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摘 要:隨著公路建設事業的飛速發展,我國橋梁工程設計、施工的水平不斷提高,目前已建設完成了大量各種類型的橋梁,還有大量的橋梁正在設計或施工過程中。為保證新建橋梁的工程質量,在橋梁設計、施工的過程中必須對橋梁工程所用原材料、橋梁結構構件進行嚴格的檢測,必要時還要通過載荷試驗對橋梁的整體承載能力進行驗證。試驗檢測技術貫穿于橋梁工程設計、施工及使用階段的各個環節,隨著人們安全、質量意識的不斷提高,試驗檢測技術也受到越來越多的重視。
關鍵詞:公路,橋涵,工程,試驗,檢測
1 檢測內容及方法
1.1 原材料的檢測
橋梁工程中的原材料主要包括:生產混凝土的各種原材料,如水泥、砂石料、水、外加劑等;普通鋼筋混凝土結構用鋼筋,各種預應力結構用預應力鋼筋、鋼絲、鋼絞線,錨具、夾具、連接器以及各種型鋼等;橋面鋪裝層用瀝青混凝土、橋頭搭板下的各種無機結合料墊層等所使用的各種原材料。
1.2 橋梁工程各部位結構尺寸及外觀質量的檢測
在施工過程中應對橋梁各部位的放樣位置、結構尺寸及外觀質量進行檢測評定,放樣位置及結構尺寸的評定一般可采用全站儀、經緯儀、水準儀、鋼尺等,所用測量儀器的性能及測試精度應滿足相關規范的要求,對檢測結果的評定應按照標準的規定執行。外觀質量檢測一般采用目測的方法,主要檢測內容是混凝土表面的平整度、蜂窩、麻面的面積、深度等。
1.3 對橋梁結構構件混凝土強度等級、內部缺陷及承載能力的檢測
對結構構件混凝土內部缺陷的檢測一般采用超聲法,即利用超聲脈沖通過缺陷部位時發生折射、散射、繞射等從而導致聲速、波幅、主頻發生變化的現象來判斷缺陷的部位及大小。在檢測樁身混凝土的缺陷時,除超聲法外還有反射波法,反射波法是利用錘擊應力波在樁身缺陷處的反射波特征來判斷樁身缺陷的一種方法,這種方法操作簡單、快捷,應用較為普遍。除要對混凝土結構構件的尺寸、外觀質量進行檢測外,有時還需要對結構構件的承載能力進行檢測,如單樁的承載力、梁體的承載力等。單樁的承載力測定常用靜載試驗的方法,在經動、靜對比試驗的基礎上也可采用高應變動測方法。梁體的載荷試驗一般采用重物堆載的方式,利用應變計、撓度儀等測定各控制截面的應力、撓度等,所用儀器的精度要求應滿足相關規程的要求。
1.4 橋梁載荷試驗
對一些采用新材料、新工藝、新型結構的大中型橋梁,為確保工程質量常常采用現場載荷試驗的方法檢測橋梁的整體承載能力;對于一些舊橋梁也常常采用現場載荷試驗的方法對橋梁的承載能力重新進行評估;對一些特大型橋梁在竣工驗收時也常常要求進行載荷試驗。橋梁的現場載荷試驗可分為靜載試驗、動載試驗及橋梁的振動試驗等。試驗檢測是保證橋梁工程質量的必要手段,橋梁工程檢測項目繁多,新技術、新方法不斷涌現,切實掌握各種檢測技術的基本原理、基本操作方法及數據處理方法,是每一位試驗檢測人員所必需的。
2 試驗檢測的任務及需注意的事項
2.1 試驗檢測的任務
2.1.1 確定新建橋涵結構的承載能力和使用條件。對于重要的橋涵結構在建成竣工后,通過橋涵試驗考察該橋涵的是施工質量與結構性能,判定橋梁結構的實際承載能力,為竣工驗收、投入運營提供科學依據.對于新型或復雜的橋涵結構,通過系統的橋涵試驗,可以掌握結構在荷載作用下的實際受力狀態,探索結構受力行為的一般規律,為充實和發展橋梁結構的設計計算理論積累科學的資料。
2.1.2 評估既有橋梁的是使用性能與承載能力。對于既有橋涵結構在運營期間,因受水害、地震等自然災害而損傷,或因設計施工不當而產生嚴重缺陷,或因使用荷載大幅度增長而嚴重超過設計荷載等級,通常通過橋涵試驗來評估既有橋涵的使用性能與承載能力,為既有橋涵養護、加固、改建或限載對策提供科學的依據、這對于缺乏完整技術資料的既有橋涵更為必要。
2.1.3 研究結構(構件)的受力行為,總結結構受力行為的一般規律。隨著橋梁工程的不斷發展,新結構、新材料、新工藝的推廣應用,原有的規范、規程往往不能適應工程實踐的要求。為了修改、完善既有的規范、規程,指導設計和施工工作,就需要進行大量的研究性試驗。
2.2 橋涵試驗需注意的事項
2.2.1 對于新橋型結構、新材料、新工藝,必須通過試驗檢測鑒定其是否符合國家標準和設計文件的要求,同時為完善設計理論和施工工藝積累實踐材料。
2.2.2 對于各類常規橋涵,施工前先要試驗鑒定進場的原材料、成品和半成品構件是否符合國家質量標準和設計文件的要求,對其是否符合質量標準要求,經檢驗符合質量標準后方可進行下一工序施工,否則,就需要采取補救措施或返工。橋涵施工完成后需全面檢測進行質量等級評定,必要時還需要進行荷載試驗,以對結構整體受力性能是否達到設計文件和標準規范的要求作出評價。
2.2.3 對于在施工中的大跨徑懸索橋、斜拉橋、拱橋和連續鋼構橋,為使結構達到或接近設計的幾何線形和受力狀態,施工各階段需對結構的幾何位置和受力狀態進行監測,根據測試值對下一階段控制變量進行預測和制訂調整方案,實現對結構施工控制,而試驗檢測是施工控制的重要手段。
2.2.4 試驗檢測又是評價橋涵工程質量缺陷和事故的手段,通過試驗檢測為質量缺陷或事故判定提供實測數據,以便準確判別質量缺陷和事故的性質、范圍和程度,合理評價事故損失,明確事故責任,從中總結經驗教訓。
3 具體試驗檢測數據分析及相關經驗論述
3.1、某工程具體試驗檢測數據
某工程依照《建筑基樁檢測技術規范》進行檢測,對混凝土灌注樁進行超聲波檢測。該檢測對象為C25砼灌注樁,本次試驗共檢測24根工程樁,其中Ⅰ類樁24根,占所測樁數的約100%;Ⅱ類樁0根,占所測樁數約0%;Ⅲ類樁0根,占所測樁數的0%;Ⅳ類樁0根,占所測樁數的0%。均為合格樁。(標注:Ⅰ類樁:混凝土完整、均勻性優。合格;Ⅱ類樁:局部有輕微缺陷、均勻性良。合格;Ⅲ類樁:局部有較嚴重缺陷。不合格。經處理后可使用;Ⅳ類樁:混凝土有嚴重缺陷或斷樁。不合格。報廢或通過驗證確定是否加固使用。)
3.2路橋檢測相關經驗
3.2.1要改進試驗檢測的技術設備。比如在我國無損檢測技術方面,隨著科學技術的進步和我國公路建設的迅速發展,一般的檢測技術已不能滿足大規模、無破損、精度高的公路質量檢測需要,而傳統的檢測設備也有許多弊端。
3.2.2一定要保證監理對抽取的樣品監督嚴格。在現實中,存在不少監理對抽取的樣品監督不嚴導致的檢驗的樣品與實際施工中所使用的樣品不一致,失去了對樣品檢驗的作用。
4 結束語
總之,經過了多年的基礎建設,我國的公路橋梁網絡已經趨于完善。但是,隨著服務年限的增加,部分橋梁可能會出現混凝土開裂、鋼筋銹蝕、梁體撓曲過大甚至局部沉陷等缺陷,對這些局部缺陷要利用各種必要的檢測手段對缺陷的性質、位置及大小進行檢驗評定,并根據檢驗結果進行必要的修補加固。當橋梁破壞部位較多,對整體承載能力影響較大時,應通過載荷試驗對橋梁的整體承載能力重新進行評估。
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