公路橋梁工程中試驗(yàn)檢測技術(shù)的應(yīng)用

中圖分類號：U415 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2096-6903(2025)03-0098-03

0 引言

公路橋梁作為現(xiàn)代化社會的重要基礎(chǔ)交通設(shè)施，承擔(dān)著人們的日常出行的需要，同時在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，也發(fā)揮著不可替代的重要作用，其質(zhì)量和安全直接關(guān)系到社會穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。公路橋梁病害類型繁多，裂縫、坑洼、鋼筋銹蝕等問題，不僅會影響公路橋梁的表面質(zhì)量，還會造成其承載能力及結(jié)構(gòu)安全性的下降，故而需要依賴于試驗(yàn)檢測技術(shù)來進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測和評估。通過試驗(yàn)檢測技術(shù)的應(yīng)用，可以更為客觀地獲取公路橋梁的有關(guān)數(shù)據(jù)，從而通過數(shù)據(jù)分析評估公路橋梁工程的質(zhì)量，以便于采取針對性的措施，保障公路橋梁的正常使用，并延長其使用壽命。

1公路橋梁工程中試驗(yàn)檢測技術(shù)及其作用

公路橋梁工程中試驗(yàn)檢測技術(shù)指的是在公路橋梁設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等階段，為確保公路橋梁安全性、耐久性等指標(biāo)，而采取的一系列系統(tǒng)化的檢測方法和技術(shù)手段。這些技術(shù)能夠在不同階段對公路橋梁結(jié)構(gòu)性能、材料特性、施工質(zhì)量等進(jìn)行檢測和評估，以便于及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，并采取措施進(jìn)行解決，確保橋梁的正常使用。

試驗(yàn)檢測技術(shù)的應(yīng)用涉及材料檢測（對材料進(jìn)行檢測，評估材料物理、化學(xué)性質(zhì)，確保其符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）、施工質(zhì)量控制（檢驗(yàn)施工質(zhì)量，確保實(shí)際質(zhì)量與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相一致)、安全性評估(通過試驗(yàn)和檢測，及時識別結(jié)構(gòu)的潛在缺陷和危險，了解結(jié)構(gòu)安全性)、性能檢測（評估橋梁在使用過程中的實(shí)際表現(xiàn)，包括變形、位移、應(yīng)力和振動等指標(biāo)，確保橋梁在實(shí)際工況下能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求）等方面。

公路橋梁工程中，試驗(yàn)檢測技術(shù)是保證工程結(jié)構(gòu)安全的重要手段。通過合理應(yīng)用試驗(yàn)檢測技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對公路橋梁結(jié)構(gòu)的全面檢測，從而了解其承載能力、抗震能力等核心的安全要素，以此來驗(yàn)證公路橋梁是否符合設(shè)計(jì)安全方面的要求。在試驗(yàn)檢測手段的加持下，可以獲取公路橋梁在應(yīng)力荷載等作用下所產(chǎn)生的變形、振動等參數(shù)，進(jìn)而評估結(jié)構(gòu)安全性和強(qiáng)度，為公路橋梁結(jié)構(gòu)安全提供保障。特別是針對一些質(zhì)量問題，可以通過試驗(yàn)檢測來及時進(jìn)行明確，從而采取措施實(shí)施糾正，保證工程的整體質(zhì)量[1]。

在公路橋梁后期的運(yùn)營過程中，通過試驗(yàn)檢測技術(shù)，可以持續(xù)對公路橋梁的使用狀態(tài)及損傷情況進(jìn)行評估，確保任何質(zhì)量缺陷都能夠被發(fā)現(xiàn)并修復(fù)，為公路橋梁的運(yùn)營管理提供可靠的數(shù)據(jù)支持作用。

2公路橋梁工程中試驗(yàn)檢測技術(shù)應(yīng)用所存在的局限性2.1技術(shù)限制

部分試驗(yàn)檢測技術(shù)的應(yīng)用需要依賴于高精度的儀器及操作辦法，部分工程設(shè)備由于水平及技術(shù)條件有限，造成其檢測精度也比較有限，可能無法準(zhǔn)確反映公路橋梁的真實(shí)狀態(tài)，導(dǎo)致誤判或者漏判的問題。而部分檢測技術(shù)只能適用于特定類型的材料或結(jié)構(gòu)，對于其他更為復(fù)雜或特殊結(jié)構(gòu)的檢測效果不夠理想。

2.2成本和時間限制

公路橋梁工程試驗(yàn)檢測工作受到成本和時間的限制，一些先進(jìn)的檢測技術(shù)設(shè)備比較昂貴，運(yùn)行和維護(hù)成本較高，在預(yù)算有限的情況下，很難進(jìn)行廣泛應(yīng)用，使

得試驗(yàn)檢測的范圍比較有限。而某些試驗(yàn)檢測過程需要較長的時間，可能會影響到公路橋梁工程的使用和通行，造成交通不便等方面的問題[2]。

2.3 環(huán)境因素

公路橋梁工程試驗(yàn)檢測工作受到環(huán)境因素的限制，氣候條件（如高溫、低溫、潮濕等）和環(huán)境條件（如振動、污染等）可能影響檢測設(shè)備的性能和檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致無法通過試驗(yàn)檢測手段的應(yīng)用，來全面評估公路橋梁的質(zhì)量情況。特別是一些試驗(yàn)檢測手段的應(yīng)用需要相對穩(wěn)定的環(huán)境，這很可能會造成試驗(yàn)檢測方面的誤差，給測試結(jié)果帶來負(fù)面的影響。

3公路橋梁工程中試驗(yàn)檢測技術(shù)分類及特點(diǎn)

3.1外觀檢測技術(shù)

外觀檢測是明確公路橋梁質(zhì)量的重要檢測內(nèi)容，同時也是評估公路橋梁結(jié)構(gòu)安全性的基礎(chǔ)步驟。外觀檢測主要通過直接觀察等辦法，發(fā)現(xiàn)可能存在的裂縫、麻面、蜂窩等異常情況。公路橋梁工程施工中，裂縫、麻面、蜂窩等屬于極為常見的病害，尤其是裂縫，在相關(guān)規(guī)范中對其有著極為嚴(yán)格的規(guī)定。通過外觀檢測，可以直接評估裂縫大小、走向等，判斷公路橋梁是否滿足結(jié)構(gòu)安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。

傳統(tǒng)的檢測手段下，主要是通過檢測人員近距離觀察結(jié)構(gòu)外部來發(fā)現(xiàn)相關(guān)病害，由于工程結(jié)構(gòu)龐大，使得外觀檢測工作量也比較大，并對檢測經(jīng)驗(yàn)提出了一定的要求[3]。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，圖像識別技術(shù)逐漸成熟，使得其可以應(yīng)用于外觀檢測，利用智能識圖工具，可以快速對公路橋梁表面病害進(jìn)行判斷，并對病害特征進(jìn)行標(biāo)識和分析，提高檢測的效率和質(zhì)量。

公路橋梁外觀檢測還涉及以下幾個方面：對橋梁跨度和撓度進(jìn)行檢測，明確其是否存在異常變形問題；對支座及伸縮縫情況進(jìn)行檢驗(yàn)，明確其是否產(chǎn)生不可控位移、變形等情況；對橋梁狀況進(jìn)行檢驗(yàn)，了解其是否存在坑槽、剝落等問題。檢測過程中適當(dāng)借助卷尺等工具，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，并拍照進(jìn)行記錄，以便于后續(xù)進(jìn)行分析和處理。

3.2荷載試驗(yàn)技術(shù)

3.2.1 靜載試驗(yàn)技術(shù)

靜載試驗(yàn)是在公路橋梁上施加靜態(tài)荷載，觀察公路橋梁的變形、應(yīng)力及裂縫等響應(yīng)情況，以此評估公路橋梁承載能力和變形特性。將其應(yīng)用于公路橋梁的設(shè)計(jì)驗(yàn)證及竣工驗(yàn)收階段，能夠提供全面的靜態(tài)特征數(shù)據(jù)，并發(fā)現(xiàn)可能存在的結(jié)構(gòu)損傷或缺陷。

靜載試驗(yàn)進(jìn)行過程中，應(yīng)將公路橋梁視為整體，根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)檢測工作的需要，準(zhǔn)備必要的儀器和設(shè)備。而后根據(jù)設(shè)計(jì)荷載和試驗(yàn)?zāi)康模贫ê侠淼暮奢d加載方案，明確加載點(diǎn)的位置，加載速度及方式等參數(shù)，確保按照要求進(jìn)行靜載試驗(yàn)。分別記錄荷載加載過程中及加載完成后，公路橋梁的結(jié)構(gòu)應(yīng)變及應(yīng)力變化等參數(shù)，將其與設(shè)計(jì)值進(jìn)行對比，根據(jù)對比結(jié)果來對橋梁結(jié)構(gòu)承載力及安全性進(jìn)行評價。

3.2.2 動載檢測技術(shù)

動載檢測技術(shù)即通過在公路橋梁上施加動態(tài)荷載，如車輛行駛、振動等，觀察公路橋梁在動態(tài)荷載作用下的響應(yīng)情況，明確橋梁的動態(tài)特性和實(shí)際使用性能。通過動載檢測技術(shù)可以獲取公路橋梁的固有頻率、模態(tài)和阻尼比等動態(tài)特性，為公路橋梁的設(shè)計(jì)和維護(hù)提供數(shù)據(jù)依據(jù)，評估公路橋梁在長期使用過程中的疲勞性能。

動載檢測技術(shù)在開始檢測之前，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)需要，準(zhǔn)備振動傳感器、位移傳感器等，并根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康模鞔_加載方案，對加載車輛類型、質(zhì)量、行駛速度等進(jìn)行規(guī)定，以模擬車輛通過情況。而后根據(jù)荷載方案在公路橋梁上行駛車輛，記錄公路橋結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)及動力特性參數(shù)。通過對所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，即可明確公路橋梁自振頻率、阻尼比等動力特性。將其與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，即可評估其動態(tài)承載能力和實(shí)際使用的耐久性[4]。

3.3材料檢測技術(shù)

材料是影響公路橋梁工程質(zhì)量的重要因素，通過對材料開展試驗(yàn)檢測，可以進(jìn)一步明確材料是否符合工程施工建設(shè)的要求，有助于進(jìn)一步保證公路橋梁工程的施工質(zhì)量。

3.3.1 水泥檢測

水泥屬于公路橋梁施工中的重要建筑材料，其質(zhì)量關(guān)系到混凝土的性能和公路橋梁結(jié)構(gòu)安全。水泥材料試驗(yàn)檢測首先應(yīng)對水泥顏色、物理狀態(tài)等進(jìn)行檢驗(yàn)，明確其結(jié)塊情況、雜質(zhì)含量情況等。可采用篩分分析及標(biāo)記檢測法，測定水泥細(xì)度，再將其與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比。應(yīng)對其進(jìn)行必要的化學(xué)成分分析，關(guān)注其中的鈣、硅等元素含量，評估其規(guī)格及標(biāo)號是否滿足設(shè)計(jì)要求。可應(yīng)用維卡儀，測定水泥漿的初凝和終凝時間。初凝時間一般應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)，以確保施工的可操作性。先制作水泥標(biāo)準(zhǔn)試塊，在科學(xué)養(yǎng)護(hù)后再進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測試。通過比對其強(qiáng)度與設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，可評估水泥的整體性能。采用標(biāo)準(zhǔn)的水泥膨脹性試驗(yàn)，檢測水泥膨脹性指標(biāo)，確保水泥在水化的過程中，不會產(chǎn)生混凝土開裂的問題。

3.3.2 砂石檢測

砂石是組成混凝土的重要材料，其質(zhì)量對混凝土強(qiáng)度、耐久性及工作特性有著直接的影響。可應(yīng)使用篩分法測定砂石的粒徑分布，確保其符合規(guī)范的要求，并明確砂石中粉粒含量，控制其在規(guī)定范圍內(nèi)。使用烘干法時，借助于天平測定烘干前后的質(zhì)量差，確定砂石含水率，以便于在配置混凝土?xí)r進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。可使用顯色法或者酸堿法對砂石中的有機(jī)物含量進(jìn)行測定，確保在規(guī)范要求的范圍內(nèi)。測定砂石中的氯離子含量，避免其超標(biāo)而在后期導(dǎo)致混凝土的腐蝕問題。其中對石料要進(jìn)行劈裂試驗(yàn)等，以評估其堅(jiān)固性及抗磨損性，確保其適用于工程要求。

3.3.3 鋼筋檢測

鋼筋材料在公路橋工程中的應(yīng)用極為普遍，對鋼筋材料進(jìn)行試驗(yàn)檢測是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵所在。應(yīng)重點(diǎn)對鋼筋力學(xué)性能展開測試，通過開展拉伸試驗(yàn)，檢測鋼筋在拉拔過程中的應(yīng)力變化曲線，獲取抗拉強(qiáng)度數(shù)值。在拉伸試驗(yàn)中觀測鋼筋的屈服現(xiàn)象，讀取屈服點(diǎn)的應(yīng)力值，了解鋼筋的屈服性能，確保其在設(shè)計(jì)荷載下的穩(wěn)定性。拉伸后，將原始長度與斷裂后的長度變化情況進(jìn)行對比，由此計(jì)算延伸率，評估鋼筋延展性和韌性指標(biāo)。

彎曲試驗(yàn)是在規(guī)定荷載及角度下對鋼筋實(shí)施彎曲，了解鋼筋的抗彎矩能力。將檢測指標(biāo)與設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行對比，以判斷是否符合公路橋梁工程施工的要求。鋼筋檢測中，還需要對其表面及內(nèi)部缺陷情況進(jìn)行檢查，可利用目視檢查、磁粉探傷或超聲波探傷等無損檢測方法，明確鋼筋質(zhì)量缺陷情況，避免存在缺陷的鋼筋被應(yīng)用在施工過程中。

3.4混凝土強(qiáng)度現(xiàn)場檢測

混凝土強(qiáng)度不僅直接影響到公路橋梁承載能力，也關(guān)系到公路橋的使用壽命。針對混凝土強(qiáng)度的檢測，主要有回彈儀檢測、超聲波檢測、鉆芯取樣檢測等幾種辦法。其中回彈儀檢測利用回彈儀測量混凝土表面的回彈值，回彈值與混凝土強(qiáng)度成正比關(guān)系，通過對回彈數(shù)據(jù)的分析，即可獲取混凝土強(qiáng)度數(shù)據(jù)。試驗(yàn)檢測過程中，選擇混凝土表面平整的地方，將回彈儀垂直于混凝土表面放置，按下觸發(fā)按鈕，讀取回彈值，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行強(qiáng)度估算。

超聲波檢測主要利用了超聲波在混凝土中的傳播特點(diǎn)，通過對聲波反射、折射、散射及衰減情況的檢測，即可推斷出混凝土性能情況，進(jìn)而評估混凝土的強(qiáng)度。其屬于極為重要的無損檢測辦法。超聲波檢測在應(yīng)用中需要在混凝土表面設(shè)置超聲傳感器，通過發(fā)射聲波信號，測量聲波有關(guān)參數(shù)，而后對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。

鉆芯取樣檢測主要是從已經(jīng)澆筑完成的混凝土中鉆取樣芯，而后經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室手段來獲取強(qiáng)度數(shù)據(jù)。它具有準(zhǔn)確性高的優(yōu)勢，但對公路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)一定的損傷。操作過程中，應(yīng)選擇具備代表性的部位，使用鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆芯取樣，而后在實(shí)驗(yàn)室對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行綜合測定。實(shí)際試驗(yàn)檢測過程中，應(yīng)注意多種辦法的綜合利用，盡量促使結(jié)果相互驗(yàn)證，以提高混凝土強(qiáng)度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性[5]。

3.5鋼筋保護(hù)層厚度檢測

鋼筋保護(hù)層厚度檢測是明確鋼筋保護(hù)層厚度具體數(shù)值，了解其是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求的關(guān)鍵所在，直接關(guān)系到公路橋結(jié)構(gòu)耐久性及后期的使用壽命。鋼筋保護(hù)層厚度檢測傳統(tǒng)檢測辦法主要是對混凝土構(gòu)件進(jìn)行局部的鑿除，待露出鋼筋外表層結(jié)構(gòu)后，使用鋼尺對保護(hù)層的厚度進(jìn)行直接測量。其優(yōu)勢在于其測量結(jié)果較為直觀且準(zhǔn)確。但是會對混凝土構(gòu)件造成一定的破壞，僅適用于小范圍或者特定部位的檢測。

鋼筋保護(hù)層厚度檢測還可利用超聲波檢測和電磁法檢測。其中超聲波檢測利用聲波在混凝土中的傳播特性實(shí)現(xiàn)測量目的，聲波遇到鋼筋時會發(fā)生反射，檢測設(shè)備可根據(jù)反射時間來計(jì)算保護(hù)層的厚度。電磁法檢測主要是基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在外部布置感應(yīng)線圈，電磁波遇到鋼筋結(jié)構(gòu)時便會產(chǎn)生電磁場。根據(jù)電磁場強(qiáng)度及空間梯度變化情況，即可推斷鋼筋位置，進(jìn)而準(zhǔn)確確定鋼筋保護(hù)層的厚度。超聲檢測和電磁法檢測均屬于重要的無損檢測技術(shù)，在實(shí)際的公路橋梁工程中，應(yīng)結(jié)合多種檢測方法，以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

4結(jié)束語

公路橋梁工程中，試驗(yàn)檢測技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要，其不僅為工程質(zhì)量控制提供了可靠的依據(jù)，還有助于保障公路橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。通過對公路橋梁材料、結(jié)構(gòu)、外觀等方面開展全面試驗(yàn)檢測工作，可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題并采取相應(yīng)的措施，降低工程質(zhì)量安全隱患。科技的進(jìn)步也為公路橋梁工程的試驗(yàn)檢測提供了新的技術(shù)手段，超聲檢測、電磁檢測等檢測技術(shù)的應(yīng)用，將在提高工程質(zhì)量、延長公路橋梁使用壽命以及維護(hù)公眾安全方面發(fā)揮更大的作用。

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