人机对在役桥梁进行定期检测，高效率低成本，能够对图像进行细节进行处理，及时发现缺陷位置。无人机可通过人工智能系统实现自动飞行，根据施工建筑图纸进行桥梁3D打印；后台控制系统能够自动规划检测航线；将数据上传到云端处理器，通过计算分析，在模型上对数据进行还原。
结束语
随着科技的发展，人类安全意思的提高，迫使检测技术不断发展，未来，无人机检测技术将会代替传统的检测方式，为桥梁检测提供更广阔的发展空间。使得桥梁检测更加便捷高效，确保桥梁使用更加安全。
参考文件
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论文作者:林壮鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/12
标签：桥梁论文; 无人机论文; 支座论文; 桥面论文; 桥墩论文; 检测技术论文; 升降车论文; 《基层建设》2018年第20期论文;