道路与桥梁施工中质量检测技术应用

2023-01-08北京市市政六建设工程有限公司

门窗 2022年7期

段磊北京市市政六建设工程有限公司

1 道路桥梁试验检测内容

1.1 原材料检测

道路施工中会用到类型繁多的材料，数量庞大，做好原材料的试验检测工作为工程质控的重要一环。在很多情况下，即便是同一种建材，因产地不同，质量也会存在一定差异。这就要求相关人员要认真做好道路工程建材质量的试验检测及数据分析工作。比如，水泥是道路工程常用的材料之一，在检测时要合理设定检测频率，相同生产厂家、品种、强度等级、生产批次的水泥作为一个试验检测批次，散装、袋装水泥分别以每500t、200t作为一个批次。

试验检测技术应用时要注意如下几点问题：一是比表面积试样捣实，因为试料层中空隙分布匀称度影响比表面积检测结果，故要严格依照规定要求统一执行试样捣实操作。二是采用负压筛析法检测细度时，要维持负压筛的水平状态，减少或规避外界振动与冲击，如果筛网局部发生堵塞现象时，可以尝试反置筛网，反吹空筛一段时间，再用刷子进行清理，也可以于筛网上利用吸尘器吸附。

1.2 配合比检测

（1）原材料试验检测完成后，应通过标准试验检测材料的配合比，判断设计的配合比是否满足施工质量要求。本工程施工中主要的配合比包括沥青混凝土配合比、水泥混凝土配合比、水泥稳定土配合比。

（2）水泥稳定土配合比的检测方式为击实试验，保证稳定土的最大干密度和最佳含水率后，再用无侧限抗压强度判断其强度是否满足设计要求；水泥混凝土配合比的检测主要是确定混凝土的坍落度、强度等指标，以及配合比设计中水泥、粗细集料、外加剂的用量是否合理；沥青混凝土配合比的检测应采用马歇尔试验进行，以保证沥青混凝土的稳定性、强度等指标满足要求，并确定其沥青、集料、外加剂的用量是否合理。

1.3 抽样试验

道路工程经常会受到建设环境、气候等诸多因素的影响，容易造成部分建设材料性能下滑，对其正常应用形成不良影响，轻则可能会拖延工期，重则引发工程事故，因此需要在道路施工过程中，随时开展抽样实验工作。简单来说，就是在所有的材料内，遵守随机原则，检测这些样品的性能，明确建材情况。如果发现有的材料已经出现了变质问题，需要及时处理，确保道路工程施工活动顺利推进。

2 道路桥梁试验检测技术要点

2.1 频谱分析技术

频谱分析无损检测可以找到问题出现的位置，并且不会损坏工程。频谱分析检测技术是使用声波在各介质内的传播速度原理，此技术在检测工程质量时，需要对被检测的部位添加压力，确保道路桥梁整体有瑞雷波面频率出现。分析此频率来判断内部的质量情况，在开展检测之前，需要将传感器安装在被检测的位置，同时向被检测的位置施加压力，保证能够准确检测频率情况。在施加压力时，要确保力度、垂直度，如果不垂直，会使检测受到影响，甚至会损坏工程。因此频谱分析技术的检测效率快，结果准确，不会损坏检测部位，被广泛使用在道路桥梁工程建设中。

2.2 雷达检测技术

探地雷达检测技术是通过能量发射器释放指定速度的能量，这些被释放的能量会穿透公路的实体结构并回传，能量接收器设备接收到从公路工程实体结构的表面和结构特征处反射回的信号，与能量接收器设备相连的电脑通过专业程序，对接收的反射信号进行数据处理和储存。因为能量在不同的介质中传播的速度有较大差异，同一种介质中传播的速度是恒定和连续的，当能量传播过程中遇到结构材料厚度变化、夹层、空洞等不连续界面的时候，能量信号的传播速度、振幅等会发生变化，因此，可以通过分析电磁反射波的变化特征确定结构中隐藏的缺陷。基于此，在公路工程检测中，根据项目实际情况，利用检测设备对反射信号进行检测和分析，从而对公路工程结构的内部质量进行分析与判定。

2.3 图像无损检测技术

现阶段，图像无损检测技术主要包括红外线成像检测技术和激光全息生成图像检测技术两种。在公路工程中，不同材料的导热性能大不相同，其成像情况也不同，利用红外线成像检测技术，可以通过不同的图像分析公路工程中存在的具体损害与问题。激光全息图像技术准确度高、直观性强，在公路工程中，可以采用先进的全息摄影技术来拍摄公路的结构，并结合相应的计算公式对图片进行分析，从而判断被检测的公路工程有无结构病害等。

2.4 激光技术

监测道路桥梁的路面，包含供电、反射光和衍射，衍射原理是使用激光在传输中能够汇总狭缝产生的衍射，调整狭缝的宽度，能够明确明暗图像构建相关关系，分析结构中狭缝的变化。光电反射是使用激光强度和光电流强度间的关系，以光电转换器作为背景，转换功能和电能。由激光的强弱变化可知光电信号也发生着变化，根据光电流的位移关系，计量弯沉的位移变化。光时差原理是使用激光传输的速度，记录短距离中激光传输的时长，查看工程结构内部的情况。

2.5 力学性能检测

通过试验检测掌握桥梁结构的正常使用性能，客观评估桥梁结构刚度、强度和实际承载能力。（1）在桥跨动扰度检测中，对桥梁结构的动态位移进行现场实测，让满载车辆经过桥面，实测车辆过桥动挠度。（2）在混凝土强度检测中采用回弹法，测出混凝土抗压强度、平均碳化深度值，推定混凝土强度。在推定强度大于44.0MPa 时，可判定混凝土材料为C40；在推定强度大于60.0MPa时，可判定混凝土材料为C60。（3）在应变响应试验中，采用40t 重车作为试验荷载，测出桥上施加静态荷载后的应变情况。（4）在桥梁动载试验中，让一辆满载的两动两拖动车组匀速行驶通过桥面，对桥梁的动应力、动位移、桥墩横纵向振动位移进行测量。

3 道路桥梁试验检测中存在的问题

3.1 技术设备落后

在通常情况下，道路工程试验检测工作的开展常会受到设备及技术的制约，导致检测结果的及时性降低，检测技术在应用的过程中，导致实际数据与试验结果之间存在误差。由于现阶段我国在道路工程试验检测工作中所使用的检测设备和检测技术比较落后，在具体工作中容易耗费大量的资源，还难以确保检测结果的准确性，这就为道路工程项目的施工建设带来了风险。

3.2 人为因素

一是部分施工单位管理人员没有从思想上认识到开展试验检测工作的必要性。二是试验检测人员队伍业务能力及素质偏低，缺乏专业知识与技术性督导，无证上岗的现象屡见不鲜。三是监理人员履职不到位，针对自检数据没有严格按照需要进行平行验证与核查。由人为因素引起的误差会直接降低试验检测数据的精准度。

3.3 检测结果失真

一些施工企业为了节省费用，压缩工期，在进行抽检时，所选取的质量点并不多，且没有代表性。具体开展试验检测时，未结合有关标准实施，或监测数据不全面，缺乏一定的代表性。部分检测项目选择了大量的数据，实际上因为受诸多因素的影响，比如技术不够先进等，难以确保数据的准确度，在进行试验检测时，所选用的数据有着很大的随意性，往往基于偏振范围选取大部分的试验数据，从另一个角度来看，这如同随意编造，无法真正体现工程实况。

4 道路桥梁试验检测措施

4.1 完善质量保证体系

首先，健全试验检测机构。从道路工程试验检测工作分析来看，健全试验检测机构则是强化内部管理的重要手段，通过完善组织结构对于强化质量管理具有重要作用，这对于道路工程施工质量的检测与控制非常关键。所以交通管理部门需要将自身的监管作用发挥出来，对试验检测机构进行科学的指导和监督，以此实现对试验检测机构的行为展开严格的考核与审批，通过定期和不定期的检测，对不规范的质检机构批评和取缔，确保道路工程质检市场的规范性。

其次，完善工程质量保证制度。从目前的道路工程施工建设角度来看，社会、政府、企业等层面在质检监督保障体系中发挥着不同的作用。从企业角度来看，需强化内部的自我检测和控制；从社会角度来看，需借助相关制度标准对企业试验检测工作进行监督管理；从政府角度来看，需发挥其监督管理作用，对质检单位各个质量标准、程序、体系严格审批，并严格规范试验检测工作人员。建立完善的工程质量保障制度，既可以使施工人员严格按照施工程序及设计方案开展施工，还能够确保质量检测的规范化操作，确保道路工程的施工建设质量。另外，企业需要为检测人员提供大量的培训机会，全面提升检测人员对自身职业的认识度，确保能够规范化地开展试验检测工作。

4.2 强化施工材料检测

从现阶段公路工程试验检测工作开展的现状来看，对于不合格的施工材料需要排除掉，避免因为材料因素影响公路工程的施工质量。因此，在公路工程施工建设的过程中，需要对施工材料进行动态化检查，对其中存在的质量问题则要及时报告并处理，确保公路工程的施工建设质量。另外，在公路工程施工建设的过程中，为了确保施工材料检测工作的科学合理，需要对施工材料进行抽样检查，其中混凝土属于施工建设的重要材料，所以必须严格控制其配比。此外，在公路工程试验检测工作开展的过程中，必须严格监督，深入分析影响公路施工质量的各种因素，降低公路工程出现质量问题的情况。

4.3 完善检测团队

无损伤检测需要从业人员有着专业的检测水平和丰富的操作经验，但检测人员无法满足无损伤检测的标准，因此要加强建设检测团队。加强建设检测团队，积极培训检测人员，提高检测人员的检测水平，避免检测结果偏差大。因此检测人员上岗前要开展培训工作，引进专业检测人员，增加检测结果的合理性和准确性。

无损伤检测技术属于新兴技术，各高校检测技术涉及内容少，因此可开设相关专业技术课程，确保能够提升检测人员的素质，对于无损伤检测技术有着正确的认知，同时要构建无损伤检测技术的标准，从制度层面保证使用检测技术可得到发展。无损伤检测技术有着结果准确、速度快、便捷的优势，备受道桥检测工作的认可，因此需要将更多新技术形成的检测设备应用在道桥工作中，保证道桥工作的质量。

4.4 强化现场监督

在开展工作的过程中，需要由专业检测人员配合工程监理单位，开展工程建设质量监管工作，通过强化对道路工程现场试验工作的监督和管理效果，确保道路工程试验检测工作的质量。因此，道路工程监理单位要定期检查检测人员的工作情况，若是存在工作不积极、违规操作等现象，则要将这种情况上报给工程项目负责人，并结合实际情况造成的影响，对工作人员进行相应的惩处。

同时，在道路工程现场监督管理的过程中，还要全面落实现场试验检测实验室的专项检查工作，从检测设备、技术、人员素质等方面进行抽检和评定，对于存在的设备故障、技术应用缺陷要及时整改，避免影响道路工程试验检测工作的专业性、科学性，确保道路工程试验检测结果的准确性、真实性。

4.5 选择先进的检测设备

需要检测研发人员奋起直追，在掌握检测技术的原理上，创新产品开发制作的水平，节省无损检测技术的费用，使其能够更好地推广使用。国内科研人员也在不断努力开展相关技术的研究，比如研发光纤传感技术、激光技术等。无损检测技术价格昂贵，因此需要科研人员合理使用科学技术进行自主研发，保证能够使检测技术更上一层楼。

道路无损检测技术在路桥建设中应用，主要是检测基础设备、材料和道路、桥梁的运行性能，道桥无损检测是在检测目标无损伤的基础上，检测桥梁搅拌、混凝土密实度等，有着广泛的检测范围。道桥无损检测设备在近些年来得到发展，由于追赶国外的脚步，忽视了我国检测技术的适应性。道桥无损检测技术使用的设备通常是由国外引入，价格贵，不适合推广。因此，需要加速研究核心检测技术，确保核心检测技术有着自主化特征，检测设备有着国产化特征。

4.6 确保检测数据的准确性

国内很多道路工程建设时采用了热拌沥青混合料，其主料以沥青为主，合理选择其级配，随后和石屑、碎石等在一定温度下进行充分搅拌，最终产出适用于路面施工的材料。大量的工程实践证实，热拌沥青混合料在力学性能等多个方面均占据优势。关于这种建材的试验检测，现行规范内明确指出采用水洗法与干筛法进行，统一确定沥青混合料应用的矿料级配。主要应用干筛法时，时常会由于混合料部分粒径＜0.075mm，导致黏附于矿料表面而不能筛下去的情况，此时就不能真实地呈现出矿料的级配，增加了道路施工过程控制矿粉添加量的难度，直接影响矿料掺和比例设计的合理性。