公路橋梁工程鋼筋混凝土試驗檢測技術及相關管理問題研究

陳婭

（蘇交科集團檢測認證有限公司，江蘇南京 211112）

0 引言

公路橋梁投資較大，造價成本極高，但在推動社會經濟發展、交通進步等方面的作用十分突出。為了保證項目的安全使用，采用混凝土橋梁試驗檢測技術對其質量進行把控，非常必要。在公路橋梁工程的建造過程中，鋼筋混凝土作為組成公路橋梁主體結構的重要部分，對公路橋梁的整體質量有著非常大的影響，公路橋梁鋼筋混凝土的試驗檢測技術則是保障公路橋梁安全運行的重要手段。只有正確使用鋼筋混凝土試驗檢測技術，才能更好地判斷公路橋梁的狀態，從而對公路橋梁進行及時養護。

1 用鋼筋性能檢測方法分析鋼筋混凝土

用鋼筋性能檢測方法檢測鋼筋混凝土，主要包含力學性能、銹蝕程度、延展性和彎曲能力這幾個方面，通過對這幾個方面的把控，可以了解鋼筋混凝土的綜合情況，見圖1。

圖1 鋼筋性能檢測方法檢測鋼筋混凝土

1.1 檢測力學性能

在對鋼筋混凝土用鋼筋性能進行檢測的過程中，首先要對鋼筋的力學性能進行檢測。對鋼筋混凝土而言，鋼筋的力學性能決定著混凝土的穩定性、牢固性與最大荷載。一般來說，鋼筋力學性能檢測的方法以鋼筋屈服強度與抗拉強度這兩項為主，需要由檢測人員對鋼筋混凝土進行合理采樣，并在采樣后及時加固整體結構，這樣才能將所選的樣本投入試驗檢測中。

一部分建筑工程單位為了減少混凝土結構的配筋率，會采用高強度鋼筋。但實際上，鋼筋強度并非越高越好，強度過高的鋼筋除了會導致建筑工程成本大幅提升外，還會導致鋼筋混凝土構件自身的重量上升，進而對工程整體結構造成更大的壓力。因此，只有選擇合適的鋼筋進行力學性能的檢測，才能更好地保障建筑物的整體性能[1]。

1.2 檢測銹蝕程度

工程建筑投入使用后，難免會受時間、氣候等因素的影響，出現鋼筋腐蝕的情況，降低建筑結構的安全性。一般來說，在對鋼筋混凝土結構的鋼筋銹蝕強度進行檢測時，常用的檢測方法為電阻法。借助鋼筋內部不同位置之間的電勢差，形成電流，進而通過電流的表現獲得鋼筋在不同銹蝕程度下展現的特征。因此，只有借助電阻法加強對鋼筋銹蝕程度的檢測，才能更好地挑選性能優秀的鋼筋，保障建筑結構的安全。

1.3 檢測延展性與彎曲能力

在鋼筋混凝土結構中，鋼筋自身的延展性與彎曲能力能夠為鋼筋混凝土結構提供良好的抗形變與抗彎曲能力，從而更好地保障建筑結構的安全。因此，對鋼筋的延展性與彎曲能力的測試也是非常重要。在實際檢測過程中，檢測鋼筋延展性的方法主要是通過將鋼筋拉斷，而后檢測鋼筋在拉斷后的伸長率；對鋼筋彎曲性能的檢驗則是借助彎曲試驗機，觀察鋼筋在彎曲90o或180o后，是否會出現斷裂或裂紋，從而判斷鋼筋的延展性與彎曲能力。

2 鋼筋混凝土檢測過程中需要注意管理問題

在對鋼筋混凝土進行檢測的過程中，由于鋼筋的性能會對工程的整體質量造成巨大影響，甚至關系到工程整體的安全，所以，需要嚴格要求參與鋼筋檢測工作的工作人員，除了必須持有行業認證的檢測證書外，還應根據鋼筋型號的不同，選擇正確的檢測方法。除此之外，鋼筋檢測設備也是決定檢測結果的重要因素。因此，檢測單位需要定期對設備進行維護與保養，并及時更換不符合要求的設備，才能保證鋼筋檢測結果的準確性。在實際的檢測過程中，無論是哪一項檢測項目，檢測人員都應嚴格按照檢測步驟執行，避免出現步驟簡化的行為，從而避免將不合格的鋼筋質量判定為合格[2]。否則，單憑以往的工作經驗進行檢測，可能會出現錯誤。因為每個工程的實際情況有所不同，在針對具體工程中的鋼筋混凝土進行試驗檢測時，要結合具體的工程情況，有針對性地按照要求進行檢測。

3 鋼筋混凝土試驗檢測技術的應用管理

現階段，我國的鋼筋混凝土橋梁技術經過多年發展已經趨于成熟，但與國外的先進技術相比，仍然存在一些差距。對路橋的試驗檢測技術手段不夠嚴謹、部分技術人員的質量意識淡薄、缺乏相關的試驗檢測理論等，都會造成整體的工程質量失控，加重后期的維修成本。現階段的檢測方法有些較為單一，例如，對混凝土路面缺陷的檢測，大部分還需要人工目測，評估方法有待完善。

此外，在施工檢測過程中的檢測程序也不夠合理，雖然執行了相關的檢測程序，但是因為趕工期等諸多原因，往往在檢測報告出具前，就已經進入下一道工序了，致使檢測失去了作用。

公路橋梁試驗檢測的內容主要包括相關的材料檢測、外觀檢測、整體性能檢測、裂痕和損傷檢測、結構特征和受力性能檢測，如圖2所示。所以，要對這些方面做好全面把控，才能提升整體的檢測質量，讓鋼筋混凝土橋梁試驗檢測技術發揮成效。

圖2 鋼筋混凝土試驗檢測技術的應用流程示意圖

3.1 橋梁施工材料檢測管理

在進行鋼筋混凝土橋梁試驗檢測的過程中，第一步就是對橋梁結構中使用到的各種原材料，采取有效的檢測措施進行檢測，通過對鋼筋混凝土材料的碳化指標、強度指標等進行檢測，判斷橋梁工程建設過程中混凝土構件的整體質量。其中，檢測鋼筋混凝土結構強度最常見的檢測方法，是對混凝土強度進行檢測，具體的檢測方法可以分為回彈法、抗拔法、超聲回彈法等多種方法。而在具體的檢測過程中，工程人員需要根據工程的具體情況制定出可行的施工方案，并在完成混凝土構件的加工后，對其進行一定時間的養護，而后再檢測。為了保護好鋼筋混凝土的鋼筋結構，施工人員還應在一定程度上加強鋼筋材料與混凝土材料之間的距離控制，以此對鋼筋結構起到更好的保護效果。除此之外，工程人員還可以通過確定混凝土構件內的碳化深度與尺寸，保證混凝土構件的硬度、強度與其有效橫截面積。

3.2 外觀檢測管理

在對鋼筋混凝土橋梁進行檢測的過程中，針對外觀方面的檢測主要包括四部分，分別為檢測橋梁質量外觀缺陷、檢測橋梁混凝土碳化深度、檢測橋梁鋼筋銹蝕程度以及檢測混凝土保護層的厚度。其中，對于橋梁外觀方面的質量問題，需要相關檢驗人員結合我國現行的《城市橋梁養護技術規范》（CJJ 99—2003）與橋梁工程結構構件分類，開展相應的檢驗，并根據測試結果對橋梁的健康指數進行評分；在檢測橋梁混凝土碳化深度的過程中，需要對施工現場的混凝土進行鉆孔，而后通過在混凝土表面噴灑酚酞試劑，并觀察噴灑后未發生變色反應的部分，從而判斷混凝土的碳化程度；在對橋梁混凝土內鋼筋的銹蝕程度進行檢測時，通常采用半單元電位法，借助對鋼筋、混凝土與混凝土表面參考電極形成的電位差的測量，判斷鋼筋的銹蝕情況。雖然半單元電位法無法準確檢測鋼筋的銹蝕程度，但可以將鋼筋混凝土作為一個整體進行電位差的測量，因此適用于任何厚度的鋼筋防護涂層的腐蝕檢測；在對混凝土保護層的測試過程中，為了延長鋼筋混凝土的使用壽命，需要用無損檢測法對鋼筋的位置進行檢測，并通過多點檢測、現場修正的方式，確定混凝土保護層的整體厚度。

3.3 橋梁整體性能檢測管理

在對鋼筋混凝土橋梁的整體性能進行檢測的過程中，使用的檢測方法是通過在不同受力的情況下對橋梁進行分析，即動載試驗與靜載試驗。其中，動載試驗需要理論與試驗技術相結合，對車輛通過橋梁時引發的橋梁震動情況進行判斷，從而獲取橋梁結構的動力性能與動載作用情況。在此過程中，檢測人員尤其需要注意的是，對橋梁試驗過程中產生動力效應較大的構件的控制截面進行檢測；而靜載試驗則是一種采用靜止車輛對橋梁施加荷載，并通過橋梁的應變狀態判斷橋梁的整體能力的檢測方法，需要檢測人員在試驗開始前，全面了解橋梁工程的實際基礎，并對橋梁內應力界面進行合理設置，進而提升檢測數據的準確度。

3.4 橋梁裂痕與損傷檢測管理

在橋梁建設完成并交付使用一段時間后，由于交通運輸承載、外界氣候影響等問題，很容易使橋梁發生損傷、裂縫等問題。因此，對橋梁的損傷與裂痕的檢測也是一項非常重要的工作。在對橋梁的裂痕與損傷進行檢測的過程中，工作人員需要結合橋梁材料的特性與紅外線輻射的特性，對橋梁的損傷狀況進行合理的、全面的檢測。此外，在檢測過程中，熱成像技術、射線探傷技術等也是檢測橋梁裂痕與損傷時常用的檢測方法。在運用熱成像技術進行檢測時，工作人員需要預先標明橋梁內部的鋼筋與孔道，以免降低熱成像檢測的準確率；在使用射線探傷技術進行檢測時，則需要工作人員預先做好橋梁結構的分析，并按照相應的步驟進行操做，以此減少對作業人員的影響。

除了以上幾種方法外，超聲波檢測技術也是一種近年來常用的橋梁裂痕、損傷檢測技術，只需要一面檢測通路，就能夠完成對橋梁內部的裂痕、損傷與鋼筋及塑料管道的空洞的探查工作，因此具有非常高的安全性。

3.5 結構特征與受力性能檢測管理

在對鋼筋混凝土橋梁進行結構特征與受力性能檢測的過程中，檢測人員需要對橋梁的結構展開有效分析，并基于橋梁結構獲得橋梁活載與恒載作用的設計內力，以此為橋梁狀態的判定與荷載試驗的開展提供依據。在此過程中，檢測人員可以嘗試應用平面桿件模型，分析橋梁的結構特點與應力性能，而后采用位移法計算先行橋梁的結構，在單元剛度矩陣中借助坐標變換，得出總剛度矩陣，并在此基礎上求出結構的唯一參數。借助這樣的檢測方法，技術人員就能夠推導出橋梁工程結構的最終結果[3]。

鋼筋混凝土橋梁試驗檢測技術的應用、管理情況，能夠幫助整個鋼筋混凝土橋梁試驗發揮積極作用。

4 鋼筋檢測技術的發展前景

隨著科學技術的發展，鋼筋檢測技術也出現了飛速發展，越來越多的新技術被應用到工程檢測過程中，使人們可以更加清晰、準確地確認鋼筋混凝土構件的狀態并進行及時修復。互聯網技術的發展和其他產業的融合，也為鋼筋混凝土檢測技術的進步提供了新的方向。比如，將檢測技術與互聯網技術進行結合，使鋼筋混凝土檢測資源可以通過互聯網實現網絡共享。除此之外，還有一些其他技術，也能推動鋼筋混凝土試驗檢測技術的進步，無人機技術就是其中之一。

在一些建筑工程建設完成后，一些特殊位置的鋼筋混凝土構件是很難依靠人力進行檢測的，但如果將無人機技術、互聯網技術與鋼筋檢測技術相結合，使用搭載了檢測設備的無人機飛到人力難以檢測的區域進行檢測，通過互聯網技術將檢測數據發送至接收終端，再由檢測人員對檢測數據進行分析、上傳，就能夠在獲取更精準的檢測信息的同時，為其他地區的鋼筋混凝土檢測工作的開展提供相應的幫助。隨著科學技術的發展，鋼筋混凝土檢測技術的發展與應用將進一步落實，進而為我國建筑工程行業的發展作出更大的貢獻。我國需要不斷引進先進國家的鋼筋混凝土橋梁試驗檢測技術，然后根據國內的建筑要求，有針對性地進行調整，幫助我國的建筑行業實現高質量的發展。

5 結語

在我國交通運輸系統的發展過程中，對公路橋梁鋼筋混凝土檢測技術的應用是一項非常重要的工作。在對鋼筋混凝土的檢測過程中，工作人員不僅要從公路橋梁結構、性能等方面選擇合適的檢測技術，還應加強對公路橋梁混凝土檢測技術的學習與研究，才能更好、更快地解決公路橋梁的安全隱患，維護公路橋梁的通行安全。