摘要 為保障道路橋梁交通安全，提高道路橋梁質(zhì)量檢測的可靠性，該文研究了道路橋梁試驗檢測技術(shù)要點及應(yīng)用。通過綜合運用手持式激光測距儀、車載激光掃描儀及其他設(shè)備進行外觀檢測，評估了道路橋梁的平整度與結(jié)構(gòu)完整性等指標；采用超聲波檢測技術(shù)精確測量了橋梁內(nèi)部裂縫寬度，以揭示結(jié)構(gòu)潛在的內(nèi)部缺陷；同時，利用回彈法測試了混凝土材料的抗壓強度，全面評估了材料性能。經(jīng)應(yīng)用研究可知：所檢測道路橋梁的平整度達到2 mm，撓度為5 mm，支座存在輕微磨損；內(nèi)部裂縫寬度均在安全范圍內(nèi)；混凝土材料的抗壓強度普遍高于23 MPa。該試驗檢測技術(shù)為有效評估道路橋梁運營質(zhì)量提供了技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞 道路橋梁；試驗檢測技術(shù)；裂縫寬度；回彈法

中圖分類號 U446 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）21-0127-03

0 引言

隨著城市化進程的加速和交通網(wǎng)絡(luò)的不斷拓展，道路橋梁作為連接城市與鄉(xiāng)村、促進經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其安全性、耐久性和通行能力日益受到社會各界的廣泛關(guān)注。然而，在長期服役過程中，道路橋梁不可避免地會受到自然環(huán)境、車輛荷載、材料老化等多種因素的影響，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能逐漸退化，甚至出現(xiàn)安全隱患[1]。因此，對道路橋梁進行定期、科學(xué)地試驗檢測，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題，對于保障交通安全、延長橋梁使用壽命具有重要意義[2]。

道路橋梁試驗檢測技術(shù)作為評估橋梁結(jié)構(gòu)性能、確保橋梁安全運營的重要手段，近年來得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。然而，由于橋梁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和多樣性，以及檢測環(huán)境的限制和干擾，如何準確、高效地開展道路橋梁試驗檢測工作，成為當前研究的重要課題[3]。該文針對某高等級公路上的鋼筋混凝土橋梁，探討了道路橋梁試驗檢測技術(shù)的要點及應(yīng)用。通過該研究，期望能夠進一步提高檢測工作的精度和效率，為橋梁的安全運營和養(yǎng)護維修提供更加可靠的技術(shù)支持。

1 道路橋梁試驗檢測技術(shù)要點研究

1.1 道路橋梁試驗檢測范圍分析

在針對道路橋梁試驗檢測技術(shù)進行設(shè)計之前，該文對道路橋梁試驗檢測范圍進行研究，以此全面地、系統(tǒng)地評估道路橋梁的實際狀況，確保其安全性、耐久性和功能性。道路橋梁的試驗檢測范圍通常包括以下幾個方面：

（1）道路橋梁的外觀檢測：道路橋梁的外觀檢測不僅涉及對橋梁整體形態(tài)的細致觀察，以推斷其受力分布及潛在的高應(yīng)力、撓度集中區(qū)域，還涵蓋了對橋梁各組成部分——上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施的逐一審視。在外觀檢測中，需特別聚焦于跨中區(qū)域的撓度問題、結(jié)構(gòu)的完整性、路面平整度等多項指標[4]。一旦發(fā)現(xiàn)橋梁存在病害跡象，應(yīng)立即進行深入分析，追溯病害產(chǎn)生的根本原因。

（2）道路橋梁的內(nèi)部缺陷檢測：典型的內(nèi)部缺陷包括混凝土內(nèi)部的蜂窩狀結(jié)構(gòu)、侵蝕通道及孔洞，這些病害雖不顯于表面，卻往往預(yù)示著材料劣化或結(jié)構(gòu)強度下降，進而影響道路橋梁的正常使用與安全性能[5]。雷達檢測和超聲波檢測等先進手段，能夠在不破壞結(jié)構(gòu)完整性的前提下，深入混凝土、鋼材等內(nèi)部，探測并定位隱藏的缺陷。這些技術(shù)不僅適用于混凝土內(nèi)部的空洞、不密實區(qū)域檢測，還能有效識別鋼材內(nèi)部的裂紋、腐蝕狀況。在實施內(nèi)部缺陷檢測時，關(guān)鍵在于全面覆蓋可能的問題區(qū)域，并對檢測結(jié)果進行細致分析。通過綜合應(yīng)用多種無損檢測技術(shù)，可以有效檢測出道路橋梁的內(nèi)部缺陷，通過及時采取相應(yīng)措施進行處理，可以確保公路橋梁的安全運營與長期使用。

（3）道路橋梁的材料性能檢測：隨著建筑材料技術(shù)的持續(xù)革新，道路橋梁建設(shè)領(lǐng)域迎來了材料的多樣化。由于混凝土的性能并非一成不變，隨時間的流逝會逐漸變化，因此，在橋梁建設(shè)過程中，預(yù)留混凝土試塊以監(jiān)控其長期強度變化已成為標準做法[6]。若試塊缺失，無損檢測技術(shù)便成為評估混凝土強度的有效替代方案。在公路橋梁材料及力學(xué)性能的綜合檢測體系中，通過對混凝土抗壓強度的檢測，可以為工程安全、耐久性的提升提供科學(xué)依據(jù)。

1.2 道路橋梁試驗檢測技術(shù)要點分析

針對上述分析結(jié)果，可以看出在進行道路橋梁試驗檢測時，通過對道路橋梁外觀、內(nèi)部缺陷以及材料性能的試驗檢測，即可分析道路橋梁的質(zhì)量，為此，該文對道路橋梁外觀、內(nèi)部缺陷以及材料分別設(shè)計不同的試驗檢測方法，以確保充分完成道路橋梁安全性分析。

1.2.1 道路橋梁試驗外觀檢測方法研究

參考《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》（JTG 5120—2021）等標準規(guī)范的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場道路橋梁的具體狀況，運用一系列高精度、非接觸式的檢測工具來執(zhí)行全面的橋梁外觀質(zhì)量檢測，確保檢測過程符合規(guī)范要求。利用手持式激光測距儀結(jié)合三維掃描技術(shù)，獲得路面三維輪廓數(shù)據(jù)，從而精確地評估平整度。結(jié)合車載激光掃描儀的大范圍掃描能力與雷達檢測儀的深層探測功能，對橋梁上部結(jié)構(gòu)（如梁板、橋面鋪裝）及下部結(jié)構(gòu)（如橋墩、支座）進行綜合檢測，從而分析橋梁結(jié)構(gòu)完整性。采用高精度全站儀或激光位移傳感器，結(jié)合已知基準點，對橋梁的撓度進行實時監(jiān)測。同時，還應(yīng)用其他無損檢測設(shè)備，充分檢測道路橋梁的外觀質(zhì)量，以此保障道路橋梁外觀檢測效率。

1.2.2 道路橋梁內(nèi)部缺陷檢測方法研究

利用超聲波檢測法評估道路橋梁內(nèi)部裂縫缺陷情況，該技術(shù)核心在于通過超聲波發(fā)射器向橋梁內(nèi)部發(fā)射固定長度與頻率的超聲波脈沖。這些聲波在橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳播過程中，其波散、衰減等特性會被高靈敏度的接收器精確捕捉并分析。超聲波在遭遇橋梁內(nèi)部的缺陷（如裂縫、空洞等）或結(jié)構(gòu)界面時，會發(fā)生明顯的反射現(xiàn)象，形成反射波。這一過程中，橋梁材料的介質(zhì)特性（如密度、彈性模量等）會直接影響聲波的傳輸速度，進而引發(fā)頻率偏移和振幅變化。通過對比發(fā)射波與接收到的反射波之間的這些差異，可以科學(xué)地推斷出橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否存在缺陷及其具體狀況。相較于其他檢測手段，超聲波檢測法以其非接觸性、非破壞性、高精度及高安全性而著稱。該技術(shù)無須破壞橋梁結(jié)構(gòu)，即可深入內(nèi)部進行細致檢測，有效規(guī)避了傳統(tǒng)檢測方法可能帶來的安全風險與結(jié)構(gòu)損傷。圖1為該超聲波檢測法對道路橋梁內(nèi)部裂縫的檢測過程。

1.2.3 道路橋梁的材料性能檢測方法研究

該文運用了回彈法這一非破壞性測試技術(shù)，以評估道路橋梁中混凝土的抗壓強度特性。具體而言，回彈法運用了回彈儀的工作原理，即通過彈簧驅(qū)動的重錘，經(jīng)由彈擊桿迅速沖擊混凝土表面，隨后依據(jù)重錘反彈的距離這一關(guān)鍵參數(shù)，作為與混凝土強度緊密相關(guān)的指標，進而間接推導(dǎo)出其抗壓強度。在實施過程中，為確保測試結(jié)果的準確性和代表性，在道路橋梁的混凝土結(jié)構(gòu)表面上選定多個具有代表性的測試區(qū)域，每個選定區(qū)域均獨立采集了16個回彈值數(shù)據(jù)點。為了剔除可能由異常因素導(dǎo)致的極端值影響，進一步提升數(shù)據(jù)分析的可靠性，研究采取了去極值策略，即排除了每組數(shù)據(jù)中的三個最高值與三個最低值。隨后，基于剩余更為穩(wěn)定的10個回彈值樣本，進行了深入的統(tǒng)計分析與處理。具體平均回彈值可通過公式（1）進行計算：

Rm=∑ 10 i=1Ri 10 （1）

式中：Rm——測區(qū)平均回彈值；Ri——第i個測點的回彈值。結(jié)合計算得到的平均回彈值，可采用公式（2）計算出被測區(qū)域混凝土的抗壓強度：

fcu=α×Rm?β （2）

式中：α、β——混凝土類型、齡期的試驗系數(shù)；fcu——混凝土抗壓強度估計值（MPa）。

2 道路橋梁試驗檢測技術(shù)應(yīng)用研究

2.1 工程案例

針對某高等級公路上的鋼筋混凝土橋梁展開道路橋梁試驗檢測技術(shù)應(yīng)用研究，其全長為205 m，寬度設(shè)定為9 m，設(shè)計采用了多跨簡支雙T形結(jié)構(gòu)，這一設(shè)計確保了橋梁的穩(wěn)固與承載能力。橋梁的上部結(jié)構(gòu)由精心布置的16跨混凝土簡支雙T形梁組成，這些構(gòu)件共同支撐起整個橋梁的通行功能。鑒于該橋梁已歷經(jīng)多年的運營服務(wù)，近期發(fā)現(xiàn)公路路面區(qū)域出現(xiàn)了顯著的裂縫現(xiàn)象。為了全面、深入地掌握橋梁當前的健康狀況與整體性能，決定對橋梁的鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)實施一系列專業(yè)的試驗檢測措施。此次檢測旨在通過科學(xué)的方法，對橋梁進行全面的評估，進而準確判斷橋梁的運營質(zhì)量，為后續(xù)可能的維護、加固或改造工作提供堅實的數(shù)據(jù)支持。

2.2 外觀試驗檢測技術(shù)應(yīng)用

分別采用不同無損檢測設(shè)備，對道路橋梁外觀進行質(zhì)量檢測，以獲取橋梁外觀運營狀態(tài)，從而評估橋梁質(zhì)量，具體試驗檢測結(jié)果如表1所示。

通過表1可知，在該文研究的道路橋梁外觀試驗檢測技術(shù)分析下，該道路橋梁的結(jié)構(gòu)完整性符合合格標準，仍然可以繼續(xù)運營，其中，路面平整度檢測結(jié)果為2 mm，橋梁撓度為5 mm，均處于正常范圍。而橋梁支座存在輕微磨損，鋼筋銹蝕速率為0.1 mm/年，這是橋梁長期運營所導(dǎo)致的，不會對橋梁安全性造成嚴重影響。由此可以看出，該橋梁的外觀質(zhì)量相對良好，未發(fā)生嚴重損壞問題。

2.3 內(nèi)部缺陷試驗檢測技術(shù)的應(yīng)用

應(yīng)用上述設(shè)計的內(nèi)部缺陷試驗檢測技術(shù)，對橋梁主要部位不同區(qū)域裂縫寬度進行檢測，并對比允許最大裂縫情況，以評估橋梁內(nèi)部是否存在缺陷，檢測結(jié)果如表2所示。

通過表2可知，當應(yīng)用超聲波檢測方法對道路橋梁不同區(qū)域展開檢測后，可有效獲取橋梁不同區(qū)域的裂縫寬度。通過對檢測出的最大裂縫寬度與允許最大裂縫寬度進行對比，可以發(fā)現(xiàn)，每一被測區(qū)域所檢出的最大裂縫均小于允許最大裂縫，說明該橋梁不同位置的裂縫情況均處于安全范圍內(nèi)。

2.4 材料性能檢測技術(shù)的應(yīng)用

應(yīng)用回彈法對道路橋梁不同區(qū)域的混凝土抗壓強度進行檢測，以評估橋梁不同位置的抗壓能力，檢測結(jié)果如表3所示。

表3中，跨中區(qū)域是橋梁承受彎矩最大的位置，因此通常需要較高的混凝土強度來抵抗彎矩產(chǎn)生的壓應(yīng)力；支點附近是橋梁的支撐點，主要承受剪力作用，雖然剪力對混凝土強度的要求不如彎矩直接，但支點附近的混凝土仍需滿足一定的強度要求以確保結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性；變截面處由于截面尺寸的變化，可能會產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象；橫隔板腹板與底板的連接處是橋梁結(jié)構(gòu)中的重要節(jié)點，需要承受來自各個方向的力和力矩。為此，這幾處位置的混凝土材料均需要保證較高的抗壓強度。在該文回彈法的檢測下，該道路橋梁跨中區(qū)域的混凝土材料抗壓強度保持最高，達到25.9 MPa，說明該橋梁跨中區(qū)域能夠提供較好的抗壓能力，而道路橋梁支點附近的混凝土材料抗壓強度相對較低，達到23.6 MPa，雖然低于其他位置的混凝土強度，但仍然可以保持可靠的承載效果。通過表3分析發(fā)現(xiàn)，該文所研究的回彈法檢測技術(shù)可有效獲取不同測點區(qū)域的混凝土材料抗壓強度值。

3 結(jié)論

隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，道路橋梁的安全性和耐久性成為關(guān)注的焦點。該文針對采用多跨簡支雙T形結(jié)構(gòu)的高級公路鋼筋混凝土橋梁，進行了道路橋梁試驗檢測技術(shù)的要點及應(yīng)用研究。通過深入分析與實踐，得出以下結(jié)論：在道路橋梁的檢測過程中，對于道路橋梁外觀、內(nèi)部缺陷以及材料性能是檢測的重點。針對不同的檢測內(nèi)容和要求，該文分別選擇了不同的檢測技術(shù)。通過系統(tǒng)的檢測，及時發(fā)現(xiàn)并處理了橋梁結(jié)構(gòu)中的潛在問題，為橋梁的養(yǎng)護維修提供了科學(xué)依據(jù)。根據(jù)檢測結(jié)果，可以制訂針對性的養(yǎng)護維修計劃，合理分配資源，提高養(yǎng)護效率。

參考文獻

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