中圖分類號:U415 文獻標識碼:A文章編號:2096-6903(2025)03-0098-03
0 引言
公路橋梁作為現(xiàn)代化社會的重要基礎交通設施,承擔著人們的日常出行的需要,同時在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展方面,也發(fā)揮著不可替代的重要作用,其質量和安全直接關系到社會穩(wěn)定與經(jīng)濟發(fā)展。公路橋梁病害類型繁多,裂縫、坑洼、鋼筋銹蝕等問題,不僅會影響公路橋梁的表面質量,還會造成其承載能力及結構安全性的下降,故而需要依賴于試驗檢測技術來進行準確的檢測和評估。通過試驗檢測技術的應用,可以更為客觀地獲取公路橋梁的有關數(shù)據(jù),從而通過數(shù)據(jù)分析評估公路橋梁工程的質量,以便于采取針對性的措施,保障公路橋梁的正常使用,并延長其使用壽命。
1公路橋梁工程中試驗檢測技術及其作用
公路橋梁工程中試驗檢測技術指的是在公路橋梁設計、施工、運營等階段,為確保公路橋梁安全性、耐久性等指標,而采取的一系列系統(tǒng)化的檢測方法和技術手段。這些技術能夠在不同階段對公路橋梁結構性能、材料特性、施工質量等進行檢測和評估,以便于及時發(fā)現(xiàn)潛在問題,并采取措施進行解決,確保橋梁的正常使用。
試驗檢測技術的應用涉及材料檢測(對材料進行檢測,評估材料物理、化學性質,確保其符合設計標準)、施工質量控制(檢驗施工質量,確保實際質量與質量標準相一致)、安全性評估(通過試驗和檢測,及時識別結構的潛在缺陷和危險,了解結構安全性)、性能檢測(評估橋梁在使用過程中的實際表現(xiàn),包括變形、位移、應力和振動等指標,確保橋梁在實際工況下能夠達到設計要求)等方面。
公路橋梁工程中,試驗檢測技術是保證工程結構安全的重要手段。通過合理應用試驗檢測技術,能夠實現(xiàn)對公路橋梁結構的全面檢測,從而了解其承載能力、抗震能力等核心的安全要素,以此來驗證公路橋梁是否符合設計安全方面的要求。在試驗檢測手段的加持下,可以獲取公路橋梁在應力荷載等作用下所產生的變形、振動等參數(shù),進而評估結構安全性和強度,為公路橋梁結構安全提供保障。特別是針對一些質量問題,可以通過試驗檢測來及時進行明確,從而采取措施實施糾正,保證工程的整體質量[1]。
在公路橋梁后期的運營過程中,通過試驗檢測技術,可以持續(xù)對公路橋梁的使用狀態(tài)及損傷情況進行評估,確保任何質量缺陷都能夠被發(fā)現(xiàn)并修復,為公路橋梁的運營管理提供可靠的數(shù)據(jù)支持作用。
2公路橋梁工程中試驗檢測技術應用所存在的局限性2.1技術限制
部分試驗檢測技術的應用需要依賴于高精度的儀器及操作辦法,部分工程設備由于水平及技術條件有限,造成其檢測精度也比較有限,可能無法準確反映公路橋梁的真實狀態(tài),導致誤判或者漏判的問題。而部分檢測技術只能適用于特定類型的材料或結構,對于其他更為復雜或特殊結構的檢測效果不夠理想。
2.2成本和時間限制
公路橋梁工程試驗檢測工作受到成本和時間的限制,一些先進的檢測技術設備比較昂貴,運行和維護成本較高,在預算有限的情況下,很難進行廣泛應用,使
得試驗檢測的范圍比較有限。而某些試驗檢測過程需要較長的時間,可能會影響到公路橋梁工程的使用和通行,造成交通不便等方面的問題[2]。
2.3 環(huán)境因素
公路橋梁工程試驗檢測工作受到環(huán)境因素的限制,氣候條件(如高溫、低溫、潮濕等)和環(huán)境條件(如振動、污染等)可能影響檢測設備的性能和檢測結果的準確性,導致無法通過試驗檢測手段的應用,來全面評估公路橋梁的質量情況。特別是一些試驗檢測手段的應用需要相對穩(wěn)定的環(huán)境,這很可能會造成試驗檢測方面的誤差,給測試結果帶來負面的影響。
3公路橋梁工程中試驗檢測技術分類及特點
3.1外觀檢測技術
外觀檢測是明確公路橋梁質量的重要檢測內容,同時也是評估公路橋梁結構安全性的基礎步驟。外觀檢測主要通過直接觀察等辦法,發(fā)現(xiàn)可能存在的裂縫、麻面、蜂窩等異常情況。公路橋梁工程施工中,裂縫、麻面、蜂窩等屬于極為常見的病害,尤其是裂縫,在相關規(guī)范中對其有著極為嚴格的規(guī)定。通過外觀檢測,可以直接評估裂縫大小、走向等,判斷公路橋梁是否滿足結構安全標準的要求。
傳統(tǒng)的檢測手段下,主要是通過檢測人員近距離觀察結構外部來發(fā)現(xiàn)相關病害,由于工程結構龐大,使得外觀檢測工作量也比較大,并對檢測經(jīng)驗提出了一定的要求[3]。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展,圖像識別技術逐漸成熟,使得其可以應用于外觀檢測,利用智能識圖工具,可以快速對公路橋梁表面病害進行判斷,并對病害特征進行標識和分析,提高檢測的效率和質量。
公路橋梁外觀檢測還涉及以下幾個方面:對橋梁跨度和撓度進行檢測,明確其是否存在異常變形問題;對支座及伸縮縫情況進行檢驗,明確其是否產生不可控位移、變形等情況;對橋梁狀況進行檢驗,了解其是否存在坑槽、剝落等問題。檢測過程中適當借助卷尺等工具,記錄相關數(shù)據(jù),并拍照進行記錄,以便于后續(xù)進行分析和處理。
3.2荷載試驗技術
3.2.1 靜載試驗技術
靜載試驗是在公路橋梁上施加靜態(tài)荷載,觀察公路橋梁的變形、應力及裂縫等響應情況,以此評估公路橋梁承載能力和變形特性。將其應用于公路橋梁的設計驗證及竣工驗收階段,能夠提供全面的靜態(tài)特征數(shù)據(jù),并發(fā)現(xiàn)可能存在的結構損傷或缺陷。
靜載試驗進行過程中,應將公路橋梁視為整體,根據(jù)實際試驗檢測工作的需要,準備必要的儀器和設備。而后根據(jù)設計荷載和試驗目的,制定合理的荷載加載方案,明確加載點的位置,加載速度及方式等參數(shù),確保按照要求進行靜載試驗。分別記錄荷載加載過程中及加載完成后,公路橋梁的結構應變及應力變化等參數(shù),將其與設計值進行對比,根據(jù)對比結果來對橋梁結構承載力及安全性進行評價。
3.2.2 動載檢測技術
動載檢測技術即通過在公路橋梁上施加動態(tài)荷載,如車輛行駛、振動等,觀察公路橋梁在動態(tài)荷載作用下的響應情況,明確橋梁的動態(tài)特性和實際使用性能。通過動載檢測技術可以獲取公路橋梁的固有頻率、模態(tài)和阻尼比等動態(tài)特性,為公路橋梁的設計和維護提供數(shù)據(jù)依據(jù),評估公路橋梁在長期使用過程中的疲勞性能。
動載檢測技術在開始檢測之前,應根據(jù)試驗需要,準備振動傳感器、位移傳感器等,并根據(jù)試驗目的,明確加載方案,對加載車輛類型、質量、行駛速度等進行規(guī)定,以模擬車輛通過情況。而后根據(jù)荷載方案在公路橋梁上行駛車輛,記錄公路橋結構振動響應及動力特性參數(shù)。通過對所采集到的數(shù)據(jù)進行對比分析,即可明確公路橋梁自振頻率、阻尼比等動力特性。將其與設計標準進行對比,即可評估其動態(tài)承載能力和實際使用的耐久性[4]。
3.3材料檢測技術
材料是影響公路橋梁工程質量的重要因素,通過對材料開展試驗檢測,可以進一步明確材料是否符合工程施工建設的要求,有助于進一步保證公路橋梁工程的施工質量。
3.3.1 水泥檢測
水泥屬于公路橋梁施工中的重要建筑材料,其質量關系到混凝土的性能和公路橋梁結構安全。水泥材料試驗檢測首先應對水泥顏色、物理狀態(tài)等進行檢驗,明確其結塊情況、雜質含量情況等??刹捎煤Y分分析及標記檢測法,測定水泥細度,再將其與規(guī)定標準進行對比。應對其進行必要的化學成分分析,關注其中的鈣、硅等元素含量,評估其規(guī)格及標號是否滿足設計要求??蓱镁S卡儀,測定水泥漿的初凝和終凝時間。初凝時間一般應在規(guī)定范圍內,以確保施工的可操作性。先制作水泥標準試塊,在科學養(yǎng)護后再進行抗壓強度測試。通過比對其強度與設計強度要求,可評估水泥的整體性能。采用標準的水泥膨脹性試驗,檢測水泥膨脹性指標,確保水泥在水化的過程中,不會產生混凝土開裂的問題。
3.3.2 砂石檢測
砂石是組成混凝土的重要材料,其質量對混凝土強度、耐久性及工作特性有著直接的影響??蓱褂煤Y分法測定砂石的粒徑分布,確保其符合規(guī)范的要求,并明確砂石中粉粒含量,控制其在規(guī)定范圍內。使用烘干法時,借助于天平測定烘干前后的質量差,確定砂石含水率,以便于在配置混凝土時進行適當調整??墒褂蔑@色法或者酸堿法對砂石中的有機物含量進行測定,確保在規(guī)范要求的范圍內。測定砂石中的氯離子含量,避免其超標而在后期導致混凝土的腐蝕問題。其中對石料要進行劈裂試驗等,以評估其堅固性及抗磨損性,確保其適用于工程要求。
3.3.3 鋼筋檢測
鋼筋材料在公路橋工程中的應用極為普遍,對鋼筋材料進行試驗檢測是保證工程質量的關鍵所在。應重點對鋼筋力學性能展開測試,通過開展拉伸試驗,檢測鋼筋在拉拔過程中的應力變化曲線,獲取抗拉強度數(shù)值。在拉伸試驗中觀測鋼筋的屈服現(xiàn)象,讀取屈服點的應力值,了解鋼筋的屈服性能,確保其在設計荷載下的穩(wěn)定性。拉伸后,將原始長度與斷裂后的長度變化情況進行對比,由此計算延伸率,評估鋼筋延展性和韌性指標。
彎曲試驗是在規(guī)定荷載及角度下對鋼筋實施彎曲,了解鋼筋的抗彎矩能力。將檢測指標與設計指標進行對比,以判斷是否符合公路橋梁工程施工的要求。鋼筋檢測中,還需要對其表面及內部缺陷情況進行檢查,可利用目視檢查、磁粉探傷或超聲波探傷等無損檢測方法,明確鋼筋質量缺陷情況,避免存在缺陷的鋼筋被應用在施工過程中。
3.4混凝土強度現(xiàn)場檢測
混凝土強度不僅直接影響到公路橋梁承載能力,也關系到公路橋的使用壽命。針對混凝土強度的檢測,主要有回彈儀檢測、超聲波檢測、鉆芯取樣檢測等幾種辦法。其中回彈儀檢測利用回彈儀測量混凝土表面的回彈值,回彈值與混凝土強度成正比關系,通過對回彈數(shù)據(jù)的分析,即可獲取混凝土強度數(shù)據(jù)。試驗檢測過程中,選擇混凝土表面平整的地方,將回彈儀垂直于混凝土表面放置,按下觸發(fā)按鈕,讀取回彈值,并根據(jù)標準表進行強度估算。
超聲波檢測主要利用了超聲波在混凝土中的傳播特點,通過對聲波反射、折射、散射及衰減情況的檢測,即可推斷出混凝土性能情況,進而評估混凝土的強度。其屬于極為重要的無損檢測辦法。超聲波檢測在應用中需要在混凝土表面設置超聲傳感器,通過發(fā)射聲波信號,測量聲波有關參數(shù),而后對混凝土強度進行計算。
鉆芯取樣檢測主要是從已經(jīng)澆筑完成的混凝土中鉆取樣芯,而后經(jīng)過實驗室手段來獲取強度數(shù)據(jù)。它具有準確性高的優(yōu)勢,但對公路橋梁混凝土結構一定的損傷。操作過程中,應選擇具備代表性的部位,使用鉆孔機進行鉆芯取樣,而后在實驗室對混凝土強度進行綜合測定。實際試驗檢測過程中,應注意多種辦法的綜合利用,盡量促使結果相互驗證,以提高混凝土強度數(shù)據(jù)的準確性和可靠性[5]。
3.5鋼筋保護層厚度檢測
鋼筋保護層厚度檢測是明確鋼筋保護層厚度具體數(shù)值,了解其是否符合標準要求的關鍵所在,直接關系到公路橋結構耐久性及后期的使用壽命。鋼筋保護層厚度檢測傳統(tǒng)檢測辦法主要是對混凝土構件進行局部的鑿除,待露出鋼筋外表層結構后,使用鋼尺對保護層的厚度進行直接測量。其優(yōu)勢在于其測量結果較為直觀且準確。但是會對混凝土構件造成一定的破壞,僅適用于小范圍或者特定部位的檢測。
鋼筋保護層厚度檢測還可利用超聲波檢測和電磁法檢測。其中超聲波檢測利用聲波在混凝土中的傳播特性實現(xiàn)測量目的,聲波遇到鋼筋時會發(fā)生反射,檢測設備可根據(jù)反射時間來計算保護層的厚度。電磁法檢測主要是基于電磁感應現(xiàn)象,在外部布置感應線圈,電磁波遇到鋼筋結構時便會產生電磁場。根據(jù)電磁場強度及空間梯度變化情況,即可推斷鋼筋位置,進而準確確定鋼筋保護層的厚度。超聲檢測和電磁法檢測均屬于重要的無損檢測技術,在實際的公路橋梁工程中,應結合多種檢測方法,以確保檢測結果的準確性和可靠性。
4結束語
公路橋梁工程中,試驗檢測技術的應用至關重要,其不僅為工程質量控制提供了可靠的依據(jù),還有助于保障公路橋梁結構的安全性和耐久性。通過對公路橋梁材料、結構、外觀等方面開展全面試驗檢測工作,可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題并采取相應的措施,降低工程質量安全隱患??萍嫉倪M步也為公路橋梁工程的試驗檢測提供了新的技術手段,超聲檢測、電磁檢測等檢測技術的應用,將在提高工程質量、延長公路橋梁使用壽命以及維護公眾安全方面發(fā)揮更大的作用。
參考文獻
[1]喻春.公路橋梁工程的試驗檢測技術及應用研究[J].運輸經(jīng)理世界,2023(12):108-110.
[2]常鐘.公路橋梁工程中的試驗檢測技術及應用實踐[J].運輸經(jīng)理世界,2022(32):83-85.
[3]尤志偉.公路橋梁工程中的試驗檢測技術及應用實踐[J].黑龍江交通科技,2022,45(8):100-102.
[4]田琳.試論材料試驗檢測技術在公路工程中的應用[J].四川水泥,2021(9):57-58.
[5]錢釗海.公路橋梁工程中試驗檢測技術的應用效果探討[]工程技術研究,2021,6(11):59-60.