浅谈桥梁外观检测的现状及发展趋势

序言

在我国的桥梁管理制度当中，桥梁的日常巡查和桥梁的定期检测都需要进行对外观检测，并根据检测的结果，对桥梁的主要病害及缺陷情况进行详细的记录，并根据病害的情况，对桥梁的主要问题或者技术状况进行评价，为桥梁的管理养护提供技术上的支撑。桥梁的日常巡查主要是保养单位的专业的桥梁工程师对桥梁进行日常的巡查。桥梁定期检测，管理部门委托第三方机构对桥梁进行检测，检测机构必须具备相应的资质。

桥梁日常巡查现状及存在的问题

桥梁日常巡查实施的部门为桥梁管理单位，其要求巡查人员具备相应的桥梁基本知识对桥梁病害识别的能力，能在日常巡查中发现桥梁的严重的病害并进行基本的判断和分析。桥梁日常巡查主要靠巡查人员的目测进行，这就依赖于巡查人员的专业技术水平。目前我国的日常巡查还受限于一线人员的技术水平，巡查工作还存在着不少的问题，甚至一些地方的日常巡查流于形式。

我曾经在全国各地接触过公路市政一些桥梁的管理养护单位，巡查人员的专业技术水平相对现行的规范对于桥梁巡查人员的要求还存在着一定的差距。 记得有一次我们在实施桥梁定期检测时，发现拱桥复古的一个拱板出现严重的断裂，根据病害出现的特征我们分析其出现的时间很久，其他人员在长时间并没有发现这一严重的病害。此外还有一次我在查看一座桥梁时，发现桥梁的伸缩缝因为出现病害而被焊接在一起导致其伸缩功能失效。从以上案例我们可以看出，一些地方的巡查和养护人员对于桥梁的基本知识以及结构病态的等知识的缺乏，其专业水平难以满足桥梁结构安全运营的需求。桥梁的结构定期检测，根据相关的规范对于不同的养护类别的桥梁有不同的检测周期，因此桥梁定期检测周期之内的桥梁的状况需要巡查人员进行把握。桥梁的日常巡查工作对于桥梁结构的安全也是至关重要。

桥梁日常巡查所存在的一些问题，集中反映在桥梁巡查人员的技术水平。对于桥梁的日常巡查，需要管理机构配备相应的养护桥梁工程师，并定期进行相应的培训，才能确保桥梁日常巡检在桥梁管理中发挥重要的作用。随着技术的发展，对于桥梁的日常巡查也可以研发智能化的装备，将先进的技术装备应用于桥梁巡查工作，从而减少受巡查人员水平的限制。

桥梁定期检测的现状及存在问题

目前我国的桥梁定期检测要求具有资质的相关单位来实施，相对于日常巡查检测单位的一些专业力量相对比较强，受各种因素的影响和限制，桥梁的定期检测也存在一些问题。随着技术的发展，一些先进的技术装备（如爬索机器人、无人机、水下机器人等）已经在桥梁上进行了一些应用。但目前我国的桥梁定期检测，也主要依靠目测的方式进行，这就受限于现场检测一线的技术人员的水平的限制，评定的结果仍具有一定的主观性。目前我国桥梁检测还存在的主要问题如下：

1、社会对于检测工作的认识不足

也经常曾经把桥梁检测人员比作是桥梁的医生，我们对医生可能有比较深刻的认识，但对于“桥梁医生”的认识可能不足。有很多人认为桥梁的定期检测工作是一项非常简单的工作，主要是通过在现场对桥梁的病态进行简单的记录，然后按照规范对桥梁的技术状况进行评价。既然桥梁的外观检测通过目测的方式来进行，这就要求现场的检测人员具有足够的洞察力来发现病害，能准确记录病害位置和程度。桥梁病害的准确记录对于桥梁结构的技术状况的评估至关重要，现场的记录不准确往往会导致评定结果出现严重的偏离。

由于对检测工作认识的不足，一方面现场检测的人员往往水平达不到要求，一些检测单位的技术整体水平可能比较高，但是在现场实施作业的一线人员可能是由于经验不足的检测员来实施。另一方面，一些专业技术水平比较高的人员不愿意从事桥梁检测的一线工作。

社会对于检测工作认识不足的问题，需要行业进行正确地引导。一方面方面规范检测工作要求，加强对检测的监督和指导，另一方面。领导管理部门制定合理的桥梁检测收费标准和招标机制，来保证检测机构有合理的利润空间。通过行业的正确引导，来促进检测机构整体技术水平的提升，吸引更专业的技术人员投入到检测工作当中。

2、桥梁外观检测主观性

目前我国的桥梁外观检测主要依靠目测来进行，不同检测人员结果可能会存在一定的偏差，检测结果具有一定的主观性。要确保检测结果的准确，就需要减少受人员的主观性的影响。在21年新版的《公路桥涵养护技术规范》取消了对于桥梁技术状况评价的相关规定，规范中明确了评定的标准采用《公路桥梁技术状况评定标准》。而在04版的《公路桥涵养护技术规范》中也有相关的评定方法，在两本规范并行的时期，该方法的评定结果与《公路桥梁技术状况评定标准》可能存在一定的偏差。 由于《公路桥梁技术状况评定标准》中的方法相对较为严格，评定结果偏低， 因此新版的《公路桥涵养护技术规范》把评定方法指向《公路桥梁技术状况评定标准》，并不能完全消除检测单位对并行期间带来的不一致的问题。因此行业亟需对评定标准进行合理的修订，在综合评分法定量评价的基础上，是每一项的“定量”更为科学、合理。

3、桥梁检测定额差异性

在对于桥梁检测的收费定价问题呢，在全国各地的桥梁定期检测的收费标准差异性比较大，甚至有的相差数倍，这对于行业的发展会产生不利的影响。一些地区的检测费用有时可能低于检测成本，桥梁的外观检测主要是通过人工检测来实施，在低成本的情况下可能会导致检测结果不可靠。

桥梁外观检测的发展趋势

根据我国桥梁外观检测目前的现状及存在的问题，需要需要解决的最根本的问题就是检测结果可靠性的问题。由于目前受人工检测主观性的影响，需要依靠新技术来克服和解决这一根本的问题。随着新技术的发展，桥梁的外观检测需要在新技术上加大设备的研发，实现桥梁外观检测的自动化无人化。

实现桥梁外观检测的自动化无人化，还有很长的一段道路需要走。目前我国的道路检测已经实现了车载式设备的自动化检测。由于桥梁检测同道路检测相比，其复杂性更高，实现自动化检测的难度更大。

对于桥梁结构的自动化检测，则需要不同的载体搭设不同的检测设备对桥梁实现自动化的检测。对于桥梁的主梁结构有不同的形式，这个设备研发应该多样化，可以采用无人机、水下检测机器人、爬壁机器人、攀爬式机器人等等来适应不同的桥梁结构形式。由于桥梁结构受桥下空间卫星定位信号的问题影响，需要研究不同的定位导航技术来解决载体的定位问题。

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对于桥梁外观检测需要搭载的设备通常采用视频的设备，因此 AI图像识别技术的研发对于桥梁外观检测技术的发展至关重要。国内很多高等院校、科研机构以及企业都在进行此项技术的研发和实践。对于桥梁结构外观检测需要解决裂缝等病害（如裂缝宽度）高精度识别问题。对于裂缝的宽度，规范的限值一般是0.2毫米，因此裂缝宽度的识别精度至少要达到0.05毫米，甚至0.02毫米，这对于视觉识别来讲是一个巨大的挑战。目前图像识别技术的研究，很多学者研究了很多的高精度的识别方法，算法在试验室内识别的精度也非常的高。但在实际桥梁结构中的应用还达不到要求，其根本的主要原因就是其算法基于的图像集存在着一定的问题，图像集的精度是影响其识别精度乃至实际应用的一个障碍。因此对图像识别的研究，需要针对桥梁结构建立完备的现场病害的图集库。并对不同的病害进行准确标识。利用高精度的算法对图像库进行识别算法的研究。

对于提高桥梁外观检测的结果评价的准确性，需要对评价标准的客观性进行系统的研究。每一项病害定量评价的标准，对于不同的检测人员评价结果要具有良好的一致性。

文章转自搜狐号@中交路桥科技