公路橋梁工程的試驗與檢測技術分析

周巖寧

（北京養護集團第四公路工程處，北京 101500）

一、路橋工程試驗件檢測的作用

公路橋梁工程在交通運輸中發揮著重要的作用。路橋工程由于外界原因會造成結構可靠性降低，使得橋梁承載力不足。為保證橋梁結構的安全性，需對工程進行科學檢測評估。隨著我國路橋工程建設技術等級的不斷提高，建成了不同結構形式的斜拉橋、連續剛構橋等。技術復雜的大型工程為我國橋梁建設積累了豐富的工程經驗，但仍需重視工程質量控制，路橋養護管理技術成為了當下國際橋梁工程界關注的熱點問題。

大部分橋梁在建成使用20年后耐久性會降低，控制橋梁結構安全性成為橋梁工程檢測加固的重要任務。隨著我國交通運輸業的發展，對橋梁結構安全檢測提出了更高的要求。我國在路橋工程檢測領域開展的大量科研工作，保證了工程的安全使用，為路橋結構養護管理技術提供了可靠理論指導。進入21世紀后，我國加大對路橋檢測技術的研究，有利于路橋工程養護管理體制的健全，對道路網絡暢通起到了重要作用。改革開放后，我國建造大量現代橋梁，不少橋梁的應用存在安全性問題，如拆除重建會消耗大量資金人力。橋梁檢測加固費用占新橋建設費用的1／10，考慮工程檢測經濟性，舊橋的加固維修非常重要。

試驗檢測是路橋工程建設中的重要工作，試驗檢測內容包括對工程裂縫檢測、表面破損檢測等，試驗檢測需要對每項指標參數做好控制，檢測人員要根據工程實際采用相應的檢測方法，保證試驗檢測的科學性。目前很多工程試驗檢測仍采用傳統的人工目測方式，檢測結果取決于檢測人員的專業技能水平，缺乏足夠的科學性，難以檢測工程內部質量。路橋工程多采用混凝土材料進行建設，若出現裂縫問題會影響工程整體質量。事實上，路橋工程建設中出現的質量問題大多由混凝土質量所引起。在試驗檢測中加強對裂縫檢測，采取科學合理的措施進行防控，能夠為路橋工程后期維護管理提供有效參考依據。

二、路橋工程試驗檢測技術研究

路橋工程是交通設施的關鍵節點。橋梁建筑行業的發展能緩解鋼鐵等傳統產業產能危機過剩，推動智能制造、信息技術等戰略性新興產業與第三產業發展，在拉動經濟增長等方面發揮了重要的作用。我國路橋工程總數現居世界第一，但由于橋梁老齡化問題也出現了橋梁病害問題，危橋總數占現有橋梁的1／9。因此，加強路橋工程質量檢測對工程的安全性具有重要意義。

隨著路橋工程建設的快速發展，橋梁試驗檢測技術也在不斷進步，混凝土無損檢測、水下樁基礎檢測、橋梁檢查車等系列檢測裝備陸續被研發成功，檢測精度得到了有效提高，評估方面提出了五類單項控制指標結合的技術評定方法、基于橋梁試驗檢測結果的承載力評定方法，以及基于可靠性的耐久性綜合評估方法。

目前，經濟較發達國家城市建設進入平緩期，多數橋梁使用性能進入中晚期，美國每年用于橋梁投資的9／10用于舊橋維修。而我國近年來出現的多次重大橋梁事故，造成了巨大的經濟損失。國內外諸多橋梁坍塌的案例說明，完善橋梁工程試驗檢測技術存在必要性。裝設檢測裝置可有效保證橋梁結構安全，加強工程質量試驗檢測是保證安全使用的重要途徑。

發達國家重視橋梁工程質量檢測，對工程結構檢測技術進行了深入研究。20世紀后期，美國在檢測橋梁方面安裝檢測儀器；日本等國家對橋梁結構的位移、應變等進行檢測，了解相關因素對橋梁結構的影響；我國加大對橋梁檢測技術的實驗研究，對武漢長江大橋等進行應力速度等方面的檢測，掌握橋梁結構的安全狀況，保障延長工程使用壽命，及時發現橋梁工程安全問題，提高橋梁綜合使用效益。

在工程實踐中，施工人員容易忽視對橋梁的檢測，而采取合理的措施檢測橋梁結構損傷可確保交通樞紐正常運行。我國舊橋加固改造技術研究始于20世紀中后期，改革開放后對公路舊橋檢測方法進行大量研究。隨著我國橋梁工程的建設發展，深入研究加強工程試驗檢測技術，對解決路橋工程出現的質量問題具有重要的現實意義。

三、路橋工程試驗檢測技術的應用

我國傳統橋梁檢測內容較多，包括混凝土強度檢測、外觀檢查等。對大中小型橋梁采取不同的檢測評價方法，橋梁檢測評估分為承載為主與狀態評價為主的方法。大型橋梁評估研究通常采用橋梁建立結構狀態監測系統，以監測數據為基礎，采用綜合測評方法對橋梁的安全性進行評價；由于中小型橋梁分布廣，通常采用不定期檢測手段對承載力進行評價。公路橋梁工程試驗檢測技術包括回彈彎沉檢測技術，地質雷達檢測技術等。

圖1 不同大小平頭靜力貫入試驗結果

某道路工程項目起點樁號為k1652+280，路線總長7.457km,工程施工重點是橋梁工程。柱梁板混凝土施工一次性澆筑，混凝土抗氯離子滲透性指標要達到相關規定要求。以XH路橋試驗段為模型，從理論設計填筑土石混凝土填路基在室內試驗檢測模型。試驗檢測首先在土石混合料路基模型采用黏土混合料，在模型路基填筑采用整層填筑，再對試驗路基重壓，通過電腦計算分析給出動態應變儀傳遞信號，控制油泵機體提供動力；現場土石混填路基灌砂法檢測壓實度選擇代表性位置，根據試驗中挖坑步驟試坑開挖，用灌砂法中的挖坑步驟重壓試坑，并如實記錄相應循環數據，通過軟件得出理論數據。

通過對不同檢測試驗區域的試驗分析，得到路基表面荷載位移曲線。選用不同規格平臺，平頭ab曲線呈現明顯上升趨勢。在路基檢測試驗中，可以看出土石混填位移與土石填料的相應情況，探頭直徑不斷增加，荷載不斷加大。

地質雷達檢測技術具有直觀快速等優點，通過向物體內部發射高頻電磁波，根據物體各種相應反射信息判斷物體內部情況。應用地質雷達檢測技術，首先需由檢測人員對控制單元發出指令信息，然后進行天線信息操作，再通過信息處理技術得出檢查物內部情況。

路橋回彈彎沉檢測技術通過重錘自由落體對表面產生沖擊力，測量路橋表面的彎沉并在車輛行駛中模擬，符合實際交通情況。使用回彈彎沉檢測技術可提高檢測速率，保證檢測結果精度。檢測方法為使用激光儀有效檢測沉降速度。

超聲波檢測技術是利用超聲波檢測儀的相關功能，對超聲脈沖表現出的參數進行測量，包括傳播速度、主頻率等。檢測人員可通過參數變化判斷橋梁缺陷。檢測技術可以穿透混凝土結構，具有安全性高、易于操作等優點。超聲波檢測技術常用檢測方法是穿透測試法，由于技術設備限制，檢測中需要用相對測試面，無法確定超聲波是否能捕捉路橋的缺陷信號。路橋工程試驗檢測中，通常采取多測點數據法，運用概率統計原理處理檢測數據，結合處理信息評估路橋質量。由于超聲波檢測技術直觀性較差，需采取多點檢測方法以提高準確度。