公路桥梁试验检测技术及应用方法研究

张苏莉

（江苏全泰交通工程有限公司，江苏 连云港 222200）

0 引言

公路桥梁是我国交通的重要构成设施，为了强化公路桥梁的整体质量，消除桥梁的隐藏风险，需要在设计阶段做好相应的试验检测工作，及时发现问题，尽早解决问题。公路桥梁的试验检测技术对公路桥梁的整体质量有很大影响，强化对试验检测技术的全面贯彻，并对其存在的问题展开深入研究，确保各类检测技术都能得到很好的应用，从而更好地提高汽车出行的安全性和稳定性，营造一个更安全的汽车出行环境，提高人们的出行效率。

1 公路桥梁试验检测内容

公路桥梁试验检测主要关注混凝土裂缝以及地基是否光滑、凸起等问题。从严重程度上看，普通的公路桥梁试验检测内容多侧重于桥梁方向、位置、宽度及设备调试等，相较而言有关的管理措施是次要的。无论是国内还是国外，相关领域的工作人员在公路桥梁试验检测方面提出了许多理论和操作方法，其中重点研究了以强制振动联合损伤测验的对准技术和根据频率振型曲线提出的振型识别方式，目前在公路桥梁试验检测中已发挥重要作用。在实际试验检测过程中，要考虑的因素较多，试验检测过程的细节把控尤为关键，路桥、路面、车速、车重等都是重要试验参数[1]。

2 公路桥梁试验检测重要性

进入21 世纪，科学技术的日益发展使桥梁建设受到了社会各界的普遍重视。曾几何时，公路桥梁在设计和竣工过程中或多或少地出现了一些问题，而这些现存问题又可分为两个方面：一是物质方面，其中以技术材料存在缺陷或者质量问题最为普遍；二是建设过程存在问题，其中以施工操作不规范最为多见，尽管单就这些小错而言并不会有太大影响，但是一定要考虑到施工之后的总体安全。在建成之后，对该桥进行性能测试至关重要，一旦投入运营就有可能潜藏安全风险。当前，我国公路桥梁试验检测标准与技术不够健全，所以难以全面了解所建桥梁是否有安全隐患。公路桥梁试验检测作为公路建设管理期间最主要的工作，是公路建成后最主要的质量控制方法。科学评价公路施工装配式桥梁，使桥梁结构达到正常的使用要求，不仅是一项新技术，也是对人们的人身安全负责的表现。

第一，可以准确而高效地分辨出建筑材料的优劣。在公路桥梁工程施工建设过程中，如果所选择的施工材料的质量问题比较突出，不能达到工程建设的标准和要求，将会严重影响整个公路桥梁施工建设的质量。因此，要强化对测试检测技术的全面贯彻，确保技术应用的科学性和合理性，一方面可以选择更适合工程的施工材料；另一方面可以对建筑材料的质量进行精确而高效的判定，从而可以更好地防止各种假冒伪劣的材料混入建筑工地中，为公路桥梁工程建设的实际质量提供保证。

第二，公路桥梁试验检测技术对于工程建设有着十分明显的指导意义。就整个项目规模而言，工程量巨大，若单纯凭借个人经验工作，整个项目的工程质量是难以保证的。公路桥梁试验检测技术在工程中的应用，使其在工程施工过程中有可靠数据进行引导，工程质量才能够有所保证。

第三，公路桥梁试验检测技术的发展，可以有效推动桥梁建设工程的整体效率，大大推进工程进度。一方面，公路桥梁在施工前，相关设计人员必须对施工所需原材料和对应施工设施进行多层级检验，严格把控施工原材料的质量，同时避免因施工设备设计不合理延误工期；另一方面，在整个公路桥梁施工中，进行试验检测，可以及早发现设计或施工上的问题和缺陷，避免返工现象的发生。

3 公路桥梁试验检测现状

首先，缺乏对公路桥梁试验检测技术应用的正确认识。尽管施工建设团队和建设企业都意识到检测技术在公路桥梁施工中的价值和作用，但在部分地区的公路桥梁项目实施中，并没有完全实施试验检测技术，不能充分发挥其实际应用价值。在进行管理工作时，仍然采用传统的管理方法，没有加强对细节的关注，这种情况也给桥梁工程的施工质量带来了比较严重的安全问题和风险[2]。

其次，忽略了耐用性。目前，部分桥梁设计师存在思维误区。当他们在设计桥梁结构时往往关注桥梁的承载能力，对桥梁设计的耐用性完全没有论证实施。与承载力桥相较而言，桥梁的耐用性同样重要。在桥梁承载一定重量后，如果其耐用性能力不足，就会对桥梁产生严重损害，甚至影响桥梁的使用寿命，主要是因为设计师没有计算出具体的耐用参数和进行相应的偏差试验。

最后，测试结果存在偏差。试验检测公路桥梁的设备有多种，不同设备的检测重点和检测要求不同，导致最后的检测结果存在偏差。目前，我国常用的检测设备有两种：一是贝克曼梁式弯沉仪，可以用作静态测量；二是落锤式弯沉仪，可以在动态环境下进行检测。贝克曼梁式弯沉仪具有更高的准确性，因为静态数据测量更加便捷和准确，但两种测量仪器（测量方法）都是科学合理的，只是由于测量方法和测量状态不同，使得最终测量结果也有所差别。

4 公路桥梁技术检测

4.1 外观检测技术

公路桥梁真实受力特征依赖于公路桥梁实际状况，并依据特定观测位置做出评价。对于一般桥梁来说，工作人员在桥梁中间部位开展技术检测工作是很有必要的，可以及时计算和判断出桥体中部是否发生裂隙现象，同时还可以观测该地区部分点位，间接地考察整体的结构接缝情况以及实际桥体质量是否满足设计需求。在考察中发现接缝及桥梁构件情况后，可以将其与高速公路进行对比分析，从而得出桥体总负载点的受力状态。因此，在实际试验检测过程中，工作人员通常会把被重型车辆压坏的桥梁路段作为检测点，对整个公路桥梁关键部位进行差异性检测。

公路桥梁主要结构组成可以分为上下层结构和辅助结构两部分。和高速公路对比，其主要的公路构成就是基础以及人行道，而公路桥梁在结构组成和张力构成两个方面都存在特定差异，在出现安全隐患的情况下，二者又有一定的相似点。在遇到常规问题时，一般按照流程处理就可及时更正，但还需要仔细分析发生问题的本质，然后给出可行性解决方案，并且以评估结果为基础，提出有效措施避免意外。

随着社会的发展，公路桥梁整体建筑风格发生了改变，建筑技术进步，建筑材料更新换代。修建公路桥梁时，一般选用建筑材料之后，都会对其可用性进行细致的检验，因为建筑材料质量的高低与建筑材料的优质与否息息相关。所以，检测人员要对所选择的材料进行详细的检测，从而保证建筑材料质量。比如，混凝土强度检测。在公路桥梁施工过程中，混凝土强度并不稳定，由于其使用寿命越来越长，使得混凝土不可避免地出现了一些变化，尤其是一些比较大的桥梁、高速公路。因此，定期检测公路桥梁的混凝土强度是十分必要的。通常采用反射法，断裂法及钻孔法。应用检测方法时，施工人员要验证设计是否精确，以免发生错误，确保检测结果正确，避免公路桥梁在建造过程或投入使用后发生安全事故[3]。

4.2 内部缺陷检测技术

在施工阶段，如果混凝土桥梁质量控制不到位，内部混凝土结构就会出现蜂窝孔洞，降低混凝土的黏合度，进而降低桥梁的稳定性和耐久度。工作人员对内部缺陷常用的检测技术有雷达检测技术和电阻检测技术。检测时，可以随机选取5～8 段混凝土结构，用雷达扫描或者测量混凝土的电阻，通过与标准数据比对，判断桥梁混凝土结构的内部侵蚀情况，以确保混凝土的整体质量。

4.3 试验检测技术

4.3.1 回弹法

测试立柱和支座的混凝土强度。将全部桥梁划分为至少10 个测点，按照技术要求，随机检测一个测点的立柱，定义了混凝土的抗压强度，以技术数据和设计值为依据，确定混凝土强度是否合格。对桥梁承重构件进行检测，测试范围均匀分布在至少10 个测量间隔的部件上，依据试验结果，判定混凝土强度是否达到设计值。

4.3.2 电磁感应法

抽查桥底钢质保护层厚立柱，每根立柱测3 个位置，钢保护层厚度能否满足钢筋检验规范要求，检验时需要测试桥梁底部钢筋保护层厚度。每孔用8 个半宽点，测点的分布是均匀的。对T 型梁梁底1 个点、空心板两边钢轨的1 条轨道、模板梁底及箱体内4 个点的实测结果，测定实测值是设计值0.8～1.2 倍。

4.3.3 经纬仪测量法

校验桥塔与支架之间在竖直方向上的距离，在每一个基座和柱子上随机抽取基座和柱子作为被测物体，测量桥接两个方向与横向垂直，算出行进速度。同时，每座桥梁至少测量10 个测点，均分测点，计算个别测点的可用性级别。

4.4 超声波检测技术

随着科技的创新和发展，超声波技术在建设工程中的应用越来越广泛，在公路桥梁建设中，常被用于检测和分析桥梁具体质量。通过超声波检测仪器，测试超声脉冲的音频，对回传数据进行解析，就能得到较为准确的故障检测结果。但超声波检测技术也存在一定的局限性。除了检测具体故障以外，超声波技术还可以用于多点的检测和观察，然后可以通过识别多点结果、数据集成处理来补充利率进行统计。到目前为止，公路桥梁检测技术日新月异，从原始的人工检测，到后来的传感器检测，再到现在的超声波检测，技术的革新使得检测结果越来越准确，检测方式和流程也得到进一步优化[4]。

4.5 静载、动载试验检测技术

公路桥梁属于较为完备的实体，所以，对于公路桥梁的全面检测是非常必要的。但检测时，难免出现疏漏之处，此种情况需要综合检测结果，来决定接下来的具体检测地点，获取相关检测数据。工作人员在对桥梁角度进行检测时，要确保检测资料准确，同时需要对桥梁受力的特殊情况进行分析和记录。

静载试验检测需要明确试验的主要控制因素，并根据具体条件确定试验的侧重点，从而使试验工作更加科学、合理。在此基础上，通过对结构的力学和工作特性的研究，保证结构的各项性能指标都达到了设计要求。

动载检测技术的重点是对桥梁核心部件的震动状况进行分析，在进行实际的检测工作时，要确定桥梁震动位置的信号指数，加强对指标参数的分析效果，并与实际的情况相结合，来判断桥梁的建立状况，减少安全风险。

4.6 混凝土质量检测技术

目前，一般采用混凝土质量检测技术（见图1）对公路桥梁混凝土质量进行控制。这一技术的应用能够对桥梁混凝土结构检测起到辅助作用，能够使检测人员对其有更加深刻的了解，并在混凝土受到损伤后，根据规定做出特殊的处理。其中，声波检测可作为混凝土强度评价的终极指标。桥梁建设工程最常用的材料就是钢筋混凝土，钢筋混凝土的质量对于整体桥梁质量起到决定性的作用。钢筋混凝土结构稳固，不易氧化，可以极大地延长钢筋的使用寿命，又保证了其韧性。以危桥整治为目标，建设单位应时刻做好巡查工作，并对巡查内容做出细致计划。任何施工形式均具有科学性，而这一过程中，探测点选取是非常重要的，每个点位的选择，都会影响到检测过程中的准确性和效果。

图1 混凝土质量检测

例如，在不同部位选择10 个观测领域，每个观测领域设置10 个观测点。并在这些领域内进行保护层的检测。在检测过程中，需要在基础设计中体现混凝土结构相关危桥调整内容并计算好厚度，从而提升桥梁的耐久度和适用性。在检测过程中，按钢筋混凝土基本外形分析钢筋保护层是否符合不同级别。桥梁试验检测用到的传感技术在实践中要按计划、有步骤地开展。尤其是在公路桥梁混凝土结构检测中，认真检查碳化深度及强度，以便取得有关资料，解决缺陷及问题，保证采取相应的防治措施予以解决。

5 结语

综上所述，随着我国现代化建设的脚步不断加快，公路桥梁项目工程越来越多，科学利用检测技术具有较强的现实意义。在履行公路桥梁审批调试程序的过程中，工作人员应做好试验与核查。同时，委托专业检验机构进行公路桥梁质量与安全综合检验。如此才能保证公路桥梁的安全性、稳定性与耐久性，同时达到工程设计要求。在公路桥梁试验检测中，工作人员应该积极运用无损检测技术得到精确的检测结果，在最大程度上减少对桥梁结构的破坏，从而为桥梁质量认可以及后续通行提供了可靠依据，促进我国公路桥梁工程的稳定发展。