试验检测技术在道路桥梁检测中的应用分析

时间：2024-04-24

吴文彬杨中华

(1.山东万载市政工程有限公司，山东菏泽 274400；2.菏泽振源公路工程有限公司，山东菏泽 274000）

1 道路桥梁工程试验检测内容概述

1.1 路基土方石填筑

用土方石填充构筑路基这一操作流程是道路桥梁工程试验必测项目之一。因为这是确保工程建造完毕后，质量达到标准要求的决定性步骤环节。通过这种规范地检测方式，排查出潜藏的各种隐患，保证路基建设没有任何问题，符合标准要求，保证整体建筑的基础牢固稳定。只有底基质量得到保证，才能支撑起整个工程，让道路桥梁能够保持持久地稳定。在对路基进行检测时，检测的内容一般情况下是土层的湿度、密度，通过实验来检测是否符合标准要求，还有检测土壤的成分，试验土壤的承受能力或者说是硬度。

1.2 桥涵构造物

检测桥梁和涵洞时，要检测用于建筑的原材料。一般材料的类型都是根据实际的施工工程来决定。在选择的用于建造桥涵的砂石时，要提前测试出砂石的一些基本情况，比如砂石堆积密度，泥土和水的含量占比、坚硬度，含水量，物质分布是否均匀等等；之后是确保用于建设的水泥质量达标，因为当水泥和水接触混合时往往伴随着热化反应，所以也要严格检测水泥材料，确保选用的水泥与水发生热化反应的程度不会影响工程的质量。要检查水泥的细腻程度，还要进行至少三个试验，分别是用来检测胶矽强度、水泥砂装和标准程度；然后就是检测支撑起整个工程的必不可少的材料—钢材。主要是检测钢材的柔韧性，拉力承受的最大值，伸长范围；还要检测焊接的质量效果，只要这些测试的结果都达到标准要求时，钢材才能被用到桥梁工程的建设过程里。

1.3 路面状况

1）检测路面平整度，作为衡量工程建造是否合格的重要指标之一的路面，对其最基本的要求是要平坦整齐。达到标准的要求是在确定的长度范围内，没有出现持续地或者间隔式的坑洼。虽然只有一定的长度，但是每个长度范围里都会出现凹凸不平的地方，这样一累积，路表的平坦度就会过低，这样最后建造出的道路桥梁凹凸不平，当车辆的轮子一接触到这种地面，会因为摩擦力的增加，使得要克服的阻力变大，最后会引起车辆的颠簸，影响人们行驶的体验感受。有两种类型的设备被用来检测路面，一类是反应式的，另一类是断面式的。反应式的设备是依据通过不平坦路面时车辆的突然震动给给人们带来的最直接的体验感受，也就是人们在路面上行驶时的舒适度情况。基于这一原理的仪器设备中，车载式的颠簸累积仪被使用的次数最多。断面类则是一种更为直接精准地检测路面平坦程度的手段。它的原理是把确切的路面高度来作为路面是否平坦的指标，这一方式较为科学合理，目前国际平整度指数就是利用它建立起来的。

2）路面弯沉检测技术，路面强度检测有破损试验和无破损试验两种类型。其中破损试验要求在路面的不同层次的结构里人为开凿取样，通过物理试验进行分析，计算或推算出与工程建设相关的参数，这样就可以准确的知道路面结构的承载能力。路面弯沉检测技术不断在改进，从最初的静态弯沉测量到之后的稳态弯沉测量再到现在的脉冲动力弯沉测量，实现了三次跨越。最初的静态弯沉测量过程中，借助的是贝克曼梁式弯沉仪。这种仪器的针对性很强，只能用来检测单点最大弯沉时状态的数值。所以它的作用有限，对于实际路况中的汽车负载的工况根本没办法进行模拟。后来改进的稳态弯沉测量，其实也就是最具典型性的动力弯沉仪，然而它又体现出了新的不足之处，它对应力敏感材料有很大影响而且存在自重静力顶载；第三阶段的脉冲动力弯沉测量利用的是落铺式弯沉仪。这种仪器通过利用高科技信息技术既克服了第一代克曼式弯沉仪的缺点，也可以进行多级加荷，最后利用计算机把数据收集起来并进行分析。

2 道路桥粱工程常用试验检测技术

2.1 压实度检测

要想保证道路桥梁的安全性和稳固性，要把关注的重点放在路基和路面的压实程度上，这是关键核心的步骤。所以，必须要高度重视压实度检测工作。在目前的实际操作中，用来检测压实度的技术如下。

1）灌砂法，这种技术凭借其极强的适应能力，可以完成对多种类型路面的密度检测工作，使得人们对它最熟悉，而且被使用的次数远远超过其他的检测技术。这种技术检测出的结果也比较精确，可信度高。主要的原因在于它是利用封闭的储砂筒进行检测，所以很好的阻隔了外部环境因素的不良影响。但这检测方但是这种方法也有一个不足之处，就是检测时要携带很多的砂石，完成一次检测要花费一定时间，工作效率较低。

2）环刀法，环刀法的检测对象是获取的土样品密度。这种方法得到的结果数据只是一个平均密度值，而实际工程的碾压层密度是不均匀的状态，所以用一个平均值来代表整个碾压层的密度值，显然不是很合理，检测结果并不是十分可靠。当所取的土样密度能够代表整个碾压层密度时，这种检测方法才有更大的作用。

3）核子密度湿度仪法，核子密度湿度仪法利用的是放射性元素。用较少的工作人员和较短的时间就能够完成路基、路面密度和含水率的检测工作。而且这种方法在检测过程中不会对建筑带来影响，在不破坏建筑的同时实现，在相同位置上多次进行测试。这种检测科学合理，所以检测结果往往也非常准确。

2.2 回弹弯沉检测

回弹弯沉是用来获取路面受到压力之后发生的形变情况的信息，它侧面反映的是路基路面的坚硬程度。回弹弯沉值与路面的抗压能力和承重能力呈负相关。通过这种检测，可以确保工程的质量达到标准要求。现阶段经常用到的回弹弯沉检测技术有贝克曼梁法、落锤式弯沉仪法、自动弯沉仪法和滚轮式弯沉仪法等。在这四种，前两种方法被使用的次数远远超过后两种。贝克曼梁法的检测目标是静态弯沉，它的优点是易操作、便捷性、效率高。缺点是如果想要计算路面的承重范围就必须知道轮胎压在路面的重力和接触面的大小，而这也就是它难以做到的地方，很难实现精准控制轮胎接触地面的范围，所以这种仪器仍然需要改进；落锤式弯沉仪法的原理是重锤下落模拟真实车辆在路面行驶时带给路面的冲击进而反映出路面的回弹弯沉，这种方式更贴合实际，也可以称作是理论的一次实践应用。所以得到的检测结果也比较精确，值得信赖。但是这种检测方法的不足之处就在于成本投入太高，而且由于没有统一的标准控制标准，所以很难对工程的质量有效控制。在选择检测技术是要根据工程的实际情况，这样才能确保选择的技术高效，得到的结果准确。

2.3 无损检测

不管是压实度检测还是回弹弯沉检测都着眼于保证工程的最终质量，但是，在实际施工过程中，有不少单个小环节也可能存在问题，影响工程的质量，所以也要进行检测，而无损检测就是针对某个环节进行检测的一项技术。这种检测方式利用的是超声波、光纤传感和探地雷达，通过分析频谱和图像完成对整个工程中的某一单个环节的检测。而且无损检测具有速度快、准确度高的优点。最主要的是这种方法可以把建筑内部的结构状况，通过图像、频谱的方式直观地展现在人们面前，让人人们能够清晰的看到。无损检测可以说克服了传统检测技术的弊端，而且具备新的功能，给工程建筑的质量提供了可靠保证。

3 优化道路桥梁试验检测质量的措施

3.1 科学合理制定制定试验检测指标

检测路基路面的回弹弯沉值大多是通过试验的方式，这时借助贝克曼梁式弯沉仪，表现出其静态的特性，把检测的成果不能反映其动态状态下的情况。而落锤式弯沉仪实现了动态检测，它能够反映重力刺激下产生的形变效果，这也能够准确确定弯沉性质。在进行实验时，做好技术的选择工作，不要盲目比较各种技术的优缺点，而是在把握工程实际特点和施工状况的基础之上科学合理地选择。

3.2 积极落实各项规章制度

要想提高公路桥梁试验检测技能必须要有一套规范的的制度设计。首经过长时间的公路桥梁的试验检测实践，不难发现，试验检测工作制度标准程度一定程度上是和检测结果的可靠度呈正相关的。其次就是要切实落实各项规章制度。规章制度不能当作摆设，而是切实让它发挥作用，严格按照规章制度来规范人们的检测行为，做到该罚必罚，该奖必奖，奖罚分明。这样规章制度才能发挥其约束作用，工作人员会小心作业，谨慎检测，不仅会促进公路桥梁试验检测技能的提升，还在无形之中降低了失误的发生几率，工程质量就能够得到保障。

3.3 联系工程实际选择检测方法

在利用贝克曼梁式弯沉仪对道路桥梁路基路面进行回弹弯沉检测时，由于仪器自身的特点决定了只能表现其静态性质，所以试验检测的成果只局限于定性反映车辆在真实的场景下行驶时呼应趋势，不能反映其动态状态。而落锤式弯沉仪实现了动态检测，此刻的试验检测成果能反映竖直重力压力下发生的变形作为判断弯沉特性的依据。每种测试方法都有专门的针对对象，有优势也有劣势，因此，在实际的工作测量中，应该结合具体情况，灵活地选择检测方法，同时也可以结合多种技术同时使用，发挥各自的优势来完成检测工作。