吳佩將
(廣東交大檢測有限公司,廣東 廣州 510850)
近些年來,隨著交通運(yùn)輸行業(yè)的蓬勃發(fā)展,在道路橋梁建設(shè)方面也取得了很好的成績,不僅僅促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,在方便居民出行上也有很重要的功效。而道路橋梁在施工中一旦存在問題,就會對其質(zhì)量產(chǎn)生影響,不僅僅在使用中過程中會導(dǎo)致質(zhì)量問題頻發(fā),嚴(yán)重時(shí)會使道路橋梁的使用壽命大打折扣,是道路橋梁建設(shè)中一個(gè)不容忽視的問題。作為一種有效的質(zhì)量控制手段,檢測技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)存在的施工質(zhì)量問題,在施工過程中對質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。
自上世紀(jì)90年代開始,在道路橋梁建筑領(lǐng)域開始實(shí)行施工管理,經(jīng)過20多年時(shí)間取得了一定程度的發(fā)展,但是存在的一些問題仍然沒有得到有效的解決。當(dāng)存在嚴(yán)重問題時(shí)就有可能會導(dǎo)致質(zhì)量事故的發(fā)生,不僅僅會造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失,還有可能會引起非常惡劣的社會影響。道路橋梁的施工管理有其特殊性:首先,鑒于橋梁的種類繁多,因此施工管理工作內(nèi)容復(fù)雜多樣;其次,由于施工的流動(dòng)性大,導(dǎo)致了施工管理的難度大;最后,由于建設(shè)周期比較長,導(dǎo)致確保施工管理工作質(zhì)量的難度大。
(1)裂縫問題
作為道路橋梁施工中常見的一種問題,裂縫會對結(jié)構(gòu)的安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。產(chǎn)生裂縫的原因具有多樣性。道路橋梁結(jié)構(gòu)中的裂縫一旦產(chǎn)生,就會對工程質(zhì)量直接產(chǎn)生影響,埋下安全隱患。當(dāng)出現(xiàn)裂縫之后,首先會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的外形發(fā)生破壞,降低結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及剛度,導(dǎo)致工程質(zhì)量大打折扣,形成安全隱患。對橋梁結(jié)構(gòu)而言,裂縫產(chǎn)生的原因與材料有著很大的關(guān)系,如使用的混凝土原材料不合格。同時(shí),施工過程是否規(guī)范也是一個(gè)重要的因素,振搗不充分,養(yǎng)護(hù)工作不到位都會導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。
(2)銹蝕問題
由于道路橋梁的施工現(xiàn)場通常地處環(huán)境復(fù)雜的地區(qū),施工周期長,會導(dǎo)致所使用的一些材料由于受到自然環(huán)境的影響而產(chǎn)生銹蝕。如在道路橋梁施工中采用的鋼筋,長期暴露在自然環(huán)境中久而久之就會發(fā)生銹蝕。當(dāng)鋼筋出現(xiàn)銹蝕之后,其物理力學(xué)性能會打折扣,導(dǎo)致道路橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度下降,同時(shí)鋼筋發(fā)生銹蝕之后還會對其周邊的結(jié)構(gòu)材料帶來不良影響,進(jìn)一步加劇了道路橋梁存在質(zhì)量安全隱患。
(3)路面鋪裝問題
路面鋪裝問題主要是鋪裝層的松散現(xiàn)象,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要來自兩方面,即施工方面與材料方面。施工方面的原因主要是鋪裝層的壓實(shí)不到位導(dǎo)致壓實(shí)度偏低,以及鋪裝層的平整度差或者是鋪裝層與橋梁結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)強(qiáng)度不夠。材料方面的原因是鋪裝層所采用的混合粒料存在質(zhì)量問題,性能不穩(wěn)定。
(4)路橋銜接問題
路橋之間的銜接問題是道路橋梁施工中的一個(gè)難點(diǎn)工作,由于路基與橋臺強(qiáng)度之間的差異,導(dǎo)致兩者在路橋銜接處會出現(xiàn)明顯的不均勻沉降以及差異變形,如圖1所示,車輛在經(jīng)過該處時(shí)會出現(xiàn)“跳車”現(xiàn)象?!疤嚒爆F(xiàn)象不僅會對行車的舒適性產(chǎn)生嚴(yán)重影響,還導(dǎo)致行車存在安全隱患,尤其是對一些重型車輛更是如此。出現(xiàn)這種問題的原因一方面時(shí)由于橋梁是剛性結(jié)構(gòu),與路基存在差異,另一方面是在施工中對橋頭路基的壓實(shí)度控制不嚴(yán)格,導(dǎo)致其發(fā)生較大的豎向變形,尤其是通車時(shí)間越長,這種現(xiàn)象越明顯。
圖1 路橋銜接處差異變形
在道路橋梁建設(shè)中,工程材料的缺陷、設(shè)計(jì)以及施工問題導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷很難完全避免,如何對道路橋梁的工程質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)是一個(gè)重要的問題。檢測技術(shù)是通過對工程質(zhì)量進(jìn)行數(shù)據(jù)化的鑒定,能夠及時(shí)的對質(zhì)量問題進(jìn)行發(fā)現(xiàn)。其主要有以下幾方面的重要作用:(1)通過對原材料進(jìn)行檢測,判斷其是否合格,以便于因地制宜的選擇工程材料;(2)通過檢測技術(shù)對新技術(shù)、新材料以及新工藝的可靠性以及適用性進(jìn)行鑒別,為其在工程實(shí)踐中的推廣應(yīng)用提供幫助;(3)試驗(yàn)檢測的結(jié)果都是建立在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上的,能夠?qū)こ藤|(zhì)量進(jìn)行客觀評價(jià),對整個(gè)工程的質(zhì)量進(jìn)行全過程鑒定。
(1)壓實(shí)度檢測技術(shù)
壓實(shí)度作為一項(xiàng)重要的指標(biāo),是道路橋梁工程中的主測項(xiàng)目。常用的壓實(shí)度檢測方法有灌砂法、環(huán)刀法以及核子密度儀法。其中灌砂法是最常見的一種檢測方法,其原理是通過標(biāo)準(zhǔn)砂來對試洞中的集料進(jìn)行替換。灌砂法可廣泛應(yīng)用于土層以及路面結(jié)構(gòu)層,但是在檢測過程中需要攜帶大量的砂,并且需要反復(fù)稱重,工作強(qiáng)度比較大,由于儲砂筒為密閉狀態(tài),檢測結(jié)果受到外界因素的影響較小,但是檢測結(jié)果的精度容易受到來自檢測人員的影響。環(huán)刀法檢測的檢測結(jié)果1只能代表取樣區(qū)域的平均密度,并非整個(gè)檢測區(qū)域的平均密度,由于環(huán)刀法需要采用環(huán)刀進(jìn)行現(xiàn)場取樣,因此主要應(yīng)用于對土層進(jìn)行檢測。核子密度儀法是利用放射性元素來對路面材料進(jìn)行檢測,如圖2所示,檢測速度很快,且不需要太多的工作人員進(jìn)行操作,而且這種檢測方法是一種非破壞性檢測方法,在同一個(gè)位置處可多次進(jìn)行檢測,能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)測壓實(shí)度的變化情況,在合理選擇壓實(shí)機(jī)具組合及壓實(shí)參數(shù)方面具有指導(dǎo)意義,對工程質(zhì)量的控制提供參考依據(jù)。
圖2 核子密度儀法
(2)回彈彎沉檢測技術(shù)
彎沉檢測的方法主要有貝克曼梁法、落錘式彎沉儀法以及自動(dòng)彎沉儀法,常用的方法為前兩種。作為一種靜態(tài)彎沉測量方法,貝克曼梁法以其簡單便捷以及易于掌握的優(yōu)點(diǎn)在實(shí)際工作中應(yīng)用更為廣泛,但是貝克曼梁法在接地面積以及輪胎壓力控制方面的能力較小,因此不能對路面各結(jié)構(gòu)層的承重強(qiáng)度進(jìn)行全面的反應(yīng)。采用落錘式彎沉儀法進(jìn)行檢測時(shí),由于落錘會對地面造成一定的沖擊,因此需要對路面的彎沉進(jìn)行全方位的檢測,這種方法在道路上有車輛行駛時(shí)也可進(jìn)行檢測。大量的實(shí)踐證明落錘式彎沉儀法相比于貝克曼梁法準(zhǔn)確性及效率都有大幅度的提升,但是成本偏高阻礙了其推廣使用。
(3)無損檢測技術(shù)
與傳統(tǒng)檢測技術(shù)相比,無損檢測技術(shù)在確保檢測精度以及效率的基礎(chǔ)上,不會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,常用的有地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)與超聲法。地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)即探測雷達(dá)技術(shù),具有精度高、直觀等優(yōu)點(diǎn),是一種無損檢測技術(shù),其工作原理是通過發(fā)射高頻電磁波,通過雷達(dá)接收到的反射波來對道路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的情況進(jìn)行檢測。超聲波法使用的主要儀器有超聲波檢測儀與聲波換能器,以接收到的超聲脈沖的波速、頻率等參數(shù)為基礎(chǔ),對道路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的情況進(jìn)行檢測,操作簡單快捷、安全性好。但是超聲波法有一個(gè)缺點(diǎn),即它是建立在聲波可以穿透結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上的,當(dāng)聲波不能穿過結(jié)構(gòu),那么就無法得到檢測結(jié)果,因此其直觀性相對而言較差。在實(shí)際操作中通常要設(shè)置多個(gè)測點(diǎn)來進(jìn)行檢測,利用概率統(tǒng)計(jì)的原理對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,對檢測結(jié)果進(jìn)行評估。
由于道路橋梁工程的施工容易受到外界環(huán)境因素的影響,加之其建設(shè)周期普遍較長,因此在施工過程中不可避免的會存在的一些問題,這些問題會導(dǎo)致道路橋梁存在安全隱患,使其使用壽命大打折扣。本文就其中的幾個(gè)問題進(jìn)行了研究,分析其產(chǎn)生的原因。同時(shí),本文對幾種常用的道路橋梁檢測技術(shù)的原理以及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行探討。檢測技術(shù)作為一種控制道路橋梁施工質(zhì)量的有效手段,不論在施工過程中還是竣工后都可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)存在的質(zhì)量問題。