(中電建冀交高速公路投資發(fā)展有限公司,河北 石家莊 050000)
在交通運輸發(fā)展提速的今天,路網(wǎng)密度逐步提升,公路橋梁建設(shè)規(guī)模逐步擴大。然而隨著公路橋梁的使用,容易出現(xiàn)安全與耐久性等問題,且很多舊有施工有一定局限,在長時間高負荷運營中易出現(xiàn)問題,需要加強健康監(jiān)測,全面掌握公路橋梁的真實狀況。因此,要重視公路橋梁健康監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用,確保公路橋梁結(jié)構(gòu)符合現(xiàn)有交通運輸荷載要求,避免出現(xiàn)各種安全事故。
公路橋梁建設(shè)工程中,材料缺陷、設(shè)計不合理等因素都將為施工帶來不利影響,如何做好公路橋梁質(zhì)量鑒定是需要重點思考與探討的問題。公路橋梁建設(shè)項目與汽車零件不同,無法通過單個試件破壞分析質(zhì)量,需采取非破壞性試驗檢測技術(shù)和方法,合理評價公路橋梁工程質(zhì)量缺陷,這是公路橋梁工程質(zhì)量管理中的重要內(nèi)容。因此,加強公路橋梁健康監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用意義重大,在推廣與應(yīng)用新技術(shù)上具有重要價值。
在公路橋梁材料的現(xiàn)場試驗中,確定現(xiàn)場工程材料能否在項目建設(shè)中直接運用,同時做好試驗檢測工作,也在工程質(zhì)量評定上發(fā)揮作用。然而,現(xiàn)階段公路橋梁試驗檢測中也有很多問題,如查驗樣品與具體工程試件材料無法維持一致,難以發(fā)揮出查驗結(jié)果對公路橋梁工程的指導作用。未有效做好監(jiān)理工作、現(xiàn)場監(jiān)理形式化,不能將監(jiān)理的作用真正體現(xiàn)出來。此外,抽查樣品結(jié)果不能及時送檢,在未得出結(jié)果的前提下開展下一道施工工序,導致公路橋梁工程中不能發(fā)揮出試驗檢驗的作用。
在公路橋梁建設(shè)過程中,必須充分應(yīng)用健康監(jiān)測技術(shù),結(jié)合公路橋梁具體狀況作出健康評估,從而有針對性地開展養(yǎng)護與維修工作。在公路橋梁健康監(jiān)測中,通常需要提前掌握待檢測公路橋梁的詳細信息,了解公路橋梁的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),掌握待測實體的基本狀況,并有效收集與公路橋梁相關(guān)的地質(zhì)信息、原始設(shè)計資料、施工現(xiàn)場資料、原材料試驗結(jié)果、日常檢測記錄和歷史維修資料等,不斷調(diào)整健康檢測方法與內(nèi)容,選用有效的健康檢測技術(shù)。同時要結(jié)合公路橋梁健康監(jiān)測要求,制定科學合理的計劃,準備所需的檢測與試驗的器具,有序推進公路橋梁健康監(jiān)測,并結(jié)合最終結(jié)果作出健康評估,形成公路橋梁情況分析報告。
在公路橋梁長時間使用過程中,混凝土強度將發(fā)生一定程度的變化,很多公路橋梁可使用同條件、同齡期試塊以明確其強度。若公路橋梁無試塊,則可以采取無損測試技術(shù),常見的方法包括回彈法、超聲波法和超聲波回彈綜合法等,在當前公路橋梁健康監(jiān)測中應(yīng)用比較多,且獲得的結(jié)果誤差很小,尤其是超聲波回彈綜合法檢測精度更有保障?;貜椃z測非常便捷,當混凝土結(jié)構(gòu)齡期超過3個月后,通過回彈法修正混凝土表面碳化深度。
公路橋梁混凝土耐久性不佳,環(huán)境對碳化深度影響大,混凝土保護層厚度較小,容易出現(xiàn)開裂等缺損,從而引起鋼筋銹蝕現(xiàn)象。在對外觀檢查與敲擊后,可檢測出程度較重的鋼筋銹蝕問題,并對公路橋梁混凝土裂紋明顯處鉆芯,獲得內(nèi)部鋼筋的銹蝕狀況,有利于有針對性開展養(yǎng)護加固措施。
在分析公路橋梁整體外觀特性后,要結(jié)合技術(shù)規(guī)范與歷史常規(guī)檢測結(jié)果作出評價與比較。在歷史數(shù)據(jù)變化較大的情況下,且結(jié)構(gòu)外觀出現(xiàn)了較大損害的橋梁,在判定其是否具有使用功能或是否需要降級使用時,應(yīng)對公路橋梁采取荷載試驗,對結(jié)構(gòu)受力性能狀況作出準確判斷。
在荷載試驗的過程中,一般結(jié)合公路橋梁設(shè)計承載力情況,從結(jié)構(gòu)幾何尺寸、支撐條件、外觀缺陷與通行荷載出發(fā),并考慮到橋梁結(jié)構(gòu)計算理論確定實際承載力。一般選擇車輛加載的方式測定梁的應(yīng)變、撓度及裂縫,對比分析試驗結(jié)果與理論計算值,對橋梁具體承載能力作出判斷。這樣有利于掌握公路橋梁的實際承載力,在結(jié)構(gòu)受力性能表述上更加直觀,一般在評定新結(jié)構(gòu)研究與橋梁質(zhì)量上應(yīng)用較多。荷載試驗方法一般在橋梁工作狀態(tài)不明的情況下應(yīng)用,解決橋梁結(jié)構(gòu)表觀檢查方法不足的問題。
由國內(nèi)出現(xiàn)的公路橋梁安全事故教訓可知,在橋梁使用10年后,易暴露出設(shè)計與施工過程中的缺陷,且公路橋梁安全問題在長時間運營累積下會出現(xiàn)疲勞與損傷,這一問題將逐步加重,從而容易出現(xiàn)各類安全事故。針對這種狀況,要選擇自動化監(jiān)測措施長期監(jiān)測公路橋梁。應(yīng)該引起關(guān)注的是,在自動化監(jiān)測的過程中,不僅要配置傳感器,也需要積極應(yīng)用更加先進的自動化監(jiān)測系統(tǒng)。在全壽命周期內(nèi)監(jiān)測公路橋梁,監(jiān)測系統(tǒng)需要符合施工期與運營期要求,同時應(yīng)用傳感器遠程接收數(shù)據(jù)狀況,有利于數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化管理與分析。
云監(jiān)測系統(tǒng)作為現(xiàn)階段國內(nèi)自動化監(jiān)測領(lǐng)域功能完善的監(jiān)測平臺,在應(yīng)用上有著界面友好性、功能開發(fā)性、權(quán)限完善性等優(yōu)勢,能夠完成多結(jié)構(gòu)物在同一平臺上的監(jiān)測,同時與市場上的信號傳感器實現(xiàn)無縫對接,實現(xiàn)多項目統(tǒng)一管理。在面對海量數(shù)據(jù)時,可高效便捷地完成分析與評估等工作。平臺功能包括遠程數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)異常告警、定時報表生成、數(shù)據(jù)分析對比、數(shù)據(jù)預測等,特別是完成了與AI技術(shù)、BIM模型等對接后,在公路橋梁健康監(jiān)測中將發(fā)揮出越來越重要的作用。
隨著各種新材料、新工藝和新結(jié)構(gòu)形式等的廣泛應(yīng)用,對公路橋梁結(jié)構(gòu)的要求也逐步提升,必須適應(yīng)不同的地理環(huán)境。現(xiàn)代公路橋梁建設(shè)越來越復雜,要提升公路橋梁健康狀況與工作情況監(jiān)測效果,需要掌握國內(nèi)外新檢測方法,在公路橋梁分析中充分應(yīng)用國內(nèi)外先進的基礎(chǔ)研究成果,同時結(jié)合實際狀況將檢測驗證工作做到位,以此確保公路橋梁檢測手段更加豐富,積累更多健康監(jiān)測經(jīng)驗,理論與實踐有效結(jié)合,為公路橋梁健康監(jiān)測工作開展創(chuàng)造更加有利的條件。