有效控制公路桥梁和隧道质量问题的试验检测措施研究

郑安宁

（青海省交通检测有限公司，青海西宁 810000）

0 引言

在公路桥梁和隧道的建设过程中，缜密的建设方案以及规范的施工标准，是提高施工质量的保障。为了确保桥梁和隧道的工程质量，施工单位需要设计缜密的建设方案和施工标准，保障桥梁和隧道施工的顺利进行。然而，在实际的工程建设中，由于施工质量问题而引发的工程事故依然存在，为经济带来了一定的的损失。因此，必须进一步提高桥梁和隧道的建设质量，从工程的试验检测工作入手，延长桥梁和隧道的使用寿命。如何增强试验检测工作的效果，积极发挥试验检测措施在控制公路桥梁和隧道质量中的作用，是目前交通运输业发展的重中之重。

1 公路桥梁和隧道存在的质量问题及形成原因

1.1 桥梁和隧道裂缝

桥梁和隧道裂缝会破坏建筑结构，降低其承载能力，进而导致整个桥梁和隧道的稳定性发生变化，危及通行者的生命安全。我国的桥梁和隧道建设材料主要由混凝土构成，混凝土桥梁和隧道裂缝主要分为结构性裂缝和非结构性裂缝两种。桥梁的荷载能力是有限的，当桥梁实际承受的荷载超过结构本身的荷载强度时，便出现开裂的现象。而非结构性桥梁和隧道裂缝主要是由于大气中的物理、化学物质引起的，混凝土的组成材料在凝结、硬化的过程中，常常受大气环境的影响改变物理和化学特性，致使桥梁和隧道内部的应力状态发生改变，进而引发桥梁和隧道裂缝。施工人员的操作也会直接影响混凝土的质量。部分施工人员不能识别混凝土的施工强度，而直接对混凝土进行加工，导致混凝土长期暴露在空气中，内部结构遭到破坏，致使混凝土的质量严重下降。此外，如果施工人员的专业知识匮乏，不了解施工标准，难以进行规范的操作，也会导致混凝土产生裂缝[1]。

1.2 桥头跳车

由于路基路面的施工材料和桥梁建设材料的性能有所不同，容易使桥台和桥台背后填土产生沉降差异，进而引发桥头跳车的现象。当两种施工材料的质量相差过大时，桥头跳车的问题则更为严重。此外，桥梁伸缩缝遭到破坏后，也会使桥台两侧产生高度差，导致车辆在通行过程中发生车辆跳跃。

1.3 隧道渗漏

为了满足深度和长度的建设需求，大部分隧道通常选择在地下进行建造，从而导致隧道被地下水包围。如果采用劣质的防、排水材料建设隧道，隧道的防、排水性能就会降低。同时，由于隧道周围的地下水丰富，还会引发隧道渗漏的问题。防、排水系统的完善程度还会影响隧道结构的稳定性，危及在隧道中通行的车辆、人员的安全。在地质条件方面，地下水压强度大的地段往往会产生隧道渗漏问题。此外，隧道中用于引流的盲管位置安设不当，会造成隧道过度引流，在隧道防护性能较低的结构部位发生渗漏。若隧道外部环境中的钙质较为丰富，则会直接堵塞引水盲管，造成水量积压，加大隧道渗漏的概率。

1.4 衬砌厚度不足、背后空洞

衬砌厚度不足和背后空洞，常常会降低隧道工程的建设质量。不足的衬砌厚度和背后空洞，会降低衬砌结构的受力程度，降低衬砌的承载极限，进而降低整个隧道结构的安全性能。衬砌厚度不足常常是由于隧道欠挖造成的。同时，未严格按照建设计划进行施工，也会影响衬砌的厚度。如果衬砌浇筑时无法保证振捣的充分性、注浆材料的高性能，或无法控制混凝土的收缩徐变，也会造成衬砌背后空洞，威胁隧道工程的质量[2]。

1.5 桥面铺装层受损

桥面铺装层受损会降低桥梁结构的耐久性，影响桥梁的安全使用。在桥梁实际承载的力度过大的情况下，铺装层内部的剪应力也会相应变大，致使铺装层面发生剪切变形。在进入桥面铺装层施工环节前，若未能及时清除桥梁表面的砂石粒，则会导致铺装层与桥梁表面之间的黏聚效果下降，铺装层在受到通行车辆剧烈的冲击下，极易出现裂缝，从而降低桥梁的安全性。

1.6 锈蚀和碱蚀

通过对混凝土受压性能和钢筋受拉性能的结合，能够实现桥梁和隧道建设结构用材的高效利用，提升工程质量。钢筋是桥梁和隧道施工建设的重要材料，是承载能力较强的建设构件，在一定程度上决定了桥梁和隧道的强度。然而在钢筋的使用过程中，往往会出现钢筋锈蚀的现象。正常情况下，桥梁的施工建设是在露天环境下开展的，施工环境、气候的变化会影响桥梁结构的稳定性。而地下隧道的空气湿度大，隧道结构容易和周围的水汽接触，产生化学反应，导致隧道锈蚀。此外，部分施工人员不重视对钢筋进行除锈管理，在后期未能充分振捣混凝土，导致钢筋发生酸化反应，引发钢筋锈蚀。钢筋的性能也是影响桥梁和隧道承载力的因素之一，若不能及时对发生锈蚀的钢筋进行处理，则易导致隧道发生破裂或坍塌，进而危及桥梁和隧道的通行安全。

由于桥梁和隧道建设的自然环境复杂，环境间物理、化学特性的变化会造成桥梁和隧道产生碱蚀现象，从而影响混凝土的质量。一般情况下，碱-集料之间的化学反应和卤素离子的侵蚀会降低混凝土的耐久性，从而缩短桥梁和隧道的使用寿命。因此，工程设计人员和施工建设人员应高度重视桥梁和隧道的碱蚀问题，制定科学的施工方案和维护方案，避免桥梁和隧道由于碱蚀引发安全事故。

2 有效控制公路桥梁和隧道质量问题的试验检测措施

2.1 原材料试验检测

原材料的质量是公路桥梁和隧道建设中至关重要的质量支撑。一般情况下，桥梁和隧道产生的质量问题主要是原材料的质量问题造成的。由此可见，对施工材料采取试验检测措施，能够从建设源头减少桥梁和隧道的质量问题。可以通过严格限制原材料的采购途径、正确选择原材料的供应商等方式，确保原材料的质量。在桥梁和隧道的施工准备阶段，必须严格执行原材料的采购标准，严格审核材料供应商的营业资质，要求生产商提供国家认证的质量合格证书，并对工程材料的性能进行检测。与此同时，在桥梁和隧道的建设过程中，必须定期对建设材料的性能进行抽查，加强制度建设，对材料施行严格管控，及时替换低性能的建设材料，保障原材料的质量。

2.2 桥梁和隧道结构的实体检测

2.2.1 加强对隐蔽工程建设中的实体检测

一方面，需要加强桥梁的桩基检测，保障桩基的质量。由于桩基是承载桥梁自重力和外部荷载的重要结构，桩基质量的高低直接影响着整个桥梁结构的安全。此外，桥梁桩基的返工难度大，一旦桥梁的桩基存在质量缺陷，则会延缓整个建设工程的进程。因此，在桩基的建设过程中，要严格加强桩基检测，保障桩基的质量，避免Ⅲ类桩和Ⅳ类桩出现在桥梁的施工过程中。

另一方面，若隧道的建设按照新奥法进行施工，那么隧道的初期支护则是隧道承重结构的主要部分。在建设初期支护的过程中，高质量的混凝土喷浆、锚杆锚固和钢构件，能提高初期支护的效果。通过对混凝土喷浆、钢构件等施工程序开展质量检测，能够大大提高初期支护的施工质量。在检测过程中，需要对锚杆和钢拱架的数量、间距进行严格筛查，避免检测环节的疏忽导致锚杆的抗拔力低下，密实度和长度与支护建设不匹配，导致初期支护的质量不高。同时，也要严格检测混凝土的厚度和平整度，确保其达到最佳的喷射效果，满足支护支撑部件对混凝土喷射的质量要求[3]。

2.2.2 加强混凝土结构的质量检测

混凝土的质量在一定程度上影响着桥梁的承载性和耐久性。在工程建设期间，需要对桥梁的梁、柱构件方面的混凝土开展检测，通过对混凝土的强度和保护层的厚度进行严格检测，评估桥梁的承载力，并以此为依据制定后期的桥梁维护方案。将混凝土结构的质量检测工作安排在衬砌结构施工环节后期，结合标准的检测指标对衬砌的厚度、平整度和强度进行评估，使检测数据成为隧道是否得以安全通行的重要参考条件。

2.2.3 加强桥梁荷载试验

桥梁的荷载能力是道路正常通车的关键。当桥梁顺利完工后，应及时对桥梁的荷载能力开展检测，借助动、静载荷载试验，验证其荷载力是否符合桥梁的建设标准。科学地设计桥梁荷载能力的试验方案，并通过收集、分析试验数据，对桥梁的承载能力作出准确评估。

2.2.4 加强对桥梁和隧道运行状况的检查力度

自然环境也是影响桥梁和隧道质量的重要因素。在桥梁和隧道的运行过程中，桥梁和隧道的承载强度和耐久性，会随环境的变化而发生改变。因此，需要密切观察桥梁和隧道周围自然环境的变化，制定科学的维护方案，定期检查桥梁和隧道的结构外观，及时发现桥梁和隧道的病害，并消除隐患，及时采取相应的维护措施，避免桥梁和隧道环境的进一步恶化。

2.3 完善试验检测仪器、设备，优化施工工艺

在开展试验检测工作的过程中，先进的仪器、设备能够保障检测的质量，相反，传统的检测设备可能会遗漏部分检测内容，导致试验检测工作缺乏科学性和全面性。通过将专业的检测人员与先进的检测设备相结合，能够进一步提升检测工作的准确率。值得注意的是，通过检测仪器获得的数据可能与实际情况存在一定的误差，进而影响工程建设的质量。

为了提高仪器的准确性，应定期检查设备的使用情况，及时解决设备的问题，如果设备的检测功能有所退化，通过维修无法提高其检测质量，则应选取先进的现代化设备替换原有设备，以提高检测的准确性和检测质量。同时，也要加强检测队伍的建设，实行统一的技能考核标准，提高检测人员的职业素养、工作能力和检测水平，从控制建设材料的源头上提升工程建设的质量。在对施工人员进行培训的过程中，应注重对施工人员开展现代化培训，帮助其了解并掌握现代化检测设备的使用情况，进一步提升检测质量[4]。

此外，先进的施工工艺也会推动桥梁和隧道的建设质量。在实际的建设过程中，施工人员需要提高自主创新能力，结合现代化的发展创新施工工艺，为工程的质量建设提供先进的技术保障。

2.4 制定科学的试验检测方案

为了保证试验检测工作的顺利进行，应设计科学的试验检测方案，完善检测制度，规范桥梁和隧道检测工作的流程和标准，提高检测质量。规范检测标准，严格按照事先制定的检测流程和检测方法对施工材料和实体质量进行检测，提高检测效率；通过构建完整的试验台账体系，及时记录开展检测的项目，以便检测人员对检测数据进行研究、分析，并制定合理的维护方案；通过对施工材料的规格和种类的划分，实施分类管理，提高材料的利用率，避免资源浪费；不同施工环节的试验检测工作，可以由对应的施工部门进行自检。例如，混凝土拌制材料可以由混凝土拌和站自行开展检测工作，既能提高检测的准确性，也可减轻整个施工团队的建设压力，加快桥梁和隧道的施工进度，提高建设效率。在施工部门进行自我检测的工程中，需要严格按照项目部的标准对施工材料进行检测，及时将检测数据上报上级部门，获得现场监理工程师的批准后，再进行施工建设。

2.5 实行综合监督体系

公路桥梁和隧道的建设质量管理，单单依靠施工单位是无法完成的，社会各界应该主动参与到桥梁和隧道的维护工作中。目前，我国桥梁和隧道建设执行三级质量保障体系，通过政府监管、社会监理和企业的自我检查相结合，保障施工质量。在综合监督、管理的过程中，各监管部门要先完成基础工作，坚持质量第一的监管理念，加强监管效果，提升对桥梁和隧道建设质量的监管水平。同时，各部门也要主动沟通、交流，加强设计部门、施工部门和监管部门之间各监督环节的联系，及时解决施工过程中发现的质量缺陷，推动质量监管工作的正常开展[5]。

2.6 加强施工安全控制工作

首先，应加强桥梁的施工安全控制工作。由于桥梁的建设一般是在露天环境下进行的，施工现场的电气设备应该安装防水措施，避免发生触电事故。同时，还应设立防触电警示牌，提高施工人员的安全意识。其次，应加强隧道施工环境的通风保障工作。在隧道的建设过程中，需要充分考虑建设环境的供氧情况，科学地规划通风口的位置，为施工人员提供充足且新鲜的空气，保障施工人员的身体健康。再次，应加强桥梁和隧道的地质环境控制工作。施工前，必须对施工的地质环境进行勘探、考察，充分了解施工的地质条件，及时发现环境中存在的安全隐患，实行合理、有效的防范措施。最后，应加强监控系统的构建。施工单位需要做好施工监管工作，在每个施工环节安装监控设备，实现对施工过程的全面监控，及时消除安全隐患。

3 结语

综上所述，公路桥梁和隧道的建设中仍存在许多质量问题，如桥梁和隧道裂缝、隧道渗漏、锈蚀和碱蚀等问题。施工单位应充分探究问题产生的原因，重视试验检测工作对提升施工质量的帮助，提高现代化试验检测水平，同时结合设计方案，加快构建综合监督体系，保障施工安全，降低工程事故发生的概率，从施工源头控制桥梁和隧道的建设质量，推动我国交通运输业的进一步发展，增强我国经济发展的活力。