公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)研究

戚艷慧

中交二公局第一工程有限公司，湖北 武漢 430056

1 公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)的意義

目前，我國公路橋梁建設(shè)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，尤其是近幾年城市化進(jìn)程不斷加快，公路橋梁建設(shè)事業(yè)發(fā)展空前蓬勃，推動了我國城市以及社會的進(jìn)一步發(fā)展，在設(shè)計(jì)及施工技術(shù)方面也逐步提升。但從實(shí)際情況來看，公路橋梁在后期運(yùn)營過程中，依然存在質(zhì)量問題，還有諸多安全隱患危害著路橋使用安全性、可靠性，對人們生命安全造成了很大的威脅。因此，圍繞公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)展開分析，解決其建設(shè)與檢測存在的問題，提升路橋工程建設(shè)質(zhì)量具有重要意義。

2 公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)的作用

（1）及時發(fā)現(xiàn)事故隱患。如果公路橋梁發(fā)生塌陷事故，將會造成嚴(yán)重后果，因此在實(shí)際路橋建設(shè)過程中，設(shè)計(jì)人員需要從施工要求及施工各項(xiàng)材料應(yīng)用情況出發(fā)，實(shí)施全面的試驗(yàn)檢測工作，做好現(xiàn)場檢查及荷載試驗(yàn)，保證客觀、全面地評價工程質(zhì)量優(yōu)劣，及時排除安全隱患。

（2）準(zhǔn)確判斷橋梁負(fù)荷力。城市交通運(yùn)輸壓力日益增長，對公路橋梁承載能力提出了新的挑戰(zhàn)，現(xiàn)有路橋承載力已經(jīng)難以滿足不斷增長的交通流量需求，易造成裂縫、塌陷隱患等問題。因此，路橋設(shè)計(jì)部門及工程建設(shè)施工部門需要充分結(jié)合當(dāng)前城市交通發(fā)展情況，合理優(yōu)化、升級橋梁結(jié)構(gòu)，提升其荷載力，運(yùn)用公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)，提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)支持，幫助橋梁加固、改建順利實(shí)施，同時也為橋梁養(yǎng)護(hù)提供相應(yīng)的依據(jù)。

（3）創(chuàng)新橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。公路橋梁工程技術(shù)的日益提升，也催生出多種新工藝、新材料，為確保其可以更好地應(yīng)用到建設(shè)中，有必要進(jìn)行精準(zhǔn)的公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測，通過科學(xué)合理計(jì)算，總結(jié)出橋梁工程理論及具體計(jì)算參數(shù)，幫助建設(shè)人員準(zhǔn)確掌握橋梁結(jié)構(gòu)，以及在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)下的受力情況，為橋梁結(jié)構(gòu)的持續(xù)創(chuàng)新提供有力的支持[1]。

（4）掌握橋梁惡化程度。當(dāng)公路橋梁經(jīng)過長期使用后，不可避免會出現(xiàn)劣化，至于劣化到什么程度，還需要施工單位做進(jìn)一步了解與掌握，利用公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)可分析出具體的變化因素，并實(shí)施動態(tài)監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)，記錄橋梁結(jié)構(gòu)劣化信息，然后在此基礎(chǔ)上，制訂出行之有效的橋梁維護(hù)方案，以消除安全隱患。

3 公路橋梁建設(shè)及檢測存在的問題

3.1 成品保護(hù)力度不足

從公路橋梁建設(shè)過程來看，施工過程中并沒有對成品實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)措施，出現(xiàn)這一問題的原因，主要有以下兩方面：在實(shí)際施工中，施工人員對公路橋梁成品的保護(hù)意識不強(qiáng)，施工行為不規(guī)范，進(jìn)而使成品產(chǎn)生各種質(zhì)量問題；公路橋梁附屬設(shè)施安裝對橋梁主體結(jié)構(gòu)的微破壞，公路橋梁建設(shè)后，會安裝一些附屬設(shè)施，在安裝過程中，安裝人員沒能考慮成品情況，造成一定的破壞。

3.2 橋梁建設(shè)檢測力度不足

橋梁建設(shè)后需要經(jīng)過全面的檢測，確保達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再投入使用。但是當(dāng)前橋梁建設(shè)檢測力度明顯不足，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：建設(shè)單位對橋梁檢測工作不重視，未及時對使用的施工材料進(jìn)行檢測，或者還沒有等到檢測結(jié)果之前就已經(jīng)將材料應(yīng)用到施工中；部分施工單位雖然具備檢測意識，也在實(shí)際工作中予以落實(shí)，但是所使用的檢測設(shè)備較為落后，在檢測方面的資金投入明顯不足，而落后的設(shè)備所獲得的檢測數(shù)據(jù)，無法保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，直接影響了檢測數(shù)據(jù)的真實(shí)性，從而對橋梁工程建設(shè)質(zhì)量造成不利影響。

4 公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

從當(dāng)前我國公路橋梁整體發(fā)展情況來看，逐步從中小跨度橋梁向長跨度橋建設(shè)發(fā)展。其中，部分橋梁建成年限較長，由于受到外界多種環(huán)境的影響，橋梁已經(jīng)出現(xiàn)不同程度的劣化，這導(dǎo)致橋梁的安全性、承載能力都有所降低[2]，非常需要借助有效的試驗(yàn)檢測，對橋梁情況進(jìn)行鑒定，評估其各項(xiàng)數(shù)據(jù)，從而及時修補(bǔ)、完善橋梁損傷，確保公路橋梁工程承載能力、安全性、可靠性滿足實(shí)際需求與工程要求。公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)的出現(xiàn)，為該項(xiàng)工作提供了相對標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)程及技術(shù)規(guī)范。

例如，當(dāng)前我國一些地區(qū)的公路管理部門，采用跟蹤監(jiān)測方法，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)橋梁工程營運(yùn)期監(jiān)控，充分發(fā)揮了信息化技術(shù)的優(yōu)勢，檢測并記錄橋梁結(jié)構(gòu)變化趨勢，進(jìn)而更好地掌握橋梁病害情況，減少損害，達(dá)到節(jié)約橋梁維修費(fèi)用的目的。但在實(shí)踐過程中，橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)還存在一些不足，受諸多方面的影響，因此還需要從人力因素、環(huán)境因素等方面入手，提升橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)的精準(zhǔn)性。

5 公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)的具體應(yīng)用

5.1 檢測建設(shè)材料

在路橋建設(shè)材料中，主要用到的材料為混凝土、鋼筋。為確保路橋建設(shè)質(zhì)量，需要加強(qiáng)對這兩種材料的檢測。

（1）混凝土檢測。檢測混凝土主要就是對混凝土強(qiáng)度、碳化程度進(jìn)行檢測，由于路橋建設(shè)中，鋼筋被堿性混凝土包裹，如果其碳化深度沒有達(dá)到鋼筋所在位置，會導(dǎo)致鋼筋被腐蝕，久而久之會直接影響橋梁質(zhì)量。反之，若混凝土碳化深度過深，反而會弱化混凝體整體強(qiáng)度，同樣會影響橋梁質(zhì)量[3]。因此，非常有必要加強(qiáng)對混凝土碳化深度的檢測。檢測人員可以通過現(xiàn)場鉆孔，檢測混凝土碳化深度，然后利用酚酞試劑進(jìn)行噴射，主要是利用該試劑遇堿性物質(zhì)變色這一特點(diǎn)來檢測混凝土碳化深度。此外，在檢測其強(qiáng)度時，檢測人員可以檢測同期運(yùn)用的混凝土石塊，如果不滿足這一條件，則可以運(yùn)用超聲波法、回彈法完成檢測。

（2）鋼筋檢測。鋼筋檢測主要就是查看鋼筋腐蝕情況，對此可以采用兩種方法進(jìn)行檢測：一是直接檢測，主要就是評估生銹鋼筋的電阻率，這里使用的儀器為電子探測器等；二是間接檢測，主要是檢測鋼筋所在的環(huán)境情況，可使用四電極法對混凝土電阻率進(jìn)行測量，也可使用保護(hù)層測定儀測量混凝土保護(hù)層的厚度。

5.2 檢測橋梁整體性能

（1）動載試驗(yàn)。動載試驗(yàn)檢測的是橋梁的動力特性、動載響應(yīng)情況。在實(shí)際試驗(yàn)過程中，需要檢測出動力效應(yīng)較大的構(gòu)件控制截面，所使用到的儀器有示波器、記錄儀、傳感器、放大器、數(shù)字信號處理機(jī)等。通過動載試驗(yàn)，可以更好地掌握橋梁振動情況，常用的試驗(yàn)方法有共振法、自振法、脈動法。

（2）靜載試驗(yàn)。確定試驗(yàn)孔后才可以進(jìn)行靜載試驗(yàn)，同時要檢測最惡劣的情況下，橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能，然后結(jié)合橋梁實(shí)際的承載能力，設(shè)計(jì)出合理的加載方案。在具體檢測過程中，技術(shù)人員需要明確出1～2個主要的內(nèi)應(yīng)力控制截面。使用的儀器包括水平儀、撓度儀、應(yīng)變儀等，該試驗(yàn)可以得到精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)，掌握橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件變化情況，進(jìn)而確定橋梁整體性能。其試驗(yàn)設(shè)備如圖1所示。

圖1 靜載試驗(yàn)設(shè)備正面示意圖

5.3 檢測橋梁裂痕及損傷

路橋投入使用后，經(jīng)過長時間的使用會出現(xiàn)損傷，甚至?xí)霈F(xiàn)裂痕，為保證橋梁質(zhì)量，需要加強(qiáng)對裂痕、損傷等問題的檢測。一般情況下，檢測人員會使用射線探測技術(shù)，進(jìn)一步明確橋梁損傷實(shí)際位置。此檢測方法主要利用的是物體材料特性及紅外線輻射特性。利用熱成像技術(shù)，可獲得紅外輻射轉(zhuǎn)化后的熱圖像，進(jìn)而了解橋梁裂痕、損傷情況。需要注意的是，此方法使用的是放射線，對人體健康具有一定影響，因此工作人員在采用該方法時，需要加強(qiáng)個人安全防護(hù)。

6 結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)代化工程建設(shè)發(fā)展中，應(yīng)用公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)對施工單位及施工人員都具有極大的幫助，也是迎合現(xiàn)代化發(fā)展的必然選擇。施工單位要提高對公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測的重視程度，積極優(yōu)化提升檢測內(nèi)容，以進(jìn)一步推動我國路橋工程建設(shè)事業(yè)發(fā)展。