關(guān)于橋梁工程材料質(zhì)量檢測(cè)的研究

喻紅月

（健研檢測(cè)集團(tuán)重慶有限公司，重慶 400000）

0 引言

隨著建筑科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)當(dāng)今的橋梁工程規(guī)模已經(jīng)相當(dāng)龐大，如近幾年的港珠澳大橋更是刷新了世界上的多項(xiàng)紀(jì)錄。如此規(guī)模浩大的橋梁工程對(duì)于工程材料的要求自然也非常高。因此為了保障橋梁工程在日后能夠持續(xù)發(fā)揮作用，并且規(guī)范我國(guó)工程建筑行業(yè)的良好發(fā)展，需要對(duì)工程材料檢測(cè)質(zhì)量控制體系進(jìn)行建設(shè)。這樣既保證了最終工程的安全可靠，也促進(jìn)了我國(guó)建筑工程行業(yè)的發(fā)展。而劣質(zhì)的不符合工程標(biāo)準(zhǔn)的材料對(duì)于工程項(xiàng)目的威脅是多維度的，豆腐渣工程既對(duì)人民的生命安全造成嚴(yán)重威脅，也阻礙著我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，影響著社會(huì)整體發(fā)展。

1 進(jìn)行橋梁工程材料檢測(cè)質(zhì)量控制的意義

材料是保證工程建筑得以有效實(shí)現(xiàn)其使用價(jià)值的重要基本因素，不同規(guī)格類型的建筑工程需要用到不同質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料，并且不同質(zhì)量規(guī)格的材料在價(jià)格上也存在差異。因此部分不法建筑單位以次充好，為了謀求利益，不惜在建筑項(xiàng)目工程中使用質(zhì)量不合格的材料，最終在建筑施工過程或者后續(xù)的使用過程中出現(xiàn)事故，造成巨大損失。因此，加強(qiáng)橋梁工程材料檢測(cè)質(zhì)量控制分析能夠有效保證建筑工程的安全。對(duì)于整個(gè)行業(yè)來說，偷工減料、以次充好的行為無疑阻礙了行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，各建筑企業(yè)難以在工程項(xiàng)目當(dāng)中為整個(gè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量水平提供的保障，并且在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中，偷工減料行為如若成為常態(tài)，還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)秩序被擾亂，整個(gè)建筑行業(yè)都會(huì)喪失群眾以及輿論方面的支持，讓整個(gè)行業(yè)面臨信任危機(jī)。橋梁工程材料檢測(cè)工作能夠在工程項(xiàng)目前期對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行明確，其檢測(cè)工作的水平以及質(zhì)量決定著材料檢測(cè)工作最終結(jié)果的可靠性以及真實(shí)性，也就關(guān)系著整個(gè)工程的施工質(zhì)量，并且通過材料檢測(cè)的方式，可以杜絕以次充好的行為。

其次，隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的新型材料被不斷地發(fā)明出來并應(yīng)用到項(xiàng)目工程中，但是其使用價(jià)值需要經(jīng)過實(shí)際的工程檢驗(yàn)之后才能夠明確，而不能夠通過直接應(yīng)用到實(shí)際工程中來檢驗(yàn)其可靠性，因此需要借助材料質(zhì)量檢測(cè)控制來對(duì)材料性能進(jìn)行分析，從而促進(jìn)新材料能夠更加迅速地表現(xiàn)出應(yīng)用價(jià)值[1]。因此在一定程度上也能夠從不斷出現(xiàn)的新型建筑材料中發(fā)現(xiàn)可用的材料，拓展我國(guó)工程材料應(yīng)用范圍，為工程施工的材料使用提供更多選擇，促進(jìn)建筑工程行業(yè)發(fā)展。另一方面，進(jìn)行工程材料的檢測(cè)還能夠針對(duì)不同工程所需材料的標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)但是價(jià)格相對(duì)低廉的材料，以此來推動(dòng)橋梁工程行業(yè)朝更加專業(yè)高效的方向發(fā)展。

另外，加強(qiáng)橋梁工程材料檢測(cè)質(zhì)量控制水平能夠?qū)ΜF(xiàn)有的建筑材料進(jìn)行更加精細(xì)地區(qū)別劃分，從而選擇出價(jià)格更低廉規(guī)格質(zhì)量更加接近工程標(biāo)準(zhǔn)的材料，有效避免了建筑材料性能過剩導(dǎo)致的成本浪費(fèi)。加強(qiáng)材料檢測(cè)質(zhì)量控制還能夠?qū)Ξ?dāng)前市場(chǎng)上一些劣質(zhì)的材料進(jìn)行剔除，促進(jìn)工程項(xiàng)目行業(yè)的材料規(guī)范。通過將所測(cè)得的材料進(jìn)行記錄分類，從而對(duì)不同的材料進(jìn)行明確劃分，以便于相關(guān)建筑人員進(jìn)行參考，選擇適合工程項(xiàng)目的材料，進(jìn)而推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。無論是對(duì)于施工方，還是對(duì)于橋梁工程自身的效益，通過材料檢測(cè)都能夠帶來更高的收益，既能保障整個(gè)橋梁工程的質(zhì)量水平，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，從而獲得更高的社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益，還能夠在施工的過程中，有效管控施工單位等多方參建單位在工程施工材料方面損耗的經(jīng)濟(jì)成本，構(gòu)建一個(gè)更和諧且公平公正的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。

最后，針對(duì)橋梁施工材料的復(fù)合特性，可以就其不同成分含量之間所產(chǎn)生的實(shí)際效果來進(jìn)行分析，比如砂石和水泥的比例在何種范圍內(nèi)能夠發(fā)揮何種效用，進(jìn)而在實(shí)際的施工中簡(jiǎn)化混凝土制作的標(biāo)準(zhǔn)，從而提高施工團(tuán)隊(duì)的效率，降低項(xiàng)目成本。

2 橋梁工程材料質(zhì)量檢測(cè)的重要性

2.1 水泥材料的重要性

組成混凝土結(jié)構(gòu)的主要原材料是水泥材料，因此，加強(qiáng)對(duì)水泥的管理至關(guān)重要。水泥材料出現(xiàn)質(zhì)量問題的主要原因是水泥出現(xiàn)水化熱，水化熱會(huì)導(dǎo)致混凝土澆筑過程中出現(xiàn)裂縫。特別是質(zhì)量差的劣質(zhì)水泥，其在強(qiáng)度上無法承受橋梁工程基礎(chǔ)壓力的需求，同時(shí)，在與其他材料進(jìn)行混合時(shí)兼容性不足，進(jìn)而引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。這也是在橋梁投入使用后，加速工程腐蝕現(xiàn)象的根源所在。

2.2 骨料材料的重要性

骨料在橋梁工程中，主要起到提升結(jié)構(gòu)耐久性和強(qiáng)度的作用。骨料的堅(jiān)固性、化學(xué)物以及泥沙含量，都是制約骨料材料質(zhì)量的原因。骨料中的粗集料在吸滿水分后，會(huì)嚴(yán)重影響骨料的性能，降低整體工程的抗壓性，進(jìn)而引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部開裂，在投入使用后，隨著路面壓力的增加，內(nèi)部裂縫逐漸加大，最終轉(zhuǎn)變?yōu)橥獠苛芽p，縮短橋梁工程的使用壽命[3]。

2.3 外加劑材料的重要性

外加劑材料在橋梁工程中，起到輔助基礎(chǔ)材料加強(qiáng)整體工程抗壓能力的作用，是組成混凝土材料中，不可缺少的一部分，這些外加劑主要包含減水劑、阻銹劑等，其中減水劑能在混凝土澆筑時(shí)，吸收水化反應(yīng)釋放的熱量，降低混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的風(fēng)向；阻銹劑能降低鋼筋銹蝕發(fā)生的可能性。諸如此類的外加劑在混凝土結(jié)構(gòu)的施工中，不同程度地提升混凝土性能，增加材料的耐受力。但多種外加劑同時(shí)使用也會(huì)造成無法兼容的問題，因此，在具體的應(yīng)用中，應(yīng)做好配比實(shí)驗(yàn)，檢查好材料的兼容性?；炷镣饧觿┰砣鐖D1所示。

圖1 混凝土外加劑原理

3 橋梁工程橋梁材料檢測(cè)相關(guān)項(xiàng)目

橋梁材料檢測(cè)主要有四類材料，分別為混凝土、水泥、砂石以及鋼材，這四種材料檢測(cè)的過程以及檢測(cè)內(nèi)容各不相同。混凝土檢測(cè)時(shí)不僅要對(duì)其混合狀態(tài)下的質(zhì)量進(jìn)行把控，還要對(duì)其混合前的原料進(jìn)行檢測(cè)，以充分保證混凝土質(zhì)量的穩(wěn)定，從而能夠滿足工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，因此混凝土在檢測(cè)前不能夠完全混合，需要留下一部分原料以供檢驗(yàn)[2]。其次是水泥的檢測(cè)，其主要檢測(cè)內(nèi)容是水泥的凝結(jié)性、安定性以及精細(xì)程度，在檢測(cè)過程中要對(duì)同一批水泥進(jìn)行平均分段檢測(cè)，確保該批次水泥品質(zhì)相同且都符合標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于不同批次水泥要進(jìn)行分別檢驗(yàn)，但施工方最好保證使用同批次水泥，這樣在出現(xiàn)水泥質(zhì)量問題后便于解決問題或者追究責(zé)任。再次是砂石檢測(cè)，其主要檢測(cè)內(nèi)容是砂石的抗壓強(qiáng)度，另外根據(jù)砂石含泥量以及密度的不同對(duì)其進(jìn)行分批檢測(cè)，以確保在實(shí)際應(yīng)用中不受泥土的影響，每批進(jìn)行兩次抽檢。最后是鋼材檢測(cè)，鋼材檢測(cè)的主要內(nèi)容是鋼材的彎曲拉伸等的強(qiáng)度檢測(cè)；還有相關(guān)鋼材緊固件的抗滑以及軸力檢測(cè)，確保其作為關(guān)鍵連接部位時(shí)能夠起到充分的支撐作用；再者就是進(jìn)行鋼材的金相檢測(cè)，對(duì)鋼材硬度以及組成成分進(jìn)行檢測(cè)，以全面確保鋼材的質(zhì)量；最后針對(duì)鋼材應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試，以明確鋼材在關(guān)鍵部位的應(yīng)力集中情況，避免因?yàn)閼?yīng)力過于集中造成鋼材可塑性差進(jìn)而影響橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，如圖2所示。

圖2 混凝土的抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

4 橋梁工程材料質(zhì)量檢測(cè)的核心要點(diǎn)

4.1 水泥材料的檢測(cè)

從上文水泥材料的重要性分析，可知在開展橋梁工程施工的過程中，會(huì)應(yīng)用到大量的水泥，所以水泥檢測(cè)屬于材料質(zhì)量檢測(cè)的核心內(nèi)容之一。由于市場(chǎng)中出售的水泥型號(hào)眾多，各類橋梁工程施工所選擇的水泥型號(hào)同樣具有許多差異，在對(duì)水泥材料進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，必須對(duì)以下幾點(diǎn)予以高度重視。

首先，對(duì)入場(chǎng)的所有水泥都進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)，確保水泥所有性能都達(dá)到橋梁工程施工的材料應(yīng)用要求，在復(fù)檢期間進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)，若是在檢測(cè)期間發(fā)現(xiàn)部分水泥在抵達(dá)工程施工現(xiàn)場(chǎng)之后的時(shí)間早已超出90d，那么水泥性能就可能存在改變，基于此種現(xiàn)況下，就應(yīng)該對(duì)水泥質(zhì)量展開二次檢測(cè)。常規(guī)情況下，每次入場(chǎng)的水泥數(shù)量都必須少于200t，對(duì)于不同型號(hào)的水泥材料，必須分開檢測(cè)。

其次，在對(duì)水泥進(jìn)行取樣時(shí)，通常應(yīng)該借助連續(xù)檢測(cè)的方式進(jìn)行相關(guān)工作，若是同種規(guī)格型號(hào)的水泥，則應(yīng)該進(jìn)行抽樣檢查。

最后，水泥混合料攪拌及其混合處理都必須確保充分與均勻，在確保其充分性與均勻性都符合要求以后，才能夠展開質(zhì)量檢測(cè)工作。

4.2 混凝土整體結(jié)構(gòu)的檢測(cè)

橋梁工程建設(shè)以混凝土結(jié)構(gòu)較為常見，所以混凝土用量很大，因此，混凝土質(zhì)量會(huì)對(duì)橋梁工程結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生一定的影響，如圖3所示。

圖3 橋梁混凝土檢測(cè)

在對(duì)混凝土材料進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，必須確保取樣規(guī)范性，加強(qiáng)檢測(cè)流程的合理性，由于混凝土材料之中牽涉多種材料，如水泥、水、骨料、外加劑等，在具體施工時(shí)，必須對(duì)混凝土配合比予以合理設(shè)計(jì)，具體可根據(jù)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50107—2010）和砂、石、外加劑、摻合料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。同時(shí)，在質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，不但應(yīng)該對(duì)其中的各類材料進(jìn)行單獨(dú)檢測(cè)，還應(yīng)該對(duì)混凝土混合物進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，以此確?；炷敛牧系乃行阅苤笜?biāo)都符合材料應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

拌合物質(zhì)量檢測(cè)工作同樣十分關(guān)鍵，在實(shí)際的質(zhì)量檢測(cè)中，必須著重針對(duì)混凝土拌合物之內(nèi)的氯離子數(shù)量以及堿含量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，借助檢測(cè)把指標(biāo)控制在要求范圍之內(nèi)。通常情況而言，在對(duì)橋梁工程進(jìn)行施工時(shí)，常規(guī)的質(zhì)量目標(biāo)范圍之內(nèi)，混凝土材料拌合物之中的堿含量不應(yīng)該超過3.0kg/m3，而氯離子數(shù)量，若是處在半潮濕以及潮濕的狀態(tài)下，應(yīng)該確保氯離子數(shù)量不超過混凝土凝膠材料總質(zhì)量的0.2%；若是處在干燥狀態(tài)下，則應(yīng)該確保氯離子數(shù)量不超過混凝土凝膠材料總質(zhì)量的0.3%；在除海水和冰鹽等一系列氯鹽狀態(tài)下，必須確保氯離子數(shù)量不超過混凝土凝膠材料總質(zhì)量的0.1%?；炷撂涠葴y(cè)試如圖4所示。

圖4 混凝土坍落度測(cè)試

由于橋梁工程建設(shè)中還包含預(yù)應(yīng)力混凝土施工，在對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土材料進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，其要求應(yīng)該高于常規(guī)混凝土質(zhì)量檢測(cè)。就預(yù)應(yīng)力混凝土材料的質(zhì)量檢測(cè)工作而言，其氯離子數(shù)量不超過凝膠材料總質(zhì)量的0.6%，在對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，必須展開分批次檢測(cè)，若是同批次混凝土，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，必須對(duì)其配合比予以合理設(shè)計(jì)。在對(duì)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，必須根據(jù)相關(guān)要求，進(jìn)行更具針對(duì)性的檢測(cè)，并且交由專業(yè)水平更高的檢測(cè)機(jī)構(gòu)展開各項(xiàng)工作。

4.3 鋼筋材料的檢測(cè)

鋼筋也屬于橋梁工程中無法替代的施工材料之一，借助鋼筋的合理應(yīng)用，能夠最大限度加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可靠性和安全性，所以必須做好鋼筋材料的質(zhì)量檢測(cè)工作。針對(duì)進(jìn)場(chǎng)的鋼筋，都需要進(jìn)行全面性的質(zhì)量檢測(cè)，從而保證鋼筋力學(xué)性能達(dá)到要求，如圖5所示。

圖5 鋼筋材料檢測(cè)

在對(duì)鋼筋進(jìn)行取樣時(shí)，針對(duì)指標(biāo)規(guī)格相同的鋼筋，應(yīng)該進(jìn)行對(duì)比性檢測(cè)，借助這一檢測(cè)方式進(jìn)行質(zhì)量對(duì)比，但是在檢測(cè)過程中，必須從同一批次的鋼筋之內(nèi)選擇至少兩根的鋼筋當(dāng)作樣品，同時(shí)確保所選鋼筋樣品的彎曲長(zhǎng)度在35～40cm，拉伸長(zhǎng)度在40～50cm之間。鋼筋冷彎試驗(yàn)如圖6所示。

圖6 鋼筋冷彎試驗(yàn)

5 結(jié)語

橋梁工程質(zhì)量同材料檢測(cè)質(zhì)量控制水平密不可分，要不斷加強(qiáng)材料檢測(cè)質(zhì)量控制管理水平，提供更加精確可靠的檢測(cè)數(shù)據(jù)，才能夠更好地保證橋梁工程的質(zhì)量安全，更好地為人民出行以及社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)提供便利。在我們整個(gè)國(guó)家大步向前發(fā)展的過程中，各行各業(yè)都應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，共同推動(dòng)社會(huì)主義美好明天的建設(shè)發(fā)展。