公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术及应用分析

2015-03-21张元江

黑龙江交通科技 2015年3期

张元江

(贵州省交通建设咨询监理有限公司)

1 公路钢筋混凝土桥梁建设以及检测中存在的问题

1.1 桥梁设计方案不合理

在桥梁的建设过程中，桥梁的设计是其质量和安全的重要保障。合理的设计可行方案，就需要对桥梁的受力方向，桥梁的使用年限，材料的强度等进行全方位的考量。但是在现实中，设计者会由于考虑不周全使得桥梁设计方案不合理。例如，设计和技术人员进行设计计算的时候，没有明确受力方向，就会造成桥梁某个支点集中受力;在设计时没有考虑桥梁的使用年限，只重视强度的满足，就会使得设计出的桥梁结构缺少耐久性。

1.2 桥梁建设的检测不到位

桥梁建设的检测不到位体现在两个方面，一是对桥梁检测的不重视，二是检测设备的落后。在对桥梁检测不重视方面，一方面在施工过程中有些用料是要送检的，但是一些管理人员会在未拿到检测结果之前就擅自动工，另一方面是监理工程师的渎职。在检测设备落后方面，由于施工方对检测不重视，因此检测方面的资金自然匮乏，直接导致设备仪器的落后，使得试验检测的数据不够真实，影响桥梁工程质量的评定。

2 公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术的应用

2.1 桥梁建设材料的检测

由于桥梁主要由钢筋和混凝土构成，因此，桥梁建设材料的检测主要围绕混凝土与钢筋两个方面。在混凝土方面，要进行混泥土的碳化深度以及强度两个指标的检测。对桥梁进行混凝土碳化深度检测，是因为桥梁建设使用的钢筋是封存在碱性的混凝土中的，一旦混泥土的碳化深度达到钢筋，那么钢筋就会失去保护，再在一定的环境因素作用下，钢筋就会发生腐蚀，影响桥梁的安全，而且混泥土的碳化深度增加，会导致混泥土的硬度变大，从而导致混凝土的强度降低，引起钢筋混凝土桥梁结构的实际有效截面积减小，影响桥梁质量。对混凝土碳化深度的检测一般采用现场钻孔，配合喷酚酞试剂的方法进行检测，因为酚酞遇到碱性物质会变色。混凝土强度检测方面，如果在建的是大型桥梁，一般会对同期使用的混凝土试块进行检测确定强度，而对于没有试块的桥梁，目前广泛使用的是回弹法以及超声波法。

检测钢筋方面，主要是对钢筋的腐蚀情况作出评定。对钢筋的腐蚀情况进行评价的方法可分为两个方面，一种是直接方法，它是直接利用生锈的钢筋的电阻率变化来进行直接评定的。如利用半电池点位测量法、电阻探测器技术进行评定等。另一种是间接评定方法，它是通过评定钢筋的存在环境来间接判断其腐蚀情况的，如利用四电极法测量混凝土的电阻率，用保护层测定仪检测混凝土保护层的厚度。

2.2 桥梁的整体性能的检测

对桥梁的整体性能进行检测根据受力状况的不同，可分为动载实验以及静载实验。进行静载实验的时候要想确定好实验孔，实验孔的选择要遵循对桥梁受力最不利、施工质量差、缺陷多的原则，测定最坏情况下桥梁的整体性能，选定好实验孔之后，在满足桥梁承载能力的前提下，合理的制定加载方案，进行静载实验时一般要有一两个主要内应力控制界面。静载实验所用的仪器主要有应变仪、水准仪、挠度计以及百分表等，这些仪器能够对桥梁构件的变化进行灵敏的检测，机械仪器的传感机构对桥梁的变化进行检测，通过转换机构能够将检测信息转换为长度之变，对通过显示方法将其放大，便于观察。例如，百分表，百分表通过转换结构将桥梁的变化转化为长度的变化，在通过齿轮将长度通过指针和度盘进行显示，从而确定桥梁的变化。

动载实验是应用理论与实验相结合来解决振动问题的重要手段。动载实验主要是检测桥梁结构动力特性与动载响应状况，检测的部位主要是动力效应大的构件的控制截面。动载荷实验所用的仪器主要有传感器、放大器、示波器、记录仪以及数字信号处理机。由于桥梁的动载实验主要是用来解决振动问题，因此，动载荷实验的方法有自振法、共振法以及脉动法三种。动载实验的的必须参数有固有频率、阻尼以及振型，这些动力特性参数是由桥梁的结构、刚度、质量分布以及材料特性决定的。另外，进行动载实验的时候，冲击系数是也是其重要的参数指标。动载荷冲击系数的测定一般采用测定结构动挠度的方法。

2.3 对桥梁的裂痕和损伤进行检测

桥梁在使用一定年限之后，会出现不同程度的损伤，产生一定的裂痕。利用射线检测技术对桥梁进行探伤检测，能够准确的判断出桥梁出问题的部位所在。射线检测技术依据的是不同物体有不同材料特性以及红外线辐射特性，利用热成像技术，将红外辐射进行转化，形成热图像。另外，利用电磁波具有的干涉、衍射特性，可以对桥梁的钢筋和孔道进行定位，以及对它们存在的缺陷进行检测。尽管射线技术具有这么精准的探伤功能，但是由于该项技术利用的是放射线，对人体造成的伤害是巨大的，因此，如果在进行射线探伤的时候，一定要要对人体进行必要的保护。

3 提升公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术的策略

桥梁检测技术是桥梁质量的重要保证。当在实际的检测过程中存在许多的问题，如何保证检测的规范性，有效性也是不可忽视的问题。建立健全检测标准与科学化的检测操作流程是提升检测技术的关键。因此，企业和管理部门要对检测流程进行合理的制定，保证检测数据的真实性，同时要建立相应的管理制度，并且加大执行力度，规范公路桥梁的检测行为，从而提高检测质量，另外，政府可以出台政策，引导检测技术的创新发展。