對公路橋梁試驗檢測技術的分析

■龔 英 ■海門市海晉交通工程試驗檢測有限責任公司，江蘇 海門 226100

橋梁工程在人類物質文明發展的過程中占據首要的位置。截止2013年底，我國各省市范圍內已建成大結構橋梁達89.31萬座，總長度約為4509.41萬米。該統計數據比上年末增加5.13萬座，432.25萬米，比“十五”末增加43.24萬座，1783.89萬米。其中，特大橋梁3153座，5.38萬米，大橋49489座，2167.34萬米。橋梁建設投資比例整體呈現上漲趨勢，直至“十一五”規劃實施后，累計完成全部投資51863.7億元，年均增長率達到17.1%。隨著我國橋梁工程行業的更進一步發展，大跨度混凝土連續剛構橋梁憑借其預應力強度高，跨越能力強，整體穩定性強以及車輛行駛的視野寬度等優勢，目前在橋梁工程建設中得到了業內工程界的廣泛認可，并帶來了快速運用，實現了其蓬勃發展的趨勢［1］。

1 公路橋梁工程試驗檢測技術分析

1．1 壓實度檢測技術

目前關于公路橋梁工程表面壓實度的試驗檢測方法主要是靜態抽樣測方法，想要獲得一個準確地檢測結果是比較困難的，而現場壓實度試驗檢測方法有核子密度濕度儀法、灌砂法、環刀法。灌砂法是目前最常用的方法之一，很多公路橋梁工程都把它列為最佳的檢測方法，在測試公路橋梁所用的材料時，其檢測的優點是在測試時不受外界環境例如風等因素的影響，測試的精確度比較高，但是此種方法攜帶砂較多，因此檢測測試的量小，而且速度較慢［2］。

1．2 公路橋梁面回彈彎沉檢測技術

路橋面回彈彎沉檢測技術是指利用重錘進行自由落體運動從而公路橋梁對表面進行一定的撞擊，在對公路橋梁撞擊的過程中，是一種對公路橋梁表面的彎沉進行檢測的非靜態的檢測方法，在檢測時的時候，我們可以用車輛行駛在公路橋梁表面上進行模擬，從而進行檢測。

1．3 無損壞檢測技術

無損檢測技術是指對工程結構單獨檢測的檢測技術，這種檢測技術安全且直觀。但是這種被測橋梁表面有一對相互平行的測試面體，但是通常公路橋梁表面幾乎都是彎曲，所以這種方法具有一定的局限性。

目前最常見的無破損檢測技術主要有超聲波檢測、超聲回彈綜合檢測法、超聲脈沖法檢測技術，這些新型的技術為以上技術提供了輔證，并和常規的方法綜合起來，使得對公路橋梁檢測技術越來越獲得更準確的結果。

2 公路橋梁壓實度檢測技術實例分析

2．1 工程簡介

本工程為杭甬高速公路至寧波沿海北線余姚連接線工程，項目起點樁號K3+39.661，往北從小王家東側、張巷和余巷中間、馬杰弄和王府中間、穿過后跨越梁渚中河，路線繼續往北，從山前胡家西側、大成房東側穿過，終點樁號K6+41.731，路線全長3000米，主要施工內容為橋梁、路面、安全設施、綠化等工程。橋梁工程為本工程的重點與難點，橋梁全長3060.07米，高架橋上部結構除跨余夫公路采用40M簡支T梁外，其余采用小箱梁結構，下部方形墩柱，基礎形式為群樁接承臺，其余橋墩采用雙柱式形式，大橋主墩梁板混凝土的施工特點是一次性澆筑的混凝土方量大，混凝土抗氯離子滲透性指標必須達到要求。

2．2 檢測試驗模型設計

以杭甬高速公路橋梁試驗段為模型，依據相關設計，從理論設計填筑土石混填路基在室內試驗檢測模型。相似設計需從材料相似及能量相似等方面考慮：

2．3 檢測試驗裝置設計

制作檢測試驗裝置模型，如圖1

圖1 模擬設計裝置

2．4 檢測試驗操作過程

(1) 準備土石混填料

路基模型所用土石混填料為級配碎石材料和粘土的混合料。

(2) 模型路基填筑

模型路基采用整層填筑，利用千斤頂，對試驗路基進行重壓，用力傳感器及位移計準確測量路基下層距離，并反饋給電腦進行計算，電腦通過計算給動態應變儀傳遞信號，進入力傳感器，并控制油泵機提供的動力［3］。

(3) 進行靜力貫入試驗

選用平底圓形探頭在劃分好的區域內進行靜力貫入試驗。

(4) 現場土石混填路基灌砂法檢測壓實度

選擇具有代表性的位置，進行灌砂法試驗。按灌砂法試驗中挖坑的步驟依據尺寸挖好試坑，填滿后用模擬設計裝置對試坑及路基進行重壓，然后繼續用灌砂法試驗中挖坑的步驟依據尺寸挖好試坑用模擬設計裝置對試坑及路基進行重壓，循環多次，記錄多次循環的數據，并通過電腦orgin8.0軟件得出圖片及理論數據。

2．5 檢測試驗數據整理及分析

2．5.1 檢測試驗數據整理

對不同檢測試驗區域的試驗結果，得到了不同的模型路基表面的荷載-位移曲線，如圖2。

圖2 不同大小平頭的靜力貫入試驗結果

2．5.2 灌砂試驗曲線分析

本次采用2種規格的平頭，分別為直徑為50mm、70.7mm，分別對他們施加0-25P/KN的荷載，他們的位移為0-3cm。

從圖2中可以分析看出：

(1)從檢測試驗的曲線圖片來看，其中平頭a和平頭b所有的曲線都曲線上升，且K為正數，可以很直觀的描述路基檢測試驗中，荷載的增加對土石混填體位移及土石填料的變形情況。

(2)從所需要的荷載大小看，隨著探頭直徑的變大，所需荷載逐漸增大。

(3)從平頭b紅色曲線可以看出，當荷載大到一定程度時，其土石形變程度可以超過黑色曲線，是由于荷載達到一定程度時，破壞了土石的內部最大所受應力的程度，形變量增大［4］。

3 結語

從當前橋梁工程建設的整體施工及檢測水平上來看，我國在公路橋梁工程建設領域的檢測管理的敏感性較為滯后，同時在檢測管控的技術水平上也相對薄弱，而目前關于公路橋梁工程表面壓實度的檢測試驗檢測方法主要是靜態抽樣測方法，想要獲得一個準確地檢測結果是比較困難的，本文結合某高速公路橋梁施工過程實際為例，并且通過模擬施工過程中的試驗，得出了壓實度檢測方法對保證土石混填路基提高施工效率、節約工程造價、提高施工質量等方面具有突出的意義。該研究為延長高速公路橋梁疲勞損傷壽命，降低能源消耗，促進交通運輸行業的可持續性發展提供了可借鑒思路

［1］王斌.混凝土路面施工應注意的環節［J］.青海交通科技.2012(6)：12-14.

［2］韓素芳，王安嶺.混凝土質量控制手冊［M］.北京：化學工業出版社，2012.

［3］智勝英.直達波法檢測路基壓實度：［河北工業大學碩士學位論文］.天津：河北工業大學，2005，10-27.

［4］趙明階，黃衛東，韋剛.公路土石混填路基壓實度波動檢測技術及應用.北京：人民交通出版社，2006.