淺析工程材料試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的管理

尹興勇

摘要：試驗(yàn)檢測(cè)是公路工程技術(shù)管理中的一個(gè)重要組成部分，又是公路工程施工質(zhì)量控制和竣工驗(yàn)收評(píng)定中不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)， 同時(shí)還是迅速推廣應(yīng)用新材料、 新技術(shù)和新工藝的一個(gè)有效手段。 本文結(jié)合某工程案例概括了幾種較為普遍的公路工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，并以某路段橋基樁完整性檢測(cè)為例做了詳細(xì)分析，就此如何改進(jìn)創(chuàng)新當(dāng)前的公路工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)提出幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：公路工程；基樁完整性；材料試驗(yàn)；檢測(cè)技術(shù)

1 常見的公路工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

1.1 土的擊實(shí)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

擊實(shí)試驗(yàn)的首要目的是確保在公路工程的施工過程中所使用的土質(zhì)有良好的壓縮性。使用性質(zhì)良好的土質(zhì)能有助于提高填土的密度，使土層的孔隙度減小，從而弱化公路區(qū)域的透水性，確保公路工程質(zhì)量。

1.2雷達(dá)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

雷達(dá)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)可以分析公路路面以下的地下土層或巖層的基本情況，本質(zhì)上是一種高頻電磁波發(fā)射與接收技術(shù)。雷達(dá)主要是發(fā)出高頻電磁波直達(dá)路面路基，接收波的反射后，能取得路基的采樣信號(hào)，再通過儀器處理便可得知地層的特征信息。

1.3光纖傳感實(shí)驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

光纖傳感實(shí)驗(yàn)主要是應(yīng)用于橋梁施工過程中的，主要是利用將一些具有特殊物理性質(zhì)的物體轉(zhuǎn)化為能夠被檢測(cè)出的光信號(hào)，進(jìn)而分析橋梁工程的質(zhì)量。光纖傳感實(shí)驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)是對(duì)橋梁工程施工質(zhì)量的有效監(jiān)控，做到盡早發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

1.4超聲波試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

在公路工程建設(shè)中，超聲波檢測(cè)主要應(yīng)用于檢測(cè)混凝土強(qiáng)度。在混凝土樁基施工前放置聲測(cè)管，通過超聲波與測(cè)試對(duì)象相互作用，對(duì)反射、透射和散射的波段進(jìn)行研究，通過參數(shù)的變化進(jìn)行樁基質(zhì)量的分析。下面案例中詳細(xì)介紹。

2結(jié)合案例分析，某路段橋基樁完整性檢測(cè)

2.1工程概況

此工程為108國(guó)道以及公路改造工程，該施工段為某路段一座中橋，橋梁中心K1350+161.30，橋梁起點(diǎn)樁號(hào)K1350+142.78，終點(diǎn)樁號(hào)K1350+179.82，橋長(zhǎng)37.04m，最大橋高6m，橋梁上部構(gòu)造為2-16m，裝配式先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，墩定采用橋面連續(xù)，在0號(hào)、2號(hào)臺(tái)頂處橋面各設(shè)有1道RG-H40型伸縮縫。

2.2檢測(cè)目的

通過超聲波法來檢洲樁身的完整性，判定樁身缺陷位置及影響程度。

2.3檢測(cè)內(nèi)容

采用超聲波法進(jìn)行檢測(cè)灌注樁中聲測(cè)管之間混凝土的缺陷位置及影響程度，判定樁身完整性類別。

2.4檢測(cè)原理

在樁身預(yù)埋一定數(shù)量的聲測(cè)笤，通過水的耦合，超聲波從一根聲測(cè)管中發(fā)射， 在另一根聲測(cè)管中接收，或單孔中發(fā)射并接收，可以檢測(cè)出被混凝土介質(zhì)的聲學(xué)參數(shù)。由于超聲波在混凝土中遇到缺陷時(shí)會(huì)產(chǎn)生繞射、反射、折射，因而到達(dá)接收換能器的聲時(shí)、波幅及主頻發(fā)生改變。

2.4.1聲時(shí)值

由于鉆孔樁的混凝土缺陷主要是由于灌注時(shí)混入泥漿和混入自孔壁塌落的泥沙所造成的，缺陷區(qū)的夾雜物聲速較低，或聲阻抗明顯低于混凝土的聲阻抗。

2.4.2波幅

當(dāng)波束穿過缺陷區(qū)時(shí)，部分聲能被缺陷內(nèi)含物所吸收，部分聲能被缺陷的不規(guī)則表面反射和散射，到達(dá)接受探頭的聲能明顯減少，反映為波幅降低。

2.4.3接收信號(hào)的頻率變化

當(dāng)超聲脈沖穿過缺陷區(qū)時(shí)，超聲脈沖中的高頻部分首先被衰減，導(dǎo)致接收信號(hào)主頻下降，即所謂頻漂，其下降百分率與缺陷的嚴(yán)重程度有關(guān)。

2.4.4接收波形的畸變

接收波形的畸變的原因較復(fù)雜，一般認(rèn)為是由于缺陷區(qū)的干擾，部分超聲脈沖被多次反射后造成接收波形的崎變。

2.5檢測(cè)步驟

（1）采用標(biāo)定法確記儀器系統(tǒng)延遲時(shí)間；（2）計(jì)算聲測(cè)管及耦合水層省時(shí)修訂值；（3）在樁頂測(cè)量相應(yīng)聲測(cè)管外壁間凈距離； （4）在各聲測(cè)管內(nèi)注滿清水，檢查聲測(cè)管暢通情況；（5） 將發(fā)射和接收聲波換能器通過深度標(biāo)志分別置于兩根聲測(cè)管的測(cè)點(diǎn)處； （6）發(fā)射與接收換能器應(yīng)以相同標(biāo)高同步升降，測(cè)點(diǎn)間距為250mm；（7）實(shí)時(shí)顯示和記錄接收信號(hào)的時(shí)程曲線，讀取聲時(shí)、首波峰值和周期值，同時(shí)顯示頻譜曲線及主頻位。（8）將三根聲測(cè)管以兩根為一個(gè)檢測(cè)剖面進(jìn)行全組合，分別對(duì)所有檢測(cè)剖面完成檢測(cè)。（9）在樁身質(zhì)量可疑的測(cè)點(diǎn)周圍，加密測(cè)點(diǎn)并同時(shí)斜測(cè)，進(jìn)一步確定樁身缺陷位置和范圍。

2.6評(píng)定原則

通過對(duì)聲時(shí)值、波幅、接受信號(hào)的頻率變化及接受波形畸變的綜合分析。判斷樁身缺陷位置及影響程度。樁身完整性及質(zhì)量的判定原則為：

（1）I 類樁：各聲測(cè)剖面每個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲速、波幅均大于臨界值，波形正常；（2）II類樁：某一聲測(cè)剖面?zhèn)€別測(cè)點(diǎn)的聲速、波幅略小于臨界值，但波形基本正常；（3）III類樁：某一剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)成某一深度樁截面處的聲速、波幅值小于臨界值，PSD值變大，波形畸變；（4）IV類樁：某一剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)或某一深度樁截面處的聲速、波幅值明顯小于臨界值，PSD值突變，波形嚴(yán)重畸變；

2.7檢測(cè)結(jié)果

本次共檢測(cè)了18根樁基，通過檢測(cè)數(shù)據(jù)的檢測(cè)處理、分析、和推斷18根樁基全部為合格樁基，且全部為I 類樁。

3公路工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

3.1重要參數(shù)的控制

公路工程試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果是否準(zhǔn)確，是基于參數(shù)的精準(zhǔn)可靠基礎(chǔ)之上。檢測(cè)中獲得的參數(shù)對(duì)于公路工程施工有著引導(dǎo)和督查的作用，對(duì)整個(gè)公路工程的施工質(zhì)量有著巨大的影響， 因此對(duì)公路工程中的相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)給予嚴(yán)格的規(guī)定。

3.2提高公路工程試驗(yàn)檢測(cè)隊(duì)素質(zhì)，并給予合理的硬件措施

科學(xué)的硬件配置是公路試驗(yàn)檢測(cè)的重要基礎(chǔ)。一是依據(jù)公路工程項(xiàng)目的規(guī)模、流程等特征給予合理科學(xué)的試驗(yàn)檢測(cè)所需的儀器，不同的施工時(shí)段對(duì)設(shè)備的需求也是不同的。配備的設(shè)備應(yīng)是正規(guī)廠家生產(chǎn)、專業(yè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的，以此來保障數(shù)據(jù)的真實(shí)性、合理性、科學(xué)性。二是全面提高公路工程試驗(yàn)檢測(cè)隊(duì)全體人員的素質(zhì)，進(jìn)行全方位的專業(yè)培訓(xùn)，及時(shí)吸收學(xué)習(xí)新興的試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)。

4結(jié)語

總之，公路工程試驗(yàn)檢測(cè)工作將關(guān)系到公路工程建設(shè)質(zhì)量，是影響著人民生命財(cái)產(chǎn)安全的主要大事。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張燕菊.淺析公路工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用[J].工程技術(shù)， 2016，6 ：158-158.

（作者單位：中鐵十八局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計(jì)院）