公路橋梁荷載試驗(yàn)過(guò)程控制要點(diǎn)分析

劉 剛

（中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司， 江蘇 南京 210014）

隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，國(guó)家對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)投入增大。隨著各級(jí)公路的建設(shè)，橋梁數(shù)量急劇增加，同時(shí)大跨徑橋梁、特殊結(jié)構(gòu)橋梁越來(lái)越多。為提高公路橋梁的建設(shè)質(zhì)量，確定橋梁是否符合設(shè)計(jì)要求，需要通過(guò)荷載試驗(yàn)對(duì)建設(shè)完成的橋梁進(jìn)行評(píng)估。荷載試驗(yàn)是驗(yàn)證橋梁承載能力情況的重要手段，有著內(nèi)容多、難度大等特點(diǎn)。二對(duì)公路橋梁荷載試驗(yàn)過(guò)程的控制要點(diǎn)分析，可有效地提升橋梁荷載試驗(yàn)的效果及成功率。

1 公路橋梁荷載試驗(yàn)過(guò)程的控制要點(diǎn)

荷載試驗(yàn)的過(guò)程主要由兩部分組成，分別是靜載和動(dòng)載試驗(yàn)，其中靜載試驗(yàn)主要是將荷載直接作用于橋梁結(jié)構(gòu)上，進(jìn)而對(duì)橋梁的靜態(tài)指標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)，記錄下變化的數(shù)據(jù)，并于理論計(jì)算值進(jìn)行比較，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的比較，按照有關(guān)規(guī)范對(duì)橋梁在負(fù)荷環(huán)境中的性能進(jìn)行評(píng)估。而動(dòng)載試驗(yàn)則是通過(guò)施加外部的振源，讓橋梁的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng)響應(yīng)，記錄下橋梁加載振動(dòng)中所反饋的信息，得出橋梁結(jié)構(gòu)的剛度分布情況，辨別橋梁整體存在的缺陷情況。當(dāng)兩個(gè)試驗(yàn)全部按照規(guī)定完成，將試驗(yàn)的結(jié)果結(jié)合在一起進(jìn)行分析，最終的得到對(duì)公路橋梁的評(píng)估結(jié)果。

1.1 荷載試驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程的控制要點(diǎn)

荷載試驗(yàn)十分的復(fù)雜，在進(jìn)行試驗(yàn)之前，需要做大量的準(zhǔn)備，才能保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，讓試驗(yàn)可以順利的完成。對(duì)于試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，可以將其分為兩個(gè)最為重要的部分，分別是制定科學(xué)合理的試驗(yàn)方案和落實(shí)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的輔助工作。

試驗(yàn)方案的優(yōu)良性會(huì)直接整個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果，它不僅僅是保證橋梁質(zhì)量評(píng)估結(jié)果準(zhǔn)確的重要前提，還是保證試驗(yàn)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)一個(gè)優(yōu)秀的試驗(yàn)方案可以極大的提高現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的效率。對(duì)于橋梁荷載試驗(yàn)的試驗(yàn)方案制定，需要收集橋梁的設(shè)計(jì)圖紙和施工的數(shù)據(jù)資料，根據(jù)橋梁現(xiàn)狀和試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的情況，結(jié)合以往同類(lèi)型橋梁荷載試驗(yàn)得出的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)方案進(jìn)行制定。主要通過(guò)橋梁博士、Midas Civil 等有限元軟件進(jìn)行建模計(jì)算，根據(jù)橋梁特點(diǎn)確定橋梁結(jié)構(gòu)的控制截面，并對(duì)車(chē)輛布載進(jìn)行模擬，提取出相應(yīng)測(cè)試數(shù)據(jù)的理論值。試驗(yàn)人員可以根據(jù)荷載試驗(yàn)方案進(jìn)行有關(guān)的測(cè)試準(zhǔn)備。

由于公路橋梁所處的環(huán)境通常較為復(fù)雜，可能跨越各種結(jié)構(gòu)物，提高荷載試驗(yàn)開(kāi)展的難度。根據(jù)試驗(yàn)方案，試驗(yàn)人員利用橋檢車(chē)、登高車(chē)等設(shè)備，在橋梁相應(yīng)位置布設(shè)傳感器、棱鏡、水準(zhǔn)點(diǎn)等，同時(shí)準(zhǔn)備好加載車(chē)輛，并確保車(chē)輛能夠第一時(shí)間到達(dá)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。如果所需試驗(yàn)的橋梁處于交通量較大的地段，在進(jìn)行試驗(yàn)之前，需要聯(lián)系當(dāng)?shù)氐慕还懿块T(mén)，在試驗(yàn)過(guò)程中提供交通管制輔助。如果是在夜晚或者是寒冷時(shí)節(jié)，需要做好照明和保溫的工作。對(duì)于試驗(yàn)過(guò)程中用到的設(shè)備，需要提前進(jìn)行調(diào)試，保證設(shè)備工作時(shí)所需能源的充足。

在試驗(yàn)正式開(kāi)展前，最為重要的是保證試驗(yàn)方案的有效性，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)試驗(yàn)方案盡可能的優(yōu)化，得出最佳的試驗(yàn)實(shí)施方案。同時(shí)需要保證試驗(yàn)人員的安全，做好各項(xiàng)安全準(zhǔn)備工作，考慮到所有可能發(fā)生的意外情況，并針對(duì)此做好應(yīng)急措施。

1.2 荷載試驗(yàn)測(cè)試過(guò)程的控制要點(diǎn)

當(dāng)試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作全部完成之后，就可以開(kāi)始進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試階段的工作，這也是荷載試驗(yàn)中最重要的核心。在這個(gè)階段，最重要的是保證測(cè)試人員之間可以實(shí)時(shí)有效的溝通，全員服從項(xiàng)目負(fù)責(zé)人（現(xiàn)場(chǎng)總指揮）的協(xié)調(diào)，因?yàn)闇y(cè)試工作相對(duì)復(fù)雜，需要許多人員的共同合作試驗(yàn)才能完成，如果沒(méi)有統(tǒng)一的指揮或分工不夠明確，可能會(huì)導(dǎo)致荷載試驗(yàn)過(guò)程混亂，工作質(zhì)量和效率都會(huì)受到影響，尤其是在跨徑較大的橋梁荷載試驗(yàn)過(guò)程中，因?yàn)榭臻g的距離，會(huì)增加測(cè)試人員測(cè)量中的難度，也需要更多的測(cè)試時(shí)間。試驗(yàn)過(guò)程中的測(cè)試人員應(yīng)分工明確、各司其職。

在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，測(cè)試工作可以根據(jù)工作內(nèi)容的不同進(jìn)行分工，將整體劃分為多個(gè)小節(jié)，而現(xiàn)場(chǎng)人員也分為多個(gè)小組，每個(gè)小組均指定專(zhuān)人負(fù)責(zé)，并接受試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)總指揮的統(tǒng)一安排?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)開(kāi)始前，各組負(fù)責(zé)人應(yīng)對(duì)組員進(jìn)行技術(shù)及安全交底，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)內(nèi)容（測(cè)試工況、測(cè)試位置、測(cè)試內(nèi)容等）進(jìn)行說(shuō)明。

現(xiàn)場(chǎng)務(wù)必進(jìn)行分級(jí)加載，當(dāng)每級(jí)的加載完成，各測(cè)試人員在每個(gè)工況測(cè)試完成后應(yīng)第一時(shí)間將數(shù)據(jù)反饋至各組負(fù)責(zé)人處，各組負(fù)責(zé)人必須立即將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與理論值進(jìn)行比較，并根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求判斷數(shù)據(jù)的有效性。各組負(fù)責(zé)人在對(duì)數(shù)據(jù)分析完成后，應(yīng)將數(shù)據(jù)匯總至總指揮處，由總指揮進(jìn)行分析判斷，確定是否進(jìn)行下一工況。現(xiàn)場(chǎng)總指揮應(yīng)實(shí)時(shí)分析檢測(cè)數(shù)據(jù)，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常或橋梁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損傷，指揮人員要及時(shí)做出判斷，并對(duì)工作做出調(diào)整，必要時(shí)應(yīng)立即終止試驗(yàn)。當(dāng)加載工作全部完成，將原始的記錄數(shù)據(jù)全部簽字保存，制成數(shù)據(jù)檔案。

現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)載試驗(yàn)開(kāi)始前，測(cè)試人員應(yīng)對(duì)進(jìn)行行車(chē)試驗(yàn)的車(chē)輛進(jìn)行安全檢查；在有障礙行車(chē)試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)安排人員隨車(chē)進(jìn)行動(dòng)載試驗(yàn)，車(chē)輛必須保持勻速行駛，對(duì)于橋面較寬的橋梁應(yīng)酌情增加同步行駛的車(chē)輛。

在進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中，很難保證不會(huì)出現(xiàn)干擾，例如天氣可能突然變化，有社會(huì)人員干擾試驗(yàn)，這些都是不能完成遏制的，所以指揮人員需要時(shí)刻關(guān)注天氣的變化，做好預(yù)防工作，合理安排測(cè)試工作的開(kāi)展時(shí)間。如果發(fā)生不可避免的異常情況，就需要將情況立即告知指揮人員，指揮人員分析后作出安排，這才繼續(xù)開(kāi)展后續(xù)的工作。

1.3 荷載試驗(yàn)后期過(guò)程的控制要點(diǎn)

荷載試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)工作完成后，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。荷載試驗(yàn)成果報(bào)告應(yīng)結(jié)論清晰，能夠準(zhǔn)確判斷橋梁的承載能力情況。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，需要嚴(yán)格按照實(shí)際記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，不能人為的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，利用精確的數(shù)據(jù)分析手段，按照試驗(yàn)規(guī)范，對(duì)橋梁做出科學(xué)的評(píng)估。

對(duì)于記錄數(shù)據(jù)需要及時(shí)進(jìn)行處理。在進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中，試驗(yàn)環(huán)節(jié)緊密相接，導(dǎo)致不能及時(shí)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而且在實(shí)際的測(cè)試中，許多對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的人員并不是現(xiàn)場(chǎng)的人員，并就沒(méi)有參與到試驗(yàn)中，這就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理出現(xiàn)問(wèn)題。所以在處理數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)盡量在試驗(yàn)結(jié)束后立即對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，處理的人員為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員和數(shù)據(jù)分析小組的成員，這樣可讓試驗(yàn)人員對(duì)數(shù)據(jù)加深記憶，數(shù)據(jù)分析人員也能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的情況和測(cè)試設(shè)備有著一定的了解，盡可能的保證數(shù)據(jù)的真實(shí)有效，而且這樣還能在數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救。

在之后就會(huì)做好書(shū)面報(bào)告，保證格式的統(tǒng)一，將試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出來(lái)，這是對(duì)橋梁質(zhì)量評(píng)估的最終結(jié)果，也是試驗(yàn)的全部成果，所以需要嚴(yán)格注意對(duì)報(bào)告的整理，保證報(bào)告結(jié)果的客觀明確和規(guī)范。

2 總結(jié)

荷載試驗(yàn)是對(duì)橋梁進(jìn)行承載能力評(píng)價(jià)非常重要的手段，每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量都會(huì)影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，所以需要所有試驗(yàn)人員將試驗(yàn)過(guò)程中各階段的控制要點(diǎn)銘記于心，并且嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范或準(zhǔn)則，保證試驗(yàn)過(guò)程的有條不紊和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確清晰，讓荷載試驗(yàn)準(zhǔn)確高效的完成。