道路橋梁試驗檢測技術要點及應用研究

摘要 為保障道路橋梁交通安全，提高道路橋梁質量檢測的可靠性，該文研究了道路橋梁試驗檢測技術要點及應用。通過綜合運用手持式激光測距儀、車載激光掃描儀及其他設備進行外觀檢測，評估了道路橋梁的平整度與結構完整性等指標；采用超聲波檢測技術精確測量了橋梁內部裂縫寬度，以揭示結構潛在的內部缺陷；同時，利用回彈法測試了混凝土材料的抗壓強度，全面評估了材料性能。經應用研究可知：所檢測道路橋梁的平整度達到2 mm，撓度為5 mm，支座存在輕微磨損；內部裂縫寬度均在安全范圍內；混凝土材料的抗壓強度普遍高于23 MPa。該試驗檢測技術為有效評估道路橋梁運營質量提供了技術支持。

關鍵詞 道路橋梁；試驗檢測技術；裂縫寬度；回彈法

中圖分類號 U446 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）21-0127-03

0 引言

隨著城市化進程的加速和交通網絡的不斷拓展，道路橋梁作為連接城市與鄉村、促進經濟發展的重要基礎設施，其安全性、耐久性和通行能力日益受到社會各界的廣泛關注。然而，在長期服役過程中，道路橋梁不可避免地會受到自然環境、車輛荷載、材料老化等多種因素的影響，導致結構性能逐漸退化，甚至出現安全隱患[1]。因此，對道路橋梁進行定期、科學地試驗檢測，及時發現并處理潛在問題，對于保障交通安全、延長橋梁使用壽命具有重要意義[2]。

道路橋梁試驗檢測技術作為評估橋梁結構性能、確保橋梁安全運營的重要手段，近年來得到了快速發展和廣泛應用。然而，由于橋梁結構的復雜性和多樣性，以及檢測環境的限制和干擾，如何準確、高效地開展道路橋梁試驗檢測工作，成為當前研究的重要課題[3]。該文針對某高等級公路上的鋼筋混凝土橋梁，探討了道路橋梁試驗檢測技術的要點及應用。通過該研究，期望能夠進一步提高檢測工作的精度和效率，為橋梁的安全運營和養護維修提供更加可靠的技術支持。

1 道路橋梁試驗檢測技術要點研究

1.1 道路橋梁試驗檢測范圍分析

在針對道路橋梁試驗檢測技術進行設計之前，該文對道路橋梁試驗檢測范圍進行研究，以此全面地、系統地評估道路橋梁的實際狀況，確保其安全性、耐久性和功能性。道路橋梁的試驗檢測范圍通常包括以下幾個方面：

（1）道路橋梁的外觀檢測：道路橋梁的外觀檢測不僅涉及對橋梁整體形態的細致觀察，以推斷其受力分布及潛在的高應力、撓度集中區域，還涵蓋了對橋梁各組成部分——上部結構、下部結構及附屬設施的逐一審視。在外觀檢測中，需特別聚焦于跨中區域的撓度問題、結構的完整性、路面平整度等多項指標[4]。一旦發現橋梁存在病害跡象，應立即進行深入分析，追溯病害產生的根本原因。

（2）道路橋梁的內部缺陷檢測：典型的內部缺陷包括混凝土內部的蜂窩狀結構、侵蝕通道及孔洞，這些病害雖不顯于表面，卻往往預示著材料劣化或結構強度下降，進而影響道路橋梁的正常使用與安全性能[5]。雷達檢測和超聲波檢測等先進手段，能夠在不破壞結構完整性的前提下，深入混凝土、鋼材等內部，探測并定位隱藏的缺陷。這些技術不僅適用于混凝土內部的空洞、不密實區域檢測，還能有效識別鋼材內部的裂紋、腐蝕狀況。在實施內部缺陷檢測時，關鍵在于全面覆蓋可能的問題區域，并對檢測結果進行細致分析。通過綜合應用多種無損檢測技術，可以有效檢測出道路橋梁的內部缺陷，通過及時采取相應措施進行處理，可以確保公路橋梁的安全運營與長期使用。

（3）道路橋梁的材料性能檢測：隨著建筑材料技術的持續革新，道路橋梁建設領域迎來了材料的多樣化。由于混凝土的性能并非一成不變，隨時間的流逝會逐漸變化，因此，在橋梁建設過程中，預留混凝土試塊以監控其長期強度變化已成為標準做法[6]。若試塊缺失，無損檢測技術便成為評估混凝土強度的有效替代方案。在公路橋梁材料及力學性能的綜合檢測體系中，通過對混凝土抗壓強度的檢測，可以為工程安全、耐久性的提升提供科學依據。

1.2 道路橋梁試驗檢測技術要點分析

針對上述分析結果，可以看出在進行道路橋梁試驗檢測時，通過對道路橋梁外觀、內部缺陷以及材料性能的試驗檢測，即可分析道路橋梁的質量，為此，該文對道路橋梁外觀、內部缺陷以及材料分別設計不同的試驗檢測方法，以確保充分完成道路橋梁安全性分析。

1.2.1 道路橋梁試驗外觀檢測方法研究

參考《公路橋涵養護規范》（JTG 5120—2021）等標準規范的基礎上，結合現場道路橋梁的具體狀況，運用一系列高精度、非接觸式的檢測工具來執行全面的橋梁外觀質量檢測，確保檢測過程符合規范要求。利用手持式激光測距儀結合三維掃描技術，獲得路面三維輪廓數據，從而精確地評估平整度。結合車載激光掃描儀的大范圍掃描能力與雷達檢測儀的深層探測功能，對橋梁上部結構（如梁板、橋面鋪裝）及下部結構（如橋墩、支座）進行綜合檢測，從而分析橋梁結構完整性。采用高精度全站儀或激光位移傳感器，結合已知基準點，對橋梁的撓度進行實時監測。同時，還應用其他無損檢測設備，充分檢測道路橋梁的外觀質量，以此保障道路橋梁外觀檢測效率。

1.2.2 道路橋梁內部缺陷檢測方法研究

利用超聲波檢測法評估道路橋梁內部裂縫缺陷情況，該技術核心在于通過超聲波發射器向橋梁內部發射固定長度與頻率的超聲波脈沖。這些聲波在橋梁結構內部傳播過程中，其波散、衰減等特性會被高靈敏度的接收器精確捕捉并分析。超聲波在遭遇橋梁內部的缺陷（如裂縫、空洞等）或結構界面時，會發生明顯的反射現象，形成反射波。這一過程中，橋梁材料的介質特性（如密度、彈性模量等）會直接影響聲波的傳輸速度，進而引發頻率偏移和振幅變化。通過對比發射波與接收到的反射波之間的這些差異，可以科學地推斷出橋梁內部結構是否存在缺陷及其具體狀況。相較于其他檢測手段，超聲波檢測法以其非接觸性、非破壞性、高精度及高安全性而著稱。該技術無須破壞橋梁結構，即可深入內部進行細致檢測，有效規避了傳統檢測方法可能帶來的安全風險與結構損傷。圖1為該超聲波檢測法對道路橋梁內部裂縫的檢測過程。

1.2.3 道路橋梁的材料性能檢測方法研究

該文運用了回彈法這一非破壞性測試技術，以評估道路橋梁中混凝土的抗壓強度特性。具體而言，回彈法運用了回彈儀的工作原理，即通過彈簧驅動的重錘，經由彈擊桿迅速沖擊混凝土表面，隨后依據重錘反彈的距離這一關鍵參數，作為與混凝土強度緊密相關的指標，進而間接推導出其抗壓強度。在實施過程中，為確保測試結果的準確性和代表性，在道路橋梁的混凝土結構表面上選定多個具有代表性的測試區域，每個選定區域均獨立采集了16個回彈值數據點。為了剔除可能由異常因素導致的極端值影響，進一步提升數據分析的可靠性，研究采取了去極值策略，即排除了每組數據中的三個最高值與三個最低值。隨后，基于剩余更為穩定的10個回彈值樣本，進行了深入的統計分析與處理。具體平均回彈值可通過公式（1）進行計算：

Rm=∑ 10 i=1Ri 10 （1）

式中：Rm——測區平均回彈值；Ri——第i個測點的回彈值。結合計算得到的平均回彈值，可采用公式（2）計算出被測區域混凝土的抗壓強度：

fcu=α×Rm?β （2）

式中：α、β——混凝土類型、齡期的試驗系數；fcu——混凝土抗壓強度估計值（MPa）。

2 道路橋梁試驗檢測技術應用研究

2.1 工程案例

針對某高等級公路上的鋼筋混凝土橋梁展開道路橋梁試驗檢測技術應用研究，其全長為205 m，寬度設定為9 m，設計采用了多跨簡支雙T形結構，這一設計確保了橋梁的穩固與承載能力。橋梁的上部結構由精心布置的16跨混凝土簡支雙T形梁組成，這些構件共同支撐起整個橋梁的通行功能。鑒于該橋梁已歷經多年的運營服務，近期發現公路路面區域出現了顯著的裂縫現象。為了全面、深入地掌握橋梁當前的健康狀況與整體性能，決定對橋梁的鋼筋混凝土主體結構實施一系列專業的試驗檢測措施。此次檢測旨在通過科學的方法，對橋梁進行全面的評估，進而準確判斷橋梁的運營質量，為后續可能的維護、加固或改造工作提供堅實的數據支持。

2.2 外觀試驗檢測技術應用

分別采用不同無損檢測設備，對道路橋梁外觀進行質量檢測，以獲取橋梁外觀運營狀態，從而評估橋梁質量，具體試驗檢測結果如表1所示。

通過表1可知，在該文研究的道路橋梁外觀試驗檢測技術分析下，該道路橋梁的結構完整性符合合格標準，仍然可以繼續運營，其中，路面平整度檢測結果為2 mm，橋梁撓度為5 mm，均處于正常范圍。而橋梁支座存在輕微磨損，鋼筋銹蝕速率為0.1 mm/年，這是橋梁長期運營所導致的，不會對橋梁安全性造成嚴重影響。由此可以看出，該橋梁的外觀質量相對良好，未發生嚴重損壞問題。

2.3 內部缺陷試驗檢測技術的應用

應用上述設計的內部缺陷試驗檢測技術，對橋梁主要部位不同區域裂縫寬度進行檢測，并對比允許最大裂縫情況，以評估橋梁內部是否存在缺陷，檢測結果如表2所示。

通過表2可知，當應用超聲波檢測方法對道路橋梁不同區域展開檢測后，可有效獲取橋梁不同區域的裂縫寬度。通過對檢測出的最大裂縫寬度與允許最大裂縫寬度進行對比，可以發現，每一被測區域所檢出的最大裂縫均小于允許最大裂縫，說明該橋梁不同位置的裂縫情況均處于安全范圍內。

2.4 材料性能檢測技術的應用

應用回彈法對道路橋梁不同區域的混凝土抗壓強度進行檢測，以評估橋梁不同位置的抗壓能力，檢測結果如表3所示。

表3中，跨中區域是橋梁承受彎矩最大的位置，因此通常需要較高的混凝土強度來抵抗彎矩產生的壓應力；支點附近是橋梁的支撐點，主要承受剪力作用，雖然剪力對混凝土強度的要求不如彎矩直接，但支點附近的混凝土仍需滿足一定的強度要求以確保結構的整體穩定性；變截面處由于截面尺寸的變化，可能會產生應力集中現象；橫隔板腹板與底板的連接處是橋梁結構中的重要節點，需要承受來自各個方向的力和力矩。為此，這幾處位置的混凝土材料均需要保證較高的抗壓強度。在該文回彈法的檢測下，該道路橋梁跨中區域的混凝土材料抗壓強度保持最高，達到25.9 MPa，說明該橋梁跨中區域能夠提供較好的抗壓能力，而道路橋梁支點附近的混凝土材料抗壓強度相對較低，達到23.6 MPa，雖然低于其他位置的混凝土強度，但仍然可以保持可靠的承載效果。通過表3分析發現，該文所研究的回彈法檢測技術可有效獲取不同測點區域的混凝土材料抗壓強度值。

3 結論

隨著交通基礎設施建設的快速發展，道路橋梁的安全性和耐久性成為關注的焦點。該文針對采用多跨簡支雙T形結構的高級公路鋼筋混凝土橋梁，進行了道路橋梁試驗檢測技術的要點及應用研究。通過深入分析與實踐，得出以下結論：在道路橋梁的檢測過程中，對于道路橋梁外觀、內部缺陷以及材料性能是檢測的重點。針對不同的檢測內容和要求，該文分別選擇了不同的檢測技術。通過系統的檢測，及時發現并處理了橋梁結構中的潛在問題，為橋梁的養護維修提供了科學依據。根據檢測結果，可以制訂針對性的養護維修計劃，合理分配資源，提高養護效率。

參考文獻

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[2]王濤.新型試驗檢測技術在道路橋梁檢測中的應用[J].散裝水泥，2024（2）：29-31+34.

[3]羅星星.無損檢測技術在道路橋梁試驗檢測中的應用分析[J].工程建設與設計，2023（6）：207-209.

[4]王鋒.新型試驗檢測技術在道路橋梁檢測中的應用[J].黑龍江交通科技，2022（11）：165-167.

[5]郭仟.新型試驗檢測技術在道路橋梁檢測中的應用[J].新疆有色金屬，2022（3）：32-33.

[6]柏錦峰.道路橋梁工程新型檢測技術現狀及應用意義研究[J].黑龍江交通科技，2022（11）：168-170.