高速公路桥梁工程检测技术及实施要点
2023-12-24龚文辉胡跃华
龚文辉、胡跃华
(南昌旭日公路桥梁工程有限公司,江西南昌 330200)
0 引言
城市交通运输事业的发展推动了桥梁工程的发展,许多新技术、新工艺、新材料被应用到了桥梁工程项目之中,对桥梁工程施工的要求也不断提高。为了保证道路车辆和行人的通行安全,提高高速公路桥梁工程的使用寿命,需要引进先进的检测技术对高速公路桥梁工程质量等级进行检测,便于把握高速公路桥梁工程的状态和使用情况,根据具体的问题制定针对性的解决对策。
在当前的高速公路桥梁工程检测中,通常会进行外观检查和无损检测,这是桥梁检测的主要内容。随着桥梁技术交通事业的不断发展,许多新技术、新工艺和新材料被应用到桥梁工程项目中,导致桥梁结构越来越复杂,常见质量问题也增多。为了保证道路车辆和行人的安全通行,并延长高速公路桥梁工程的使用寿命,需要引进先进的检测技术来评估高速公路桥梁工程的质量等级,以便了解桥梁工程的状态和使用情况,并根据具体问题制定相应的解决方案。
1 高速公路桥梁工程检测的重要性
第一,工程检测工作的开展有利于推广和应用新材料、新技术、新工艺,为高速公路桥梁工程施工提供必要的技术支持,推动公路桥梁建设事业的更快发展。工程检测有利于充分利用当地材料,更好地实现就地取材,以降低施工成本,提高经济效益。
第二,工程检测工作有利于加强对质量的监督,通过有效的测试手段和方法,可以科学评估高速公路桥梁工程的质量状况,从而及时开展针对性的养护工作,保证工程质量。例如,通过沥青混凝土路面的检测,可及时掌握路面结构的健康状况,并制订针对性的养护计划,同时可为后期的病害预防和控制提供依据,保证高速公路桥梁工程的安全性[1]。
综上,高速公路桥梁工程检测对工程质量、成本控制、新技术应用和质量控制等方面都有重要的意义,因此在高速公路桥梁工程建设中要做好质量检测工作,采用科学的技术方法进行检测,提高检测结果的准确性,保证工程质量。
2 高速公路桥梁工程检测技术
2.1 弯沉值试验检测
在高速公路桥梁工程检测中,弯沉值检测是一项具有一定难度的重点工作,用以检测路面强度和压实度是否满足设计要求和质量等级标准。弯沉值试验检测过程如下:
首先,在测试路段沿路轴线方向布置测点,将测点布置在路面行车道的轮迹带上,并用白油漆或粉笔进行标记。
其次,将试验车后轮轮隙对准测点后3~5cm 的位置,将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处。
再次,将弯沉仪测头置于测点上,并在弯沉仪的测定杆上安装百分表。
最后,测定者吹哨发令指挥汽车缓缓前进,百分表会随路面的变情况持续转动。
检测时需注意科学放置和稳固支撑架,在不同路段设置固定检测点,并进行实时观察,避免检测点移动,影响最终的检测结果。同时需要确保试验用车状态和性能良好,轮胎气压正常,且需要在晴朗的天气下进行检测。
2.2 抗滑性试验检测
抗滑性试验检测是指通过测试路面表面的摩擦系数来判断其抗滑能力,以确保路面的安全性和适用性。在高速公路桥梁工程沥青路面混凝土抗滑性试验检测中,需要选择人工铺砂方法。根据规范要求测量检测距离和面积,在检测时要科学控制各个检测点之间的距离。对于平行路段可以重复检测,以提高抗滑性检测结果的准确性、可靠性。考虑到人工铺砂方法工序繁琐、细节问题多、资源浪费严重、成本高且容易出现人为误差,需要在检测的过程中采用一些先进的设备,以降低人工检测误差,提高检测结果的准确性和可靠性。
2.3 平整度试验检测
平整度检测(见图1)是指通过测试路面表面的平整程度来判断其行驶舒适度和安全性,平整度检测通常采用平整度仪进行测量,测量结果可以反映路面的平整度和颠簸程度。平整度试验检测方式主要有两种,一是采用特定的直尺进行检测,二是选择连续式平整度测量方法进行检测。采用第一种方法检测时要根据规范要求进行,根据高速公路等级和使用情况科学选择检测点。比如,检测一些使用时间较久的路面时可以在道路中间位置设置检测点,检测时要科学选择检测方法和设备,明确检测范围,保证检测结果的准确度,并做好检测数据记录,为后期道路等级质量评定奠定基础。在此过程中,还需要科学计算路面的平整度数据,确保数据符合要求。
图1 桥梁平整度检测
采用第二种方法进行平整度试验检测时需要做好以下几方面工作:一是明确检测路段、位置、范围、周围环境情况;二是检查检测仪器设备的状态和性能,确保仪器可以正常使用,对其功能进行分析,避免影响后期检测数据的准确性;三是做好相关准备工作后,做好观察分析和数据记录[2]。
2.4 红外热像仪和雷达技术
在高速公路桥梁工程检测中可以采用红外热像仪和雷达技术。红外热像仪可以及时发现混凝土路面的空隙率和桥梁含水率、钢筋锈蚀情况、铺设厚度、桥梁裂缝和温度等变化情况,还可自动生成温度图,用以判断桥梁的具体病害位置。但该方法需要在光照条件好的环境下进行。
雷达技术主要借助电磁脉冲发射电磁波,电磁波遇到桥面后会反射回来,反射的电磁波波形和长度与桥面底板结构直接相关,通过电磁波可以判断底板的质量。另外,雷达技术也可以检测桥面结构的连接质量。该技术优势显著,可以提高测量的精准性和可靠性,得出桥面连接部位的缺陷程度、位置、范围等。
2.5 静载试验检测
第一,检测准备。编制检测方案和计划,编制前需要进入现场详细勘察和分析,把握桥梁的结构状态。检测方案中要包括工程概况、检测目的和方法、内容,人员和设备,检测点布置、检测过程和检测结果分析等。
第二,精准计算和分析。编制方案后要根据设计规范和要求采用相关软件对结构进行计算和分析,判断不同荷载作用下桥梁结构的变形情况,如位置和范围。
第三,选择试验检测路段和测试点。桥梁横截面上至少应布置五个测试点,以准确把握结构的具体变形情况,以及与设计预期的差距[3]。
3 高速公路桥梁工程检测要点
在高速公路桥梁工程检测中,外观检查相对简单,可通过眼看、手摸、耳听及采用相应检测工具来分析工程的外观和状态。外观检查需要根据当前的规范制度和要求进行。在高速公路桥梁工程检测中,需要重点对工程的上下结构,以及桥面、路面和桥面衔接处进行检查。检测要点如下:
3.1 上部结构检查
主要检查梁体混凝土的病害情况。比如,梁体是否破损和剥落、风化、钢筋外露锈蚀,是否出现了变形和移位、裂痕、裂缝等。
第一,进行梁体表面检查时,需要检查是否存在蜂窝麻面、破损露筋、风化剥落、裂缝等现象,是否有锈蚀和渗透的问题,混凝土的表面是否出现了碳化现象。
第二,对梁端头和梁底面进行检查时,重点查看箱梁体是否有渗水情况,梁板结构跨中和变截面以及刚构固结与桁架节点部位的混凝土是否存在裂痕和破损、钢筋锈蚀的问题。
第三,联结部位容易出现断裂,一旦联结部位出现问题,混凝土的稳定性会遭受破坏,因此需仔细检查联结部位。
第四,空心板也需要详细检查,检查是否有掉落和破损的问题,检查梁板是否有移动和错位的现象。连接处是否牢固稳定,检查边梁上是否出现了移动和倾斜的现象。
第五,公路桥梁的支座是整个工程稳定性的保障,需要重点关注支座是否断裂、错位,即使是轻微的松动也要记录。
如果发现有以上情况需要做好记录,把握具体的病害面积和位置,若是问题严重要及时进行维修或更换。
3.2 下部结构检查
桥梁下部结构是决定桥梁使用稳定性的关键。主要的检查范围包括桥墩、桥台、地基、耳墙等。桥墩检查重点放在墩身、盖梁、系梁等方面[4]。
第一,桥墩检查需要有规律地进行,墩身的承载力必须详细检查。检查要有计划、有目标地进行。
第二,检查盖梁时主要查看挡块是否和梁底抵扣在一起,检查桥梁安全区域内是否存在意外情况。
第三,检查桥台时需要以台身和台帽为主,检查这两个部位是否存在混凝土剥落、碳化、孔洞、钢筋锈蚀、桥头跳车、台背渗水、裂缝等质量病害。在检查时需要细心、认真,检查深度和确认病害等级,做好相关记录,对于超出规范的需要特别注意。
第四,检查桥梁地基时要查看是否存在侵蚀问题,因为地基会长期受到水的冲刷,对此需要检查冲刷数值是否满足设计要求,并检查地基是否存在沉降问题,检测沉降量是否超出规范要求,是否存在移动和变形、倾斜的问题。还需要检查地基混凝土是否存在掉落问题,如果有掉落还需要查看钢筋是否外漏,是否有锈蚀,承台是否受到了流水的侵蚀,是否出现了磨损的问题,其他相连接的构件是否因为地基的移动而发生变形等质量问题。另外,还需要对地基的结构应力进行检查,检查是否存在剪切裂缝。
第五,检查耳墙时需要检查钢筋混凝土结构是否有破损问题,如空洞和掉落,是否存在变动和移动、下沉的问题,检查内部填料是否流失,挡土的状态是否良好。
第六,检查护坡时需要检查是否存在隆起和砂浆掉落、凹陷等问题,并对护坡的功能和状态进行检查,检查是否存在破损的问题[5]。
3.3 桥面系检查
桥面主要由铺装层和伸缩缝、附属设施组成,在不同的部位处有不同的病害问题,病害的状态不同,检查要点也不同,一般需要检查桥面铺装层是否存在坑槽、裂缝、渗漏水、桥头跳车等问题[6]。在检查时,可以选择一些受力非常集中的部位,通过钻孔的方法检测铺装层的厚度,检测后根据规范要求及时采用环氧树脂材料封堵钻孔。由于常年车辆通行碾压,桥面系可能会出现破损情况,破损严重后,渗透、断裂问题也会逐渐显露,需要定期测试其受力状态,避免影响其性能和质量。在检查其外观整体质量时需要以结构性能为主,可以利用卡尺测量检查其变形情况。另外,还需要对桥面系的排水系统进行检查。户外建筑大多都存在排水问题,如果有以上问题需要做好相关记录。此外,需要对桥梁的避雷装置、照明装置等进行检查[7]。
4 结语
综上所述,我国人口众多,对交通通行有更高的要求,质量安全永远是高速公路桥梁工程中最重要的任务,质量检测工作必须落实到细节。质量检测是公路桥梁工程施工的保障,是施工顺利开展的前提,是桥梁是否需要某项维修的根据等。以此,施工企业需要不断地提高对桥梁检测技术的重视程度,认真做好各项试验检测工作,保证工程施工质量,在维护好自身利益的同时,更好地维护国家利益和人民群众的利益。