對公路橋梁試驗(yàn)檢測技術(shù)的分析

■龔 英 ■海門市海晉交通工程試驗(yàn)檢測有限責(zé)任公司，江蘇 海門 226100

橋梁工程在人類物質(zhì)文明發(fā)展的過程中占據(jù)首要的位置。截止2013年底，我國各省市范圍內(nèi)已建成大結(jié)構(gòu)橋梁達(dá)89.31萬座，總長度約為4509.41萬米。該統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)比上年末增加5.13萬座，432.25萬米，比“十五”末增加43.24萬座，1783.89萬米。其中，特大橋梁3153座，5.38萬米，大橋49489座，2167.34萬米。橋梁建設(shè)投資比例整體呈現(xiàn)上漲趨勢，直至“十一五”規(guī)劃實(shí)施后，累計(jì)完成全部投資51863.7億元，年均增長率達(dá)到17.1%。隨著我國橋梁工程行業(yè)的更進(jìn)一步發(fā)展，大跨度混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁憑借其預(yù)應(yīng)力強(qiáng)度高，跨越能力強(qiáng)，整體穩(wěn)定性強(qiáng)以及車輛行駛的視野寬度等優(yōu)勢，目前在橋梁工程建設(shè)中得到了業(yè)內(nèi)工程界的廣泛認(rèn)可，并帶來了快速運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了其蓬勃發(fā)展的趨勢［1］。

1 公路橋梁工程試驗(yàn)檢測技術(shù)分析

1．1 壓實(shí)度檢測技術(shù)

目前關(guān)于公路橋梁工程表面壓實(shí)度的試驗(yàn)檢測方法主要是靜態(tài)抽樣測方法，想要獲得一個準(zhǔn)確地檢測結(jié)果是比較困難的，而現(xiàn)場壓實(shí)度試驗(yàn)檢測方法有核子密度濕度儀法、灌砂法、環(huán)刀法。灌砂法是目前最常用的方法之一，很多公路橋梁工程都把它列為最佳的檢測方法，在測試公路橋梁所用的材料時，其檢測的優(yōu)點(diǎn)是在測試時不受外界環(huán)境例如風(fēng)等因素的影響，測試的精確度比較高，但是此種方法攜帶砂較多，因此檢測測試的量小，而且速度較慢［2］。

1．2 公路橋梁面回彈彎沉檢測技術(shù)

路橋面回彈彎沉檢測技術(shù)是指利用重錘進(jìn)行自由落體運(yùn)動從而公路橋梁對表面進(jìn)行一定的撞擊，在對公路橋梁撞擊的過程中，是一種對公路橋梁表面的彎沉進(jìn)行檢測的非靜態(tài)的檢測方法，在檢測時的時候，我們可以用車輛行駛在公路橋梁表面上進(jìn)行模擬，從而進(jìn)行檢測。

1．3 無損壞檢測技術(shù)

無損檢測技術(shù)是指對工程結(jié)構(gòu)單獨(dú)檢測的檢測技術(shù)，這種檢測技術(shù)安全且直觀。但是這種被測橋梁表面有一對相互平行的測試面體，但是通常公路橋梁表面幾乎都是彎曲，所以這種方法具有一定的局限性。

目前最常見的無破損檢測技術(shù)主要有超聲波檢測、超聲回彈綜合檢測法、超聲脈沖法檢測技術(shù)，這些新型的技術(shù)為以上技術(shù)提供了輔證，并和常規(guī)的方法綜合起來，使得對公路橋梁檢測技術(shù)越來越獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。

2 公路橋梁壓實(shí)度檢測技術(shù)實(shí)例分析

2．1 工程簡介

本工程為杭甬高速公路至寧波沿海北線余姚連接線工程，項(xiàng)目起點(diǎn)樁號K3+39.661，往北從小王家東側(cè)、張巷和余巷中間、馬杰弄和王府中間、穿過后跨越梁渚中河，路線繼續(xù)往北，從山前胡家西側(cè)、大成房東側(cè)穿過，終點(diǎn)樁號K6+41.731，路線全長3000米，主要施工內(nèi)容為橋梁、路面、安全設(shè)施、綠化等工程。橋梁工程為本工程的重點(diǎn)與難點(diǎn)，橋梁全長3060.07米，高架橋上部結(jié)構(gòu)除跨余夫公路采用40M簡支T梁外，其余采用小箱梁結(jié)構(gòu)，下部方形墩柱，基礎(chǔ)形式為群樁接承臺，其余橋墩采用雙柱式形式，大橋主墩梁板混凝土的施工特點(diǎn)是一次性澆筑的混凝土方量大，混凝土抗氯離子滲透性指標(biāo)必須達(dá)到要求。

2．2 檢測試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)

以杭甬高速公路橋梁試驗(yàn)段為模型，依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)，從理論設(shè)計(jì)填筑土石混填路基在室內(nèi)試驗(yàn)檢測模型。相似設(shè)計(jì)需從材料相似及能量相似等方面考慮：

2．3 檢測試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)

制作檢測試驗(yàn)裝置模型，如圖1

圖1 模擬設(shè)計(jì)裝置

2．4 檢測試驗(yàn)操作過程

(1) 準(zhǔn)備土石混填料

路基模型所用土石混填料為級配碎石材料和粘土的混合料。

(2) 模型路基填筑

模型路基采用整層填筑，利用千斤頂，對試驗(yàn)路基進(jìn)行重壓，用力傳感器及位移計(jì)準(zhǔn)確測量路基下層距離，并反饋給電腦進(jìn)行計(jì)算，電腦通過計(jì)算給動態(tài)應(yīng)變儀傳遞信號，進(jìn)入力傳感器，并控制油泵機(jī)提供的動力［3］。

(3) 進(jìn)行靜力貫入試驗(yàn)

選用平底圓形探頭在劃分好的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行靜力貫入試驗(yàn)。

(4) 現(xiàn)場土石混填路基灌砂法檢測壓實(shí)度

選擇具有代表性的位置，進(jìn)行灌砂法試驗(yàn)。按灌砂法試驗(yàn)中挖坑的步驟依據(jù)尺寸挖好試坑，填滿后用模擬設(shè)計(jì)裝置對試坑及路基進(jìn)行重壓，然后繼續(xù)用灌砂法試驗(yàn)中挖坑的步驟依據(jù)尺寸挖好試坑用模擬設(shè)計(jì)裝置對試坑及路基進(jìn)行重壓，循環(huán)多次，記錄多次循環(huán)的數(shù)據(jù)，并通過電腦orgin8.0軟件得出圖片及理論數(shù)據(jù)。

2．5 檢測試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理及分析

2．5.1 檢測試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理

對不同檢測試驗(yàn)區(qū)域的試驗(yàn)結(jié)果，得到了不同的模型路基表面的荷載-位移曲線，如圖2。

圖2 不同大小平頭的靜力貫入試驗(yàn)結(jié)果

2．5.2 灌砂試驗(yàn)曲線分析

本次采用2種規(guī)格的平頭，分別為直徑為50mm、70.7mm，分別對他們施加0-25P/KN的荷載，他們的位移為0-3cm。

從圖2中可以分析看出：

(1)從檢測試驗(yàn)的曲線圖片來看，其中平頭a和平頭b所有的曲線都曲線上升，且K為正數(shù)，可以很直觀的描述路基檢測試驗(yàn)中，荷載的增加對土石混填體位移及土石填料的變形情況。

(2)從所需要的荷載大小看，隨著探頭直徑的變大，所需荷載逐漸增大。

(3)從平頭b紅色曲線可以看出，當(dāng)荷載大到一定程度時，其土石形變程度可以超過黑色曲線，是由于荷載達(dá)到一定程度時，破壞了土石的內(nèi)部最大所受應(yīng)力的程度，形變量增大［4］。

3 結(jié)語

從當(dāng)前橋梁工程建設(shè)的整體施工及檢測水平上來看，我國在公路橋梁工程建設(shè)領(lǐng)域的檢測管理的敏感性較為滯后，同時在檢測管控的技術(shù)水平上也相對薄弱，而目前關(guān)于公路橋梁工程表面壓實(shí)度的檢測試驗(yàn)檢測方法主要是靜態(tài)抽樣測方法，想要獲得一個準(zhǔn)確地檢測結(jié)果是比較困難的，本文結(jié)合某高速公路橋梁施工過程實(shí)際為例，并且通過模擬施工過程中的試驗(yàn)，得出了壓實(shí)度檢測方法對保證土石混填路基提高施工效率、節(jié)約工程造價(jià)、提高施工質(zhì)量等方面具有突出的意義。該研究為延長高速公路橋梁疲勞損傷壽命，降低能源消耗，促進(jìn)交通運(yùn)輸行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展提供了可借鑒思路

［1］王斌.混凝土路面施工應(yīng)注意的環(huán)節(jié)［J］.青海交通科技.2012(6)：12-14.

［2］韓素芳，王安嶺.混凝土質(zhì)量控制手冊［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.

［3］智勝英.直達(dá)波法檢測路基壓實(shí)度：［河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文］.天津：河北工業(yè)大學(xué)，2005，10-27.

［4］趙明階，黃衛(wèi)東，韋剛.公路土石混填路基壓實(shí)度波動檢測技術(shù)及應(yīng)用.北京：人民交通出版社，2006.