公路桥梁工程中试验检测技术的应用效果探讨
2021-07-31钱钊海
钱钊海
清远市交通运输工程质量检测站有限公司,广东 清远 511518
公路桥梁工程试验检测工作涉及的内容包括工程原材料的检测、工艺参数的确定、工程质量控制和验收等。试验检测工作贯穿项目工程建设的全过程,其是开展工程质量事故的原因分析,保障桥梁安全、公路交通畅通等必不可少的重要手段和措施。因此,检测方法的选择及检测技术应用效果的体现是试验检测工作中极为重要的组成部分。
1 道路桥梁工程中应用试验检测方法的多样性
为兼顾我国地域特征和不同等级公路项目中质量检测工作开展的适用性,我国现行的试验检测技术规范、规程中为同一技术参数提供了多种测试方法,并明确了各测试方法的适用范围和注意事项等。试验检测人员应准确掌握理解,根据测试目标、工程现场条件及相关标准的要求,选择合适的测试方法,达到科学准确检测的目的。试验检测人员应根据实际用途和适用范围选择合适的检测依据和检测方法,除了严格遵照试验规程上规定的适用范围、仪器设备、样品制备、测试步骤、数据处理及报告等要求外,还应科学遵循施工、验收、养护等技术规范的相关规定。
2 常见试验检测技术中不同检测方法的应用效果对比
在开展试验检测工作的过程中,为了获得不同的试验检测成果和数据资料,选择的测试工作面、采样方法、合格判定标准不同,使用场合也不同,可选择的试验检测方法很多,如针对同一检测对象,有国家标准、行业标准、地方标准等。同一试验检测对象的检测参数所使用的检测方法不仅在试验方法操作上有所不同,试验检测得到的检测数据、评价效果也不尽相同,下面就公路桥梁工程中常见的桩基完整性检测技术和水泥混凝土强度现场检测技术中的不同测试方法的应用效果作简单对比。
2.1 桩基完整性检测技术
公路桥梁工程中常见的钻、挖孔灌注桩桩身完整性检测主要有低应变反射波法、超声波法、钻孔取芯法等。低应变反射波法和超声波法具有检测速度快、仪器轻便、检测成本低等优点,这两种方法在工程项目自检、抽检中应用广泛。钻孔取芯法具有检测成果直观可靠,可检测桩底沉渣厚度、桩身混凝土强度等优点,但取芯只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量,对桩身的整个端面来说,以点代面进行评价容易造成误判或漏判,且检测速度相对较慢,使用的仪器比较笨重,检测成本也较高。
目前实际工程中多使用以低应变反射波法和超声波法为主,以钻孔取芯法为辅的检测手段,综合两种检测方法的特点,并结合场地的施工现场的岩土特征、采用的成桩工艺、施工过程中出现的异常情况和处理记录、设计桩型等因素,综合评判桩基桩身的完整性。
2.2 泥混凝土强度现场检测技术
水泥混凝土强度现场检测技术有回弹法、超声回弹综合法、钻芯法等,其中回弹法和超声回弹综合法又属于无损检测方法,钻芯法属于破损检测方法。回弹法是利用回弹仪在混凝土表面测得回弹值来推定混凝土强度的试验方法,具有操作简便、检测快速等优点;超声回弹综合法检测时需测试声时值,其受环境因素影响更小,适用范围更广。钻芯法通过在结构混凝土中钻取芯样测得混凝土的抗压强度,该方法较为直观、可靠,但该检测方法属于破损检测方法,不宜在承重构件或主要受力部位检测时采用,取芯后应进行修复或加固且花费人力物力较大。
在检测过程中,宜采用回弹法、超声回弹综合法与钻芯法相结合等测试方法,条件允许时,可通过对比不同强度等级、不同配合比、不同地区原材料的混凝土钻芯芯样强度和回弹法测得的强度,以达到不同检测方法相互印证、结果可靠的目的。
笔者统计了所在工作地区的部分水泥混凝土回弹值和芯样抗压强度修正值,并进行了对比分析,为便于对比,对设计强度等级相同的6个项目的检测数据做对比,如表1所示。
表1 各项目水泥混凝土防撞栏检测数据对比
公路桥梁工程中的试验检测技术是施工质量控制、工程项目验收的重要环节,其为原材料选取、施工工艺参数确定、工程验收评定提供了重要的基础数据。因此,试验检测方法和标准的选取不仅直接影响试验检测工作的开展是否可行,试验检测数据的处理汇总是否清晰明白,试验检测报告是否客观可信;还将影响工程项目建设成果的综合评价。试验检测单位在开展试验检测工作前应根据实际项目的设计要求、工程特点并会同业主、设计、施工等单位制订详细的检测方案。
3 不同试验检测方法的选择
为兼顾公路项目中试验检测工作开展的适用性和可操作性,我国现行的试验检测技术规范、规程中为同一技术参数提供了多种测试方法,同一试验检测规程中,适用范围的不同,可选择的测试方法可分为多种,有些测试方法的适用范围和测试效果是相同或相近的,如测试水泥混凝土强度的回弹法和超声回弹法;有些测试方法是有互补效果的,如桩基桩身完整性检测技术中的超声波法和钻孔取芯法,因为两种测试方法都存在一定的局限性,两种检测方法可同时使用,相互验证检测结果。试验规程、规范修编时,编制人员在兼顾不同地域(不同地区经济发展的不同,不同的使用特点和要求),修编了多种测试方法,为工程项目中的检测工作提供了选择和参考。
多年来,在大量工程实践经验的积累和科学技术突飞猛进的基础上,并参照国外先进技术,为了适应我国公路建设和管理需要,保证工程质量,国家相关主管部门不断颁布更新了一系列的试验检测规范、规程,为规范和统一工程项目中的试验检测方法起到了重要作用。
目前,绝大多数的试验规程、规范、技术标准中,对于测试方法都有明确规定的适用范围、仪器设备、样品制备、测试步骤、数据处理及报告等,由于试验规程、规范修编时存在一定的局限性,实际工作中必定存在试验规程、规范、技术标准中一些未包含的特殊情况或未交代清楚的事项,此时,试验检测人员应通过咨询参编人员或参考行业内普遍认可的操作,以获得规范、统一的测试方法。另外,由于仪器设备的生产厂家众多,型号众多,试验检测人员在开展试验检测工作时对规程、规范的理解存在差异,影响了试验检测方法的统一性,也影响了最终的试验检测结果。
4 未来试验检测技术的发展趋势及应用效果的改进方向
4.1 试验检测技术及方法适应特大项目的需要
近年来,随着一大批具有国际先进水平的特大桥梁及公路项目的建成,新材料、新工艺、新技术得到了广泛应用,现有的试验检测技术已不能满足优质工程高标准的检测需要,新检测技术及方法的诞生、推广是必然的趋势。
4.2 技术标准、质量标准、试验检测标准及规范的同步更新
近几年国家标准、行业标准及规范的更新相当频繁,更新的标准、规范中提出了更多、更高的技术标准及要求,使得相应的试验检测规程略显落后,检测技术标准及规范的同步更新是必然的趋势。
4.3 试验检测设备自动化、智能化
性能稳定的仪器设备是获得可靠检测数据的前提,当前,随着科学技术的不断进步,试验检测设备的自动化、智能化程度也越来越高,例如钻孔电视检测技术在桩基完整性检测中的应用,无人机辅助检测技术在桥梁外观检测中的应用,多功能综合检测车在路基路面检测中的应用,监控系统在大型运营项目中的监测应用等,不仅显著降低了检测人员的劳动强度,还使检测工作更加快捷、科学。
5 结束语
我国公路桥梁工程事业起步较晚,初期大多参考国外的技术经验,随着大量公路桥梁项目的建成,为公路桥梁工程积累了大量的资料和宝贵的经验,特别是近年来,国家标准、行业规范的不断更新,抛弃了技术上、设备上比较落后的试验检测方法,引入了技术更为先进的自动化、智能化程度更高的试验检测技术,为公路桥梁工程项目的建设注入了新的动力。