公路桥梁工程的试验与检测技术分析

周岩宁

（北京养护集团第四公路工程处，北京 101500）

一、路桥工程试验件检测的作用

公路桥梁工程在交通运输中发挥着重要的作用。路桥工程由于外界原因会造成结构可靠性降低，使得桥梁承载力不足。为保证桥梁结构的安全性，需对工程进行科学检测评估。随着我国路桥工程建设技术等级的不断提高，建成了不同结构形式的斜拉桥、连续刚构桥等。技术复杂的大型工程为我国桥梁建设积累了丰富的工程经验，但仍需重视工程质量控制，路桥养护管理技术成为了当下国际桥梁工程界关注的热点问题。

大部分桥梁在建成使用20年后耐久性会降低，控制桥梁结构安全性成为桥梁工程检测加固的重要任务。随着我国交通运输业的发展，对桥梁结构安全检测提出了更高的要求。我国在路桥工程检测领域开展的大量科研工作，保证了工程的安全使用，为路桥结构养护管理技术提供了可靠理论指导。进入21世纪后，我国加大对路桥检测技术的研究，有利于路桥工程养护管理体制的健全，对道路网络畅通起到了重要作用。改革开放后，我国建造大量现代桥梁，不少桥梁的应用存在安全性问题，如拆除重建会消耗大量资金人力。桥梁检测加固费用占新桥建设费用的1／10，考虑工程检测经济性，旧桥的加固维修非常重要。

试验检测是路桥工程建设中的重要工作，试验检测内容包括对工程裂缝检测、表面破损检测等，试验检测需要对每项指标参数做好控制，检测人员要根据工程实际采用相应的检测方法，保证试验检测的科学性。目前很多工程试验检测仍采用传统的人工目测方式，检测结果取决于检测人员的专业技能水平，缺乏足够的科学性，难以检测工程内部质量。路桥工程多采用混凝土材料进行建设，若出现裂缝问题会影响工程整体质量。事实上，路桥工程建设中出现的质量问题大多由混凝土质量所引起。在试验检测中加强对裂缝检测，采取科学合理的措施进行防控，能够为路桥工程后期维护管理提供有效参考依据。

二、路桥工程试验检测技术研究

路桥工程是交通设施的关键节点。桥梁建筑行业的发展能缓解钢铁等传统产业产能危机过剩，推动智能制造、信息技术等战略性新兴产业与第三产业发展，在拉动经济增长等方面发挥了重要的作用。我国路桥工程总数现居世界第一，但由于桥梁老龄化问题也出现了桥梁病害问题，危桥总数占现有桥梁的1／9。因此，加强路桥工程质量检测对工程的安全性具有重要意义。

随着路桥工程建设的快速发展，桥梁试验检测技术也在不断进步，混凝土无损检测、水下桩基础检测、桥梁检查车等系列检测装备陆续被研发成功，检测精度得到了有效提高，评估方面提出了五类单项控制指标结合的技术评定方法、基于桥梁试验检测结果的承载力评定方法，以及基于可靠性的耐久性综合评估方法。

目前，经济较发达国家城市建设进入平缓期，多数桥梁使用性能进入中晚期，美国每年用于桥梁投资的9／10用于旧桥维修。而我国近年来出现的多次重大桥梁事故，造成了巨大的经济损失。国内外诸多桥梁坍塌的案例说明，完善桥梁工程试验检测技术存在必要性。装设检测装置可有效保证桥梁结构安全，加强工程质量试验检测是保证安全使用的重要途径。

发达国家重视桥梁工程质量检测，对工程结构检测技术进行了深入研究。20世纪后期，美国在检测桥梁方面安装检测仪器；日本等国家对桥梁结构的位移、应变等进行检测，了解相关因素对桥梁结构的影响；我国加大对桥梁检测技术的实验研究，对武汉长江大桥等进行应力速度等方面的检测，掌握桥梁结构的安全状况，保障延长工程使用寿命，及时发现桥梁工程安全问题，提高桥梁综合使用效益。

在工程实践中，施工人员容易忽视对桥梁的检测，而采取合理的措施检测桥梁结构损伤可确保交通枢纽正常运行。我国旧桥加固改造技术研究始于20世纪中后期，改革开放后对公路旧桥检测方法进行大量研究。随着我国桥梁工程的建设发展，深入研究加强工程试验检测技术，对解决路桥工程出现的质量问题具有重要的现实意义。

三、路桥工程试验检测技术的应用

我国传统桥梁检测内容较多，包括混凝土强度检测、外观检查等。对大中小型桥梁采取不同的检测评价方法，桥梁检测评估分为承载为主与状态评价为主的方法。大型桥梁评估研究通常采用桥梁建立结构状态监测系统，以监测数据为基础，采用综合测评方法对桥梁的安全性进行评价；由于中小型桥梁分布广，通常采用不定期检测手段对承载力进行评价。公路桥梁工程试验检测技术包括回弹弯沉检测技术，地质雷达检测技术等。

图1 不同大小平头静力贯入试验结果

某道路工程项目起点桩号为k1652+280，路线总长7.457km,工程施工重点是桥梁工程。柱梁板混凝土施工一次性浇筑，混凝土抗氯离子渗透性指标要达到相关规定要求。以XH路桥试验段为模型，从理论设计填筑土石混凝土填路基在室内试验检测模型。试验检测首先在土石混合料路基模型采用黏土混合料，在模型路基填筑采用整层填筑，再对试验路基重压，通过电脑计算分析给出动态应变仪传递信号，控制油泵机体提供动力；现场土石混填路基灌砂法检测压实度选择代表性位置，根据试验中挖坑步骤试坑开挖，用灌砂法中的挖坑步骤重压试坑，并如实记录相应循环数据，通过软件得出理论数据。

通过对不同检测试验区域的试验分析，得到路基表面荷载位移曲线。选用不同规格平台，平头ab曲线呈现明显上升趋势。在路基检测试验中，可以看出土石混填位移与土石填料的相应情况，探头直径不断增加，荷载不断加大。

地质雷达检测技术具有直观快速等优点，通过向物体内部发射高频电磁波，根据物体各种相应反射信息判断物体内部情况。应用地质雷达检测技术，首先需由检测人员对控制单元发出指令信息，然后进行天线信息操作，再通过信息处理技术得出检查物内部情况。

路桥回弹弯沉检测技术通过重锤自由落体对表面产生冲击力，测量路桥表面的弯沉并在车辆行驶中模拟，符合实际交通情况。使用回弹弯沉检测技术可提高检测速率，保证检测结果精度。检测方法为使用激光仪有效检测沉降速度。

超声波检测技术是利用超声波检测仪的相关功能，对超声脉冲表现出的参数进行测量，包括传播速度、主频率等。检测人员可通过参数变化判断桥梁缺陷。检测技术可以穿透混凝土结构，具有安全性高、易于操作等优点。超声波检测技术常用检测方法是穿透测试法，由于技术设备限制，检测中需要用相对测试面，无法确定超声波是否能捕捉路桥的缺陷信号。路桥工程试验检测中，通常采取多测点数据法，运用概率统计原理处理检测数据，结合处理信息评估路桥质量。由于超声波检测技术直观性较差，需采取多点检测方法以提高准确度。