靜載試驗在橋梁檢測工作中的應用概述

盧星輔，肖 遙

(貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測中心有限責任公司，貴州 貴陽 550000)

1 靜載試驗研究狀況

靜載試驗作為一種影響比較范圍大，可靠性強的方式，主要在橋梁檢測和樁基檢測中應用，樁靜載試驗是目前最為可靠的現(xiàn)場測定單樁極限承載力的方法，而橋梁靜載試驗是在指定的位置上對橋梁結(jié)構(gòu)的應力、應變以及撓度進行測定，了解橋梁的狀態(tài)，可將難以計算的部分的受力情況分析出來，判斷其承載能力。近年來，在橋梁設(shè)計理論的逐步發(fā)展中，橋梁結(jié)構(gòu)的形式也變得更加多樣，其安全受到了社會的關(guān)注。靜載試驗在鋼筋混凝土拱橋、自錨式懸索橋以及系桿拱橋等種類的橋梁上得到了有效應用，其發(fā)展正向著現(xiàn)代測量儀器以及高精度數(shù)據(jù)連續(xù)采集等方向進行，通過與無線傳輸技術(shù)的結(jié)合，結(jié)合實際情況聯(lián)合采用靜載和動載評估的方式，使功能更加完善。

2 當前橋梁檢測工作中靜載試驗的應用

2.1 試驗準備與規(guī)劃階段

為了加強橋梁工程靜載試驗檢測的效果，應對橋梁的設(shè)計、施工以及養(yǎng)護等方面的情況進行了解，收集相應的資料，作為試驗的參考。首先，應對橋梁結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀進行檢查，例如橋梁承重部分是否存在裂縫以及漏筋等情況，還應檢查試驗橋梁的混凝土是否存在支座沖刷的情況。其次，應使用分析軟件按照設(shè)計要求對橋梁的結(jié)構(gòu)的內(nèi)力進行計算，根據(jù)荷載加載重量、位置等，在各級荷載作用中計算橋梁結(jié)構(gòu)測點的應變、位移情況，便于與之后得到的實際測量數(shù)值進行比較。最后，應制定合理的方案，其中包括靜載試驗的測試內(nèi)容、加載、觀測方案，還應準備相應的儀器用于檢測，需保證設(shè)計的靜載試驗方案滿足實際需求，具有可操作性特點，能夠為檢測提供相應的條件。之后，應將現(xiàn)場的準備工作完成，其中包括布置測試元件、安裝測量儀器，設(shè)置試驗中使用的腳手架以及照明設(shè)備等，使靜載試驗能夠順利的開展。

2.2 加載與觀測階段

(1)選擇對象

完成了準備工作后，可開始進行靜載試驗，在實際的操作中應按照要求開展各項工作。應對靜載試驗對象進行選擇，為了保證靜載試驗檢測的效果，需要合理地選擇試驗的對象。在選擇的過程中，針對結(jié)構(gòu)型式與跨度相同的橋梁結(jié)構(gòu)，可選擇具有代表性的一孔或者幾孔。對于結(jié)構(gòu)型式不同的橋梁結(jié)構(gòu)，應結(jié)合實際情況選擇各類結(jié)構(gòu)型式之中有代表性的一孔或者幾孔。而在結(jié)構(gòu)型式上相同、跨度不同的橋梁結(jié)構(gòu)，應選擇跨度最大的一孔或者幾孔進行試驗。在預制梁選擇中，應結(jié)合其施工工藝以及跨度，根據(jù)一定的比例進行隨機抽查檢測。還應注意選擇試驗墩臺的時候，應選擇受力狀態(tài)最不利、損害最嚴重的位置，同時確保該位置便于設(shè)置試驗工具。

(2)理論分析計算

在理論分析與計算過程中，需要計算橋跨荷載效應和設(shè)計內(nèi)力，其中包括設(shè)計圖紙、荷載，計算橋跨結(jié)構(gòu)計算模型以及荷載效應等。在設(shè)計中，不同種類的橋梁都需要測定設(shè)計內(nèi)力、應變觀測、變形觀測內(nèi)容，例如拱橋、懸索橋等。在確定變形觀測位置的時候，應結(jié)合橋梁型式來判斷。例如，在簡支梁橋梁中，變形觀測位置為跨中、支點部位，而T型鋼構(gòu)橋梁變形觀測內(nèi)容有懸臂端的撓度以及墩頂?shù)慕孛嫖灰频取?/p>

(3)制定靜載加載方案

在靜載試驗中，加載發(fā)揮了有效的作用，在設(shè)計加載方案的時候，應針對設(shè)備選擇、加載程度與卸載程度的確定以及持續(xù)時間的確定這些內(nèi)容進行分析。選擇設(shè)備的時候，一般包括重物、車輛荷載等，使用重物進行加載的時候，可使用水箱、預制塊等，還應利用逐級增加的方式，使加載能夠滿足實際的需求，達到更好的效果。這種方式適合用于現(xiàn)場單片梁試驗加載中，但是需要花費較多的時間。選擇車輛加載的情況下，應對車輛進行準確地稱重，保證計算數(shù)值與實際的荷載之間的誤差在要求范圍內(nèi)容，還應選擇接近標準車的加載車輛，將車軸距離進行有效控制。之后，在確定加載程度與卸載程序的時候，為了維持荷載變化以及變形、應變間的連續(xù)曲線關(guān)系，應合理地確定程度，主要包括加載流程、卸載流程、速度、分級荷載值等，通常分級荷載值不少于四級，在檢測開裂荷載等情況下，應進行等級細分。另外，在加載與卸載的過程中，應將監(jiān)測工作，避免產(chǎn)生問題影響檢測結(jié)果。明確加載的持續(xù)時間的時候，需要結(jié)合有效的溫度補償措施，減少溫度對橋梁結(jié)構(gòu)造成的不良影響，通常適合在22點到6點之間進行。

(4)確定靜載觀測內(nèi)容、測點以及儀器

在靜載試驗過程中，觀測的內(nèi)容中有變形、應變、裂縫、制作墩臺等情況，變形之中包括了整體變形以及局部變形，整體變形反映了橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能，例如梁的轉(zhuǎn)角以及撓度等。局部變形反映了橋梁結(jié)構(gòu)的局部情況，其中有纖維變形以及裂縫等內(nèi)容，使觀測有效開展。之后，應對靜載試驗的測點進行明確，為了保證測點的布置效果，應按照適量的原則進行布置。在實際的布置過程中，需要明確目的，不應設(shè)置過多的測點，選擇有代表性的控制截面，便于進行觀測，還應使用結(jié)構(gòu)對稱互等的原理對數(shù)據(jù)進行分析，使測點的布置發(fā)揮出有效的作用，保證了試驗的最終結(jié)果的可靠性。最后，應合理選擇靜載試驗的測試儀器，當前主要使用的儀器有刻度放大鏡、位移計以及應變片、靜態(tài)電阻應變儀等，在使用儀器的時候，應結(jié)合試驗的要求，保證其測試精度能夠滿足最終的需求，同時還應在適當?shù)沫h(huán)境條件下進行使用。選擇的時候應注意選擇同一類型的儀器，減少不同種類的儀器。

3 數(shù)據(jù)的核查與判定

靜載試驗加載以及觀測階段工作結(jié)束后，檢測工作就進入到了數(shù)據(jù)的核查以及判定階段，在這個過程中技術(shù)人員需要按照要求開展工作，對作業(yè)中得到的數(shù)據(jù)進行全面的核查，確保核查的準確性和科學性。進行靜載試驗的時候，橋梁的整體結(jié)構(gòu)以及部分結(jié)構(gòu)的核查都應保證同步進行，技術(shù)人員在對數(shù)據(jù)進行核查的時候，應將產(chǎn)生的問題進行排除，保證施工的效果，使檢測工作順利完成，為橋梁的情況了解提供更好的條件。

4 結(jié) 語

靜載試驗作為橋梁檢測中重要方式，能夠使人們更加了解橋梁的情況，判斷其性能變化，為橋梁的質(zhì)量管理提供一定的參考內(nèi)容。在開展靜載試驗的時候，應按照要求進行各項工作，保證工作的效果，避免產(chǎn)生錯誤，結(jié)合方案進行試驗，還應確保設(shè)備以及測點等合理選擇，為靜載試驗的進行建立良好的基礎(chǔ)。