浅析工程材料试验检测技术的管理

尹兴勇

摘要：试验检测是公路工程技术管理中的一个重要组成部分，又是公路工程施工质量控制和竣工验收评定中不可缺少的一个重要环节， 同时还是迅速推广应用新材料、 新技术和新工艺的一个有效手段。 本文结合某工程案例概括了几种较为普遍的公路工程试验检测技术，并以某路段桥基桩完整性检测为例做了详细分析，就此如何改进创新当前的公路工程试验检测技术提出几点建议。

关键词：公路工程；基桩完整性；材料试验；检测技术

1 常见的公路工程试验检测技术

1.1 土的击实试验检测技术

击实试验的首要目的是确保在公路工程的施工过程中所使用的土质有良好的压缩性。使用性质良好的土质能有助于提高填土的密度，使土层的孔隙度减小，从而弱化公路区域的透水性，确保公路工程质量。

1.2雷达试验检测技术

雷達试验检测技术可以分析公路路面以下的地下土层或岩层的基本情况，本质上是一种高频电磁波发射与接收技术。雷达主要是发出高频电磁波直达路面路基，接收波的反射后，能取得路基的采样信号，再通过仪器处理便可得知地层的特征信息。

1.3光纤传感实验检测技术

光纤传感实验主要是应用于桥梁施工过程中的，主要是利用将一些具有特殊物理性质的物体转化为能够被检测出的光信号，进而分析桥梁工程的质量。光纤传感实验检测技术是对桥梁工程施工质量的有效监控，做到尽早发现问题，解决问题。

1.4超声波试验检测技术

在公路工程建设中，超声波检测主要应用于检测混凝土强度。在混凝土桩基施工前放置声测管，通过超声波与测试对象相互作用，对反射、透射和散射的波段进行研究，通过参数的变化进行桩基质量的分析。下面案例中详细介绍。

2结合案例分析，某路段桥基桩完整性检测

2.1工程概况

此工程为108国道以及公路改造工程，该施工段为某路段一座中桥，桥梁中心K1350+161.30，桥梁起点桩号K1350+142.78，终点桩号K1350+179.82，桥长37.04m，最大桥高6m，桥梁上部构造为2-16m，装配式先张法预应力混凝土空心板，墩定采用桥面连续，在0号、2号台顶处桥面各设有1道RG-H40型伸缩缝。

2.2检测目的

通过超声波法来检洲桩身的完整性，判定桩身缺陷位置及影响程度。

2.3检测内容

采用超声波法进行检测灌注桩中声测管之间混凝土的缺陷位置及影响程度，判定桩身完整性类别。

2.4检测原理

在桩身预埋一定数量的声测笤，通过水的耦合，超声波从一根声测管中发射， 在另一根声测管中接收，或单孔中发射并接收，可以检测出被混凝土介质的声学参数。由于超声波在混凝土中遇到缺陷时会产生绕射、反射、折射，因而到达接收换能器的声时、波幅及主频发生改变。

2.4.1声时值

由于钻孔桩的混凝土缺陷主要是由于灌注时混入泥浆和混入自孔壁塌落的泥沙所造成的，缺陷区的夹杂物声速较低，或声阻抗明显低于混凝土的声阻抗。

2.4.2波幅

当波束穿过缺陷区时，部分声能被缺陷内含物所吸收，部分声能被缺陷的不规则表面反射和散射，到达接受探头的声能明显减少，反映为波幅降低。

2.4.3接收信号的频率变化

当超声脉冲穿过缺陷区时，超声脉冲中的高频部分首先被衰减，导致接收信号主频下降，即所谓频漂，其下降百分率与缺陷的严重程度有关。

2.4.4接收波形的畸变

接收波形的畸变的原因较复杂，一般认为是由于缺陷区的干扰，部分超声脉冲被多次反射后造成接收波形的崎变。

2.5检测步骤

（1）采用标定法确记仪器系统延迟时间；（2）计算声测管及耦合水层省时修订值；（3）在桩顶测量相应声测管外壁间净距离； （4）在各声测管内注满清水，检查声测管畅通情况；（5） 将发射和接收声波换能器通过深度标志分別置于两根声测管的测点处； （6）发射与接收换能器应以相同标高同步升降，测点间距为250mm；（7）实时显示和记录接收信号的时程曲线，读取声时、首波峰值和周期值，同时显示频谱曲线及主频位。（8）将三根声测管以两根为一个检测剖面进行全组合，分别对所有检测剖面完成检测。（9）在桩身质量可疑的测点周围，加密测点并同时斜测，进一步确定桩身缺陷位置和范围。

2.6评定原则

通过对声时值、波幅、接受信号的频率变化及接受波形畸变的综合分析。判断桩身缺陷位置及影响程度。桩身完整性及质量的判定原则为：

（1）I 类桩：各声测剖面每个测点的声速、波幅均大于临界值，波形正常；（2）II类桩：某一声测剖面个别测点的声速、波幅略小于临界值，但波形基本正常；（3）III类桩：某一剖面连续多个测点成某一深度桩截面处的声速、波幅值小于临界值，PSD值变大，波形畸变；（4）IV类桩：某一剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值明显小于临界值，PSD值突变，波形严重畸变；

2.7检测结果

本次共检测了18根桩基，通过检测数据的检测处理、分析、和推断18根桩基全部为合格桩基，且全部为I 类桩。

3公路工程试验检测技术要点

3.1重要参数的控制

公路工程试验检测结果是否准确，是基于参数的精准可靠基础之上。检测中获得的参数对于公路工程施工有着引导和督查的作用，对整个公路工程的施工质量有着巨大的影响， 因此对公路工程中的相关数据应给予严格的规定。

3.2提高公路工程试验检测队素质，并给予合理的硬件措施

科学的硬件配置是公路试验检测的重要基础。一是依据公路工程项目的规模、流程等特征给予合理科学的试验检测所需的仪器，不同的施工时段对设备的需求也是不同的。配备的设备应是正规厂家生产、专业机构检测的，以此来保障数据的真实性、合理性、科学性。二是全面提高公路工程试验检测队全体人员的素质，进行全方位的专业培训，及时吸收学习新兴的试验检测技术。

4结语

总之，公路工程试验检测工作将关系到公路工程建设质量，是影响着人民生命财产安全的主要大事。

参考文献：

[1]张铭.公路工程试验检测技术及其应用[J].工程技术与应用 ，2017，2 ：43-45.

[2]张燕菊.浅析公路工程试验检测技术及其应用[J].工程技术， 2016，6 ：158-158.

（作者单位：中铁十八局集团有限公司勘察设计院）