路桥工程施工中的无损检测技术

路桥工程施工中的无损检测技术

万林

身份证号码  441621199312033011

摘要：经过几年的摸索与实践，我国公路大桥的非破坏性测试技术得到了进一步的完善。文章结合一座高架桥梁的实际情况，着重介绍了桥梁质量检测、混凝土强度检测、钢筋腐蚀检测等技术在桥梁施工中的运用。

关键词：道路桥梁施工；NDT技术；品质检测

前言

目前我国的桥梁工程项目已经进入了紧要关头，对无损检测技术的重视程度很高，但要将其应用到桥梁的检测中，还需要付出更大的努力，很多桥梁的检测都是采用传统的方法，并没有达到预期的效果，而且在技术上，也要将这种技术应用到桥梁的维修中。这种技术是近几年来发展起来的，它在桥梁工程中得到了广泛的应用，和传统的技术相比，它在工程建设中的应用是不容忽视的。

1工程概况

一座公路大桥的主体路面总长2.47km，路基宽33.5m。该项目采用双向六车道，每小时100km/h，属于I级公路标准.该种桥梁为柏油砼路面，其轴向承重为BZZ-100kN；该工程应用非破坏性检测技术检测桥面质量和混凝土强度等。

2试验室建设

本项目为场坪区收费站附近设立了一间场地实验实验室，占地1600平米。根据不同的功能，实验室可划分为综合办公区、实验区和居住区；试验室由试样保管室、土工试验室、混凝土试验室、石材试验室、水泥试验室、集料试验室、养护试验室；公司包含：办公、数据处理、会议等[1]。这个试验场规划建筑的建筑面积为302平米。按照《公路工程工地试验室标准化指南》的相关规定，对实验室的布置进行了严密的规划。小区内设有篮球场地，方便职工们的日常消遣和娱乐活动，并设有独立的卫生间、厨房和餐厅。

3无损伤测试技术

3.1桥梁工程的施工验收

(1)检测技术

运用雷达法对大桥工程进行了质量检测，其检测的重点是桥面的跨径和局部区域。该方法采用一种雷达检测设备将雷达波传送到混凝土桥架中，通过雷达波的反射得到特定的结构参数。在实际测量中，如果雷达波出现空洞、缝隙等质量问题时，雷达波会发生较大变化，因此，利用雷达波对桥梁质量问题进行准确的判定是非常必要的。由于其穿透能力强、波段宽等特点，更适用于地下桥梁的混凝土结构探测[2]。而且，钢混结构中存在大量的钢筋，会形成一个磁场屏蔽效应，会对雷达波的辐射造成一定的干扰，导致测量值发生变化，因此，在检测过程中，利用雷达法进行检测是不可能的，但在混凝土中进行定位，可以起到很好的辅助作用。

(2)检查的成果

对部分混凝土进行了检测，结果表明：混凝土部分部位的强度偏弱，钢筋网的结构波动大，并且存在着不均匀的加固措施。其特点是：主桥6、7跨的钢筋砼浇筑质量不符合设计要求；3#段的混凝土强度与试验要求的不一致；主桥37跨、38跨主干线的钢筋网出现了较大的起伏，而且其防护层的厚度也不均匀；5#段的钢筋网出现了较大的下陷。

3.2钢筋砼的检测方法

(1)检测技术

①回弹法是目前常用的检测方法之一，利用重锤冲击混凝土的表层，并根据重锤回弹的数量来确定其强度；②利用超声-回弹性组合试验技术，可以较好地克服单一因素的缺点，对混凝土的抗压性能进行了测量。

该项目应用超声波法对混凝土的声速进行测量，使用回弹器对其进行敲打，通过测量曲线得到其回弹速率和速率的代表，由此得到其抗压缩性能。根据项目的具体情况，设计了10个检查区，共计160个检查站。对不符合标准的检验数据进行筛选，并对其进行修正，最后得出试验的结论。

(2)检查的成果

经实测，混凝土的抗压强度平均数值为 45.3 MPa，最小值为 41.5 MPa，标准差为 2.75。

其强度估算为40.8MPa，已符合C40标准。

3.3钢筋的耐蚀性测试

(1)检测技术

该项目采用电阻法检测钢筋的锈蚀状况，并使用专门的设备将脉冲电流注入混凝土，使脉冲电流与钢筋的电流方向保持同步，同时调整脉冲电压、电流频率和电压幅度，从而获得相应的极化电阻[3]。通过对试验结果的分析，表明该方法不仅可以准确地反应出混凝土的锈蚀状况，而且计算精度也很高，可以作为判定其使用年限的可靠指标。该项目检测时在桥面随机抽取 5 处土层进行电阻率检测。

(2)检查的成果

试验结果显示，在5个试验点处，其电阻率大于1K，说明未出现任何的锈蚀，符合工程要求。

3.4钢筋防护措施的检测

(1)检测技术

利用脉冲回声法，对钢筋防护进行了检测。采用激波法对桥梁进行冲击，并将其在短时间内所发出的脉冲信号进行分析，从而确定桥梁的缺陷、位置、孔洞等。这种检测技术可以有效地检测桥梁裂缝深度、钢混结构质量、钢筋锈蚀导致的混凝土脱落等问题。

(2)检查的成果

结果显示：6跨的钢筋防护层平均厚度为49.5mm；第7跨距的钢筋防护层的平均厚度为57.1mm；第37跨处的加固层数为45.8mm；第38跨梁的三个点是24mm、27mm、25mm、38mm，这三个位置比较细，且有很大的凸起。

3.5砼的内在质量检测

(1)检测技术

①利用超声检测技术对混凝土中的超声传递速度进行检测，以确定是否存在有缺陷。这种检测技术将超声波检测设备送入混凝土结构的内部，获取超声波速度、频率、幅值等相关的数据，并对其进行检测，以确定其内在存在的问题。超声信号具有很好的穿透性，能够在不对砼的品质产生干扰的前提下，达到对大体积砼的无损检验要求。随著科学技术的发展，超声波设备的智能问世，使工作的工作更高效、更精确；②应用红外成像技术进行无损检测。这种检测方法的目的在于对混凝土的内部质量问题和传热率进行对比，并通过二者之间的差异来判定是否存在质量问题。当使用红外图像技术时，由于存在着质量问题，导致了混凝土内部的非均匀性。该项目在预加载管道上进行试验，其主要目的在于检测管道内部的压力损耗。

(2)检查的成果

试验结果显示：①在检测区的波速平均值为4448m/s，说明了混凝土的内在品质良好，不存在不密实、蜂窝麻点等问题，并且在某一区域存在声波传播缓慢；②预应力管道的压浆料品质优良，达到了设计指标，且不出现明显的品质问题。

3.6桩基检查

3.6.1检查方法

利用超声技术对桩基进行探测，确保了检测 前保证发射与接受过程的同步性，并可实时调整传感器的定位，避免因高差导致的测试结果与实测数据相差较大，因此，从理论上讲，高程误差要控制在在20mm以内。

3.6.2检测结果的探讨

(1)声速标准

由于混凝土的强度会影响到材料的声速，所以在检测物体时，可以使用同一样品进行检测。

表 1 声速离散系数及桥梁桩基均质性级别

试验结果表明，该项目中的桩身速度分布系数Cv为3.8，平均强度A，符合设计的需要。

(2)波幅值与桩身深度的变化特征

采用波幅的标准值以平均值减去 6 dB 为依据减去6dB，若幅度低于标准，说明该地区存在品质问题。通过深入研究，得出了影响波幅值变化的原因，即：波幅值是一个比较大的参量值，而且其波幅值也存在着较大的波动性。

(3)功率频谱浓度（PSD）判据

表 2 依据 PSD 值对混凝土灌注桩类型的判断

用斜曲线法进行故障诊断，基本上就是PSD的变化幅度很大，属于品质问题。

4结语

非破坏测试技术是一种比较适合于高速公路桥梁的非破坏性测试技术，能够在不破坏桥梁的基础上，对桥梁的总体质量状况进行精确的监测。该实验为以后的桥梁维护工作提供了依据。

参考文献

[1]马泉星.道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析及阐述[J].甘肃科技纵横，2017，46(04):48-50.

[2]白亚东，陈飞.分析道路桥梁检测技术的要点及应用分析[J].科技展望，2016，26(20):35.

[3]陈飞，白亚东.道路桥梁检测中无损检测技术应用中常见问题及针对性解决措施分析[J].科技展望，2016，26(19):87.