橋梁工程施工質(zhì)量控制與試驗(yàn)檢測研究

郭鐵波

中鐵上海工程局第三工程有限公司 上海 200000

當(dāng)前我國的橋梁數(shù)量不斷增多，不僅僅局限于一些地理環(huán)境較為惡劣的山區(qū)會存在較多的橋梁工程建設(shè)，在我國的很多城市當(dāng)中也存在著較多的市政橋梁工程，無論是對于哪種橋梁工程建設(shè)來說，我們都需要加強(qiáng)其質(zhì)量的管理和控制，只有確保了橋梁的施工質(zhì)量才能夠保障橋梁后期使用的安全性。當(dāng)前，我國建設(shè)部門也已經(jīng)充分地認(rèn)識到了這一點(diǎn)，并且在施工建設(shè)中對于橋梁工程質(zhì)量的關(guān)注度逐步提高，對于工程質(zhì)量的管理和監(jiān)理工作也極為重視。但是與此同時，仍然會存在一些質(zhì)量問題，究其原因，我們發(fā)現(xiàn)有些質(zhì)量問題是因?yàn)樵囼?yàn)檢測工作不到位導(dǎo)致的。無論是對于施工材料的試驗(yàn)檢測，還是對于橋梁工程的試驗(yàn)檢測，如果存在失誤，必然會忽視一些問題的存在，并且直接影響到橋梁的質(zhì)量。因此，加強(qiáng)對于橋梁工程施工中試驗(yàn)檢測工作的重視程度，保障試驗(yàn)檢測的效果對于橋梁工程施工來說極為關(guān)鍵。

1 工程概況

某主橋中心樁的標(biāo)號為K1+066，以樁號K0+877.5為起點(diǎn)，樁號K1+354.5作為終點(diǎn)。橋梁長478.0m，該銜接路段231.028m長。K3+911位置上的橋全橋總長為66m，橋跨布置成3×20m的簡支轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)連續(xù)小箱梁形式，每幅在橫向方面設(shè)置了8片左右幅相同的箱梁，橋墩下部結(jié)構(gòu)用的是樁柱接蓋梁，橋臺部分是樁接蓋梁，樁基礎(chǔ)是鉆孔灌注樁。

2 試驗(yàn)荷載設(shè)置

（1）效率系數(shù)。為了確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，在確定試驗(yàn)荷載及其加載位置時，通過靜載試驗(yàn)效率實(shí)施控制。其中的效率系數(shù)qη 用的是0.85～1.05。按照結(jié)構(gòu)驗(yàn)算及其外觀檢查所得結(jié)果，結(jié)合明確的加載車輛軸載狀態(tài)將加載位置在橋面上標(biāo)出來。

（2）加載車輛及其加、卸載程序。通過9輛后八輪自卸式載重車實(shí)施加載，加載的總噸位大約為350kN上下。①按照所要實(shí)現(xiàn)的荷載等級還有控制內(nèi)力影響線，采用50kN的試驗(yàn)加載車實(shí)施加載，使其造成的荷載效應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)荷載條件下控制效應(yīng)的最大狀態(tài)。②本次展開的是基本荷載試驗(yàn)，整個試驗(yàn)將不影響結(jié)構(gòu)的正常使用作為基準(zhǔn)。加載期間讀取所有控制截面上產(chǎn)生的應(yīng)變，若是發(fā)現(xiàn)異常即刻暫停試驗(yàn)。③每一個試驗(yàn)跨段加載測試工況的具體過程為1～3級，確保按逐級遞增的方式從零開始加載到試驗(yàn)最大荷載，再1級級的卸載[1]。

3 引橋左中幅(28m+2×30m+20m)簡支變預(yù)應(yīng)力連續(xù)組合箱梁動載試驗(yàn)

3.1 橋梁結(jié)構(gòu)的模態(tài)試驗(yàn)

利用頻譜分析獲取該橋固有的自振頻率、阻尼比以及振型等。通過環(huán)境激勵法試驗(yàn)來對結(jié)構(gòu)的動力特性進(jìn)行測試，早已被多次驗(yàn)證適合應(yīng)用于那些頻率較低、規(guī)模較大的結(jié)構(gòu)當(dāng)中。拾振器測點(diǎn)設(shè)置一般按照結(jié)構(gòu)理論分析推斷出的振型形狀，在較大變位處設(shè)置測點(diǎn)，以避開各階對應(yīng)的振型節(jié)點(diǎn)所在位置。本次試驗(yàn)共布設(shè)9個測點(diǎn)，且將測點(diǎn)設(shè)置在除墩頂處以外橋跨的四等分點(diǎn)位置上。

（1）自振頻率大小與振型。①計(jì)算出來的自振頻率理論值與振型，應(yīng)利用Midas/Civi l 2017軟件建模并展開理論模態(tài)的相關(guān)計(jì)算，算得該橋的一階自振頻率理論值為1.451Hz，二階自振頻率理論值為2.726Hz，三階自振頻率理論值為3.692Hz。②自振頻率的實(shí)測值與振型，由頻譜分析可得一階頻率是1.451Hz，二階頻率是2.726Hz，三階頻率是3.692Hz利用模態(tài)采集分析軟件DHDAS展開模態(tài)分析，可以得到自振頻率的前三階f 值、其模態(tài)振型以及與之相對應(yīng)的阻尼比 。

3.2 車輛激勵試驗(yàn)

（1）行車試驗(yàn)。安排一輛試驗(yàn)用車，分別以20km/h、30km/h、40km/h、50km/h的速度從左幅勻速通過，將試驗(yàn)聯(lián)跨中（第1跨）測點(diǎn)位置上的動應(yīng)變時程響應(yīng)曲線測試出來。

（2）跳車激振試驗(yàn)。安排一輛試驗(yàn)所用重車從布設(shè)在試驗(yàn)跨跨中的一根15cm高的枕木上面越過，車輛利用枕木出現(xiàn)的跳動，產(chǎn)生對橋梁項(xiàng)目的沖擊作用，以便激起豎向上的橋梁振動。同時通過動態(tài)應(yīng)變采集與分析系統(tǒng)，對動應(yīng)變時程響應(yīng)信號進(jìn)行采集。由采集的跳車激振試驗(yàn)時對應(yīng)的時程響應(yīng)曲線中，可以分析出該振動信號功率譜。

4 加強(qiáng)試驗(yàn)檢測手段的措施

第一，強(qiáng)化試驗(yàn)檢測工作人員的專業(yè)技能培訓(xùn)。試驗(yàn)檢測工作人員部分是臨時聘用人員，并不具備過硬的專業(yè)技能和知識水平，所以未來在試驗(yàn)檢測人員招聘的過程當(dāng)中，必須將工作經(jīng)驗(yàn)作為首要的應(yīng)聘條件，同時還需要針對以及入職的試驗(yàn)檢測人員進(jìn)行及時的專業(yè)技能培訓(xùn)和指導(dǎo)，結(jié)合橋梁工程試驗(yàn)檢測發(fā)展過程當(dāng)中的常見問題進(jìn)行整合，搭建平臺為橋梁檢測試驗(yàn)人員提供良好的溝通途徑，通過多重方式強(qiáng)化試驗(yàn)檢測人員的操作水平，不斷提高橋梁試驗(yàn)檢測質(zhì)量。

第二，及時更新試驗(yàn)檢測的相關(guān)設(shè)備。橋梁工程試驗(yàn)檢測是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程，其中所涉及的各項(xiàng)儀器設(shè)備也是非常復(fù)雜的，只有結(jié)合時代發(fā)展趨勢以及項(xiàng)目發(fā)展所需，對試驗(yàn)檢測的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行更新和完善，才能夠真正提高檢測結(jié)果的科學(xué)性，避免主觀性帶來的誤差。試驗(yàn)檢測人員的專業(yè)水平會影響檢測的最終質(zhì)量，但是僅僅依靠檢測人員的主觀經(jīng)驗(yàn)，那么檢測的結(jié)果必然也是受限的，只有為專業(yè)人員配備專業(yè)的試驗(yàn)檢測設(shè)備，及時地對相關(guān)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行更新，才能夠真正查驗(yàn)出橋梁工程存在的問題，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，不斷完善檢測的過程，同時以橋梁檢驗(yàn)作為基礎(chǔ)，做好設(shè)備的更新?lián)Q代工作，完善檢測流程，確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，保障橋梁項(xiàng)目能夠得以正常推進(jìn)。

第三，完善法律體系及相關(guān)制度，為試驗(yàn)檢測技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用提供有效的法律依據(jù)。伴隨著橋梁試驗(yàn)檢測的進(jìn)一步發(fā)展，國家以及相關(guān)部門應(yīng)該高度重視法律建設(shè)，對于橋梁試驗(yàn)檢測發(fā)展的重要作用，通過規(guī)范的法律程序，進(jìn)一步核查試驗(yàn)檢查的相關(guān)內(nèi)容及環(huán)節(jié)。

5 結(jié)束語

綜上所述，在目前的橋梁施工過程中，為了充分保證自身質(zhì)量，必須進(jìn)行試驗(yàn)檢測。在某種程度上，這是當(dāng)前必不可少的任務(wù)之一，特別是對于橋梁工程中使用的建筑材料和施工技術(shù)的檢測，可以更好地判斷橋梁工程質(zhì)量，更好地保證橋梁工程的整體質(zhì)量水平。