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摘要:当前我国的交通建设工作快速发展,公路桥梁作为地区之间的重要连接建筑,公路的桥梁建设近年来也受到了极大的关注。在进行桥梁建设的过程中,桥梁的试验检测是对工程质量的重要评估环节,本文通过对当前公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术的分析和讨论,对检测过程中出现的问题进行深入分析,并给出相应的改进措施,对于类似的桥梁工程检测工作具有一定的参考意义。
关键词:公路钢筋;混凝土桥梁;试验检测
引言
公路建设影响着国家经济的持续发展,而桥梁是公路连接的重要枢纽。随着交通建设日趋完善,对于建筑工程质量的检测在当前的背景下显得极其重要。在布置交通网络的同时,国内的车辆数量也急剧增加,时代的发展对于桥梁的建设质量提出了新的要求,在此背景下,严格的桥梁试验检测技术对桥梁质量的管控意义重大。
1混凝土桥梁试验检测方法
1.1结构受力特点
在垂直荷载的状态中,以钢筋和混凝土筑成的桥梁一般会根据其预应力的差异分成不同的种类。由于桥梁的截面类型较为复杂,在评估的过程中要综合其结构体系、施工方式、宽度以及梁高进行综合性分析。而从桥梁的受力结构角度来看,桥梁的类型和桥梁的测试等级息息相关。
1.2静载试验
静态试验主要是通过将静止荷载放置于桥梁上的相应位置,对其测定过程进行相应的分析,对桥梁结构的工作状态进行科学有效的测试,计算出结构在荷载状态下的状态和性能。在公路桥梁的正常运行过程中,其主要的荷载为静力荷载,所以进行相应的计算分析过程中要以静载状态进行分析。测试中由于车辆移动所导致的动态增量在测试过程中所占反应量较少,不予以讨论。在静载试验的进行时,要将荷载从零逐渐上调至荷载阈值后再逐渐下调至零。在进行实际操作过程中可以通过增加测点,进行相应的受力数据分析,得到更加科学准确的桥梁构架运行情况。静载试验也主要可以分成两个方面,一方面是对于主要受力构件的测试,另一方面是对于柱基的承受能力进行测试。如果根据实验目的进行划分,可以分为破坏性试验和非破坏性试验等等。在进行测点的布置过程中,要保证测点能够准确的测定内力控制截面的横向、竖向应力分布状态。保证竖向测点在5个以上,其中含括上下缘区域和截面突变区域。在进行测点布置时,要选择截面横向应力分布较大的位置,对荷载的横向分布情况进行确认。
1.3动载试验
动载试验的测试环节和静载试验较为相似,主要是在测试项目上有所区别。在公路桥梁的结构在实际运行过程中,主要震动的荷载为车辆载荷,同时存在地震载荷以及风动载荷等。在测试的过程中,桥梁的结构内部不同的部分会产生不同的动力反应,体现了结构在荷载下的受力情况。通过相应的数据分析,对于桥梁结构的综合性能进行评估。在动载试验中主要有三方面测试,第一方面是关于动力特性的分析,主要有引起桥梁结构振动的作用力频率和规律。第二方面是指桥梁在结构上体现出的动力特征,最后一方面是指桥梁在受到外在荷载的情况下的强迫振动效应。在对目前跨度较大的桥梁测试的过程中,使用脉动法进行测试较为适用。此方法可以对桥梁结构的固有频率进行测算,再综合多种频率进行检测记录工作,对数据之间的相位关系进行统计。在桥梁结构正常运行的条件下,可以选取车辆作为试验荷载,在对结构的动力特性完成一定的分析后,可以进一步对风荷载与地震荷载进行研究讨论。
1.4加载控制方法
在进行加载控制方法时,需严格遵守《公路旧桥承载能力鉴定方法》的相关要求规范,分析桥梁控制荷载时可以根据桥梁的设计目标进行相关计算,使试验荷载状态下的截面内力保持在合理范围内。大部分桥梁的关键试验点在于对弯矩控制的设计,为了保证结构的安全性,进行相关的设计方案时要确保截面弯矩低于相关要求标准。
2公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术应用
2.1混凝土检测技术
在进行施工的过程中,混凝土是最为主要的材料,其重要性也不言而喻。因此,相关企业对于桥梁的碳化程度和安全性要提起重视。桥梁的安全稳定除了需要混凝土之外还需要钢筋进行配合,而混凝土呈碱性,在发生了质变情况下碳化程度会加深,从而引起桥梁钢筋的腐蚀,对于桥梁的稳定性和使用效率造成了严重的影响,同时碳化问题还会造成混凝土的硬度提高而强度降低。以上问题对于桥梁质量和使用效果造成了较大的影响。相关企业在进行工程的检验过程中需要对碳化问题进行着重检查,可以将酚酞试剂放入孔内观察试剂变化,测试混凝土的碳化程度;使用检验试块对桥梁的强度进行测试,使用超声波法对混凝土试验进行检验,见下图超声波检测实验法。
图1超声波检测技术原理图
2.2钢筋检测技术
钢筋的质量问题直接关系到桥梁工程的整体质量,我国当前的桥梁施工中钢筋质量问题较为多见。为了保证工程中的钢筋质量,保证工程的顺利进行,相关企业需要加强内部钢筋质量检测工作,及时记录钢筋腐蚀情况。可以使用较为直接的方法对钢筋的质量进行全面检测,例如钢筋在生锈的情况下电阻率会增加,那么在测试的过程中可以直接利用电池点位对其电阻率进行测试,通过电阻探测仪对钢筋的电阻率进行准确计算,从而得知钢筋的生锈情况。还可以通过间接的方法进行测试,由相关工作人员来对钢筋的具体情况进行分析,间接来判断钢筋的腐蚀程度。例如通过四电极法对混凝土中的电阻进行测算,混凝土保护层需要相关的仪器来保护和维持,通过相关数据来分析钢筋的腐蚀程度。
3钢筋混凝土桥梁试验检测技术的发展
目前较为常见的桥梁检测手段主要包括声波检测法、超声波检验和雷达检验法。近年来随着经济水平的不断提高,我国的科学技术水平也得到了长足的发展,通过国家大力推行一系列的高端人才培养计划,使得人才发展与科技发展结合起来,使国内的科学技术水平得到有效提高,在当前背景下,混凝土的检测技术也有了明显进步,现如今对于钢筋混凝土桥梁的测试技术更加科学准确,可以通过以下几方面进行相关检测。
首先随着社会信息化的不断加深,互联网技术的作用也被不断发掘,在混凝土的检测中也可以通过和互联网技术相结合,通过互联网信息的及时性,分享相关的技术数据,使试验结果更加及时高效。其次在进行桥梁的检测工作中,有很多情况下是人工难以进行的,但由于当今科学技术的发展,已经可以通过无人机技术对此类情况作出相应的反应,有助于保证检测的安全性和准确性。另一方面,国外的桥梁检测技术发展也十分迅猛,实际上国外是通过将桥梁的数据建立相应的数据库,便于数据的使用和管理,这种技术被称为“贝叶斯预测技术”。这种技术在实际的检测过程中具有较强的实用性,是桥梁检测技术信息化的产物,具有一定的科学性。
结语
我国目前处在飞速发展的重要阶段,桥梁质量的稳定对于经济建设有着极其深远的意义,而桥梁的结构试验检测技术是当前研究的重要方向,本文通过对于公路钢筋混凝土桥梁试验检测技术的分析和讨论,针对当前的桥梁检测原理进行阐述,并对相应的检测方法加以补充和完善,对于我国桥梁检测行业的发展具有一定的推动作用,相关从业人员需要加大对桥梁检测方面的研究力度,结合实际工作,提出更加有效科学的检测方法,保证桥梁的工程质量安全。
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