摘要 做好路桥工程试验检测工作,可大幅度提高工程整体建设效率和质量。为切实达到这一目标,文章首先对路桥工程试验检测现状做出了简要分析,然后以某路桥工程的高性能混凝土检测为例,分别从和易性检测、抗压强度检测以及耐久性检测等多个方面深入探讨,研究成果以期助推路桥工程不断向好发展。
关键词 路桥工程;试验检测;和易性;抗压强度
中图分类号 U415 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2024)23-0151-03
0 引言
路桥工程作为最为基本的公共基础设施,其工程建设质量的高低能够对人们日常出行的便利性及各地区经济社会的发展产生极大的影响。而做好路桥工程试验检测工作,则能够及时发现路桥工程所用原材料或者工程本身是否存在质量问题,如有问题则及时进行解决处理,有助于提高路桥工程整体建设质量。因此,有必要对路桥工程试验检测的现状与提高试验检测质量的对策做深入研究,以此进一步提高路桥工程试验检测水平,充分发挥试验检测工作应有价值和作用,为路桥工程实现高质量健康发展进行助力。
1 路桥工程试验检测现状分析
结合市场调研在线网编制发布的《2023—2029年中国交通工程质量检测行业发展动态及投资机会预测报告》来看,截至2020年,全国范围内交通工程质量检测行业整体市场规模已经正式超过1 400亿元,并处于持续增长状态,预计2025年整体市场规模能够超过2 200亿元。不难看出,国内路桥工程试验检测发展状态良好,整个行业的发展前景较为乐观。但在工程实践中,很多路桥检测项目在实际开展工作时却存在一定的不足,包括技术选用不合理、检测效率低、检测结果不够精确等诸多问题。基于此,有必要对路桥工程试验检测技术展开深入研究,以此提高试验检测工作的成效,促进路桥工程高质量完成施工作业[1]。
2 案例概述
案例工程为国内某市路桥工程建设项目,该工程全长接近386.32 km,整条线路中建设了大量桥梁、隧道,其中隧道共计23条,互通式立交桥共计9座,大中小桥共计200余座,施工建设期间,施工单位在多处路段均运用了高性能混凝土,强度等级囊括C20~C80不等。为切实提高工程建设效率和质量,以某段的高性能混凝土试验检测工作为例(具体参数如表1所示),运用多种试验检测技术,针对试验检测质量的策略展开深入分析。
3 提高路桥工程试验检测质量的策略研究
工程试验检测项目较多,具体包括以下几个方面。
3.1 和易性检测
路桥工程高性能混凝土试验检测活动中,和易性检测属于一个重点内容,为提高检测质量,在实际检测活动时要求做到以下几点:
开展流动性检测活动时,要求对坍落度筒进行运用,实际检测前相关检测人员必须将坍落筒内外洗净,相应钢板也应有效浸湿,然后将坍落度筒放在钢板上,在所有准备工作完毕后,再将检测样品分层地装入筒内。具体操作过程当中,混凝土样品填装作业主要分3次完成,实际每次装入量控制在1/3,试验检测人员需要在每装完一次后,用捣棒在每一层的横截面上均匀插捣25次。在插捣顶层时,装入的混凝土高出坍落筒,随插捣过程随时添加拌和物,当顶层插捣完毕后,将捣棒用锯和滚的动作,清除多余的混凝土,用抹刀抹平筒口,刮净筒底周围的拌和物,而后立即垂直地提起坍落筒,提筒宜控制在3~7 s内完成,并使混凝土不受横向及扭力作用。需要注意的是从最初装料作业开始一直到提出坍落筒需要确保所有操作总时长不超过150 s。
在开展检测活动中,需要由专人负责开展仔细观察以及记录工作,完成坍落后,需要对混凝土顶点一直到筒顶点的高度进行测算,得出数值便是高性能混凝土实际坍落度,如果该值达到220 mm以上,同时坍落后样本最大以及最小直径两者的差超过50 mm,则需要将试验结果直接作废;如果最终差值未能超过50 mm。则两者平均值即可设定为坍落度扩展值[2]。
依照试验室通过试验确定的配比,合理地取20组具有较强代表性样品分别实施坍落度检测,最终结果如表2所示。通过分析确认试样黏聚性及保水性良好,从而表明该工程所用混凝土和易性较好,符合工程建设要求。
3.2 耐久性检测
耐久性检测工作主要包括抗渗性试验及渗透性试验两方面。
3.2.1 抗渗性试验
抗渗性试验用于检测混凝土本身的抗水渗透能力,在实操中主要运用逐级加压法。
(1)所用试件为圆柱形混凝土,试件到龄期后取出,擦净表面,待表面干燥后,在其表面均匀涂抹密封材料,再借助专用设备将其有效压入试验模具当中,需要注意的是试验模具需要提前利用烘箱等设备进行预热,在正式压入时需要确保试件底面能够和模底处于齐平状态,然后需要在试模冷却后,再将压力进行解除,装在渗透仪上实施抗渗性能检测。
(2)此项试验检测运用抗渗仪,依照有关规定和标准施加水压,逐步进行加压,过程中观察样品实际渗水情况,如果50%及以上试件出现渗水,则需要及时停止加压并记录有关数据,再结合这些数据及有关公式完成抗渗等级计算和确定工作。
该研究所选路段的高性能水泥主要借助双掺法制作而成,即掺入了硅粉及性能优越的减水剂,正式开展检测活动时制备3组试件,这些试件的水胶比存在一定差异,具体情况为0.3、0.4及0.5(为有效区分试件,代号设定为A、B、C),对于水泥材料均选用42.5普通硅酸盐水泥,其他材料还包括中砂、碎石等,最终试验检测结果如表3所示。参考检测结果,在开展混凝土拌和作业期间,由于采用了双掺法,最终获取到的混凝土成品相较于普通混凝土成品有更高的密实度,从而增强了抗渗性能,而且混凝土水胶比越小,抗渗性能表现得越出色。
3.2.2 渗透性试验
(1)在真实开展试验之前大约7 d,试验检测人员需要将标养试件进行有效加工,以此促使其转变为尺寸、规格达标的试件,并且需要借助水砂纸等工具实施打磨处理,确保表面足够光滑,最后再将试件放于标养水池内实施养护作业,一直到试验龄期再进行取用;(2)试验检测人员需要在橡胶套内部注入0.3% NaOH溶液大约300 mL,注意确保溶液可以对阳极板进行全覆盖,同时还要有效淹没试件,对于阴极试验槽则需要添加10%NaCl溶液,具体用量通常情况下为12 L,需要注意该液面应该和NaOH液面处于齐平状态。(3)正式检测时,需要先将电源进行启动,然后合理调整电压,通常控制在30±2V,同时应对各试件初始电流做出详细记录。而针对接下来开展的试验操作,需要结合初始电流、电压变化情况还有具体试验时间彼此之间的联系,完成新初始电流方面的有效记录。之后检测人员应该依照新初始电流值实际波动范围,来合理地明确试验操作需要开展的时间;(4)电迁移试验操作有效完成之后,及时关闭电源行,然后从橡胶套内去除一系列试件,并利用压力试验机对其进行固定,最后再沿试件本身轴向将整个试件劈开,获取到2个同等规格的半圆柱体,劈开后的试件,借助0.1 mol/LAgNO3溶液对整个断面实施喷涂,再结合有关操作标准合理地实施氯离子实际渗透深度检测活动,从而获取氯离子渗透深度的平均值。
检测活动制作了4组试件(1组普通混凝土标记为a,3组高性能混凝土标记为b、c、d),最终检测结果如表4所示,结果表明高性能混凝土因为存在掺合料,所以孔隙结构相较于普通混凝土有较大改变,进而导致氯离子渗透作用大幅度降低,实际扩散系数均低于普通混凝土[3]。
3.3 现场强度检测
3.3.1 回弹法检测技术
(1)在正式开展回弹检测活动前,检测人员应对回弹仪在钢砧上做率定试验,率定合格后方可开展检测作业。在实际测量期间,需要保证回弹仪轴线能够和检测面之间保持良好垂直状态,操作过程中做到缓慢加压、精准读数,同时还需要迅速进行复位。通常情况下各测区需要有效记录16个回弹值,为保证检测结果的精确性,对于回弹值读数还需要确保精确到1。正式检测期间,测区内的一系列测点需要做到分布均匀且适宜,对于相邻测点应将间距控制在20 mm以上;一系列测点还需与混凝土检测面的预埋件或是外露钢筋等保持适当距离,通常应超过30 mm;还需要注意避免在气孔或者是外露石子等位置设置测点,而且同一测点仅开展1次弹击作业。对于选定测区的表面需确保是原浆面,并提前做好清洁工作,保证平整,严禁存在浮浆、麻面等问题。
(2)在有效完成回弹值测量作业后,检测人员还需要选定一个具有较强代表性测区,然后组织实施碳化深度检测活动,测点数量应至少达到构件实际测区数量30%,同时还需要计算其平均值,以此充当检测构件中一系列测区最终的碳化深度值。若是测得碳化深度值实际极差已经达到了2.0 mm以上,还需要对各个测区实施单独检测活动。另外需要注意的是,正式检测前,可在测区当中提前凿出一小孔,小孔规格通常为Φ15 mm,且需结合预测碳化深度值来合理设置其深度,一般稍超过预测值即可,在此基础上针对碳化交界面实际与混凝土表面两者之间的垂直距离实施有效检测,得出该数据后还需要对一系列测区强度换算值进行有效测算,同时完成构件强度推定值方面的计算工作[4]。
(3)在借助回弹法开展混凝土强度检测活动时,要求检测人员先明确梁板混凝土材料构成情况,具体除P.O 42.5水泥、中砂以及碎石等常规材料之外,还有硅粉、高性能减水剂等材料。在实际检测期间,要求制作5组标准养护试件,然后分别对这些试件开展3 d、7 d、14 d、28 d以及56 d抗压强度检测活动,同时开展梁板回弹值检测作业,然后根据这些数据计算获取到强度推定值。此次检测结果显示,强度推定值相较于实测强度稍低,造成这一现象的原因主要与回弹检测法精度问题有关,但能够明确现场混凝土实际强度达标。
3.3.2 钻芯取样检测技术
开展取芯活动时,需要先借助钻芯机钻取芯样,并将芯样加工处理成符合要求的芯样试件,当芯样钻取结构物所处环境相对较为潮湿,必须对潮湿条件下混凝土实际抗压能力做出确认,取得的试件借助清水进行浸泡,通常温度调控于20±5℃左右,浸泡试件一般达到45 h左右,然后取出擦干水渍,并由检测人员立即实施试验活动。
结合取样标准,实际钻取芯样直径调控在所用集料最大粒径2~3倍之间,芯样高度与直径之间成一定比例关系,具体为0.95~1.05之间。
在借助钻芯法对通过回弹法完成检测活动的梁板实施检测作业时,相关工作人员为了减轻对梁板造成的损伤,强调取样位置需要为梁板端部,最终决定通过钻芯取样的方式获取11个满足有关要求以及标准的芯样,对于满足要求法的芯样,检测人员主要对两种处理形式进行了运用,即第一种借助“切割+端面磨平”法实施处理,第二种借助“切割+断面硫磺胶泥补平”法实施处理。对于这两种处理措施取得的芯样,通过完成相关检测活动后,最终获取检测结果分别为:第一种抗压强度实际平均值达到了44.5 MPa;第二种达到了42 MPa,对于同条件标准养护试验获取到的强度平均值则达到了47.3 MPa。
结合获取的检测结果,钻芯法最终检测结果要明显低于标养试件,但是对于借助“切割+端面磨平”法实施处理的芯样实际抗压强度值与同条件养护试验最终获取的强度值相近。所以在实际开展混凝土抗压强度检测活动时,应该首选钻芯法,并且借助端面磨平措施进行处理,能够进一步提高检测质量,使得检测结果更加真实可信[5]。
4 结语
为切实提高路桥工程试验检测质量,文章主要以某路桥工程的高性能混凝土试验检测活动为例,针对路桥工程试验检测质量提升策略展开了深入探究,经分析验证,试验检测活动具备良好可行性,能够解决由于技术选择不合理、操作不当、考虑不全面等引发的试验检测结果不准确、质量不高等问题,值得进行推广和借鉴。
参考文献
[1]郑贵龙.公路工程试验检测技术及其创新研究[J].黑龙江交通科技, 2021(7):207-209.
[2]张明佩.路桥桩基工程试验检测中的声波透射法应用[J].建筑发展, 2023(3):40-42.
[3]王晓亭.路桥工程中沥青混合料的试验检测分析[J].黑龙江交通科技, 2022(11):47-49.
[4]黄莹,何涛.公路工程沥青路面现场试验检测技术研究[J].工程技术研究, 2023(14):52-54.
[5]张海燕.公路工程试验检测技术及其应用[J].科技创新与应用, 2021(29):145-147.