淺談道路橋梁施工存在的問題和檢測技術(shù)

吳佩將

(廣東交大檢測有限公司，廣東 廣州 510850)

0 引 言

近些年來，隨著交通運(yùn)輸行業(yè)的蓬勃發(fā)展，在道路橋梁建設(shè)方面也取得了很好的成績，不僅僅促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在方便居民出行上也有很重要的功效。而道路橋梁在施工中一旦存在問題，就會對其質(zhì)量產(chǎn)生影響，不僅僅在使用中過程中會導(dǎo)致質(zhì)量問題頻發(fā)，嚴(yán)重時會使道路橋梁的使用壽命大打折扣，是道路橋梁建設(shè)中一個不容忽視的問題。作為一種有效的質(zhì)量控制手段，檢測技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)存在的施工質(zhì)量問題，在施工過程中對質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。

1 道路橋梁施工問題分析

1.1 道路橋梁施工管理現(xiàn)狀研究

自上世紀(jì)90年代開始，在道路橋梁建筑領(lǐng)域開始實(shí)行施工管理，經(jīng)過20多年時間取得了一定程度的發(fā)展，但是存在的一些問題仍然沒有得到有效的解決。當(dāng)存在嚴(yán)重問題時就有可能會導(dǎo)致質(zhì)量事故的發(fā)生，不僅僅會造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失，還有可能會引起非常惡劣的社會影響。道路橋梁的施工管理有其特殊性：首先，鑒于橋梁的種類繁多，因此施工管理工作內(nèi)容復(fù)雜多樣；其次，由于施工的流動性大，導(dǎo)致了施工管理的難度大；最后，由于建設(shè)周期比較長，導(dǎo)致確保施工管理工作質(zhì)量的難度大。

1.2 道路橋梁施工問題分析

(1)裂縫問題

作為道路橋梁施工中常見的一種問題，裂縫會對結(jié)構(gòu)的安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。產(chǎn)生裂縫的原因具有多樣性。道路橋梁結(jié)構(gòu)中的裂縫一旦產(chǎn)生，就會對工程質(zhì)量直接產(chǎn)生影響，埋下安全隱患。當(dāng)出現(xiàn)裂縫之后，首先會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的外形發(fā)生破壞，降低結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及剛度，導(dǎo)致工程質(zhì)量大打折扣，形成安全隱患。對橋梁結(jié)構(gòu)而言，裂縫產(chǎn)生的原因與材料有著很大的關(guān)系，如使用的混凝土原材料不合格。同時，施工過程是否規(guī)范也是一個重要的因素，振搗不充分，養(yǎng)護(hù)工作不到位都會導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

(2)銹蝕問題

由于道路橋梁的施工現(xiàn)場通常地處環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)，施工周期長，會導(dǎo)致所使用的一些材料由于受到自然環(huán)境的影響而產(chǎn)生銹蝕。如在道路橋梁施工中采用的鋼筋，長期暴露在自然環(huán)境中久而久之就會發(fā)生銹蝕。當(dāng)鋼筋出現(xiàn)銹蝕之后，其物理力學(xué)性能會打折扣，導(dǎo)致道路橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度下降，同時鋼筋發(fā)生銹蝕之后還會對其周邊的結(jié)構(gòu)材料帶來不良影響，進(jìn)一步加劇了道路橋梁存在質(zhì)量安全隱患。

(3)路面鋪裝問題

路面鋪裝問題主要是鋪裝層的松散現(xiàn)象，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要來自兩方面，即施工方面與材料方面。施工方面的原因主要是鋪裝層的壓實(shí)不到位導(dǎo)致壓實(shí)度偏低，以及鋪裝層的平整度差或者是鋪裝層與橋梁結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)強(qiáng)度不夠。材料方面的原因是鋪裝層所采用的混合粒料存在質(zhì)量問題，性能不穩(wěn)定。

(4)路橋銜接問題

路橋之間的銜接問題是道路橋梁施工中的一個難點(diǎn)工作，由于路基與橋臺強(qiáng)度之間的差異，導(dǎo)致兩者在路橋銜接處會出現(xiàn)明顯的不均勻沉降以及差異變形，如圖1所示，車輛在經(jīng)過該處時會出現(xiàn)“跳車”現(xiàn)象。“跳車”現(xiàn)象不僅會對行車的舒適性產(chǎn)生嚴(yán)重影響，還導(dǎo)致行車存在安全隱患，尤其是對一些重型車輛更是如此。出現(xiàn)這種問題的原因一方面時由于橋梁是剛性結(jié)構(gòu)，與路基存在差異，另一方面是在施工中對橋頭路基的壓實(shí)度控制不嚴(yán)格，導(dǎo)致其發(fā)生較大的豎向變形，尤其是通車時間越長，這種現(xiàn)象越明顯。

圖1 路橋銜接處差異變形

2 道路橋梁檢測技術(shù)

2.1 道路橋梁試驗(yàn)檢測的意義及重要性

在道路橋梁建設(shè)中，工程材料的缺陷、設(shè)計(jì)以及施工問題導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷很難完全避免，如何對道路橋梁的工程質(zhì)量進(jìn)行評價是一個重要的問題。檢測技術(shù)是通過對工程質(zhì)量進(jìn)行數(shù)據(jù)化的鑒定，能夠及時的對質(zhì)量問題進(jìn)行發(fā)現(xiàn)。其主要有以下幾方面的重要作用：(1)通過對原材料進(jìn)行檢測，判斷其是否合格，以便于因地制宜的選擇工程材料；(2)通過檢測技術(shù)對新技術(shù)、新材料以及新工藝的可靠性以及適用性進(jìn)行鑒別，為其在工程實(shí)踐中的推廣應(yīng)用提供幫助；(3)試驗(yàn)檢測的結(jié)果都是建立在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上的，能夠?qū)こ藤|(zhì)量進(jìn)行客觀評價，對整個工程的質(zhì)量進(jìn)行全過程鑒定。

2.2 常用的試驗(yàn)檢測技術(shù)

(1)壓實(shí)度檢測技術(shù)

壓實(shí)度作為一項(xiàng)重要的指標(biāo)，是道路橋梁工程中的主測項(xiàng)目。常用的壓實(shí)度檢測方法有灌砂法、環(huán)刀法以及核子密度儀法。其中灌砂法是最常見的一種檢測方法，其原理是通過標(biāo)準(zhǔn)砂來對試洞中的集料進(jìn)行替換。灌砂法可廣泛應(yīng)用于土層以及路面結(jié)構(gòu)層，但是在檢測過程中需要攜帶大量的砂，并且需要反復(fù)稱重，工作強(qiáng)度比較大，由于儲砂筒為密閉狀態(tài)，檢測結(jié)果受到外界因素的影響較小，但是檢測結(jié)果的精度容易受到來自檢測人員的影響。環(huán)刀法檢測的檢測結(jié)果1只能代表取樣區(qū)域的平均密度，并非整個檢測區(qū)域的平均密度，由于環(huán)刀法需要采用環(huán)刀進(jìn)行現(xiàn)場取樣，因此主要應(yīng)用于對土層進(jìn)行檢測。核子密度儀法是利用放射性元素來對路面材料進(jìn)行檢測，如圖2所示，檢測速度很快，且不需要太多的工作人員進(jìn)行操作，而且這種檢測方法是一種非破壞性檢測方法，在同一個位置處可多次進(jìn)行檢測，能夠?qū)崟r的監(jiān)測壓實(shí)度的變化情況，在合理選擇壓實(shí)機(jī)具組合及壓實(shí)參數(shù)方面具有指導(dǎo)意義，對工程質(zhì)量的控制提供參考依據(jù)。

圖2 核子密度儀法

(2)回彈彎沉檢測技術(shù)

彎沉檢測的方法主要有貝克曼梁法、落錘式彎沉儀法以及自動彎沉儀法，常用的方法為前兩種。作為一種靜態(tài)彎沉測量方法，貝克曼梁法以其簡單便捷以及易于掌握的優(yōu)點(diǎn)在實(shí)際工作中應(yīng)用更為廣泛，但是貝克曼梁法在接地面積以及輪胎壓力控制方面的能力較小，因此不能對路面各結(jié)構(gòu)層的承重強(qiáng)度進(jìn)行全面的反應(yīng)。采用落錘式彎沉儀法進(jìn)行檢測時，由于落錘會對地面造成一定的沖擊，因此需要對路面的彎沉進(jìn)行全方位的檢測，這種方法在道路上有車輛行駛時也可進(jìn)行檢測。大量的實(shí)踐證明落錘式彎沉儀法相比于貝克曼梁法準(zhǔn)確性及效率都有大幅度的提升，但是成本偏高阻礙了其推廣使用。

(3)無損檢測技術(shù)

與傳統(tǒng)檢測技術(shù)相比，無損檢測技術(shù)在確保檢測精度以及效率的基礎(chǔ)上，不會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，常用的有地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)與超聲法。地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)即探測雷達(dá)技術(shù)，具有精度高、直觀等優(yōu)點(diǎn)，是一種無損檢測技術(shù)，其工作原理是通過發(fā)射高頻電磁波，通過雷達(dá)接收到的反射波來對道路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的情況進(jìn)行檢測。超聲波法使用的主要儀器有超聲波檢測儀與聲波換能器，以接收到的超聲脈沖的波速、頻率等參數(shù)為基礎(chǔ)，對道路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的情況進(jìn)行檢測，操作簡單快捷、安全性好。但是超聲波法有一個缺點(diǎn)，即它是建立在聲波可以穿透結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上的，當(dāng)聲波不能穿過結(jié)構(gòu)，那么就無法得到檢測結(jié)果，因此其直觀性相對而言較差。在實(shí)際操作中通常要設(shè)置多個測點(diǎn)來進(jìn)行檢測，利用概率統(tǒng)計(jì)的原理對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對檢測結(jié)果進(jìn)行評估。

3 結(jié) 語

由于道路橋梁工程的施工容易受到外界環(huán)境因素的影響，加之其建設(shè)周期普遍較長，因此在施工過程中不可避免的會存在的一些問題，這些問題會導(dǎo)致道路橋梁存在安全隱患，使其使用壽命大打折扣。本文就其中的幾個問題進(jìn)行了研究，分析其產(chǎn)生的原因。同時，本文對幾種常用的道路橋梁檢測技術(shù)的原理以及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行探討。檢測技術(shù)作為一種控制道路橋梁施工質(zhì)量的有效手段，不論在施工過程中還是竣工后都可以及時的發(fā)現(xiàn)存在的質(zhì)量問題。