淺究我國公路橋梁工程的試驗(yàn)與檢測技術(shù)

高霞

摘 要：隨著公路建設(shè)事業(yè)的飛速發(fā)展，我國橋梁工程設(shè)計(jì)、施工的水平不斷提高，目前已建設(shè)完成了大量各種類型的橋梁，還有大量的橋梁正在設(shè)計(jì)或施工過程中。為保證新建橋梁的工程質(zhì)量，在橋梁設(shè)計(jì)、施工的過程中必須對(duì)橋梁工程所用原材料、橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，必要時(shí)還要通過載荷試驗(yàn)對(duì)橋梁的整體承載能力進(jìn)行驗(yàn)證。試驗(yàn)檢測技術(shù)貫穿于橋梁工程設(shè)計(jì)、施工及使用階段的各個(gè)環(huán)節(jié)，隨著人們安全、質(zhì)量意識(shí)的不斷提高，試驗(yàn)檢測技術(shù)也受到越來越多的重視。

關(guān)鍵詞：公路；橋涵；工程；試驗(yàn)；檢測

中圖分類號(hào)：[TU997] 獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）12-0020-02

1 檢測內(nèi)容及方法

1.1 原材料的檢測

橋梁工程中的原材料主要包括：生產(chǎn)混凝土的各種原材料，如水泥、砂石料、水、外加劑等；普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋，各種預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)用預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絲、鋼絞線，錨具、夾具、連接器以及各種型鋼等；橋面鋪裝層用瀝青混凝土、橋頭搭板下的各種無機(jī)結(jié)合料墊層等所使用的各種原材料。

1.2 橋梁工程各部位結(jié)構(gòu)尺寸及外觀質(zhì)量的檢測

在施工過程中應(yīng)對(duì)橋梁各部位的放樣位置、結(jié)構(gòu)尺寸及外觀質(zhì)量進(jìn)行檢測評(píng)定，放樣位置及結(jié)構(gòu)尺寸的評(píng)定一般可采用全站儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼尺等，所用測量儀器的性能及測試精度應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求，對(duì)檢測結(jié)果的評(píng)定應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。外觀質(zhì)量檢測一般采用目測的方法，主要檢測內(nèi)容是混凝土表面的平整度、蜂窩、麻面的面積、深度等。

1.3 對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)、內(nèi)部缺陷及承載能力的檢測

對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土內(nèi)部缺陷的檢測一般采用超聲法，即利用超聲脈沖通過缺陷部位時(shí)發(fā)生折射、散射、繞射等從而導(dǎo)致聲速、波幅、主頻發(fā)生變化的現(xiàn)象來判斷缺陷的部位及大小。在檢測樁身混凝土的缺陷時(shí)，除超聲法外還有反射波法，反射波法是利用錘擊應(yīng)力波在樁身缺陷處的反射波特征來判斷樁身缺陷的一種方法，這種方法操作簡單、快捷，應(yīng)用較為普遍。除要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸、外觀質(zhì)量進(jìn)行檢測外，有時(shí)還需要對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力進(jìn)行檢測，如單樁的承載力、梁體的承載力等。單樁的承載力測定常用靜載試驗(yàn)的方法，在經(jīng)動(dòng)、靜對(duì)比試驗(yàn)的基礎(chǔ)上也可采用高應(yīng)變動(dòng)測方法。梁體的載荷試驗(yàn)一般采用重物堆載的方式，利用應(yīng)變計(jì)、撓度儀等測定各控制截面的應(yīng)力、撓度等，所用儀器的精度要求應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)程的要求。

1.4 橋梁載荷試驗(yàn)

對(duì)一些采用新材料、新工藝、新型結(jié)構(gòu)的大中型橋梁，為確保工程質(zhì)量常常采用現(xiàn)場載荷試驗(yàn)的方法檢測橋梁的整體承載能力；對(duì)于一些舊橋梁也常常采用現(xiàn)場載荷試驗(yàn)的方法對(duì)橋梁的承載能力重新進(jìn)行評(píng)估；對(duì)一些特大型橋梁在竣工驗(yàn)收時(shí)也常常要求進(jìn)行載荷試驗(yàn)。橋梁的現(xiàn)場載荷試驗(yàn)可分為靜載試驗(yàn)、動(dòng)載試驗(yàn)及橋梁的振動(dòng)試驗(yàn)等。試驗(yàn)檢測是保證橋梁工程質(zhì)量的必要手段，橋梁工程檢測項(xiàng)目繁多，新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)，切實(shí)掌握各種檢測技術(shù)的基本原理、基本操作方法及數(shù)據(jù)處理方法，是每一位試驗(yàn)檢測人員所必需的。

2 試驗(yàn)檢測的任務(wù)及需注意的事項(xiàng)

2.1 試驗(yàn)檢測的任務(wù)

2.1.1 確定新建橋涵結(jié)構(gòu)的承載能力和使用條件。對(duì)于重要的橋涵結(jié)構(gòu)在建成竣工后，通過橋涵試驗(yàn)考察該橋涵的是施工質(zhì)量與結(jié)構(gòu)性能，判定橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力，為竣工驗(yàn)收、投入運(yùn)營提供科學(xué)依據(jù).對(duì)于新型或復(fù)雜的橋涵結(jié)構(gòu)，通過系統(tǒng)的橋涵試驗(yàn)，可以掌握結(jié)構(gòu)在荷載作用下的實(shí)際受力狀態(tài)，探索結(jié)構(gòu)受力行為的一般規(guī)律，為充實(shí)和發(fā)展橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算理論積累科學(xué)的資料。

2.1.2 評(píng)估既有橋梁的是使用性能與承載能力。對(duì)于既有橋涵結(jié)構(gòu)在運(yùn)營期間，因受水害、地震等自然災(zāi)害而損傷，或因設(shè)計(jì)施工不當(dāng)而產(chǎn)生嚴(yán)重缺陷，或因使用荷載大幅度增長而嚴(yán)重超過設(shè)計(jì)荷載等級(jí)，通常通過橋涵試驗(yàn)來評(píng)估既有橋涵的使用性能與承載能力，為既有橋涵養(yǎng)護(hù)、加固、改建或限載對(duì)策提供科學(xué)的依據(jù)、這對(duì)于缺乏完整技術(shù)資料的既有橋涵更為必要。

2.1.3 研究結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的受力行為，總結(jié)結(jié)構(gòu)受力行為的一般規(guī)律。隨著橋梁工程的不斷發(fā)展，新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的推廣應(yīng)用，原有的規(guī)范、規(guī)程往往不能適應(yīng)工程實(shí)踐的要求。為了修改、完善既有的規(guī)范、規(guī)程，指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工工作，就需要進(jìn)行大量的研究性試驗(yàn)。

2.2 橋涵試驗(yàn)需注意的事項(xiàng)

2.2.1 對(duì)于新橋型結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝，必須通過試驗(yàn)檢測鑒定其是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件的要求，同時(shí)為完善設(shè)計(jì)理論和施工工藝積累實(shí)踐材料。

2.2.2 對(duì)于各類常規(guī)橋涵，施工前先要試驗(yàn)鑒定進(jìn)場的原材料、成品和半成品構(gòu)件是否符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件的要求，對(duì)其是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)檢驗(yàn)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)行下一工序施工，否則，就需要采取補(bǔ)救措施或返工。橋涵施工完成后需全面檢測進(jìn)行質(zhì)量等級(jí)評(píng)定，必要時(shí)還需要進(jìn)行荷載試驗(yàn)，以對(duì)結(jié)構(gòu)整體受力性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)文件和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求作出評(píng)價(jià)。

2.2.3 對(duì)于在施工中的大跨徑懸索橋、斜拉橋、拱橋和連續(xù)鋼構(gòu)橋，為使結(jié)構(gòu)達(dá)到或接近設(shè)計(jì)的幾何線形和受力狀態(tài)，施工各階段需對(duì)結(jié)構(gòu)的幾何位置和受力狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)測試值對(duì)下一階段控制變量進(jìn)行預(yù)測和制訂調(diào)整方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)施工控制，而試驗(yàn)檢測是施工控制的重要手段。

2.2.4 試驗(yàn)檢測又是評(píng)價(jià)橋涵工程質(zhì)量缺陷和事故的手段，通過試驗(yàn)檢測為質(zhì)量缺陷或事故判定提供實(shí)測數(shù)據(jù)，以便準(zhǔn)確判別質(zhì)量缺陷和事故的性質(zhì)、范圍和程度，合理評(píng)價(jià)事故損失，明確事故責(zé)任，從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

3 具體試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)分析及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)論述

3.1、某工程具體試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)

某工程依照《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行檢測，對(duì)混凝土灌注樁進(jìn)行超聲波檢測。該檢測對(duì)象為C25砼灌注樁，本次試驗(yàn)共檢測24根工程樁，其中Ⅰ類樁24根，占所測樁數(shù)的約100%；Ⅱ類樁0根，占所測樁數(shù)約0%；Ⅲ類樁0根，占所測樁數(shù)的0%；Ⅳ類樁0根，占所測樁數(shù)的0%。均為合格樁。（標(biāo)注：Ⅰ類樁：混凝土完整、均勻性優(yōu)。合格；Ⅱ類樁：局部有輕微缺陷、均勻性良。合格；Ⅲ類樁：局部有較嚴(yán)重缺陷。不合格。經(jīng)處理后可使用；Ⅳ類樁：混凝土有嚴(yán)重缺陷或斷樁。不合格。報(bào)廢或通過驗(yàn)證確定是否加固使用。）

3.2路橋檢測相關(guān)經(jīng)驗(yàn)

3.2.1要改進(jìn)試驗(yàn)檢測的技術(shù)設(shè)備。比如在我國無損檢測技術(shù)方面，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和我國公路建設(shè)的迅速發(fā)展，一般的檢測技術(shù)已不能滿足大規(guī)模、無破損、精度高的公路質(zhì)量檢測需要，而傳統(tǒng)的檢測設(shè)備也有許多弊端。

3.2.2一定要保證監(jiān)理對(duì)抽取的樣品監(jiān)督嚴(yán)格。在現(xiàn)實(shí)中，存在不少監(jiān)理對(duì)抽取的樣品監(jiān)督不嚴(yán)導(dǎo)致的檢驗(yàn)的樣品與實(shí)際施工中所使用的樣品不一致，失去了對(duì)樣品檢驗(yàn)的作用。

4 結(jié)束語

總之，經(jīng)過了多年的基礎(chǔ)建設(shè)，我國的公路橋梁網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)趨于完善。但是，隨著服務(wù)年限的增加，部分橋梁可能會(huì)出現(xiàn)混凝土開裂、鋼筋銹蝕、梁體撓曲過大甚至局部沉陷等缺陷，對(duì)這些局部缺陷要利用各種必要的檢測手段對(duì)缺陷的性質(zhì)、位置及大小進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)定，并根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行必要的修補(bǔ)加固。當(dāng)橋梁破壞部位較多，對(duì)整體承載能力影響較大時(shí)，應(yīng)通過載荷試驗(yàn)對(duì)橋梁的整體承載能力重新進(jìn)行評(píng)估。

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