公路橋梁隧道的試驗檢測研究

沈 亮 方 菲

（1.浙江交科工程檢測有限公司，浙江 杭州 311200；2.浙江省交通運輸科學研究院，浙江 杭州 311300）

1 引言

減少公路橋梁隧道工程建設和使用過程中出現的質量問題，杜絕公路橋梁隧道工程質量安全事故，既能提高工程的使用效果，保證工程的使用壽命，又能保證車輛和行人的安全，因此，對工程施工質量進行合理控制是十分必要的。下面，筆者結合自身工作經驗，從試驗檢測的角度談一些有關技術與方法。

2 工程試驗檢測的主要作用

（1）通過工程試驗檢測，可以辨別工程材料是否符合工程要求。例如，施工用的砂石、填料等材料可以通過這種方法確定材料的級配、含泥量、抗壓強度和液塑限指標。如果檢測結果符合現階段的工程要求，則可在現場收集材料，大大縮短運送時間，并可有效降低建設費用。

（2）通過試驗檢測，確定新工藝、新技術、新材料是否能適應工程建設的需要，從而更好地應用新技術。通過試驗檢測，可以辨別出方案的可行性、創新性和實效性，進而為項目的具體實施累積更多的成功經驗，建立完整詳細的理論體系。而采用先進的施工技術，既可以保證工程質量，又能提高效益。

（3）根據施工過程中原材料、半成品和成品質量的合理有效的試驗檢測，可以更準確地辨別產品質量。采取科學有效的試驗檢測方法可以對各種材料進行性能測試，辨別是否符合設計要求，從而靈活運用各種先進技術和材料，為工程施工質量的提高提供重要依據。總之，合理運用試驗檢測方法，能保證施工質量、提高施工效率、降低成本，對促進我國交通工程建設具有積極意義。

3 公路橋梁隧道試驗檢測要點

一般而言，公路橋梁隧道試驗檢測的流程如圖1所示。

圖1 公路橋梁隧道試驗檢測流程

3.1 公路橋梁隧道試驗檢測內容

3.1.1 材料檢測

在整個公路橋梁隧道工程施工中，需要使用大量的材料。在保證質量的前提下，材料的檢測是非常重要的，需要擬定一整套標準規范的操作程序。一是從源頭入手，采購時要挑選有質量檢測報告的材料。二是材料運至施工現場后，相關人員要進一步檢測。確保施工安全，保證工程質量。

3.1.2 施工檢測

在公路橋梁隧道工程施工中，施工檢測應從工程施工質量和監控測量兩方面進行。施工過程中不能一味地追求項目進度和經濟效益而忽視質量，以免造成嚴重的、不可挽回的后果。

3.1.3 質量檢測

質量檢測既要重視工程質量，又要重視襯砌質量、支護質量檢測。在支護質量檢測中，相關人員應準確測量錨桿的間隔距離，確保其符合工程要求。在襯砌檢測時，應注意混凝土的狀態、密度和銜接狀況。有些檢測技術可能對工程本身產生不利影響，因此，在檢測時應盡可能采用無損方式。

3.2 公路橋梁隧道試驗檢測模式

3.2.1 周期性檢測

公路橋梁隧道周期性檢測一般用于施工完成后，是一種例行的維修和檢測方法。周期性檢測獲得的資料數據是保證公路橋梁隧道安全運行的重要依據。

3.2.2 問題性檢測

問題性檢測也是在公路橋梁隧道建設完成后進行的。但問題性檢測的對象和范圍比較窄，重點是施工路段、完工路段的質量檢測。為達到更好的檢測效果，需要具有較高技術水平的檢測人員支持，以及熟練使用先進的檢測儀器。

3.2.3 針對性檢測

針對性檢測的目標和范圍更有針對性，主要檢測目標是針對公路橋梁隧道在投入使用后出現的問題。

4 質量問題分析

4.1 材料質量檢測的問題

通過分析公路橋梁隧道的典型質量事故發現，材料采購是影響整個公路橋梁隧道質量的一個重要因素。由于公路橋梁隧道是一項復雜的工程，為了真正提高整個公路橋梁隧道的使用壽命，必須選用優質的材料。但是，一些施工企業在采購材料時往往選擇一些劣質的材料，這樣可以降低造價，提高經濟效益，但卻縮短了工程的使用壽命。

4.2 橋梁檢測常見質量問題

4.2.1 梁板裂縫

梁板裂縫是一種長期存在的質量問題，其成因與多種因素的相互作用有關。

①溫度變化產生的裂縫。當結構外部或內部溫度的變化時，混凝土會發生變形，假如變形得到約束，結構中就會產生應力，當應力大過混凝土的抗拉強度時，就會產生溫度裂縫。

②收縮產生的裂縫。在收縮類型中，混凝土的體積變形主要是由塑性收縮和縮水收縮（干縮）引起。

③地基基礎變形產生的裂縫。主要是由于基礎垂直方向不均勻沉降或水平方向位移而引起附加應力超過了混凝土的抗拉水平，從而產生結構裂縫。

4.2.2 保護層厚度不夠、鋼筋銹脹

由于混凝土質量差或保護層厚度不夠，鋼筋表面CO2腐蝕，導致混凝土堿度下降；或由于氧化物的作用，氯離子濃度較高，鋼筋表面的氧化膜被損壞，使鋼筋中鐵離子與滲入混凝土的氧氣、水發生反應，產生混凝土的膨脹應力，造成混凝土開裂、脫落、鋼筋腐蝕。銹蝕使鋼筋有效截面積減少，鋼筋對混凝土的握裹力變弱，從而引起其他類型的裂縫，加速鋼筋腐蝕，造成結構損壞。

4.2.3 鉸（勾）縫脫落

鉸（勾）縫的基本作用是通過橫向傳遞剪力，產生荷載的橫向分布，降低單片梁板的受力，使多片梁板成為一個整體。考慮到鉸（勾）縫脫落造成上部結構單板的受力，使單片梁板承受的荷載明顯增大，造成上部結構梁板損壞，縮短橋梁的使用期限，并發生安全事故。造成這種病害的原因有：空心板采用淺鉸縫，新舊混凝土連接不牢固，鉸口底模不嚴實、漏漿，混凝土澆筑壓實度欠缺等。

4.3 隧道檢測常見的質量問題

4.3.1 滲漏

地下水滲漏是影響公路橋梁隧道施工質量的重要因素。因為地下土層蘊含大量的地下水資源，所以，雨季的時候，土層里面的水分會上升，水壓也會隨之升高。如果施工過程中的細節處理不到位，承受不住大量的水壓，就會順著裂縫滲入隧道，造成路面濕滑，損壞公路橋梁隧道的瀝青路面。而地下水滲漏往往會降低公路橋梁隧道的穩定性。而且隨著時間的推移，若不能及時修補裂縫，裂縫會越來越大，最終導致坍塌。

4.3.2 襯砌脫空

造成襯砌脫空的原因有：

①早期支護光面爆破的效果不佳，開挖面不平整，超挖現象較為嚴重。噴漿時未噴滿，與早期支護性能連接不密切，后期澆筑由于防水板應力分布不勻，造成二次襯砌與初支之間出現脫空現象。

②在二次襯砌中，因拱部未填滿而未按規定補漿，造成與早期支護間脫空。沒有連續澆筑拱頂，造成出料口被混凝土堵塞。

5 公路橋梁隧道試驗檢測的策略

5.1 編制試驗檢測方案

在公路橋梁隧道工程試驗檢測中，應編制符合質量管理制度的現場施工質量試驗檢測方案，并根據設計文件、技術規程等制訂相應的送檢制度。建立健全試驗臺賬，準確記錄送檢的檢測項目和檢測結果。施工材料和實體質量的檢測應嚴格按照標準、方法和頻率進行，以確保檢測的精確性和可信性。按種類和規格型號將施工現場的施工材料進行歸類堆置，并對每類材料做好歸類標注。公路橋梁隧道工程施工必須嚴格按照技術規程，向項目部提交施工材料的試驗檢測報告，經監理工程師核查通過后，方可投入使用。

5.2 維護和更新試驗檢測設備

在試驗檢測工作中，儀器設備的使用也是關系到試驗檢測質量的重要因素。在實際工作中，僅靠檢測人員難以滿足工作要求，應結合專業的儀器設備來提高檢測的準確率。但如果檢測設備出現故障，則會導致檢測結果產生偏差，從而影響公路橋梁隧道工程的建設。因此，試驗檢測設備的質量是保證工程施工質量的重要前提。在使用過程中應對試驗檢測設備進行定期維護和保養，一旦發現故障，應立即檢修或更換設備。同時，必須及時更新現有設備，確保試驗檢測設備的性能符合當前工程質量要求。另外，要讓檢測人員了解新設備的使用方法，避免出現操作失誤，影響檢測工作的質量和效果。

5.3 商品混凝土質量檢測

在生產商品混凝土前，項目部的檢測人員和工程監理人員必須前往現場對原材料的質量、計量設備等進行試驗檢測，確認無誤后方可投入生產。每工作班商品混凝土供應超過100m3的工程應派質量檢查員駐場。混凝土攪拌車出站前，每輛車都必須經質量檢查員檢查，和易性合格才能簽證放行。坍落度抽檢每車1次.混凝土整車容重檢查每一配合比每天不少于1次。現場取樣時，應以攪拌車卸料1／4后至3／4前的混凝土為代表。混凝土取樣、試件制作、養護均應由供需雙方共同簽證認可。攪拌車卸料前不得出現離析和初凝現象。拌料后至卸料前時間間隔應小于2h，否則攪拌車內混凝土不能用于基礎和主體結構。

5.4 鋼筋力學與工藝性能試驗

在公路橋梁隧道工程中，還需要進行鋼筋的力學和工藝性能試驗，抽樣和檢測方法如下：

（1）同一牌號、同一爐罐號、相同尺寸的鋼筋可組成一個檢測批，每批的總重量不超過60t。超過60t時，應加設拉伸和彎曲試驗取樣。每批檢測樣品中至少有1組試樣，2根用于拉力試驗、2根用于冷彎試驗、1根用于化學成分分析。

（2）鋼筋試件首先檢測3個試樣的重量偏差，要求切口光滑，總長度超過50cm。

（3）鋼筋焊接試驗應根據焊接技術確定具體的試驗檢測項目。

6 結語

公路橋梁隧道工程運行后，經常出現沉降變形等質量問題，嚴重影響安全運行。為有效控制工程質量，避免各類安全隱患，需要有關部門運用多種試驗檢測技術，取得有關項目的各項檢測指標，對項目的安全和質量進行全面分析和評估。總之，試驗檢測工作可以為公路橋梁隧道的施工質量控制及后期維護提供可靠依據。