靜載試驗在公路橋梁檢測中的作用

賴海榮

摘 要：靜載試驗在公路橋梁檢測當中的作用是十分重要的，它不僅有著較強的專業(yè)性，而且所涉及的學(xué)科范圍也十分深入，具有一定的學(xué)科包容性和廣泛性。靜載試驗的準確度在行業(yè)內(nèi)比同等試驗的檢測技術(shù)具有更高的可信度，也常常被應(yīng)用在公路橋梁的檢測作業(yè)當中。相關(guān)資料顯示，將靜載試驗應(yīng)用到公路橋梁的檢測過程當中，可以很好地提高檢測的準確性，較準確地評價橋梁的實際承載能力是否滿足要求。

關(guān)鍵詞：靜載試驗;公路橋梁;檢測

1 荷載試驗簡析

荷載試驗在檢測和應(yīng)用的過程當中，可以非常直觀地體現(xiàn)公路橋梁的實際狀況，對于事先不清楚的具體數(shù)據(jù)也可以進行很順利的檢測，并且檢測的結(jié)果是比較準確和令人信服的，可以有力的支撐自己的結(jié)論。荷載試驗可以在大體上分為動靜載荷試驗兩種，試驗的目的通常由實際工程需要所決定的，主要是對實際橋梁結(jié)構(gòu)使用性能和工作狀態(tài)作出評價，綜合評估橋梁結(jié)構(gòu)的性能及使用功能是否滿足設(shè)計要求，評定橋梁的現(xiàn)有承載力，為橋梁運營的安全性提供技術(shù)依據(jù)，針對橋梁結(jié)構(gòu)特點及病害情況，提出正常保養(yǎng)、維修、加固或特殊檢查等養(yǎng)護對策。

2 公路橋梁靜載試驗的意義

2.1 檢驗橋梁設(shè)計與施工的質(zhì)量

每當設(shè)計建造一座高質(zhì)量的新型橋梁時，設(shè)計施工過程中總會遇到不可預(yù)知問題，為保證橋梁建設(shè)質(zhì)量，在交竣工時一般要求對所建成的橋梁進行荷載試驗，要求橋梁總的受力性能和承載力達到相關(guān)設(shè)計文件規(guī)范。同時，對橋梁工程師而言，荷載試驗數(shù)據(jù)作用很大，可以幫助他們理解活荷載作用下橋梁的正常使用和極限狀態(tài)行為，驗證原來分析得到的有關(guān)荷載分布、應(yīng)力水平和變形假設(shè)。

2.2 符合新橋梁鑒定標準

我國的交通管理體系正在不斷的升級和完善，在這一過程當中，對橋梁建設(shè)階段的實際評定數(shù)據(jù)和評定結(jié)果分析都有一定的改變。因此，橋梁靜載試驗要符合新橋梁的鑒定標準，并且對所評定的數(shù)據(jù)和結(jié)果都有一定的保障和支持。新橋梁的鑒定標準為橋梁的養(yǎng)護和管理工作都提供了一定的數(shù)據(jù)支持，再進行后續(xù)工作時都有了準確的依據(jù)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，有利用先進的科學(xué)技術(shù)手段來完成監(jiān)測手段的升級，并根據(jù)新橋梁的鑒定標準來不斷地滿足相關(guān)的指標要求。

2.3 評定橋梁結(jié)構(gòu)的實際承載力

通過開展荷載試驗，就是為了更加清楚地了解現(xiàn)階段公路橋梁的承載能力，避免由于長時間的受力過大而產(chǎn)生一定的問題影響行駛的安全。舊橋通過荷載試驗判定構(gòu)件損傷程度及承載力、受力性能的下降幅度，確定其運營荷載等級，舊橋荷載試驗數(shù)據(jù)也為橋梁的改造或者是加固設(shè)計提供重要依據(jù)。有時因超重型車通過或結(jié)構(gòu)受意外損傷等，也需要用荷載試驗方法確定橋梁的承載能力。

3 高速公路橋梁靜載試驗檢測的注意事項

在開展高速公路橋梁靜載試驗檢測試驗時，應(yīng)進行分級加載，在這一過程當中，應(yīng)當注意應(yīng)力變化、撓度變化是否有異常，這樣在開展靜載試驗檢測的過程當中，就可以保障數(shù)據(jù)的準確性。而在卸載的過程當中，要用單獨的車輛啟動，避免由于多輛加載車同時啟動而引起相關(guān)的問題。對于參加靜載試驗的車輛，必須要提前進行統(tǒng)一的統(tǒng)計和管理，在實際加載過程當中，一定要根據(jù)每一輛車的自身編號來進行統(tǒng)一的管理，一定要避免在靜載試驗過程中出現(xiàn)現(xiàn)場混亂的問題，這樣就會大大減少誤差出現(xiàn)的可能性。

4 靜載試驗的工作程序與方法

4.1 收集設(shè)計和施工資料

在收集設(shè)計施工資料的同時，一定要注重各個因素點的把控和統(tǒng)計，在進行方案設(shè)計之前，一定要對公路橋梁的結(jié)構(gòu)以及設(shè)計等資料進行具體地收集，有時還需要收集試驗前結(jié)構(gòu)尺寸變化的數(shù)據(jù)資料，如拱軸線的變形、墩臺和拱頂?shù)某两当O(jiān)測資料。這是開展整個試驗的前提，也為后續(xù)工作的開展提供了一定的便利，靜載試驗工作的順利很大部分取決于檢測前的準備工作。

4.2 考察試驗對象

在進行靜載試驗檢測開展之前，需要對試驗對象進行考察，主要的考察范圍有結(jié)構(gòu)物的實際技術(shù)狀況，主要就是對所要考察試驗對象進行實地踏勘，了解結(jié)構(gòu)物的現(xiàn)狀、周圍的環(huán)境和試驗條件，可通過找設(shè)計、施工、監(jiān)理或者養(yǎng)護部門的工程師，了解與試驗對象有關(guān)的設(shè)計施工問題，了解得越多越好。

4.3 計算和分析

在進行荷載試驗的計算和分析時，一定要根據(jù)相關(guān)的材料和數(shù)據(jù)進行仔細研究，要保障數(shù)據(jù)的真實性和準確性，必須依據(jù)設(shè)計荷載的大小并根據(jù)現(xiàn)場可能提供的荷載情況來擬定試驗加載方案。試驗控制荷載根據(jù)與設(shè)計作用等級相應(yīng)的活荷載效應(yīng)控制值或有特殊要求的荷載效應(yīng)值確定，以使控制截面產(chǎn)生最不利荷載效應(yīng)作為試驗控制荷載，試驗控制荷載計算通常根據(jù)設(shè)計圖紙采用有限元程序建立平面或者空間有限元模型。靜載試驗荷載效率，交竣工驗收宜介于0.85～1.05之間，其他靜載試驗宜介于0.95～1.05之間。

5 數(shù)據(jù)的分析與總結(jié)

5.1 試驗曲線及指標

在完成相關(guān)公路橋梁的靜載試驗測試之后，需要對測試當中所記錄的數(shù)據(jù)進行一定地整理和分析，然后根據(jù)測試的結(jié)果繪制相關(guān)的試驗曲線。通過靜載試驗得到的原始數(shù)據(jù)、曲線和圖像資料是最重要的第一手資料，應(yīng)該特別強調(diào)現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)原始記錄的重要性，對每一份現(xiàn)場記錄都要求完整、清晰和可靠。另一方面，有些原始數(shù)據(jù)數(shù)量過于龐大，也不直觀，不能直接用于結(jié)構(gòu)分析，所以要求對它進行處理分析。

5.2 試驗數(shù)據(jù)整理

在進行試驗數(shù)據(jù)的整理過程中，需要制定出試驗加載效率表以及制作試驗載重明細表和繪制荷載的縱橫向布置圖，在這些表中需要詳細列出相關(guān)車輛的型號、車號及其試驗時的編號、輪軸距、理論質(zhì)量和實際載重。結(jié)構(gòu)的位移包括撓度和各種非豎向位移，實測值和計算值需要畫成曲線并放在一起，撓度數(shù)據(jù)整理一般要求考慮支座壓縮的影響。應(yīng)力和應(yīng)變是衡量橋梁結(jié)構(gòu)實際強度的重要指標，具體而言是試驗荷載作用下，各控制斷面主要測點的應(yīng)力值與計算值的比值，根據(jù)需要繪制各加載工況下控制截面應(yīng)變分布圖、截面應(yīng)變沿高度分布圖?；炷两Y(jié)構(gòu)應(yīng)力實測值有時會出現(xiàn)局部偏大或偏小問題，即變形反映整體不一樣情況，應(yīng)仔細分析，原因可能是混凝土存在肉眼無法看到的裂縫，應(yīng)變片跨過該裂縫或靠近裂縫就會產(chǎn)生偏小或偏大的數(shù)據(jù)，需要對這些原因進行深入的分析和探究。殘余位移或應(yīng)變對于預(yù)應(yīng)力與組合結(jié)構(gòu)一般不允許大于20%。位移與應(yīng)變的校驗系數(shù)不允許大于1.0。

6 結(jié)語

綜上所述，公路橋梁在國內(nèi)交通的整體建設(shè)當中占據(jù)重要的地位，并且我國國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展也離不開公路橋梁的建設(shè)支持。通過開展公路橋梁靜載試驗，可以更有效地了解公路橋梁的實際質(zhì)量，并對公路橋梁進行更好的維護和養(yǎng)護提供技術(shù)依據(jù)。為了更好地開展相關(guān)的試驗，就需要對公路橋梁所存在的問題進行更仔細的分析，對試驗所得的結(jié)果進行更深入地探究。這樣就可以更好地識別公路橋梁結(jié)構(gòu)的實際損傷和承載力狀況。由此根據(jù)評定的結(jié)果來預(yù)測公路橋梁的可靠性和未來的預(yù)期壽命，從而做好相關(guān)的保養(yǎng)以及維護工作。道路公路，橋梁的維護以及保養(yǎng)工作任重而道遠，需要引起我們的重視。

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