淺析工程材料試驗檢測技術(shù)的管理

尹興勇

摘要：試驗檢測是公路工程技術(shù)管理中的一個重要組成部分，又是公路工程施工質(zhì)量控制和竣工驗收評定中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)， 同時還是迅速推廣應(yīng)用新材料、 新技術(shù)和新工藝的一個有效手段。 本文結(jié)合某工程案例概括了幾種較為普遍的公路工程試驗檢測技術(shù)，并以某路段橋基樁完整性檢測為例做了詳細(xì)分析，就此如何改進(jìn)創(chuàng)新當(dāng)前的公路工程試驗檢測技術(shù)提出幾點建議。

關(guān)鍵詞：公路工程；基樁完整性；材料試驗；檢測技術(shù)

1 常見的公路工程試驗檢測技術(shù)

1.1 土的擊實試驗檢測技術(shù)

擊實試驗的首要目的是確保在公路工程的施工過程中所使用的土質(zhì)有良好的壓縮性。使用性質(zhì)良好的土質(zhì)能有助于提高填土的密度，使土層的孔隙度減小，從而弱化公路區(qū)域的透水性，確保公路工程質(zhì)量。

1.2雷達(dá)試驗檢測技術(shù)

雷達(dá)試驗檢測技術(shù)可以分析公路路面以下的地下土層或巖層的基本情況，本質(zhì)上是一種高頻電磁波發(fā)射與接收技術(shù)。雷達(dá)主要是發(fā)出高頻電磁波直達(dá)路面路基，接收波的反射后，能取得路基的采樣信號，再通過儀器處理便可得知地層的特征信息。

1.3光纖傳感實驗檢測技術(shù)

光纖傳感實驗主要是應(yīng)用于橋梁施工過程中的，主要是利用將一些具有特殊物理性質(zhì)的物體轉(zhuǎn)化為能夠被檢測出的光信號，進(jìn)而分析橋梁工程的質(zhì)量。光纖傳感實驗檢測技術(shù)是對橋梁工程施工質(zhì)量的有效監(jiān)控，做到盡早發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

1.4超聲波試驗檢測技術(shù)

在公路工程建設(shè)中，超聲波檢測主要應(yīng)用于檢測混凝土強(qiáng)度。在混凝土樁基施工前放置聲測管，通過超聲波與測試對象相互作用，對反射、透射和散射的波段進(jìn)行研究，通過參數(shù)的變化進(jìn)行樁基質(zhì)量的分析。下面案例中詳細(xì)介紹。

2結(jié)合案例分析，某路段橋基樁完整性檢測

2.1工程概況

此工程為108國道以及公路改造工程，該施工段為某路段一座中橋，橋梁中心K1350+161.30，橋梁起點樁號K1350+142.78，終點樁號K1350+179.82，橋長37.04m，最大橋高6m，橋梁上部構(gòu)造為2-16m，裝配式先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，墩定采用橋面連續(xù)，在0號、2號臺頂處橋面各設(shè)有1道RG-H40型伸縮縫。

2.2檢測目的

通過超聲波法來檢洲樁身的完整性，判定樁身缺陷位置及影響程度。

2.3檢測內(nèi)容

采用超聲波法進(jìn)行檢測灌注樁中聲測管之間混凝土的缺陷位置及影響程度，判定樁身完整性類別。

2.4檢測原理

在樁身預(yù)埋一定數(shù)量的聲測笤，通過水的耦合，超聲波從一根聲測管中發(fā)射， 在另一根聲測管中接收，或單孔中發(fā)射并接收，可以檢測出被混凝土介質(zhì)的聲學(xué)參數(shù)。由于超聲波在混凝土中遇到缺陷時會產(chǎn)生繞射、反射、折射，因而到達(dá)接收換能器的聲時、波幅及主頻發(fā)生改變。

2.4.1聲時值

由于鉆孔樁的混凝土缺陷主要是由于灌注時混入泥漿和混入自孔壁塌落的泥沙所造成的，缺陷區(qū)的夾雜物聲速較低，或聲阻抗明顯低于混凝土的聲阻抗。

2.4.2波幅

當(dāng)波束穿過缺陷區(qū)時，部分聲能被缺陷內(nèi)含物所吸收，部分聲能被缺陷的不規(guī)則表面反射和散射，到達(dá)接受探頭的聲能明顯減少，反映為波幅降低。

2.4.3接收信號的頻率變化

當(dāng)超聲脈沖穿過缺陷區(qū)時，超聲脈沖中的高頻部分首先被衰減，導(dǎo)致接收信號主頻下降，即所謂頻漂，其下降百分率與缺陷的嚴(yán)重程度有關(guān)。

2.4.4接收波形的畸變

接收波形的畸變的原因較復(fù)雜，一般認(rèn)為是由于缺陷區(qū)的干擾，部分超聲脈沖被多次反射后造成接收波形的崎變。

2.5檢測步驟

（1）采用標(biāo)定法確記儀器系統(tǒng)延遲時間；（2）計算聲測管及耦合水層省時修訂值；（3）在樁頂測量相應(yīng)聲測管外壁間凈距離； （4）在各聲測管內(nèi)注滿清水，檢查聲測管暢通情況；（5） 將發(fā)射和接收聲波換能器通過深度標(biāo)志分別置于兩根聲測管的測點處； （6）發(fā)射與接收換能器應(yīng)以相同標(biāo)高同步升降，測點間距為250mm；（7）實時顯示和記錄接收信號的時程曲線，讀取聲時、首波峰值和周期值，同時顯示頻譜曲線及主頻位。（8）將三根聲測管以兩根為一個檢測剖面進(jìn)行全組合，分別對所有檢測剖面完成檢測。（9）在樁身質(zhì)量可疑的測點周圍，加密測點并同時斜測，進(jìn)一步確定樁身缺陷位置和范圍。

2.6評定原則

通過對聲時值、波幅、接受信號的頻率變化及接受波形畸變的綜合分析。判斷樁身缺陷位置及影響程度。樁身完整性及質(zhì)量的判定原則為：

（1）I 類樁：各聲測剖面每個測點的聲速、波幅均大于臨界值，波形正常；（2）II類樁：某一聲測剖面?zhèn)€別測點的聲速、波幅略小于臨界值，但波形基本正常；（3）III類樁：某一剖面連續(xù)多個測點成某一深度樁截面處的聲速、波幅值小于臨界值，PSD值變大，波形畸變；（4）IV類樁：某一剖面連續(xù)多個測點或某一深度樁截面處的聲速、波幅值明顯小于臨界值，PSD值突變，波形嚴(yán)重畸變；

2.7檢測結(jié)果

本次共檢測了18根樁基，通過檢測數(shù)據(jù)的檢測處理、分析、和推斷18根樁基全部為合格樁基，且全部為I 類樁。

3公路工程試驗檢測技術(shù)要點

3.1重要參數(shù)的控制

公路工程試驗檢測結(jié)果是否準(zhǔn)確，是基于參數(shù)的精準(zhǔn)可靠基礎(chǔ)之上。檢測中獲得的參數(shù)對于公路工程施工有著引導(dǎo)和督查的作用，對整個公路工程的施工質(zhì)量有著巨大的影響， 因此對公路工程中的相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)給予嚴(yán)格的規(guī)定。

3.2提高公路工程試驗檢測隊素質(zhì)，并給予合理的硬件措施

科學(xué)的硬件配置是公路試驗檢測的重要基礎(chǔ)。一是依據(jù)公路工程項目的規(guī)模、流程等特征給予合理科學(xué)的試驗檢測所需的儀器，不同的施工時段對設(shè)備的需求也是不同的。配備的設(shè)備應(yīng)是正規(guī)廠家生產(chǎn)、專業(yè)機(jī)構(gòu)檢測的，以此來保障數(shù)據(jù)的真實性、合理性、科學(xué)性。二是全面提高公路工程試驗檢測隊全體人員的素質(zhì)，進(jìn)行全方位的專業(yè)培訓(xùn)，及時吸收學(xué)習(xí)新興的試驗檢測技術(shù)。

4結(jié)語

總之，公路工程試驗檢測工作將關(guān)系到公路工程建設(shè)質(zhì)量，是影響著人民生命財產(chǎn)安全的主要大事。

參考文獻(xiàn)：

[1]張銘.公路工程試驗檢測技術(shù)及其應(yīng)用[J].工程技術(shù)與應(yīng)用 ，2017，2 ：43-45.

[2]張燕菊.淺析公路工程試驗檢測技術(shù)及其應(yīng)用[J].工程技術(shù)， 2016，6 ：158-158.

（作者單位：中鐵十八局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計院）