交通工程試驗(yàn)檢測技術(shù)研究及應(yīng)用

高紅云

蘇州三品交通建設(shè)工程有限公司 江蘇 蘇州 215000

引言

為滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，國家致力于推動高速公路建設(shè)，關(guān)于試驗(yàn)檢測技術(shù)的研究也較以往更加深入。高速公路項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量直接影響交通運(yùn)輸及行車安全，研究人員應(yīng)對實(shí)驗(yàn)檢測工作引起重視，并對具體檢測項(xiàng)目進(jìn)行明確。作為交通工程項(xiàng)目建設(shè)主體，施工單位在工程試驗(yàn)檢測技術(shù)研究中發(fā)揮著重要作用，應(yīng)當(dāng)推進(jìn)檢測工藝、材料和設(shè)備更新?lián)Q代，注重提升項(xiàng)目檢測質(zhì)量，為高速公路施工提供技術(shù)參考。此外，在交通工程試驗(yàn)檢測中，還應(yīng)做到及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，研究針對性的改善措施，通過對檢測技術(shù)的優(yōu)化升級，確保檢測數(shù)據(jù)更加真實(shí)可靠，進(jìn)而提升高速公路施工質(zhì)量，通過檢測技術(shù)的科學(xué)合理應(yīng)用產(chǎn)出良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 項(xiàng)目概況

本文所研究項(xiàng)目實(shí)例為連接嘉興和常熟的高速公路某一區(qū)段，該路線全長約28km，共有六個車道，為雙向公路，其中路基寬約35m，政府計(jì)劃投資40億元，對公路質(zhì)量進(jìn)行改善，確保其能夠?yàn)槿藗兲峁└痈咝У姆?wù)。下文便以該項(xiàng)目為依據(jù)，就試驗(yàn)檢測技術(shù)展開研究，以期能夠給相關(guān)從業(yè)人員以幫助和啟發(fā)。

2 高速公路試驗(yàn)檢測技術(shù)研究

2.1 原材料檢測

原材料檢測對項(xiàng)目質(zhì)量有著極為重要的影響，可以說原材料不合格是工程出現(xiàn)質(zhì)量事故的主要原因。本項(xiàng)目所用材料以混凝土為主，對該材料進(jìn)行拌和，通常需要使用到水、砂石、水泥、外加劑等，要想使混凝土性能得到有力保證，關(guān)鍵是逐一檢測原材料，通過對材料質(zhì)量加以把控的方式，為項(xiàng)目質(zhì)量提供保障[1]。

2.2 基樁檢測

基樁檢測內(nèi)容以樁身完整度和樁基承載力為主，現(xiàn)有檢測方法如下：①豎向抗壓試驗(yàn)。該方法往往被用來對單樁承載力、樁端阻力進(jìn)行測定。②豎向抗拔試驗(yàn)。通過該試驗(yàn)，有關(guān)人員可以了解單樁的承載力和抗拔樁側(cè)摩阻力。③水平靜載試驗(yàn)。該方法更適合被用來對樁身彎矩和土抗力參數(shù)加以測定。此外，使用頻率較高的方法，還有鉆芯法、應(yīng)變法和聲波透射法，下文將逐一進(jìn)行介紹，以供相關(guān)人員參考。

豎向抗壓試驗(yàn)強(qiáng)調(diào)將豎向荷載向建筑物基樁進(jìn)行均勻傳遞，對不同荷載下樁頂沉降情況進(jìn)行實(shí)測，獲得靜載輔助曲線，再以曲線為依據(jù)，對抗壓承載力等特征參數(shù)加以確定[2]。

豎向抗拔試驗(yàn)需要有關(guān)人員將豎向抗拔力施加于樁頂，通過對樁頂抗拔位移進(jìn)行觀測的方式，確定抗拔承載力。

水平靜載試驗(yàn)需要實(shí)驗(yàn)室具備與水平受力樁相近的試驗(yàn)條件，在該環(huán)境下完成檢測并評價(jià)單樁承載力的工作。一般情況下，該試驗(yàn)方法以單向多循環(huán)為主，如果測定對象為樁身應(yīng)力，則應(yīng)對慢速維持荷載的方法加以使用。

鉆芯法所依托工具為鉆孔機(jī)，簡單來說就是在鉆孔機(jī)的輔助下，由專業(yè)人員對樁基做抽芯取樣處理，結(jié)合芯樣判斷樁基長度、沉渣厚度、混凝土強(qiáng)度[3]。

應(yīng)變法又分為低應(yīng)變法與高應(yīng)變法，二者分別適用于不同情況。前者需要檢測人員用小錘對樁頂進(jìn)行持續(xù)敲擊，由樁頂傳感器對應(yīng)力波信號進(jìn)行接收并給出反饋，再以應(yīng)力波理論為依據(jù)，在研究動態(tài)響應(yīng)的基礎(chǔ)上，對頻率與速度信號進(jìn)行分析，明確樁的完整性。后者主要被用來對單樁承載力以及樁身完整性進(jìn)行檢測，先由檢測人員通過自由落體的方式，用重錘敲擊樁頂，獲得動力系數(shù)后，再按照規(guī)定程序完成計(jì)算與分析，從而獲得最終結(jié)論。

聲波透射法的特點(diǎn)是提前將聲測管預(yù)埋在基樁內(nèi)，保證其能夠接收和發(fā)射超聲脈沖，隨后沿縱軸使用探測儀對脈沖聲參數(shù)進(jìn)行測量，對樁身是否存在缺陷加以明確。

2.3 水泥攪拌樁檢測

作為在建筑和交通工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的軟土處置及地基加固方法，水泥攪拌樁也有較為突出的問題存在，其極易被外界因素所影響，導(dǎo)致項(xiàng)目無法達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量要求。在本項(xiàng)目施工過程中，有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員出于對其質(zhì)量嚴(yán)格把控的考慮，將水泥攪拌樁納入檢測范疇，希望能夠通過全面且細(xì)致的檢測，將水泥攪拌樁出現(xiàn)的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等問題的概率降至最低[4]。

對水泥攪拌樁質(zhì)量進(jìn)行檢測的工作應(yīng)貫穿項(xiàng)目始終，通過實(shí)時檢查并記錄的方式，確保潛在問題能夠得到及時發(fā)現(xiàn)與處理。本項(xiàng)目所采用檢測方法為靜載荷試驗(yàn)，在實(shí)際工作中，以下內(nèi)容需要引起重視：①由監(jiān)理工程師以現(xiàn)場情況為依據(jù)，對檢測位置和檢測點(diǎn)數(shù)量加以確定。②試驗(yàn)所用方法為慢速維持荷載，要求有關(guān)人員結(jié)合場地條件，通過用重物向鋼梁施壓的方式，獲得推進(jìn)試驗(yàn)所需的反向作用力，并借助千斤頂對荷載進(jìn)行分級施加。③結(jié)合現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范，將加荷分成8個等級，并保證加荷總量為設(shè)計(jì)值的兩倍或以上。④對荷載進(jìn)行施加前后，分別對承壓板沉降進(jìn)行測度，此后每30min進(jìn)行一次測度，若沉降在1h內(nèi)的增量未達(dá)到0.1mm，則表明可對下一級荷載進(jìn)行施加。⑤如果樣品出現(xiàn)沉降快速增大或累計(jì)量超過壓板寬度的6%等情況，便可終止試驗(yàn)，并對試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行提交。

2.4 砂石檢測

對砂石進(jìn)行檢測的項(xiàng)目，通常為細(xì)度、含泥量以及云母含量，其中細(xì)度為檢測重點(diǎn)，現(xiàn)階段細(xì)度檢測所用方法以篩分法為主，該方法相對簡單，結(jié)果準(zhǔn)確性也能夠得到較好的保證。

篩分試驗(yàn)測定內(nèi)容以顆粒級配為主，其步驟如下：第一步，使用9.5mm篩對砂石進(jìn)行過濾，對篩余百分率進(jìn)行記錄。在充分拌和后，用四分法處理樣品，保證每份樣品的質(zhì)量為550g。將樣品置于烘箱內(nèi)，并將烘箱調(diào)至105℃，待樣品被烘至恒重后，取出冷卻備用[5]。第二步，在底盤上按照由大到小的順序?qū)Σ煌Y孔的標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行套裝，將樣品傾倒在4.75mm篩上，隨后將篩蓋扣上并緊固。接通搖篩機(jī)電源，對樣品進(jìn)行10min的電動過篩。第三步，以孔徑大小為依據(jù)，由工作人員按順序?qū)^篩樣品進(jìn)行手搖，這樣做的目的是保證過篩效果能夠達(dá)到預(yù)期。本項(xiàng)目先使用大孔徑標(biāo)準(zhǔn)篩，將通過砂石顆粒收集在潔凈盤子內(nèi)，當(dāng)每分鐘篩出量少于總量的0.1%時，便可結(jié)束過篩。第四步，對各篩存留樣品質(zhì)量進(jìn)行稱重，將存留量和底盤保留量相加，與試驗(yàn)用量進(jìn)行比較，如果二者之比未達(dá)到1%，代表試驗(yàn)有效。第五步，由技術(shù)人員以各篩存留量為依據(jù)，對砂石細(xì)度模數(shù)、累計(jì)篩余、分計(jì)篩余進(jìn)行計(jì)算。

3 結(jié)束語

現(xiàn)階段，在高速公路檢測中有大量新工藝和新設(shè)備出現(xiàn)，有關(guān)專業(yè)人員應(yīng)注重利用新理念和新技術(shù)，對檢測質(zhì)量水平進(jìn)行提升，以此提高工程試驗(yàn)檢測技術(shù)的應(yīng)用連續(xù)性。本項(xiàng)目對高速公路試驗(yàn)檢測技術(shù)進(jìn)行了科學(xué)合理的應(yīng)用，在加強(qiáng)原材料檢測、基樁檢測的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了水泥攪拌樁、砂石等檢測流程，技術(shù)研究和試驗(yàn)項(xiàng)目合理實(shí)施，為交通工程安全性提供了保障。此外，在試驗(yàn)檢測中還對不合格的產(chǎn)品進(jìn)行了分類處置，嚴(yán)格按照現(xiàn)行規(guī)范開展相關(guān)工作。未來一段時間內(nèi)，應(yīng)繼續(xù)優(yōu)化樁基、水泥攪拌樁和砂石檢測技術(shù)，并改進(jìn)抽檢環(huán)節(jié)、實(shí)現(xiàn)檢測項(xiàng)目的進(jìn)一步劃分，以縮小檢測誤差、滿足施工質(zhì)量問題的準(zhǔn)確控制要求。