公路桥梁隧道的试验检测研究

沈 亮 方 菲

（1.浙江交科工程检测有限公司，浙江 杭州 311200；2.浙江省交通运输科学研究院，浙江 杭州 311300）

1 引言

减少公路桥梁隧道工程建设和使用过程中出现的质量问题，杜绝公路桥梁隧道工程质量安全事故，既能提高工程的使用效果，保证工程的使用寿命，又能保证车辆和行人的安全，因此，对工程施工质量进行合理控制是十分必要的。下面，笔者结合自身工作经验，从试验检测的角度谈一些有关技术与方法。

2 工程试验检测的主要作用

（1）通过工程试验检测，可以辨别工程材料是否符合工程要求。例如，施工用的砂石、填料等材料可以通过这种方法确定材料的级配、含泥量、抗压强度和液塑限指标。如果检测结果符合现阶段的工程要求，则可在现场收集材料，大大缩短运送时间，并可有效降低建设费用。

（2）通过试验检测，确定新工艺、新技术、新材料是否能适应工程建设的需要，从而更好地应用新技术。通过试验检测，可以辨别出方案的可行性、创新性和实效性，进而为项目的具体实施累积更多的成功经验，建立完整详细的理论体系。而采用先进的施工技术，既可以保证工程质量，又能提高效益。

（3）根据施工过程中原材料、半成品和成品质量的合理有效的试验检测，可以更准确地辨别产品质量。采取科学有效的试验检测方法可以对各种材料进行性能测试，辨别是否符合设计要求，从而灵活运用各种先进技术和材料，为工程施工质量的提高提供重要依据。总之，合理运用试验检测方法，能保证施工质量、提高施工效率、降低成本，对促进我国交通工程建设具有积极意义。

3 公路桥梁隧道试验检测要点

一般而言，公路桥梁隧道试验检测的流程如图1所示。

图1 公路桥梁隧道试验检测流程

3.1 公路桥梁隧道试验检测内容

3.1.1 材料检测

在整个公路桥梁隧道工程施工中，需要使用大量的材料。在保证质量的前提下，材料的检测是非常重要的，需要拟定一整套标准规范的操作程序。一是从源头入手，采购时要挑选有质量检测报告的材料。二是材料运至施工现场后，相关人员要进一步检测。确保施工安全，保证工程质量。

3.1.2 施工检测

在公路桥梁隧道工程施工中，施工检测应从工程施工质量和监控测量两方面进行。施工过程中不能一味地追求项目进度和经济效益而忽视质量，以免造成严重的、不可挽回的后果。

3.1.3 质量检测

质量检测既要重视工程质量，又要重视衬砌质量、支护质量检测。在支护质量检测中，相关人员应准确测量锚杆的间隔距离，确保其符合工程要求。在衬砌检测时，应注意混凝土的状态、密度和衔接状况。有些检测技术可能对工程本身产生不利影响，因此，在检测时应尽可能采用无损方式。

3.2 公路桥梁隧道试验检测模式

3.2.1 周期性检测

公路桥梁隧道周期性检测一般用于施工完成后，是一种例行的维修和检测方法。周期性检测获得的资料数据是保证公路桥梁隧道安全运行的重要依据。

3.2.2 问题性检测

问题性检测也是在公路桥梁隧道建设完成后进行的。但问题性检测的对象和范围比较窄，重点是施工路段、完工路段的质量检测。为达到更好的检测效果，需要具有较高技术水平的检测人员支持，以及熟练使用先进的检测仪器。

3.2.3 针对性检测

针对性检测的目标和范围更有针对性，主要检测目标是针对公路桥梁隧道在投入使用后出现的问题。

4 质量问题分析

4.1 材料质量检测的问题

通过分析公路桥梁隧道的典型质量事故发现，材料采购是影响整个公路桥梁隧道质量的一个重要因素。由于公路桥梁隧道是一项复杂的工程，为了真正提高整个公路桥梁隧道的使用寿命，必须选用优质的材料。但是，一些施工企业在采购材料时往往选择一些劣质的材料，这样可以降低造价，提高经济效益，但却缩短了工程的使用寿命。

4.2 桥梁检测常见质量问题

4.2.1 梁板裂缝

梁板裂缝是一种长期存在的质量问题，其成因与多种因素的相互作用有关。

①温度变化产生的裂缝。当结构外部或内部温度的变化时，混凝土会发生变形，假如变形得到约束，结构中就会产生应力，当应力大过混凝土的抗拉强度时，就会产生温度裂缝。

②收缩产生的裂缝。在收缩类型中，混凝土的体积变形主要是由塑性收缩和缩水收缩（干缩）引起。

③地基基础变形产生的裂缝。主要是由于基础垂直方向不均匀沉降或水平方向位移而引起附加应力超过了混凝土的抗拉水平，从而产生结构裂缝。

4.2.2 保护层厚度不够、钢筋锈胀

由于混凝土质量差或保护层厚度不够，钢筋表面CO2腐蚀，导致混凝土碱度下降；或由于氧化物的作用，氯离子浓度较高，钢筋表面的氧化膜被损坏，使钢筋中铁离子与渗入混凝土的氧气、水发生反应，产生混凝土的膨胀应力，造成混凝土开裂、脱落、钢筋腐蚀。锈蚀使钢筋有效截面积减少，钢筋对混凝土的握裹力变弱，从而引起其他类型的裂缝，加速钢筋腐蚀，造成结构损坏。

4.2.3 铰（勾）缝脱落

铰（勾）缝的基本作用是通过横向传递剪力，产生荷载的横向分布，降低单片梁板的受力，使多片梁板成为一个整体。考虑到铰（勾）缝脱落造成上部结构单板的受力，使单片梁板承受的荷载明显增大，造成上部结构梁板损坏，缩短桥梁的使用期限，并发生安全事故。造成这种病害的原因有：空心板采用浅铰缝，新旧混凝土连接不牢固，铰口底模不严实、漏浆，混凝土浇筑压实度欠缺等。

4.3 隧道检测常见的质量问题

4.3.1 渗漏

地下水渗漏是影响公路桥梁隧道施工质量的重要因素。因为地下土层蕴含大量的地下水资源，所以，雨季的时候，土层里面的水分会上升，水压也会随之升高。如果施工过程中的细节处理不到位，承受不住大量的水压，就会顺着裂缝渗入隧道，造成路面湿滑，损坏公路桥梁隧道的沥青路面。而地下水渗漏往往会降低公路桥梁隧道的稳定性。而且随着时间的推移，若不能及时修补裂缝，裂缝会越来越大，最终导致坍塌。

4.3.2 衬砌脱空

造成衬砌脱空的原因有：

①早期支护光面爆破的效果不佳，开挖面不平整，超挖现象较为严重。喷浆时未喷满，与早期支护性能连接不密切，后期浇筑由于防水板应力分布不匀，造成二次衬砌与初支之间出现脱空现象。

②在二次衬砌中，因拱部未填满而未按规定补浆，造成与早期支护间脱空。没有连续浇筑拱顶，造成出料口被混凝土堵塞。

5 公路桥梁隧道试验检测的策略

5.1 编制试验检测方案

在公路桥梁隧道工程试验检测中，应编制符合质量管理制度的现场施工质量试验检测方案，并根据设计文件、技术规程等制订相应的送检制度。建立健全试验台账，准确记录送检的检测项目和检测结果。施工材料和实体质量的检测应严格按照标准、方法和频率进行，以确保检测的精确性和可信性。按种类和规格型号将施工现场的施工材料进行归类堆置，并对每类材料做好归类标注。公路桥梁隧道工程施工必须严格按照技术规程，向项目部提交施工材料的试验检测报告，经监理工程师核查通过后，方可投入使用。

5.2 维护和更新试验检测设备

在试验检测工作中，仪器设备的使用也是关系到试验检测质量的重要因素。在实际工作中，仅靠检测人员难以满足工作要求，应结合专业的仪器设备来提高检测的准确率。但如果检测设备出现故障，则会导致检测结果产生偏差，从而影响公路桥梁隧道工程的建设。因此，试验检测设备的质量是保证工程施工质量的重要前提。在使用过程中应对试验检测设备进行定期维护和保养，一旦发现故障，应立即检修或更换设备。同时，必须及时更新现有设备，确保试验检测设备的性能符合当前工程质量要求。另外，要让检测人员了解新设备的使用方法，避免出现操作失误，影响检测工作的质量和效果。

5.3 商品混凝土质量检测

在生产商品混凝土前，项目部的检测人员和工程监理人员必须前往现场对原材料的质量、计量设备等进行试验检测，确认无误后方可投入生产。每工作班商品混凝土供应超过100m3的工程应派质量检查员驻场。混凝土搅拌车出站前，每辆车都必须经质量检查员检查，和易性合格才能签证放行。坍落度抽检每车1次.混凝土整车容重检查每一配合比每天不少于1次。现场取样时，应以搅拌车卸料1／4后至3／4前的混凝土为代表。混凝土取样、试件制作、养护均应由供需双方共同签证认可。搅拌车卸料前不得出现离析和初凝现象。拌料后至卸料前时间间隔应小于2h，否则搅拌车内混凝土不能用于基础和主体结构。

5.4 钢筋力学与工艺性能试验

在公路桥梁隧道工程中，还需要进行钢筋的力学和工艺性能试验，抽样和检测方法如下：

（1）同一牌号、同一炉罐号、相同尺寸的钢筋可组成一个检测批，每批的总重量不超过60t。超过60t时，应加设拉伸和弯曲试验取样。每批检测样品中至少有1组试样，2根用于拉力试验、2根用于冷弯试验、1根用于化学成分分析。

（2）钢筋试件首先检测3个试样的重量偏差，要求切口光滑，总长度超过50cm。

（3）钢筋焊接试验应根据焊接技术确定具体的试验检测项目。

6 结语

公路桥梁隧道工程运行后，经常出现沉降变形等质量问题，严重影响安全运行。为有效控制工程质量，避免各类安全隐患，需要有关部门运用多种试验检测技术，取得有关项目的各项检测指标，对项目的安全和质量进行全面分析和评估。总之，试验检测工作可以为公路桥梁隧道的施工质量控制及后期维护提供可靠依据。