道路与桥梁工程试验检测技术

文／张惠敏 国投工程检验检测有限公司 云南昆明 650000

引言：

道路桥梁是城市的血脉，也是城市化建设中不可或缺的组成构件。我国早期道路桥梁建设施工时间较早，随着时间的推移，一方面路桥数量趋于增多，另一方面也不可避免出现了各种质量通病问题。基于此，立足新时期基建事业发展背景，有必要探究道路与桥梁工程的试验检测技术，从而提高道路桥梁工程使用周期寿命。

1、现阶段我国道路与桥梁工程建设应用现状

在现代化建设及区域经济贯通中，道路与桥梁作为基建项目的毛细血管，承担了重要的运输功能，是现代经济结构体有机运转的重要部件。但从众多道路桥梁建设应用中看，其中不乏一些质量通病问题，如道路桥梁局部倒塌等，反映出道路与桥梁工程施工环节相关试验检测工作的不足，体现在以下几方面：

第一，道路与桥梁设计阶段欠缺合理性。道路与桥梁工程带有极强的专业性，需要遵循严格的建造施工规范，但在早期阶段，出于经济发展的考量及现实因素的制约，道路与桥梁设计欠缺精准性这一问题较为普遍，由此导致道路桥梁施工建设及项目上马随意性强，技术标准符合率不高，进而带来道路桥梁工程项目施工阶段的无序化。第二，道路与桥梁施工阶段质量标准过低。道路与桥梁考虑到后期使用年限，需要在施工质量标准上满足相关规范要求，但出于成本及施工建设周期等因素考虑，在实际建设道路桥梁工程时，往往忽略了必要的前工序环节，如道路桥梁的承载力及寿命周期试验等，导致道路桥梁在经年使用时出现车辙、裂缝、跳桥等一系列问题。第三，道路桥梁工程如涉及到较长长度及较大跨度，不同区域的建造要求有所差异，这时需要跟进精确的测量，如对相关部位疏于测量或单纯依循固有经验，极易导致道路桥梁的重点负荷部位未得到全面准确试验，久而久之，引起道路的局部坍塌等质量病害。第四，道路与桥梁试验测量环节，相比

（4）路基路面压实度具体评定参数核验。道路路基、基层及底基层的单点压实度数值≥规定数值并减2 个百分点时，则道路路段压实度最佳；如单点压实度≥规定极值，根据各部位检查点数统计计算相应的扣分值，则路段压实度相应受影响；如压实度＜规定极值，则评定道路路段压实度不符合施工标准要求。而在道路路堤部位的试验测试上，在对其分层压实度进行测试时，一是严格遵守点位数要求，二是确保具备足够的样本数，一般应多于5 个。在测试评定道路路面平整度时，把握如下几个要点：第一，单位长度区间的最大间隙；第二，单位长度区间间隙是否超出定值；第三，单位长度区间的间隙积累数值；第四，路面纵断面及路面斜率；第五，路面测试时获取的振动指标及加速度参数。（5）道路路面回弹模量及构造深度试验。道路路基部位的回弹模量主要是指路面及路面材料经由荷载力作用产生释放的应力与相关回弹应变之间的比值。当道路土基荷载力越大时，则代表其回弹模量数值越大，通过测试道路路基回弹模量能够评价道路土基抗压强度。在具体实践中进行路基回弹模量测定时，多采用贝克曼法，这一方法在不大于1m 的土基粒料上较为适用，在回弹弯沉值的测量上适用弯沉仪完成数值取值，然后通过模型计算的方式得出路基部位材料回填模量的具体数值大小，进而测定其在行车作用下，是否在弯沉、垂直回弹变形、总弯沉等方面存在隐患问题。在道路路面构造深度环节的试验中，可主要采用手工铺沙法。具体操作要点有：将路面先用毛刷或扫帚等进行彻底清扫，留出不小于30×30cm的区间；准备圆筒并适用小铲在圆筒中注入砂，然后将圆筒在道路路面进行3-4 次叩打，当砂处于密实状态并确保被刮平后，将砂倒出，适用推平板进行先里后外的重复摊铺，使砂摊开并在路面空隙中充分填入；使用钢尺工具对由砂构成的圆的垂直直径进行测量，记录数值后计算出平均值，误差应小于3mm；最后使用摆式仪对摆值大小（BPN）进行测量。

3.2 桥梁的试验检测技术及要点

桥梁试验检测技术的应用目的是分析桥梁的各类参数，找出桥梁病害的成因及主要规律，然后给桥梁施工作业提供参考。试验检测的主要手段是对桥梁进行荷载试验，对桥梁不同受力状态下动态数值进行记录，以此确定桥梁是否处在安全的承载力区间。需要涉及到计算时，可同步采用相关软件等辅助。具体而言，桥梁试验检测技术的要点有：第一，产性试验。主要是对桥梁整体进行性能的鉴定，这一试验可放在桥梁竣工结束后进行。第二，模型试验。这一试验方法主要根据桥梁的仿真结构型式，根据比例关系对桥梁进行对照，形成试验仿真体，然后对其主要及重点部位特征进行提取。第三，桥梁结构部分专项试验。这一试验可分为科研性试验及生产性试验两部分，各部分按照各自的试验规定进行数值的统计分析。第四，原型试验。该试验需要对桥梁的实际结构构件进行研究，试验的成本较高。第五，桥梁板式及橡胶支座试验。桥梁支座多设置在桥梁的主梁部位及桥梁墩台之间，主要承担桥梁上部结构荷载力适应及传递功能。桥梁支座多由混凝土材料组成，因混凝土材料自身受温湿度及环境影响容易出现变形或角度位移问题，在测试时应结合其受力分析，套入相应的应力计算模型。根据桥梁型式板式类型的不同选取相应的试验方式，如桥梁采用橡胶支座，则以有型式检验为主，做好材料的施工前检验，而在桥梁橡胶支座的相关测试上，主要围绕其极限抗压强度数值及水平位移数值进行，极限抗压强度大小根据矩形或圆形支座而定，矩形支座的相关参数为70MPa，圆形支座的相关参数为75MPa。根据橡胶片净厚度参数评定桥梁橡胶支座的水平位移量。第六，动力静力试验。动力试验是对桥梁在通车状态下的荷载数值进行记录，评定桥梁断面部位的动挠度大小及自振特性。静力试验则在桥梁结构试验中较常使用，具体试验方法参考标准规范说明。在静载加载环节，把握分级控制的原则，根据桥梁的最大控制截面内力荷载进行2-5 级的荷载加载试验，据此可以对桥梁的动力试验进行验证。第七，桥梁混凝土试验。桥梁混凝土试验主要集中在混凝土强度的试验测试上。在具体测试中可使用钻芯取样的方法，从桥梁混凝土结构中抽取混凝土芯样，然后采用试验方法对其劈裂抗拉及抗压强度参数进行测定。相关细则有：在混凝土芯样参数上，应选取混凝土最大粒径集料，然后根据其粒径大小的3 倍选择测试芯样，在数值上可选定150mm。在混凝土钻芯的数量上，应设置不少于3 个的混凝土钻芯构件，如构件规格较小，则应不少于2 样。检验混凝土构件细部时，应结合检测规定及具体检测部门的补充要求确定数量及取芯的位置。需要注意的一点是，在选取桥梁混凝土立方体试件时，把握的要点要更多：对桥梁基础及桥梁墩台等结构物，应选取不少于2 组；桥梁属于大跨度及大体积混凝土连续浇筑时，每隔80m选取2 组；桥梁上部结构在构件选取上要根据其长度而定，一般以16m 作为选取参数，如超出16m，应进行至少2 组试件选取，而超出30m 时，则选取3-5 组；在钻孔桩的数量上，则应不少于2 组，如桩长大于20m，则选取3 组，如因大桩径需要长时间进行灌注，则应选择4 组及以上试件。