公路桥梁隧道的试验检测研究

郑 明

（北京中交桥宇科技有限公司，北京 100102）

公路桥梁隧道工程建设完善了我国的交通网络，发挥了交通在区域经济发展方面的重要作用。但是，由于公路桥梁隧道建设会遇到恶劣的施工环境，且施工风险因素的存在影响了正常的施工作业，因此需要加强试验检测，以实现对工程质量、安全的有效控制。试验检测主要包含了材料、质量与环境检测，为提高工程质量、发挥工程效益提供了可靠的支持。

1 公路桥梁隧道施工项目存在的问题

1.1 隧道渗漏

公路桥梁隧道施工中，隧道渗漏是一种极为常见的质量问题，要从根本上避免此类问题的出现，相关工程人员需要在工程前期掌握详细的工程资料。公路桥梁隧道施工中，水流冲击不仅会影响工程结构的稳定性，还会造成严重的渗漏问题，因此公路桥梁隧道工程施工中，需充分掌握工程现场的地下水情况，根据现场的综合性因素，确定最佳的工程设计方案。如果施工人员在施工过程中忽略了对地下水因素的考虑，地下水流动过程中所产生的压力作用将严重影响正常的施工作业。

1.2 衬砌开裂

衬砌开裂的情况主要与隧道衬砌上的压力、岩石性质有直接的关系，而且衬砌开裂还会受到地应力大小、施工技术与施工方法的影响。在实际的施工过程中，由于衬砌施工对材料的使用量相对较大，如果缺乏对材料质量的科学把控，将会引发衬砌开裂现象。因此，为从根本上避免材料问题所造成的衬砌开裂现象，施工单位在施工过程中需加强材料质量管理与检测。此外，对衬砌质量的控制还需要从施工技术的选择、施工人员的管理等方面着手。

2 对公路桥梁隧道进行的质量检测

2.1 周期性检测

公路桥梁隧道的周期性检测往往是在工程完工以后进行，属于日常的维护与检测手段。周期性检测所获得的数据可以为公路桥梁隧道的安全运营提供可靠的保障。

2.2 问题性检测

问题性检测与周期性检测一样，都是在工程结束后进行的，但是问题性检测的过程中，检测对象与范围相对较小，主要是对易出现问题的施工路段、已完工不久路段的质量检查任务。为提高检测的有效性，检测人员需具备极高的专业素质，并应用先进的检测设备来实现。

2.3 针对性检测

针对性检测的检测对象与范围更具针对性，主要是在公路桥梁隧道工程投入使用以后的问题检测。

3 公路桥梁隧道试验检测的要点

3.1 材料检测

公路桥梁隧道工程中，材料是重要组成，也是影响工程质量的重要因素，在其他因素合格的情况下，质量达标的材料能为工程质量控制提供基础保障。公路桥梁隧道工程中，施工材料主要包括支护、防水与衬砌材料。锚杆、钢构件等是主要的支护材料，而排水管、止水带与防水板是应用较多的防水材料，公路桥梁隧道工程中的衬砌材料相对较多，包含了水泥、粗细骨料、外加剂与抗渗材料等。在隧道施工开始之前，专业人员要进行各类材料的质量验收，主要是通过对材料性能与质量的检测等方面来进行，检测合格的材料方可被用于后期的工程建设中[1]。如果质量检测不合格，工程人员需立即与材料厂商联系，进行材料的退换处理。

在我国工程行业的快速发展过程中，逐步形成了一套相对固定的材料质量检测流程。当材料运输至工程现场以后，专业人员首先要进行材料外包装的检查，检查其外包装是否完整；随后，由专业的检测人员进行材料各方面性能的检测，这个阶段的检测最终会形成最终的检测报告[2]。如果在检测过程中发现材料存在质量问题，需以书面文件通知的方式与质检人员沟通。材料质量检测属于基础性的质量控制手段。

3.2 隧道施工质量检查

（1）爆破施工质量的检测。公路桥梁隧道工程中，爆破是最为常用的一种施工技术。爆破具有高危性，在爆破开始之前，专业人员需结合工程现场的具体情况，科学设定爆破方案、参数。爆破设计的合理性会直接影响整个隧道结构的稳定性与安全性，如果爆破设计不合理，将会导致隧道开挖等施工环节存在一定的安全风险[3]。在爆破方案的设计上，相关人员需充分掌握工程现场的地质地形等详细资料，进而根据爆破施工规范来确定最佳的爆破方案，科学设置爆破的相关参数，为后期的爆破施工作业提供指导。以光面爆破为例，其爆破参数如表1所示。

（2）开挖施工质量的检测。公路桥梁隧道工程中，开挖是施工的重点与难点。在实际施工过程中，需进行土方的开挖，才能够保障隧道的贯通性。隧道开挖方式包含采矿法、新奥法等多种，要保障开挖的规范性，避免开挖施工对周边土体、岩层的扰动，相关工程人员需结合现场的具体情况，选择最佳的开挖技术，最大程度上避免开挖对隧道周边结构产生的不利影响，提高隧道开挖的安全性。通常情况下，隧道开挖过程中需遵循两端开挖的同步性原则，根据已经设置的开挖方案，保持正确的开挖方向，尤其是要控制隧道中线，将对向开挖的偏差控制在合理的范围内[4]。

表1 光面爆破参数表

（3）严格检测支护施工质量。由于隧道开挖过程中常常会出现隧道结构的稳定性不足等情况，因此在隧道施工中，支护是重要环节。公路桥梁隧道工程中，包含超前支护、二次支护与临时支护等支护方式，需结合工程现场进行选择。如果在隧道工程中支护技术应用不当，将会引发隧道的冒顶等严重事故，造成重大的人员伤亡与财产损失。隧道支护结构的设计上，工程人员需综合进行隧道围岩分析，在隧道开挖之前与开挖过程中，保持围岩结构的稳定性，避免施工作业对围岩的扰动，保障支护结构的稳定性与安全性。

（4）认真检测衬砌施工质量。隧道结构的构成相对复杂，衬砌结构是整个隧道结构中的一种。在衬砌施工时，为提高结构质量，施工人员需结合工程的质量标准，进行衬砌材料的选择，做好衬砌结构内的排水设计，以避免衬砌施工过程中地下水对施工产生的不利影响[5]。另外，在衬砌施工过程中施工人员需严格进行衬砌厚度、标高等的科学控制，使得衬砌结构能够符合整个工程的标准。地质雷达法、冲击回波法是主要的衬砌厚度控制方式，冲击回波法的原理示意图如图1所示。

图1 冲击回波法原理示意图

（5）严格检测隧道总体施工质量。当隧道施工结束以后，施工人员需立即进行工程质量的检测。公路桥梁隧道工程有着严格的施工标准，车行道宽度误差需在1cm左右，隧道中心线与路线中线衔接的误差需控制在2cm以下，而隧道净总宽与净高值、边坡仰坡均要在设计值以内。

3.3 公路隧道环境监测

近年来，随着公路桥梁隧道工程项目的增多，工程施工日益规范化。在施工过程中，为保障施工的安全性，工程企业在施工过程中需加强环境监测，为施工人员创造安全、健康的施工环境。如果施工环境监测不到位，在施工过程中会产生大量的有毒有害气体，对施工人员产生健康威胁，一些工程设备在这样的施工环境下也难以保持稳定、可靠的运行。隧道环境监测主要是对粉尘浓度、空气流动等的监测。

3.4 公路桥梁试验检测

（1）动载试验操作。公路桥梁试验检测主要是为了综合评估整个工程的质量。动载试验通过向桥梁施加振动力的方式，使桥梁保持在振动状态下，而专业设备对这些振动信号收集以后，经由处理以后能够掌握桥梁的实际状态。激振方法是一种有效的方式，该种方法可以模拟桥梁振动，通过信号的收集，获得桥梁结构的刚度、强度等指标，为车辆通行提供可靠的数据。

（2）静载试验操作。静载试验下，能够直接获得桥梁对应位置的内力分布情况，通过静载试验，相关人员能够掌握桥梁工程的承载力指标，判断其是否符合行车安全与舒适的要求。在静载试验中，最为关键的是要获得竖向与侧向挠度、扭转变形指标，结合相应的技术标准与规范，进行桥梁挠度峰值、变形量与下沉量的精确计算。

（3）工程评定试验。工程评定试验是工程施工结束以后的综合质量评价方式，主要是对工程整体的评价，包含了梁体常规评定与动静载试验评定。

4 结束语

公路桥梁隧道工程在投入使用以后往往会出现沉降、变形等情况，这些现象严重影响了公路桥梁工程的安全运营。为有效实现对公路桥梁隧道工程的实时监测，实现各种质量与安全问题的预防与控制，相关人员需应用各种试验检测技术，获得工程的相关检测指标，进行工程质量与安全的综合评价。试验检测的进行在一定程度上能够为公路桥梁隧道工程的质量控制、维修加固提供可靠的参考。