道路與橋梁施工中質量檢測技術應用

段 磊 北京市市政六建設工程有限公司

1 道路橋梁試驗檢測內容

1.1 原材料檢測

道路施工中會用到類型繁多的材料，數量龐大，做好原材料的試驗檢測工作為工程質控的重要一環。在很多情況下，即便是同一種建材，因產地不同，質量也會存在一定差異。這就要求相關人員要認真做好道路工程建材質量的試驗檢測及數據分析工作。比如，水泥是道路工程常用的材料之一，在檢測時要合理設定檢測頻率，相同生產廠家、品種、強度等級、生產批次的水泥作為一個試驗檢測批次，散裝、袋裝水泥分別以每500t、200t作為一個批次。

試驗檢測技術應用時要注意如下幾點問題：一是比表面積試樣搗實，因為試料層中空隙分布勻稱度影響比表面積檢測結果，故要嚴格依照規定要求統一執行試樣搗實操作。二是采用負壓篩析法檢測細度時，要維持負壓篩的水平狀態，減少或規避外界振動與沖擊，如果篩網局部發生堵塞現象時，可以嘗試反置篩網，反吹空篩一段時間，再用刷子進行清理，也可以于篩網上利用吸塵器吸附。

1.2 配合比檢測

（1）原材料試驗檢測完成后，應通過標準試驗檢測材料的配合比，判斷設計的配合比是否滿足施工質量要求。本工程施工中主要的配合比包括瀝青混凝土配合比、水泥混凝土配合比、水泥穩定土配合比。

（2）水泥穩定土配合比的檢測方式為擊實試驗，保證穩定土的最大干密度和最佳含水率后，再用無側限抗壓強度判斷其強度是否滿足設計要求；水泥混凝土配合比的檢測主要是確定混凝土的坍落度、強度等指標，以及配合比設計中水泥、粗細集料、外加劑的用量是否合理；瀝青混凝土配合比的檢測應采用馬歇爾試驗進行，以保證瀝青混凝土的穩定性、強度等指標滿足要求，并確定其瀝青、集料、外加劑的用量是否合理。

1.3 抽樣試驗

道路工程經常會受到建設環境、氣候等諸多因素的影響，容易造成部分建設材料性能下滑，對其正常應用形成不良影響，輕則可能會拖延工期，重則引發工程事故，因此需要在道路施工過程中，隨時開展抽樣實驗工作。簡單來說，就是在所有的材料內，遵守隨機原則，檢測這些樣品的性能，明確建材情況。如果發現有的材料已經出現了變質問題，需要及時處理，確保道路工程施工活動順利推進。

2 道路橋梁試驗檢測技術要點

2.1 頻譜分析技術

頻譜分析無損檢測可以找到問題出現的位置，并且不會損壞工程。頻譜分析檢測技術是使用聲波在各介質內的傳播速度原理，此技術在檢測工程質量時，需要對被檢測的部位添加壓力，確保道路橋梁整體有瑞雷波面頻率出現。分析此頻率來判斷內部的質量情況，在開展檢測之前，需要將傳感器安裝在被檢測的位置，同時向被檢測的位置施加壓力，保證能夠準確檢測頻率情況。在施加壓力時，要確保力度、垂直度，如果不垂直，會使檢測受到影響，甚至會損壞工程。因此頻譜分析技術的檢測效率快，結果準確，不會損壞檢測部位，被廣泛使用在道路橋梁工程建設中。

2.2 雷達檢測技術

探地雷達檢測技術是通過能量發射器釋放指定速度的能量，這些被釋放的能量會穿透公路的實體結構并回傳，能量接收器設備接收到從公路工程實體結構的表面和結構特征處反射回的信號，與能量接收器設備相連的電腦通過專業程序，對接收的反射信號進行數據處理和儲存。因為能量在不同的介質中傳播的速度有較大差異，同一種介質中傳播的速度是恒定和連續的，當能量傳播過程中遇到結構材料厚度變化、夾層、空洞等不連續界面的時候，能量信號的傳播速度、振幅等會發生變化，因此，可以通過分析電磁反射波的變化特征確定結構中隱藏的缺陷。基于此，在公路工程檢測中，根據項目實際情況，利用檢測設備對反射信號進行檢測和分析，從而對公路工程結構的內部質量進行分析與判定。

2.3 圖像無損檢測技術

現階段，圖像無損檢測技術主要包括紅外線成像檢測技術和激光全息生成圖像檢測技術兩種。在公路工程中，不同材料的導熱性能大不相同，其成像情況也不同，利用紅外線成像檢測技術，可以通過不同的圖像分析公路工程中存在的具體損害與問題。激光全息圖像技術準確度高、直觀性強，在公路工程中，可以采用先進的全息攝影技術來拍攝公路的結構，并結合相應的計算公式對圖片進行分析，從而判斷被檢測的公路工程有無結構病害等。

2.4 激光技術

監測道路橋梁的路面，包含供電、反射光和衍射，衍射原理是使用激光在傳輸中能夠匯總狹縫產生的衍射，調整狹縫的寬度，能夠明確明暗圖像構建相關關系，分析結構中狹縫的變化。光電反射是使用激光強度和光電流強度間的關系，以光電轉換器作為背景，轉換功能和電能。由激光的強弱變化可知光電信號也發生著變化，根據光電流的位移關系，計量彎沉的位移變化。光時差原理是使用激光傳輸的速度，記錄短距離中激光傳輸的時長，查看工程結構內部的情況。

2.5 力學性能檢測

通過試驗檢測掌握橋梁結構的正常使用性能，客觀評估橋梁結構剛度、強度和實際承載能力。（1）在橋跨動擾度檢測中，對橋梁結構的動態位移進行現場實測，讓滿載車輛經過橋面，實測車輛過橋動撓度。（2）在混凝土強度檢測中采用回彈法，測出混凝土抗壓強度、平均碳化深度值，推定混凝土強度。在推定強度大于44.0MPa 時，可判定混凝土材料為C40；在推定強度大于60.0MPa時，可判定混凝土材料為C60。（3）在應變響應試驗中，采用40t 重車作為試驗荷載，測出橋上施加靜態荷載后的應變情況。（4）在橋梁動載試驗中，讓一輛滿載的兩動兩拖動車組勻速行駛通過橋面，對橋梁的動應力、動位移、橋墩橫縱向振動位移進行測量。

3 道路橋梁試驗檢測中存在的問題

3.1 技術設備落后

在通常情況下，道路工程試驗檢測工作的開展常會受到設備及技術的制約，導致檢測結果的及時性降低，檢測技術在應用的過程中，導致實際數據與試驗結果之間存在誤差。由于現階段我國在道路工程試驗檢測工作中所使用的檢測設備和檢測技術比較落后，在具體工作中容易耗費大量的資源，還難以確保檢測結果的準確性，這就為道路工程項目的施工建設帶來了風險。

3.2 人為因素

一是部分施工單位管理人員沒有從思想上認識到開展試驗檢測工作的必要性。二是試驗檢測人員隊伍業務能力及素質偏低，缺乏專業知識與技術性督導，無證上崗的現象屢見不鮮。三是監理人員履職不到位，針對自檢數據沒有嚴格按照需要進行平行驗證與核查。由人為因素引起的誤差會直接降低試驗檢測數據的精準度。

3.3 檢測結果失真

一些施工企業為了節省費用，壓縮工期，在進行抽檢時，所選取的質量點并不多，且沒有代表性。具體開展試驗檢測時，未結合有關標準實施，或監測數據不全面，缺乏一定的代表性。部分檢測項目選擇了大量的數據，實際上因為受諸多因素的影響，比如技術不夠先進等，難以確保數據的準確度，在進行試驗檢測時，所選用的數據有著很大的隨意性，往往基于偏振范圍選取大部分的試驗數據，從另一個角度來看，這如同隨意編造，無法真正體現工程實況。

4 道路橋梁試驗檢測措施

4.1 完善質量保證體系

首先，健全試驗檢測機構。從道路工程試驗檢測工作分析來看，健全試驗檢測機構則是強化內部管理的重要手段，通過完善組織結構對于強化質量管理具有重要作用，這對于道路工程施工質量的檢測與控制非常關鍵。所以交通管理部門需要將自身的監管作用發揮出來，對試驗檢測機構進行科學的指導和監督，以此實現對試驗檢測機構的行為展開嚴格的考核與審批，通過定期和不定期的檢測，對不規范的質檢機構批評和取締，確保道路工程質檢市場的規范性。

其次，完善工程質量保證制度。從目前的道路工程施工建設角度來看，社會、政府、企業等層面在質檢監督保障體系中發揮著不同的作用。從企業角度來看，需強化內部的自我檢測和控制；從社會角度來看，需借助相關制度標準對企業試驗檢測工作進行監督管理；從政府角度來看，需發揮其監督管理作用，對質檢單位各個質量標準、程序、體系嚴格審批，并嚴格規范試驗檢測工作人員。建立完善的工程質量保障制度，既可以使施工人員嚴格按照施工程序及設計方案開展施工，還能夠確保質量檢測的規范化操作，確保道路工程的施工建設質量。另外，企業需要為檢測人員提供大量的培訓機會，全面提升檢測人員對自身職業的認識度，確保能夠規范化地開展試驗檢測工作。

4.2 強化施工材料檢測

從現階段公路工程試驗檢測工作開展的現狀來看，對于不合格的施工材料需要排除掉，避免因為材料因素影響公路工程的施工質量。因此，在公路工程施工建設的過程中，需要對施工材料進行動態化檢查，對其中存在的質量問題則要及時報告并處理，確保公路工程的施工建設質量。另外，在公路工程施工建設的過程中，為了確保施工材料檢測工作的科學合理，需要對施工材料進行抽樣檢查，其中混凝土屬于施工建設的重要材料，所以必須嚴格控制其配比。此外，在公路工程試驗檢測工作開展的過程中，必須嚴格監督，深入分析影響公路施工質量的各種因素，降低公路工程出現質量問題的情況。

4.3 完善檢測團隊

無損傷檢測需要從業人員有著專業的檢測水平和豐富的操作經驗，但檢測人員無法滿足無損傷檢測的標準，因此要加強建設檢測團隊。加強建設檢測團隊，積極培訓檢測人員，提高檢測人員的檢測水平，避免檢測結果偏差大。因此檢測人員上崗前要開展培訓工作，引進專業檢測人員，增加檢測結果的合理性和準確性。

無損傷檢測技術屬于新興技術，各高校檢測技術涉及內容少，因此可開設相關專業技術課程，確保能夠提升檢測人員的素質，對于無損傷檢測技術有著正確的認知，同時要構建無損傷檢測技術的標準，從制度層面保證使用檢測技術可得到發展。無損傷檢測技術有著結果準確、速度快、便捷的優勢，備受道橋檢測工作的認可，因此需要將更多新技術形成的檢測設備應用在道橋工作中，保證道橋工作的質量。

4.4 強化現場監督

在開展工作的過程中，需要由專業檢測人員配合工程監理單位，開展工程建設質量監管工作，通過強化對道路工程現場試驗工作的監督和管理效果，確保道路工程試驗檢測工作的質量。因此，道路工程監理單位要定期檢查檢測人員的工作情況，若是存在工作不積極、違規操作等現象，則要將這種情況上報給工程項目負責人，并結合實際情況造成的影響，對工作人員進行相應的懲處。

同時，在道路工程現場監督管理的過程中，還要全面落實現場試驗檢測實驗室的專項檢查工作，從檢測設備、技術、人員素質等方面進行抽檢和評定，對于存在的設備故障、技術應用缺陷要及時整改，避免影響道路工程試驗檢測工作的專業性、科學性，確保道路工程試驗檢測結果的準確性、真實性。

4.5 選擇先進的檢測設備

需要檢測研發人員奮起直追，在掌握檢測技術的原理上，創新產品開發制作的水平，節省無損檢測技術的費用，使其能夠更好地推廣使用。國內科研人員也在不斷努力開展相關技術的研究，比如研發光纖傳感技術、激光技術等。無損檢測技術價格昂貴，因此需要科研人員合理使用科學技術進行自主研發，保證能夠使檢測技術更上一層樓。

道路無損檢測技術在路橋建設中應用，主要是檢測基礎設備、材料和道路、橋梁的運行性能，道橋無損檢測是在檢測目標無損傷的基礎上，檢測橋梁攪拌、混凝土密實度等，有著廣泛的檢測范圍。道橋無損檢測設備在近些年來得到發展，由于追趕國外的腳步，忽視了我國檢測技術的適應性。道橋無損檢測技術使用的設備通常是由國外引入，價格貴，不適合推廣。因此，需要加速研究核心檢測技術，確保核心檢測技術有著自主化特征，檢測設備有著國產化特征。

4.6 確保檢測數據的準確性

國內很多道路工程建設時采用了熱拌瀝青混合料，其主料以瀝青為主，合理選擇其級配，隨后和石屑、碎石等在一定溫度下進行充分攪拌，最終產出適用于路面施工的材料。大量的工程實踐證實，熱拌瀝青混合料在力學性能等多個方面均占據優勢。關于這種建材的試驗檢測，現行規范內明確指出采用水洗法與干篩法進行，統一確定瀝青混合料應用的礦料級配。主要應用干篩法時，時常會由于混合料部分粒徑＜0.075mm，導致黏附于礦料表面而不能篩下去的情況，此時就不能真實地呈現出礦料的級配，增加了道路施工過程控制礦粉添加量的難度，直接影響礦料摻和比例設計的合理性。

5 結束語

在道路橋梁竣工驗收和投入運營階段，要做好試驗檢測工作，委托專業的檢測機構針對橋梁質量安全展開全面檢測，以保證橋梁結構的安全性、穩定性和耐久性符合設計要求。在橋梁試驗檢測中，要積極采用無損檢測技術，在不損傷橋梁結構的情況下得出精準的檢測結果，為橋梁質量驗收和后期加固維護提供可靠依據。