浅究我国公路桥梁工程的试验与检测技术

浅究我国公路桥梁工程的试验与检测技术摘要：随着公路建设事业的飞速发展，我国桥梁工程设计、施工的水平不断提高，目前已建设完成了大量各种类型的桥梁，还有大量的桥梁正在设计或施工过程中。为保证新建桥梁的工程质量，在桥梁设计、施工的过程中必须对桥梁工程所用原材料、桥梁结构构件进行严格的检测，必要时还要通过载荷试验对桥梁的整体承载能力进行验证。试验检测技术贯穿于桥梁工程设计、施工及使用阶段的各个环节，随着人们安全、质量意识的不断提高，试验检测技术也受到越来越多的重视。关键词：公路；桥涵；工程；试验；检测中图分类号：TU997献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）12-0020-021检测内容及方法1.1原材料的检测桥梁工程中的原材料主要包括：生产混凝土的各种原材料，如水泥、砂石料、水、外加剂等；普通钢筋混凝土结构用钢筋，各种预应力结构用预应力钢筋、钢丝、钢绞线，锚具、夹具、连接器以及各种型钢等；桥面铺装层用沥青混凝土、桥头搭板下的各种无机结合料垫层等所使用的各种原材料。1.2桥梁工程各部位结构尺寸及外观质量的检测在施工过程中应对桥梁各部位的放样位置、结构尺寸及外观质量进行检测评定，放样位置及结构尺寸的评定一般可采用全站仪、经纬仪、水准仪、钢尺等，所用测量仪器的性能及测试精度应满足相关规范的要求，对检测结果的评定应按照标准的规定执行。外观质量检测一般采用目测的方法，主要检测内容是混凝土表面的平整度、蜂窝、麻面的面积、深度等。1.3对桥梁结构构件混凝土强度等级、内部缺陷及承载能力的检测对结构构件混凝土内部缺陷的检测一般采用超声法，即利用超声脉冲通过缺陷部位时发生折射、散射、绕射等从而导致声速、波幅、主频发生变化的现象来判断缺陷的部位及大小。在检测桩身混凝土的缺陷时，除超声法外还有反射波法，反射波法是利用锤击应力波在桩身缺陷处的反射波特征来判断桩身缺陷的一种方法，这种方法操作简单、快捷，应用较为普遍。除要对混凝土结构构件的尺寸、外观质量进行检测外，有时还需要对结构构件的承载能力进行检测，如单桩的承载力、梁体的承载力等。单桩的承载力测定常用静载试验的方法，在经动、静对比试验的基础上也可采用高应变动测方法。梁体的载荷试验一般采用重物堆载的方式，利用应变计、挠度仪等测定各控制截面的应力、挠度等，所用仪器的精度要求应满足相关规程的要求。1.4桥梁载荷试验对一些采用新材料、新工艺、新型结构的大中型桥梁，为确保工程质量常常采用现场载荷试验的方法检测桥梁的整体承载能力；对于一些旧桥梁也常常采用现场载荷试验的方法对桥梁的承载能力重新进行评估；对一些特大型桥梁在竣工验收时也常常要求进行载荷试验。桥梁的现场载荷试验可分为静载试验、动载试验及桥梁的振动试验等。试验检测是保证桥梁工程质量的必要手段，桥梁工程检测项目繁多，新技术、新方法不断涌现，切实掌握各种检测技术的基本原理、基本操作方法及数据处理方法，是每一位试验检测人员所必需的。2试验检测的任务及需注意的事项2.1试验检测的任务2.1.1确定新建桥涵结构的承载能力和使用条件。对于重要的桥涵结构在建成竣工后，通过桥涵试验考察该桥涵的是施工质量与结构性能，判定桥梁结构的实际承载能力，为竣工验收、投入运营提供科学依据.对于新型或复杂的桥涵结构，通过系统的桥涵试验，可以掌握结构在荷载作用下的实际受力状态，探索结构受力行为的一般规律，为充实和发展桥梁结构的设计计算理论积累科学的资料。2.1.2评估既有桥梁的是使用性能与承载能力。对于既有桥涵结构在运营期间，因受水害、地震等自然灾害而损伤，或因设计施工不当而产生严重缺陷，或因使用荷载大幅度增长而严重超过设计荷载等级，通常通过桥涵试验来评估既有桥涵的使用性能与承载能力，为既有桥涵养护、加固、改建或限载对策提供科学的依据、这对于缺乏完整技术资料的既有桥涵更为必要。2.1.3研究结构（构件）的受力行为，总结结构受力行为的一般规律。随着桥梁工程的不断发展，新结构、新材料、新工艺的推广应用，原有的规范、规程往往不能适应工程实践的要求。为了修改、完善既有的规范、规程，指导设计和施工工作，就需要进行大量的研究性试验。2.2桥涵试验需注意的事项2.2.1对于新桥型结构、新材料、新工艺，必须通过试验检测鉴定其是否符合国家标准和设计文件的要求，同时为完善设计理论和施工工艺积累实践材料。2.2.2对于各类常规桥涵，施工前先要试验鉴定进场的原材料、成品和半成品构件是否符合国家质量标准和设计文件的要求，对其是否符合质量标准要求，经检验符合质量标准后方可进行下一工序施工，否则，就需要采取补救措施或返工。桥涵施工完成后需全面检测进行质量等级评定，必要时还需要进行荷载试验，以对结构整体受力性能是否达到设计文件和标准规范的要求作出评价。2.2.3对于在施工中的大跨径悬索桥、斜拉桥、拱桥和连续钢构桥，为使结构达到或接近设计的几何线形和受力状态，施工各阶段需对结构的几何位置和受力状态进行监测，根据测试值对下一阶段控制变量进行预测和制订调整方案，实现对结构施工控制，而试验检测是施工控制的重要手段。2.2.4试验检测又是评价桥涵工程质量缺陷和事故的手段，通过试验检测为质量缺陷或事故判定提供实测数据，以便准确判别质量缺陷和事故的性质、范围和程度，合理评价事故损失，明确事故责任，从中总结经验教训。3具体试验检测数据分析及相关经验论述3.1、某工程具体试验检测数据某工程依照建筑基桩检测技术规范进行检测，对混凝土灌注桩进行超声波检测。该检测对象为C25砼灌注桩，本次试验共检测24根工程桩，其中类桩24根，占所测桩数的约100%；类桩0根，占所测桩数约0%；类桩0根，占所测桩数的0%；类桩0根，占所测桩数的0%。均为合格桩。（标注：类桩：混凝土完整、均匀性优。合格；类桩：局部有轻微缺陷、均匀性良。合格；类桩：局部有较严重缺陷。不合格。经处理后可使用；类桩：混凝土有严重缺陷或断桩。不合格。报废或通过验证确定是否加固使用。）3.2路桥检测相关经验3.2.1要改进试验检测的技术设备。比如在我国无损检测技术方面，随着科学技术的进步和我国公路建设的迅速发展，一般的检测技术已不能满足大规模、无破损、精度高的公路质量检测需要，而传统的检测设备也有许多弊端。3.2.2一定要保证监理对抽取的样品监督严格。在现实中，存在不少监理对抽取的样品监督不严导致的检验的样品与实际施工中所使用的样品不一致，失去了对样品检验的作用。4结束语总之，经过了多年的基础建设，我国的公路桥梁网络已经趋于完善。但是，随着服务年限的增加，部分桥梁可能会出现混凝土开裂、钢筋锈蚀、梁体挠曲过大甚至局部沉陷等缺陷，对这些局部缺陷要利用各种必要的检测手段对缺陷的性质、位置及大小进行检验评定，并根据检验结果进行必要的修补加固。当桥梁破坏部位较多，对整体承载能力影响较大时，应通过载荷试验对桥梁的整体承载能力重新进行评估。参考文献：1郑