劉宇萍
摘要:交通運(yùn)輸是國(guó)家的血脈,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路橋梁如雨后春筍般在各省市開展了空前規(guī)模的工程建設(shè),路橋的試驗(yàn)檢測(cè)是保證路橋質(zhì)量和安全使用的重要手段,由于其廣泛的應(yīng)用積累了大量經(jīng)驗(yàn),加之國(guó)家在這方面的重視,路橋試驗(yàn)檢測(cè)日趨規(guī)范化,但在實(shí)際工程中依然存在大量的問題,有礙于試驗(yàn)檢測(cè)的開展,本文著重分析了路橋試驗(yàn)檢測(cè)當(dāng)前的狀況、出現(xiàn)的問題和解決對(duì)策,以及路橋檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),希望能為同行的工程實(shí)踐提供參考。
關(guān)鍵詞:路橋;試驗(yàn)檢測(cè);問題;對(duì)策
一、前言
隨著我國(guó)公路橋梁建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,新建工程越來越多的同時(shí)也伴隨著大量工程進(jìn)入養(yǎng)護(hù)維修階段。有關(guān)專家指出,路橋的使用超過25年便進(jìn)入了老化期,而對(duì)我國(guó)路橋的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,40%左右的路橋工程均已進(jìn)入這一范圍,而且隨著時(shí)間的推移,數(shù)量還會(huì)增加,為了滿足我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)男枰?,充分利用現(xiàn)有資源,并根據(jù)交通部頒布的《公路技術(shù)養(yǎng)護(hù)規(guī)范》要求,必須對(duì)路橋進(jìn)行定期檢測(cè)。
二、我國(guó)路橋試驗(yàn)檢測(cè)現(xiàn)狀
1.需要進(jìn)行檢測(cè)的路橋類型
根據(jù)路橋的具體情況,可將需要進(jìn)行檢測(cè)的路橋分為以下幾類:第一、缺乏詳細(xì)資料的路橋,因?yàn)檫@類路橋的年份久遠(yuǎn),資料不全,容易發(fā)生問題,卻很難查找原因,所以要進(jìn)行檢測(cè),并將檢測(cè)數(shù)據(jù)整理備份,以留后用。第二、施工不符合設(shè)計(jì)要求的路橋,因?yàn)樵O(shè)計(jì)之初所考慮的承載能力,應(yīng)急措施等對(duì)于建成的不合規(guī)格的路橋并不適用,應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),重新確定該路橋的使用能力。第三、使用過程中出現(xiàn)嚴(yán)重問題的路橋,必須進(jìn)行檢測(cè)養(yǎng)護(hù),保證問題的及時(shí)解決,避免進(jìn)一步的損失。第四、運(yùn)行狀況良好,但希望進(jìn)一步提高運(yùn)載力的路橋,因?yàn)樾略龅倪\(yùn)輸強(qiáng)度超過了設(shè)計(jì)要求,不能保證路橋的安全穩(wěn)定,必須進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),以確?,F(xiàn)有的結(jié)構(gòu)能在新的運(yùn)載情況下安全運(yùn)行。第五、需要行駛特殊車輛的路橋,例如高速、高載荷等情況,如若超出設(shè)計(jì)要求,必須進(jìn)行使用前檢測(cè),以保證車輛和路橋的安全。
2.路橋檢測(cè)的內(nèi)容
路橋損壞的主要原因是裂縫,此外還包括剝落和坑洼等。當(dāng)路橋結(jié)構(gòu)被檢測(cè)出問題之后,應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)和進(jìn)一步的檢查。根據(jù)缺陷的特征,分析查明缺陷性質(zhì)、原因及其危害程度,確定修補(bǔ)的內(nèi)容和方案。檢查與觀測(cè)的內(nèi)容包括:缺陷發(fā)生的部位、走向、寬度;缺陷分布及大小;缺陷的發(fā)展趨勢(shì)。
3.路橋檢測(cè)的主要方法
常規(guī)的試驗(yàn)檢測(cè)包括:表面檢測(cè)、應(yīng)力和撓度、強(qiáng)度和剛度、擴(kuò)散深度等。下面對(duì)各項(xiàng)檢測(cè)的內(nèi)容和方法進(jìn)行逐一描述。
表面檢測(cè)的主要目的是檢測(cè)路橋的表面破損、表面缺陷、裂縫分布、裂縫寬度、裂縫深度、開裂趨勢(shì)和內(nèi)部缺陷,使用的儀器包括:激光傳感器、數(shù)字相機(jī)、熱像儀、超聲波探測(cè)儀、玻璃纖維傳感器等。但一般情況下,以目測(cè)為主,只有對(duì)目測(cè)發(fā)現(xiàn)較嚴(yán)重問題的路橋才會(huì)進(jìn)一步進(jìn)行檢測(cè)。
應(yīng)力和撓度檢測(cè)主要是檢測(cè)路橋的變形、震動(dòng)和應(yīng)力,使用的儀器包括:激光傳感器、加速器傳感器、光纖傳感器等。這一檢測(cè)又分為靜力試驗(yàn)和動(dòng)力試驗(yàn),靜力試驗(yàn)主要測(cè)得靜應(yīng)力參數(shù),與實(shí)驗(yàn)前的校核數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照,發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度下降的問題,動(dòng)力試驗(yàn)的目的則是測(cè)試路橋的現(xiàn)工作狀態(tài)的必要手段。根據(jù)橋梁的使用情況可以進(jìn)行震動(dòng)的固有頻率、阻尼、振型的測(cè)量,還可以測(cè)量路橋的沖擊系數(shù)。是路橋試驗(yàn)檢測(cè)的一個(gè)主要方面。
強(qiáng)度和剛度檢測(cè)主要是檢測(cè)材料特性,混凝土的強(qiáng)度和模量,利用超聲波檢測(cè)儀,或者取樣試驗(yàn)都可以辦到,雖然檢測(cè)方法簡(jiǎn)單,但對(duì)路橋的使用至關(guān)重要,是避免偷工減料的主要手段。
最后是擴(kuò)散深度檢測(cè),內(nèi)容較為繁雜,多數(shù)為取樣檢測(cè),例如碳化深度、氯化深度、酸侵蝕深度等。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),一般是利用自然電位法檢測(cè)路橋的銹蝕狀況,并檢測(cè)應(yīng)力加載時(shí)的裂紋擴(kuò)散。
三、現(xiàn)階段路橋檢測(cè)所遇到的問題和對(duì)策
1.試驗(yàn)測(cè)試的規(guī)范不明確
試驗(yàn)測(cè)試應(yīng)該具有一定的規(guī)范性,或者說標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一,其目的有二。第一,明確的規(guī)范可以為被檢測(cè)對(duì)象提供檢測(cè)的內(nèi)容和方法,因?yàn)槁窐虻臋z測(cè)內(nèi)容龐雜,對(duì)于每一個(gè)路橋,依據(jù)不同的情況和使用功能,可以選擇一部分主要性能進(jìn)行檢測(cè)。第二,規(guī)范的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)還可以判斷檢測(cè)結(jié)果是否合格,畢竟許多檢測(cè)內(nèi)容所得到的只是試驗(yàn)參數(shù),并不能說明路橋在此參數(shù)下的承載能力,需要給定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。例如:水泥的泌水率、膨脹率、抗壓強(qiáng)度等。
目前雖然制定了一定數(shù)量的規(guī)范條例,但還有很大的提高空間,解決的主要方法就是通過實(shí)驗(yàn)的手段獲得已知參數(shù)下,材料、結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)性能和仿真結(jié)果,對(duì)各個(gè)參數(shù)建立一個(gè)統(tǒng)一的質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn),使現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)有據(jù)可依。
2.工地材料檢測(cè)的范圍模糊
現(xiàn)階段路橋建設(shè)過程中,材料的檢測(cè)具有很大的隨機(jī)性,檢測(cè)的范圍模糊,主要的檢測(cè)內(nèi)容有:鋼筋、水泥、外加劑、鋼鉸線、支座等,但對(duì)于一些次要構(gòu)件的檢測(cè)不足,如管棚、小導(dǎo)管及小鋼管等,這些材料的性能也會(huì)對(duì)路橋的使用壽命造成影響。
所以應(yīng)該規(guī)范檢測(cè)范圍,將所有需要檢測(cè)的項(xiàng)目做出明確的規(guī)定,同時(shí)設(shè)立工地實(shí)驗(yàn)室,做到隨時(shí)有問題,隨時(shí)監(jiān)測(cè),隨時(shí)解決,保證路橋建設(shè)質(zhì)量。
3.檢測(cè)手段單一,技術(shù)落后
我國(guó)現(xiàn)階段的路橋檢測(cè)主要是表面檢測(cè)——也就是目測(cè),發(fā)現(xiàn)問題后再進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試,但目測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)是顯而易見的,易受人員經(jīng)驗(yàn)、能見度狀況、檢測(cè)時(shí)的交通情況等外在因素的影響,誤差較大。
國(guó)際上的領(lǐng)先做法是進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),而非發(fā)現(xiàn)問題后的檢測(cè),利用的多功能傳感器系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、無線通訊技術(shù)、損傷數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等,對(duì)路橋的動(dòng)態(tài)損傷情況進(jìn)行綜合分析,評(píng)價(jià)路橋的安全等級(jí),對(duì)需要進(jìn)行修補(bǔ)的路橋提供可靠的修補(bǔ)方案。
總結(jié):
現(xiàn)代交通運(yùn)輸壓力的增大推進(jìn)了路橋建設(shè)的發(fā)展,隨著時(shí)間的推移,利用已有資源,維護(hù)現(xiàn)有路橋的使用安全尤為重要,本文通過介紹現(xiàn)階段我國(guó)路橋檢測(cè)的問題和對(duì)策,希望能對(duì)今后的路橋工程保養(yǎng)維護(hù)提供一定的幫助。
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