公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术研究

2021-10-26戚艳慧

工程技术研究 2021年13期

戚艳慧

中交二公局第一工程有限公司，湖北武汉 430056

1 公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术的意义

目前，我国公路桥梁建设规模在不断扩大，尤其是近几年城市化进程不断加快，公路桥梁建设事业发展空前蓬勃，推动了我国城市以及社会的进一步发展，在设计及施工技术方面也逐步提升。但从实际情况来看，公路桥梁在后期运营过程中，依然存在质量问题，还有诸多安全隐患危害着路桥使用安全性、可靠性，对人们生命安全造成了很大的威胁。因此，围绕公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术展开分析，解决其建设与检测存在的问题，提升路桥工程建设质量具有重要意义。

2 公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术的作用

（1）及时发现事故隐患。如果公路桥梁发生塌陷事故，将会造成严重后果，因此在实际路桥建设过程中，设计人员需要从施工要求及施工各项材料应用情况出发，实施全面的试验检测工作，做好现场检查及荷载试验，保证客观、全面地评价工程质量优劣，及时排除安全隐患。

（2）准确判断桥梁负荷力。城市交通运输压力日益增长，对公路桥梁承载能力提出了新的挑战，现有路桥承载力已经难以满足不断增长的交通流量需求，易造成裂缝、塌陷隐患等问题。因此，路桥设计部门及工程建设施工部门需要充分结合当前城市交通发展情况，合理优化、升级桥梁结构，提升其荷载力，运用公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术，提供真实可靠的数据支持，帮助桥梁加固、改建顺利实施，同时也为桥梁养护提供相应的依据。

（3）创新桥梁结构设计。公路桥梁工程技术的日益提升，也催生出多种新工艺、新材料，为确保其可以更好地应用到建设中，有必要进行精准的公路钢筋混凝土桥梁试验检测，通过科学合理计算，总结出桥梁工程理论及具体计算参数，帮助建设人员准确掌握桥梁结构，以及在实际运转下的受力情况，为桥梁结构的持续创新提供有力的支持[1]。

（4）掌握桥梁恶化程度。当公路桥梁经过长期使用后，不可避免会出现劣化，至于劣化到什么程度，还需要施工单位做进一步了解与掌握，利用公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术可分析出具体的变化因素，并实施动态监测桥梁结构，记录桥梁结构劣化信息，然后在此基础上，制订出行之有效的桥梁维护方案，以消除安全隐患。

3 公路桥梁建设及检测存在的问题

3.1 成品保护力度不足

从公路桥梁建设过程来看，施工过程中并没有对成品实施相应的保护措施，出现这一问题的原因，主要有以下两方面：在实际施工中，施工人员对公路桥梁成品的保护意识不强，施工行为不规范，进而使成品产生各种质量问题；公路桥梁附属设施安装对桥梁主体结构的微破坏，公路桥梁建设后，会安装一些附属设施，在安装过程中，安装人员没能考虑成品情况，造成一定的破坏。

3.2 桥梁建设检测力度不足

桥梁建设后需要经过全面的检测，确保达到标准后再投入使用。但是当前桥梁建设检测力度明显不足，主要表现在以下两个方面：建设单位对桥梁检测工作不重视，未及时对使用的施工材料进行检测，或者还没有等到检测结果之前就已经将材料应用到施工中；部分施工单位虽然具备检测意识，也在实际工作中予以落实，但是所使用的检测设备较为落后，在检测方面的资金投入明显不足，而落后的设备所获得的检测数据，无法保证数据准确性，直接影响了检测数据的真实性，从而对桥梁工程建设质量造成不利影响。

4 公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术应用现状

从当前我国公路桥梁整体发展情况来看，逐步从中小跨度桥梁向长跨度桥建设发展。其中，部分桥梁建成年限较长，由于受到外界多种环境的影响，桥梁已经出现不同程度的劣化，这导致桥梁的安全性、承载能力都有所降低[2]，非常需要借助有效的试验检测，对桥梁情况进行鉴定，评估其各项数据，从而及时修补、完善桥梁损伤，确保公路桥梁工程承载能力、安全性、可靠性满足实际需求与工程要求。公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术的出现，为该项工作提供了相对标准的规程及技术规范。

例如，当前我国一些地区的公路管理部门，采用跟踪监测方法，实现了区域内桥梁工程营运期监控，充分发挥了信息化技术的优势，检测并记录桥梁结构变化趋势，进而更好地掌握桥梁病害情况，减少损害，达到节约桥梁维修费用的目的。但在实践过程中，桥梁试验检测技术还存在一些不足，受诸多方面的影响，因此还需要从人力因素、环境因素等方面入手，提升桥梁试验检测技术的精准性。

5 公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术的具体应用

5.1 检测建设材料

在路桥建设材料中，主要用到的材料为混凝土、钢筋。为确保路桥建设质量，需要加强对这两种材料的检测。

（1）混凝土检测。检测混凝土主要就是对混凝土强度、碳化程度进行检测，由于路桥建设中，钢筋被碱性混凝土包裹，如果其碳化深度没有达到钢筋所在位置，会导致钢筋被腐蚀，久而久之会直接影响桥梁质量。反之，若混凝土碳化深度过深，反而会弱化混凝体整体强度，同样会影响桥梁质量[3]。因此，非常有必要加强对混凝土碳化深度的检测。检测人员可以通过现场钻孔，检测混凝土碳化深度，然后利用酚酞试剂进行喷射，主要是利用该试剂遇碱性物质变色这一特点来检测混凝土碳化深度。此外，在检测其强度时，检测人员可以检测同期运用的混凝土石块，如果不满足这一条件，则可以运用超声波法、回弹法完成检测。

（2）钢筋检测。钢筋检测主要就是查看钢筋腐蚀情况，对此可以采用两种方法进行检测：一是直接检测，主要就是评估生锈钢筋的电阻率，这里使用的仪器为电子探测器等；二是间接检测，主要是检测钢筋所在的环境情况，可使用四电极法对混凝土电阻率进行测量，也可使用保护层测定仪测量混凝土保护层的厚度。

5.2 检测桥梁整体性能

（1）动载试验。动载试验检测的是桥梁的动力特性、动载响应情况。在实际试验过程中，需要检测出动力效应较大的构件控制截面，所使用到的仪器有示波器、记录仪、传感器、放大器、数字信号处理机等。通过动载试验，可以更好地掌握桥梁振动情况，常用的试验方法有共振法、自振法、脉动法。

（2）静载试验。确定试验孔后才可以进行静载试验，同时要检测最恶劣的情况下，桥梁结构的整体性能，然后结合桥梁实际的承载能力，设计出合理的加载方案。在具体检测过程中，技术人员需要明确出1～2个主要的内应力控制截面。使用的仪器包括水平仪、挠度仪、应变仪等，该试验可以得到精准的测量数据，掌握桥梁结构构件变化情况，进而确定桥梁整体性能。其试验设备如图1所示。

图1 静载试验设备正面示意图

5.3 检测桥梁裂痕及损伤

路桥投入使用后，经过长时间的使用会出现损伤，甚至会出现裂痕，为保证桥梁质量，需要加强对裂痕、损伤等问题的检测。一般情况下，检测人员会使用射线探测技术，进一步明确桥梁损伤实际位置。此检测方法主要利用的是物体材料特性及红外线辐射特性。利用热成像技术，可获得红外辐射转化后的热图像，进而了解桥梁裂痕、损伤情况。需要注意的是，此方法使用的是放射线，对人体健康具有一定影响，因此工作人员在采用该方法时，需要加强个人安全防护。