橋梁檢測中動靜荷載試驗的應(yīng)用探究

黃海洋 陳彪

摘 要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，道路交通量逐漸增加，管理維護不善，尤其是部分超載重量和超載汽車的數(shù)量逐漸增加，橋梁在設(shè)計使用過程中表現(xiàn)出一定程度的疾病，影響了橋梁工程的耐久性，降低了承載能力。為了確保橋梁還有足夠的承載能力，必須對橋梁進行靜態(tài)和動態(tài)負載試驗，評估橋梁的承載能力，以確保運行車輛的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：橋梁檢測;動靜荷載試驗;應(yīng)用

一、 橋梁檢測中荷載試驗概述

橋梁荷載試驗，主要是通過對所測量橋梁結(jié)構(gòu)施加一定的荷載，然后，對橋梁結(jié)構(gòu)的變形等情況進行測試和分析，了解和掌握橋梁結(jié)構(gòu)實際的運行狀況，確?？梢悦鞔_橋梁結(jié)構(gòu)使用情況及施工質(zhì)量情況，從而借助檢測的結(jié)果為結(jié)構(gòu)狀態(tài)以及竣工驗收提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。常用的荷載試驗儀器設(shè)備，主要包括光測儀器、電測儀器、機械測試儀器等，比如刻度放大鏡、精密水準儀、應(yīng)變片、經(jīng)緯儀、位移計和百分表等。根據(jù)所加荷載類型的不同，可以將其分成靜載試驗和動載試驗兩種;根據(jù)所測量橋梁結(jié)構(gòu)的破壞性，可以劃分成破壞性和非破壞性兩種。無論如何劃分，橋梁荷載試驗可以適用于舊橋梁、改擴建橋梁、加固橋梁和新建橋梁等橋梁檢測。

橋梁荷載試驗的核心目的在于如下幾個方面。其一，對橋梁設(shè)計與施工質(zhì)量進行校驗;比如某些大中型或者結(jié)構(gòu)比較特殊的橋梁工程，需要在竣工后通過荷載試驗來檢測其使用性能。其二，舊橋結(jié)構(gòu)的相應(yīng)承載性能進行判定;比如，為了檢測舊橋梁結(jié)構(gòu)是否可以繼續(xù)使用，確保其承載性能是否滿足新時期行車荷載。其三，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和方法進行詳細驗證;比如橋梁結(jié)構(gòu)中采用了新材料、新工藝，借助荷載試驗來對實際使用性能進行驗證。通過荷載試驗的科學(xué)開展，檢測出橋梁結(jié)構(gòu)是否可以滿足實際的使用需求，避免后續(xù)使用過程中因為承載力不足而造成橋梁結(jié)構(gòu)坍塌等安全事故。

二、 橋梁動力荷載試驗在工程中的應(yīng)用實例

（一）工程概況

文章以某市區(qū)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋為例，該橋全長268m，橋面寬度為20m，行車道寬為16m，兩側(cè)有人行道，寬為2m以單箱三室為箱梁結(jié)構(gòu)，頂板懸臂為3m，梁高度為 1.6m。本次工程中主要通過荷載試驗來檢驗橋梁質(zhì)量是否達到設(shè)計與規(guī)范要求。

（二）檢測過程及分析

在本次荷載試驗中，通過脈動、跳車和跑車試驗來對橋梁進行檢測，基于脈動信號實施頻譜分析后，獲得測點位移功率譜，便于觀察橋梁模態(tài)末級程度，譜成分較為豐富。之后對橫豎向振動的互功率譜進行確定，進而對橫豎向基頻進行精準識別，在車輛以差異化速度在橋梁上通行時，橋梁振動時程表現(xiàn)為曲線形式，通過頻譜分析后，能夠確定橋梁結(jié)構(gòu)在不同車速下其主頻變化情況。通過動力荷載試驗可以獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，了解前兩豎向自振基頻以及阻尼比，明確橋梁剛度處于良性狀態(tài)。之后依據(jù)相關(guān)規(guī)范來對橋梁結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)進行分析，明確橋梁在汽車荷載反應(yīng)方面處于安全狀態(tài)。

（三）工程感受

在該橋梁檢測工程中，以動力荷載為支持，能夠明確橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)與強迫振動響應(yīng)，檢測結(jié)果更為準確可靠，能夠為橋梁狀況判定提供支持，保證橋梁評估的科學(xué)性和有效性。但動力荷載在橋梁檢測過程中的應(yīng)用，需要以高靈敏度儀器為支持，設(shè)備性能優(yōu)良的情況下更有助于開展荷載試驗，保證橋梁檢測的準確性和有效性。

三、 橋梁檢測中的動靜荷載試驗控制措施

（一）荷載檢測工作人員的監(jiān)控措施

作為負載測試工作的主要直接參與者，在確定測試結(jié)果的可靠性方面發(fā)揮著重要作用，為了確保負載測試結(jié)果的真實性和準確性，必須加強以下幾個方面。（1）提高檢驗員的質(zhì)量責(zé)任意識。準備工作是測試工作過程中更重要的鏈接之一，為了使橋梁載荷測試結(jié)果符合實際工程應(yīng)用中的力量，需要在準備過程中加強控制。（2）提高測試人員的操作技能。檢查者的重要性毫無疑問，檢查者是負載測試中的人、機器、材料、方法和回路之一。測試人員的操作技能和熟練程度對測試工作至關(guān)重要。因此，應(yīng)制訂符合檢查人員要求的運營培訓(xùn)，不斷提高檢查人員的運營熟練程度，定期對其進行運營評估，對不符合要求的人員輪流接受培訓(xùn)等措施，以確保檢查工作實際有效。

（二）檢測儀器、設(shè)備規(guī)范化管理

在橋梁荷載檢測過程中，檢測設(shè)備作為橋梁荷載檢測的主要設(shè)備，對橋梁荷載檢測結(jié)果的準確性起著決定性的作用。為了減少測試設(shè)備對測試結(jié)果的影響，有必要為測試設(shè)備的采購、使用和維護制訂適當?shù)谋Ｕ洗胧?。首先，在測試設(shè)備的采購中，必須選擇質(zhì)量有保證的制造商，當設(shè)備采購?fù)瓿珊筮M入現(xiàn)場時，制造商的技術(shù)人員應(yīng)對測試人員進行培訓(xùn)。設(shè)備使用時，應(yīng)制訂設(shè)備操作手冊，嚴格按照操作手冊的標準流程操作，不得隨意改變設(shè)備的操作順序。設(shè)備維護應(yīng)制訂設(shè)備校準計劃，并定期校準測試設(shè)備，以確保測試結(jié)果的可追溯性。

四、 結(jié)語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步，橋梁施工技術(shù)也得到了快速發(fā)展。橋梁實際情況的檢測已經(jīng)成為非常重要的一部分。動靜態(tài)載荷試驗主要用于進行測量。橋梁結(jié)構(gòu)本身的承載力可以綜合分析，為橋梁的設(shè)計和施工提供重要的理論參數(shù)。

參考文獻：

[1]王紅凱.動靜荷載試驗在橋梁檢測中的實踐應(yīng)用[J].中國水運，2018，18（5）：197-198.

[2]劉磊.動靜荷載試驗在橋梁檢測中的應(yīng)用[J].山西建筑，2017，43（22）：175-177.

作者簡介：

黃海洋，陳彪，寧波正信檢測科技有限公司。