文/張惠敏 國投工程檢驗檢測有限公司 云南昆明 650000
道路橋梁是城市的血脈,也是城市化建設中不可或缺的組成構件。我國早期道路橋梁建設施工時間較早,隨著時間的推移,一方面路橋數(shù)量趨于增多,另一方面也不可避免出現(xiàn)了各種質量通病問題?;诖?,立足新時期基建事業(yè)發(fā)展背景,有必要探究道路與橋梁工程的試驗檢測技術,從而提高道路橋梁工程使用周期壽命。
在現(xiàn)代化建設及區(qū)域經(jīng)濟貫通中,道路與橋梁作為基建項目的毛細血管,承擔了重要的運輸功能,是現(xiàn)代經(jīng)濟結構體有機運轉的重要部件。但從眾多道路橋梁建設應用中看,其中不乏一些質量通病問題,如道路橋梁局部倒塌等,反映出道路與橋梁工程施工環(huán)節(jié)相關試驗檢測工作的不足,體現(xiàn)在以下幾方面:
第一,道路與橋梁設計階段欠缺合理性。道路與橋梁工程帶有極強的專業(yè)性,需要遵循嚴格的建造施工規(guī)范,但在早期階段,出于經(jīng)濟發(fā)展的考量及現(xiàn)實因素的制約,道路與橋梁設計欠缺精準性這一問題較為普遍,由此導致道路橋梁施工建設及項目上馬隨意性強,技術標準符合率不高,進而帶來道路橋梁工程項目施工階段的無序化。第二,道路與橋梁施工階段質量標準過低。道路與橋梁考慮到后期使用年限,需要在施工質量標準上滿足相關規(guī)范要求,但出于成本及施工建設周期等因素考慮,在實際建設道路橋梁工程時,往往忽略了必要的前工序環(huán)節(jié),如道路橋梁的承載力及壽命周期試驗等,導致道路橋梁在經(jīng)年使用時出現(xiàn)車轍、裂縫、跳橋等一系列問題。第三,道路橋梁工程如涉及到較長長度及較大跨度,不同區(qū)域的建造要求有所差異,這時需要跟進精確的測量,如對相關部位疏于測量或單純依循固有經(jīng)驗,極易導致道路橋梁的重點負荷部位未得到全面準確試驗,久而久之,引起道路的局部坍塌等質量病害。第四,道路與橋梁試驗測量環(huán)節(jié),相比
(4)路基路面壓實度具體評定參數(shù)核驗。道路路基、基層及底基層的單點壓實度數(shù)值≥規(guī)定數(shù)值并減2 個百分點時,則道路路段壓實度最佳;如單點壓實度≥規(guī)定極值,根據(jù)各部位檢查點數(shù)統(tǒng)計計算相應的扣分值,則路段壓實度相應受影響;如壓實度<規(guī)定極值,則評定道路路段壓實度不符合施工標準要求。而在道路路堤部位的試驗測試上,在對其分層壓實度進行測試時,一是嚴格遵守點位數(shù)要求,二是確保具備足夠的樣本數(shù),一般應多于5 個。在測試評定道路路面平整度時,把握如下幾個要點:第一,單位長度區(qū)間的最大間隙;第二,單位長度區(qū)間間隙是否超出定值;第三,單位長度區(qū)間的間隙積累數(shù)值;第四,路面縱斷面及路面斜率;第五,路面測試時獲取的振動指標及加速度參數(shù)。(5)道路路面回彈模量及構造深度試驗。道路路基部位的回彈模量主要是指路面及路面材料經(jīng)由荷載力作用產(chǎn)生釋放的應力與相關回彈應變之間的比值。當?shù)缆吠粱奢d力越大時,則代表其回彈模量數(shù)值越大,通過測試道路路基回彈模量能夠評價道路土基抗壓強度。在具體實踐中進行路基回彈模量測定時,多采用貝克曼法,這一方法在不大于1m 的土基粒料上較為適用,在回彈彎沉值的測量上適用彎沉儀完成數(shù)值取值,然后通過模型計算的方式得出路基部位材料回填模量的具體數(shù)值大小,進而測定其在行車作用下,是否在彎沉、垂直回彈變形、總彎沉等方面存在隱患問題。在道路路面構造深度環(huán)節(jié)的試驗中,可主要采用手工鋪沙法。具體操作要點有:將路面先用毛刷或掃帚等進行徹底清掃,留出不小于30×30cm的區(qū)間;準備圓筒并適用小鏟在圓筒中注入砂,然后將圓筒在道路路面進行3-4 次叩打,當砂處于密實狀態(tài)并確保被刮平后,將砂倒出,適用推平板進行先里后外的重復攤鋪,使砂攤開并在路面空隙中充分填入;使用鋼尺工具對由砂構成的圓的垂直直徑進行測量,記錄數(shù)值后計算出平均值,誤差應小于3mm;最后使用擺式儀對擺值大?。˙PN)進行測量。
橋梁試驗檢測技術的應用目的是分析橋梁的各類參數(shù),找出橋梁病害的成因及主要規(guī)律,然后給橋梁施工作業(yè)提供參考。試驗檢測的主要手段是對橋梁進行荷載試驗,對橋梁不同受力狀態(tài)下動態(tài)數(shù)值進行記錄,以此確定橋梁是否處在安全的承載力區(qū)間。需要涉及到計算時,可同步采用相關軟件等輔助。具體而言,橋梁試驗檢測技術的要點有:第一,產(chǎn)性試驗。主要是對橋梁整體進行性能的鑒定,這一試驗可放在橋梁竣工結束后進行。第二,模型試驗。這一試驗方法主要根據(jù)橋梁的仿真結構型式,根據(jù)比例關系對橋梁進行對照,形成試驗仿真體,然后對其主要及重點部位特征進行提取。第三,橋梁結構部分專項試驗。這一試驗可分為科研性試驗及生產(chǎn)性試驗兩部分,各部分按照各自的試驗規(guī)定進行數(shù)值的統(tǒng)計分析。第四,原型試驗。該試驗需要對橋梁的實際結構構件進行研究,試驗的成本較高。第五,橋梁板式及橡膠支座試驗。橋梁支座多設置在橋梁的主梁部位及橋梁墩臺之間,主要承擔橋梁上部結構荷載力適應及傳遞功能。橋梁支座多由混凝土材料組成,因混凝土材料自身受溫濕度及環(huán)境影響容易出現(xiàn)變形或角度位移問題,在測試時應結合其受力分析,套入相應的應力計算模型。根據(jù)橋梁型式板式類型的不同選取相應的試驗方式,如橋梁采用橡膠支座,則以有型式檢驗為主,做好材料的施工前檢驗,而在橋梁橡膠支座的相關測試上,主要圍繞其極限抗壓強度數(shù)值及水平位移數(shù)值進行,極限抗壓強度大小根據(jù)矩形或圓形支座而定,矩形支座的相關參數(shù)為70MPa,圓形支座的相關參數(shù)為75MPa。根據(jù)橡膠片凈厚度參數(shù)評定橋梁橡膠支座的水平位移量。第六,動力靜力試驗。動力試驗是對橋梁在通車狀態(tài)下的荷載數(shù)值進行記錄,評定橋梁斷面部位的動撓度大小及自振特性。靜力試驗則在橋梁結構試驗中較常使用,具體試驗方法參考標準規(guī)范說明。在靜載加載環(huán)節(jié),把握分級控制的原則,根據(jù)橋梁的最大控制截面內(nèi)力荷載進行2-5 級的荷載加載試驗,據(jù)此可以對橋梁的動力試驗進行驗證。第七,橋梁混凝土試驗。橋梁混凝土試驗主要集中在混凝土強度的試驗測試上。在具體測試中可使用鉆芯取樣的方法,從橋梁混凝土結構中抽取混凝土芯樣,然后采用試驗方法對其劈裂抗拉及抗壓強度參數(shù)進行測定。相關細則有:在混凝土芯樣參數(shù)上,應選取混凝土最大粒徑集料,然后根據(jù)其粒徑大小的3 倍選擇測試芯樣,在數(shù)值上可選定150mm。在混凝土鉆芯的數(shù)量上,應設置不少于3 個的混凝土鉆芯構件,如構件規(guī)格較小,則應不少于2 樣。檢驗混凝土構件細部時,應結合檢測規(guī)定及具體檢測部門的補充要求確定數(shù)量及取芯的位置。需要注意的一點是,在選取橋梁混凝土立方體試件時,把握的要點要更多:對橋梁基礎及橋梁墩臺等結構物,應選取不少于2 組;橋梁屬于大跨度及大體積混凝土連續(xù)澆筑時,每隔80m選取2 組;橋梁上部結構在構件選取上要根據(jù)其長度而定,一般以16m 作為選取參數(shù),如超出16m,應進行至少2 組試件選取,而超出30m 時,則選取3-5 組;在鉆孔樁的數(shù)量上,則應不少于2 組,如樁長大于20m,則選取3 組,如因大樁徑需要長時間進行灌注,則應選擇4 組及以上試件。