試論橋梁檢測(cè)中的靜載試驗(yàn)

摘 要：隨著我國(guó)道路工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，橋梁在道路工程建設(shè)中發(fā)揮的作用也越來越大，所以，這也給橋梁的質(zhì)量提出更高的要求。而橋梁檢測(cè)是確保橋梁安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的重要技術(shù)手段之一。在當(dāng)前的橋梁檢測(cè)中靜載試驗(yàn)是應(yīng)用最廣泛的檢測(cè)手段，其可真實(shí)反映橋梁的承載能力和工作狀態(tài)。在本文中，筆者即分析橋梁檢測(cè)中的靜載試驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：橋梁檢測(cè)；靜載試驗(yàn)；道路工程

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，在城市道路建設(shè)中，橋梁的地位和作用日益顯現(xiàn)，在現(xiàn)代的交通運(yùn)輸中發(fā)揮著重要的作用。但是隨著橋梁工程數(shù)量的逐步攀升，由于施工的不規(guī)范，橋梁的安全隱患也增多。所以，加強(qiáng)橋梁的檢測(cè)，判斷橋梁當(dāng)前的工作狀態(tài)也就很重要。在本文中，筆者結(jié)合自身知識(shí)，分析橋梁監(jiān)測(cè)中的靜載試驗(yàn)。

1 橋梁靜載試驗(yàn)的目的及意義

我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，使得有大量的道路工程需要建設(shè)，而在道路工程建設(shè)中，尤其是市政道路建設(shè)中，橋梁發(fā)揮的作用越來越大。而橋梁靜載試驗(yàn)的主要目的包括：

（1）新建橋梁的鑒定。對(duì)于新建橋梁，其鑒定主要是通過橋梁的靜載試驗(yàn)，從而得到新建橋梁的質(zhì)量評(píng)定數(shù)據(jù)、評(píng)定結(jié)果有章可循，更好地為工程設(shè)計(jì)服務(wù)，提高工程施工的質(zhì)量。與此同時(shí)，鑒定結(jié)果也可為橋梁的維護(hù)和管理工作提供可靠的的數(shù)據(jù)資料。新建橋梁的質(zhì)量鑒定，首先需要制定切實(shí)可行的檢測(cè)手段，確定質(zhì)量檢測(cè)的指標(biāo)，然后根據(jù)橋梁建設(shè)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

通過鑒定新建橋梁的質(zhì)量，可以對(duì)橋梁后期的使用和管理提供方便，為工程的后續(xù)管理提供必要的技術(shù)資料支撐。

（2）鑒定現(xiàn)役橋梁的承載能力和工作狀態(tài)。在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代，由于技術(shù)水平比較低，建設(shè)的橋梁質(zhì)量通常不高，而這些橋梁當(dāng)前大都也不無法滿足交通發(fā)展的需要。因此，這就需要對(duì)現(xiàn)役橋梁進(jìn)行靜載試驗(yàn)，通過試驗(yàn)，得到橋梁的實(shí)際工作狀態(tài)和承載能力，為橋梁的改造提供可靠的數(shù)據(jù)資料。

在對(duì)現(xiàn)役橋梁進(jìn)行靜載試時(shí)，如果車輛在過橋或者橋梁結(jié)構(gòu)遭受以外，橋梁出現(xiàn)斷裂等情況，則需要按照試驗(yàn)所估算的承載能力大小進(jìn)行橋梁的改造。而對(duì)于位置比較重要的橋梁，應(yīng)加強(qiáng)日常的維護(hù)和管理工作，除此之外，應(yīng)定期開展靜載試驗(yàn)，測(cè)定橋梁的實(shí)際承載能力。毫無疑問，這對(duì)于橋梁檢測(cè)來說具有重要的意義。

2 橋梁靜載試驗(yàn)的內(nèi)容和要點(diǎn)分析

2.1 橋梁靜載試驗(yàn)的內(nèi)容

靜載試驗(yàn)是指通過在橋梁上施加靜載來檢測(cè)橋梁的承載能力和實(shí)際的工作狀態(tài)等。而要真實(shí)反映橋梁的實(shí)際承載能力，則需要通過相關(guān)的數(shù)據(jù)指標(biāo)來反映，主要是有橋梁性能相關(guān)的指標(biāo)參數(shù)，包括變形、應(yīng)力、強(qiáng)度和撓度指標(biāo)等。通過靜載試驗(yàn)，可獲取這些指標(biāo)數(shù)據(jù)的具體值，根絕這些指標(biāo)的數(shù)據(jù)值來判斷現(xiàn)役橋梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度值、抗裂性能和剛度指標(biāo)等，最終判斷出橋梁的實(shí)際承載能力。

橋梁靜載試驗(yàn)的試驗(yàn)內(nèi)容主要包括：

（1）橋梁結(jié)構(gòu)的豎向撓度、扭轉(zhuǎn)變形和側(cè)向撓度等。在每一個(gè)跨度內(nèi)，至少要設(shè)置三個(gè)測(cè)試點(diǎn)，取三個(gè)測(cè)試點(diǎn)當(dāng)中的最大撓度值、變形值，同時(shí)觀察橋梁支座的下沉值。有些時(shí)候，根據(jù)試驗(yàn)的需要，還需要測(cè)試橋梁截面的撓度縱、橫向影響線。

（2）記錄橋梁靜載試驗(yàn)控制截面的應(yīng)力分布特征，并取五個(gè)測(cè)試點(diǎn)當(dāng)中的最大值和偏載特性。橋梁橫截面上至少應(yīng)布置五個(gè)或五個(gè)以上的測(cè)試點(diǎn)，包括上緣面、下緣面和截面的突變部位。有時(shí)，根據(jù)靜載試驗(yàn)的需要，需要測(cè)試橫隔板附近的剪應(yīng)力和主壓應(yīng)力，并記錄此時(shí)的應(yīng)力變化特征。

（3）橋梁支座的伸縮、轉(zhuǎn)角，橋梁的沉降幅度，以及橋墩的轉(zhuǎn)角、位移大小等等。

（4）認(rèn)真細(xì)致觀察橋梁的表面是不是已經(jīng)出現(xiàn)了裂縫，如果裂縫的比較窄，且范圍不是很大，則應(yīng)記錄裂縫的類型、長(zhǎng)度、方向和寬度等。如果橋梁結(jié)構(gòu)的控制截面出現(xiàn)了裂縫，則應(yīng)在沒有施加最大的試驗(yàn)荷載之前，停止施加荷載，密切觀察裂縫的變化情況，撤離試驗(yàn)所用的儀器和人員等。

2.2 橋梁靜載試驗(yàn)的要點(diǎn)分析

橋梁靜載試驗(yàn)的要點(diǎn)包括：

（1）觀察和記錄。觀察和記錄的內(nèi)容包括：儀表數(shù)據(jù)、讀取、客觀記錄，在人工進(jìn)行讀取千分表、百分表時(shí)，應(yīng)認(rèn)真讀取，并在相應(yīng)的表格上做好記錄；觀察靜載試驗(yàn)過程中的裂縫密度情況。裂縫的觀察重點(diǎn)是橋梁結(jié)構(gòu)的承受拉力較大的部位，現(xiàn)役橋梁裂縫比較多的部位等。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫，應(yīng)對(duì)其長(zhǎng)度、寬度值進(jìn)行相應(yīng)的記錄，并標(biāo)識(shí)出裂縫的大致走向。在靜載負(fù)荷加大最大的情況下，觀測(cè)裂縫的走向，主要是查看結(jié)構(gòu)裂縫的走向，看看有沒有新的裂縫產(chǎn)生。

（2）控制靜載試驗(yàn)的加載時(shí)間。在進(jìn)行橋梁靜載試驗(yàn)時(shí)，需要嚴(yán)格控制加載的時(shí)間，荷載在橋梁上的施壓時(shí)間應(yīng)不小于5min；在加載過程中，應(yīng)密切注意橋梁表面的變化，試驗(yàn)指標(biāo)數(shù)據(jù)的變化情況。

（3）加載過程的監(jiān)控。在靜載試驗(yàn)過程中，對(duì)整個(gè)試驗(yàn)過程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，監(jiān)控重點(diǎn)是結(jié)構(gòu)的控制點(diǎn)和較為薄弱的部位，把監(jiān)測(cè)所得到的結(jié)構(gòu)及時(shí)商報(bào)給現(xiàn)場(chǎng)的指揮人員，作為控制加載的數(shù)據(jù)資料。此外，還需要把監(jiān)控的結(jié)果與計(jì)算得到的結(jié)果相比較，通過比較查看檢測(cè)值有無比較大的變化，如果問題較為嚴(yán)重，則應(yīng)立即停止加載。

在靜載試驗(yàn)結(jié)束之后，應(yīng)從以下三個(gè)方面來分析試驗(yàn)所得到的結(jié)果：①實(shí)測(cè)應(yīng)變與理論值的對(duì)比分析，查看二者之間的差別是否很大；如果差別較大，則應(yīng)找出差別出現(xiàn)的原因；②分析實(shí)測(cè)撓度值的最大值有無超出分析時(shí)所確定的范圍，并分析計(jì)算撓度校驗(yàn)系數(shù)、應(yīng)變系數(shù)等是否滿足相關(guān)的要求；③分析撓度殘余值是否滿足設(shè)計(jì)要求，從而判斷恢復(fù)彈性變形的能力。

3 橋梁靜載試驗(yàn)中的注意事項(xiàng)

（1）橋梁靜載試驗(yàn)，如果使用的是載重汽車進(jìn)行加載，那么在向橋梁施加荷載的過程中，如果工況接近或者大于載重量的80%時(shí)，則應(yīng)在該工況之后繼續(xù)施加荷載，并把加載汽車的時(shí)速控制在10km以下；而在卸載過程中，應(yīng)當(dāng)避免多輛加載車同時(shí)啟動(dòng)。

（2）對(duì)于靜載試驗(yàn)中使用到的車輛，主要是加載車輛，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，對(duì)每一輛車進(jìn)行標(biāo)定和編號(hào)。如果條件許可，則可用地磅分別對(duì)加載車輛進(jìn)行稱重，還需對(duì)各個(gè)軸重進(jìn)行稱量；而如果條件不許可，則可以用壓力傳感器來測(cè)定各個(gè)加載車輛的軸重。對(duì)于條件比較好的地區(qū)，對(duì)各個(gè)加載車輛的總的重量和各個(gè)加載車輛的軸重進(jìn)行調(diào)整。

（3）在進(jìn)行橋梁靜載試驗(yàn)之前，應(yīng)認(rèn)真檢查靜載試驗(yàn)所需的各種儀器設(shè)備，確保儀器設(shè)備性能良好，并做好設(shè)備的標(biāo)定，逐一進(jìn)行編號(hào)登記。對(duì)于靜態(tài)測(cè)量來說，應(yīng)該嚴(yán)格控制觀測(cè)的誤差，把測(cè)量誤差控制在計(jì)量程的5%以內(nèi)，為位移的測(cè)量應(yīng)小于10%，動(dòng)態(tài)位移不大于15%。根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)和觀測(cè)站的位置，準(zhǔn)備好導(dǎo)線，導(dǎo)線的長(zhǎng)度應(yīng)嚴(yán)格控制，不能過短同時(shí)也不能過長(zhǎng)；損壞之后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。

4 結(jié) 語

橋梁的靜載試驗(yàn)，在檢測(cè)橋梁性能方面發(fā)揮著重要作用，可以測(cè)定橋梁指定部位的應(yīng)力、撓度和應(yīng)變等指標(biāo)，其實(shí)真實(shí)了解橋梁工作狀態(tài)和承載能力的最為直接的手段之一。在本文中，筆者首先分析了橋梁靜載試驗(yàn)的目的及意義，然后分析了試驗(yàn)的內(nèi)容和要點(diǎn)，并指出了試驗(yàn)的具體操作方法。實(shí)踐表明，橋梁靜載試驗(yàn)的效果很好，值得推廣。

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