鄭超杰
(江西交院工程技術(shù)有限公司,江西 南昌 330013)
建設(shè)公路鋼筋混凝土橋梁可以進(jìn)一步優(yōu)化交通運(yùn)輸體系,從而提升交通運(yùn)輸效率。由于公路鋼筋混凝土橋梁的特殊性,因此其質(zhì)量要求較高,必須符合相應(yīng)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。為了了解工程質(zhì)量狀況,應(yīng)積極開(kāi)展質(zhì)量試驗(yàn)檢測(cè),并及時(shí)采取有效的技術(shù)手段對(duì)發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行處理,以保證公路橋梁運(yùn)行的安全性。
對(duì)于公路鋼筋混凝土橋梁而言,開(kāi)展試驗(yàn)檢測(cè)是很有必要的。首先,可以確保公路鋼筋混凝土橋梁安全運(yùn)行。不同于一般工程,公路鋼筋混凝土橋梁的建設(shè)難度比較大,且建設(shè)中容易受不利因素的影響導(dǎo)致各類質(zhì)量問(wèn)題。如果質(zhì)量問(wèn)題不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理,將形成事故隱患,直接威脅車(chē)輛和行人的安全。其次,可以減少成本投入。對(duì)于質(zhì)量問(wèn)題應(yīng)做到早發(fā)現(xiàn)早處理,以免隨著時(shí)間推移致使質(zhì)量問(wèn)題變得更加嚴(yán)重,不僅處理起來(lái)更加困難,而且需要投入更多的時(shí)間和資金,從而降低工程的整體經(jīng)濟(jì)效益。最后,可以延長(zhǎng)公路鋼筋混凝土橋梁的使用年限。如果公路鋼筋混凝土橋梁存在質(zhì)量問(wèn)題,加之其他因素的影響,將縮短橋梁的使用年限。通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除質(zhì)量隱患,最大程度地延長(zhǎng)使用年限[1]。
目前,我國(guó)的公路鋼筋混凝土橋梁檢測(cè)技術(shù)單一,主要采用人工檢測(cè)方式,不僅效率低,而且容易受到檢測(cè)人員專業(yè)能力、經(jīng)驗(yàn)和失誤等人為因素的影響,導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)而釀成嚴(yán)重事故。加之公路鋼筋混凝土橋梁建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,對(duì)檢測(cè)水平提出更高要求,傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)已無(wú)法滿足實(shí)際所需,存在嚴(yán)重滯后性,需要進(jìn)一步創(chuàng)新。雖然檢測(cè)水平隨著時(shí)代的發(fā)展也有所提升,但是受經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面的影響,先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍有限、應(yīng)用水平偏低[2]。
公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)后會(huì)得到相關(guān)數(shù)據(jù)信息,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,以得出準(zhǔn)確結(jié)果。但是,在傳統(tǒng)檢測(cè)模式下,數(shù)據(jù)處理由人工方式完成,容易受到人為因素的影響,導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理不合理,影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)具有種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn),如果墨守成規(guī),依然采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式,將導(dǎo)致質(zhì)量缺陷不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)、安全風(fēng)險(xiǎn)增加等各種問(wèn)題。另外,公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理有著規(guī)定的流程,如果為了省事而隨意處理,將導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果失真、決策依據(jù)混亂等嚴(yán)重后果。
公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)具有較強(qiáng)的專業(yè)性,所以應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé),而且需要采用專業(yè)儀器設(shè)備進(jìn)行檢測(cè),如圖1 所示,檢測(cè)人員用橋檢車(chē)對(duì)某橋梁路段進(jìn)行檢測(cè)。但從實(shí)際情況來(lái)看,公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)人員及設(shè)備方面的問(wèn)題較多,對(duì)檢測(cè)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生不利影響。一方面,部分檢測(cè)人員沒(méi)有經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn),對(duì)檢測(cè)工作了解較少,實(shí)際工作中可能存在違規(guī)操作的情況,導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)失誤。另一方面,公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)中還存在設(shè)備落后、損壞等情況,也會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。所以,應(yīng)當(dāng)清楚地認(rèn)識(shí)到檢測(cè)人員及設(shè)備在公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)中的重要性,并加大相應(yīng)投入,以提升試驗(yàn)檢測(cè)工作的專業(yè)性[3]。
圖1 對(duì)某橋梁進(jìn)行檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)
傳統(tǒng)公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)已無(wú)法滿足發(fā)展所需,檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí),不斷引入新技術(shù)并發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),提升公路鋼筋混凝土橋梁的試驗(yàn)檢測(cè)水平。同時(shí),檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)密切關(guān)注檢測(cè)技術(shù)發(fā)展,特別是對(duì)于新出現(xiàn)的技術(shù),應(yīng)該積極引入實(shí)際工作,加快檢測(cè)方式的轉(zhuǎn)變。檢測(cè)機(jī)構(gòu)還要做好培訓(xùn)引導(dǎo)工作,讓更多檢測(cè)人員熟悉、了解新技術(shù),并鼓勵(lì)檢測(cè)人員掌握、應(yīng)用新技術(shù)[4]。
數(shù)據(jù)處理是公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)的重要一環(huán),直接關(guān)系到最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。首先,建立健全檢測(cè)數(shù)據(jù)處理流程。在實(shí)際工作中,檢測(cè)人員必須按照規(guī)定流程處理數(shù)據(jù),保證處理的合理性,防止出現(xiàn)違規(guī)操作的情況。在處理流程的約束下,檢測(cè)數(shù)據(jù)處理會(huì)更加標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,不會(huì)受到其他因素的影響。其次,創(chuàng)新數(shù)據(jù)處理方法。以往,公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)處理采用人工方式,容易受到人為因素影響。為了改變這種情況,應(yīng)引入先進(jìn)處理方式,以消除人為因素影響,提升數(shù)據(jù)處理效率。最后,提升數(shù)據(jù)處理水平。對(duì)于數(shù)據(jù)處理存在的問(wèn)題要善于總結(jié),并對(duì)不足之處加以完善,以優(yōu)化數(shù)據(jù)處理成效、提升數(shù)據(jù)處理水平。
檢測(cè)人員和檢測(cè)設(shè)備是開(kāi)展公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)的基本條件,因此,應(yīng)加大相應(yīng)投入,為檢測(cè)工作的開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。由于公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)更新速度較快,所以檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)定期組織檢測(cè)人員培訓(xùn),通過(guò)不斷學(xué)習(xí)來(lái)提升檢測(cè)人員的專業(yè)水平,讓其更好地投入實(shí)際工作,這對(duì)于提升工作水平有很大幫助。同時(shí),對(duì)于公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備要做好維護(hù)管理工作,對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)該及時(shí)處理,避免使用過(guò)程中發(fā)生故障,對(duì)檢測(cè)工作造成不利影響。對(duì)于落后或者損壞的檢測(cè)設(shè)備要及時(shí)淘汰,并積極引入最新的檢測(cè)設(shè)備,以保證公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)的成效。
混凝土是公路鋼筋混凝土橋梁建設(shè)的主要材料,在對(duì)其開(kāi)展質(zhì)量檢測(cè)時(shí),應(yīng)重點(diǎn)檢測(cè)混凝土的碳化深度和強(qiáng)度,以全面了解其質(zhì)量狀況。之所以對(duì)混凝土開(kāi)展碳化深度檢測(cè),主要原因是公路鋼筋混凝土橋梁中包含大量鋼筋,而混凝土具有堿性特征,當(dāng)混凝土碳化深度接觸到鋼筋之后,就會(huì)破壞鋼筋保護(hù)層,致使鋼筋被腐蝕。當(dāng)混凝土碳化深度不斷增加,混凝土硬度會(huì)變大,而強(qiáng)度會(huì)降低,導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的有效截面面積減小,從而對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。檢測(cè)混凝土碳化深度時(shí),一般采用鉆孔的方式,將檢測(cè)試劑噴入孔中,觀察其變化情況即可了解混凝土的碳化深度。檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí),如果公路鋼筋混凝土橋梁規(guī)模比較大,建議采用檢測(cè)混凝土試塊強(qiáng)度的方法進(jìn)行檢測(cè),該方法具有方便、快捷等特點(diǎn)。此外,也可以采用回彈法或者超聲波法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度[5],如圖2所示。
圖2 橋梁片回彈測(cè)試
鋼筋是構(gòu)成公路鋼筋混凝土橋梁的主要材料,其質(zhì)量對(duì)橋梁的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生直接影響。鋼筋檢測(cè)可以準(zhǔn)確了解鋼筋的質(zhì)量狀況,便于后期采取有效的處理措施。鋼筋檢測(cè)技術(shù)主要包括以下兩種:
一是直接法。鋼筋受到周?chē)h(huán)境影響會(huì)生銹,一旦生銹之后,鋼筋就會(huì)產(chǎn)生電阻。利用電池點(diǎn)位測(cè)量法、電阻探測(cè)器技術(shù)等可以測(cè)定電阻率變化情況,從而準(zhǔn)確判斷鋼筋的腐蝕程度。
二是間接法。周?chē)h(huán)境是造成鋼筋腐蝕的主要因素,所以,對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行分析,可以間接判斷鋼筋的腐蝕程度。
通過(guò)對(duì)公路鋼筋混凝土橋梁各部分受力情況進(jìn)行檢測(cè),可以了解工程的整體性能,這種檢測(cè)方式被稱為靜載試驗(yàn)。在正式開(kāi)展試驗(yàn)前,需要確定試驗(yàn)孔,主要目的是測(cè)出最壞條件下橋梁的整體性能。試驗(yàn)孔位置的確定應(yīng)遵循施工質(zhì)量最差、問(wèn)題最多等原則。當(dāng)試驗(yàn)孔確定之后,應(yīng)制訂加載方案,需要注意的是,制訂加載方案時(shí),需要考慮橋梁的承載能力。在試驗(yàn)過(guò)程中,需要用到應(yīng)變儀、百分表等專業(yè)檢測(cè)儀器,以發(fā)揮其靈敏度較高的優(yōu)勢(shì),確保準(zhǔn)確檢測(cè)橋梁構(gòu)件的承載能力。使用靜載試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)時(shí),檢測(cè)人員應(yīng)全面掌握這項(xiàng)技術(shù),并明確技術(shù)使用要點(diǎn),保證該技術(shù)在公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)中發(fā)揮出有效作用[6]。
動(dòng)載試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)也可以檢測(cè)橋梁的整體性能。開(kāi)展動(dòng)載試驗(yàn)時(shí),其檢測(cè)對(duì)象包括橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特征和動(dòng)載響應(yīng)的具體情況。開(kāi)展動(dòng)載試驗(yàn)時(shí)需要用到傳感器、示波器等專業(yè)儀器;另外,還會(huì)用到數(shù)字信號(hào)處理機(jī),其主要作用是收集試驗(yàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息。一般常見(jiàn)的動(dòng)載試驗(yàn)方法有三種,分別是自振法、共振法及脈動(dòng)法。
公路鋼筋混凝土橋梁投入使用之后,受到自然環(huán)境、車(chē)輛荷載等因素影響,會(huì)出現(xiàn)裂痕和損傷等問(wèn)題,影響工程的整體質(zhì)量。通常情況下,會(huì)采用射線檢測(cè)技術(shù)對(duì)裂痕和損傷情況進(jìn)行檢測(cè),以快速確定問(wèn)題部位。射線檢測(cè)技術(shù)的原理是,不同工程材料的特性存在差異,其具備的紅外線輻射特性也不相同,應(yīng)用熱成像技術(shù),可以將紅外線輻射轉(zhuǎn)變?yōu)闊釄D像,對(duì)熱圖像進(jìn)行分析即可明確橋梁的問(wèn)題部位。射線技術(shù)雖然在公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)中具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),但是也存在不足之處,主要表現(xiàn)為射線對(duì)人體健康會(huì)造成傷害。所以,在利用射線檢測(cè)技術(shù)時(shí),檢測(cè)人員必須做好防護(hù)措施,以免影響身體健康。
隨著公路鋼筋混凝土橋梁建設(shè)速度加快,其試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)也在快速發(fā)展。檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢(shì):首先,檢測(cè)技術(shù)的智能化。減少檢測(cè)人員工作量、提升檢測(cè)效率是發(fā)展的必然趨勢(shì),所以智能化是未來(lái)的一個(gè)重要方向。其次,檢測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新性。未來(lái)將出現(xiàn)更多新的技術(shù),以解決目前存在的檢測(cè)難題,改善檢測(cè)效果。對(duì)于公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)而言,只有不斷創(chuàng)新才能滿足行業(yè)發(fā)展所需。最后,檢測(cè)技術(shù)的數(shù)字化。檢測(cè)數(shù)據(jù)信息集成化,并利用數(shù)字技術(shù)對(duì)大量信息進(jìn)行分析,便于工程參建各方及時(shí)了解和分享公路鋼筋混凝土橋梁的質(zhì)量信息[7]。
綜上所述,本文就公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用展開(kāi)探討,以期提高公路橋梁運(yùn)行的安全性,進(jìn)而優(yōu)化交通運(yùn)輸體系、提升交通運(yùn)輸效率。未來(lái)的發(fā)展對(duì)公路鋼筋混凝土橋梁試驗(yàn)檢測(cè)會(huì)提出更高的要求,因此,應(yīng)加強(qiáng)橋梁工程質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新與優(yōu)化,以更好地發(fā)揮檢測(cè)技術(shù)的作用,為我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展提供助力。