試論橋梁檢測中的靜載試驗

摘 要：隨著我國道路工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，橋梁在道路工程建設(shè)中發(fā)揮的作用也越來越大，所以，這也給橋梁的質(zhì)量提出更高的要求。而橋梁檢測是確保橋梁安全穩(wěn)定運營的重要技術(shù)手段之一。在當(dāng)前的橋梁檢測中靜載試驗是應(yīng)用最廣泛的檢測手段，其可真實反映橋梁的承載能力和工作狀態(tài)。在本文中，筆者即分析橋梁檢測中的靜載試驗。

關(guān)鍵詞：橋梁檢測；靜載試驗；道路工程

隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，在城市道路建設(shè)中，橋梁的地位和作用日益顯現(xiàn)，在現(xiàn)代的交通運輸中發(fā)揮著重要的作用。但是隨著橋梁工程數(shù)量的逐步攀升，由于施工的不規(guī)范，橋梁的安全隱患也增多。所以，加強橋梁的檢測，判斷橋梁當(dāng)前的工作狀態(tài)也就很重要。在本文中，筆者結(jié)合自身知識，分析橋梁監(jiān)測中的靜載試驗。

1 橋梁靜載試驗的目的及意義

我國城鎮(zhèn)化進程的快速推進，使得有大量的道路工程需要建設(shè)，而在道路工程建設(shè)中，尤其是市政道路建設(shè)中，橋梁發(fā)揮的作用越來越大。而橋梁靜載試驗的主要目的包括：

（1）新建橋梁的鑒定。對于新建橋梁，其鑒定主要是通過橋梁的靜載試驗，從而得到新建橋梁的質(zhì)量評定數(shù)據(jù)、評定結(jié)果有章可循，更好地為工程設(shè)計服務(wù)，提高工程施工的質(zhì)量。與此同時，鑒定結(jié)果也可為橋梁的維護和管理工作提供可靠的的數(shù)據(jù)資料。新建橋梁的質(zhì)量鑒定，首先需要制定切實可行的檢測手段，確定質(zhì)量檢測的指標(biāo)，然后根據(jù)橋梁建設(shè)指標(biāo)進行檢測。

通過鑒定新建橋梁的質(zhì)量，可以對橋梁后期的使用和管理提供方便，為工程的后續(xù)管理提供必要的技術(shù)資料支撐。

（2）鑒定現(xiàn)役橋梁的承載能力和工作狀態(tài)。在計劃經(jīng)濟年代，由于技術(shù)水平比較低，建設(shè)的橋梁質(zhì)量通常不高，而這些橋梁當(dāng)前大都也不無法滿足交通發(fā)展的需要。因此，這就需要對現(xiàn)役橋梁進行靜載試驗，通過試驗，得到橋梁的實際工作狀態(tài)和承載能力，為橋梁的改造提供可靠的數(shù)據(jù)資料。

在對現(xiàn)役橋梁進行靜載試時，如果車輛在過橋或者橋梁結(jié)構(gòu)遭受以外，橋梁出現(xiàn)斷裂等情況，則需要按照試驗所估算的承載能力大小進行橋梁的改造。而對于位置比較重要的橋梁，應(yīng)加強日常的維護和管理工作，除此之外，應(yīng)定期開展靜載試驗，測定橋梁的實際承載能力。毫無疑問，這對于橋梁檢測來說具有重要的意義。

2 橋梁靜載試驗的內(nèi)容和要點分析

2.1 橋梁靜載試驗的內(nèi)容

靜載試驗是指通過在橋梁上施加靜載來檢測橋梁的承載能力和實際的工作狀態(tài)等。而要真實反映橋梁的實際承載能力，則需要通過相關(guān)的數(shù)據(jù)指標(biāo)來反映，主要是有橋梁性能相關(guān)的指標(biāo)參數(shù)，包括變形、應(yīng)力、強度和撓度指標(biāo)等。通過靜載試驗，可獲取這些指標(biāo)數(shù)據(jù)的具體值，根絕這些指標(biāo)的數(shù)據(jù)值來判斷現(xiàn)役橋梁的結(jié)構(gòu)強度值、抗裂性能和剛度指標(biāo)等，最終判斷出橋梁的實際承載能力。

橋梁靜載試驗的試驗內(nèi)容主要包括：

（1）橋梁結(jié)構(gòu)的豎向撓度、扭轉(zhuǎn)變形和側(cè)向撓度等。在每一個跨度內(nèi)，至少要設(shè)置三個測試點，取三個測試點當(dāng)中的最大撓度值、變形值，同時觀察橋梁支座的下沉值。有些時候，根據(jù)試驗的需要，還需要測試橋梁截面的撓度縱、橫向影響線。

（2）記錄橋梁靜載試驗控制截面的應(yīng)力分布特征，并取五個測試點當(dāng)中的最大值和偏載特性。橋梁橫截面上至少應(yīng)布置五個或五個以上的測試點，包括上緣面、下緣面和截面的突變部位。有時，根據(jù)靜載試驗的需要，需要測試橫隔板附近的剪應(yīng)力和主壓應(yīng)力，并記錄此時的應(yīng)力變化特征。

（3）橋梁支座的伸縮、轉(zhuǎn)角，橋梁的沉降幅度，以及橋墩的轉(zhuǎn)角、位移大小等等。

（4）認真細致觀察橋梁的表面是不是已經(jīng)出現(xiàn)了裂縫，如果裂縫的比較窄，且范圍不是很大，則應(yīng)記錄裂縫的類型、長度、方向和寬度等。如果橋梁結(jié)構(gòu)的控制截面出現(xiàn)了裂縫，則應(yīng)在沒有施加最大的試驗荷載之前，停止施加荷載，密切觀察裂縫的變化情況，撤離試驗所用的儀器和人員等。

2.2 橋梁靜載試驗的要點分析

橋梁靜載試驗的要點包括：

（1）觀察和記錄。觀察和記錄的內(nèi)容包括：儀表數(shù)據(jù)、讀取、客觀記錄，在人工進行讀取千分表、百分表時，應(yīng)認真讀取，并在相應(yīng)的表格上做好記錄；觀察靜載試驗過程中的裂縫密度情況。裂縫的觀察重點是橋梁結(jié)構(gòu)的承受拉力較大的部位，現(xiàn)役橋梁裂縫比較多的部位等。對于橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫，應(yīng)對其長度、寬度值進行相應(yīng)的記錄，并標(biāo)識出裂縫的大致走向。在靜載負荷加大最大的情況下，觀測裂縫的走向，主要是查看結(jié)構(gòu)裂縫的走向，看看有沒有新的裂縫產(chǎn)生。

（2）控制靜載試驗的加載時間。在進行橋梁靜載試驗時，需要嚴(yán)格控制加載的時間，荷載在橋梁上的施壓時間應(yīng)不小于5min；在加載過程中，應(yīng)密切注意橋梁表面的變化，試驗指標(biāo)數(shù)據(jù)的變化情況。

（3）加載過程的監(jiān)控。在靜載試驗過程中，對整個試驗過程進行嚴(yán)格的監(jiān)控，監(jiān)控重點是結(jié)構(gòu)的控制點和較為薄弱的部位，把監(jiān)測所得到的結(jié)構(gòu)及時商報給現(xiàn)場的指揮人員，作為控制加載的數(shù)據(jù)資料。此外，還需要把監(jiān)控的結(jié)果與計算得到的結(jié)果相比較，通過比較查看檢測值有無比較大的變化，如果問題較為嚴(yán)重，則應(yīng)立即停止加載。

在靜載試驗結(jié)束之后，應(yīng)從以下三個方面來分析試驗所得到的結(jié)果：①實測應(yīng)變與理論值的對比分析，查看二者之間的差別是否很大；如果差別較大，則應(yīng)找出差別出現(xiàn)的原因；②分析實測撓度值的最大值有無超出分析時所確定的范圍，并分析計算撓度校驗系數(shù)、應(yīng)變系數(shù)等是否滿足相關(guān)的要求；③分析撓度殘余值是否滿足設(shè)計要求，從而判斷恢復(fù)彈性變形的能力。

3 橋梁靜載試驗中的注意事項

（1）橋梁靜載試驗，如果使用的是載重汽車進行加載，那么在向橋梁施加荷載的過程中，如果工況接近或者大于載重量的80%時，則應(yīng)在該工況之后繼續(xù)施加荷載，并把加載汽車的時速控制在10km以下；而在卸載過程中，應(yīng)當(dāng)避免多輛加載車同時啟動。

（2）對于靜載試驗中使用到的車輛，主要是加載車輛，應(yīng)當(dāng)進行統(tǒng)一的管理，對每一輛車進行標(biāo)定和編號。如果條件許可，則可用地磅分別對加載車輛進行稱重，還需對各個軸重進行稱量；而如果條件不許可，則可以用壓力傳感器來測定各個加載車輛的軸重。對于條件比較好的地區(qū)，對各個加載車輛的總的重量和各個加載車輛的軸重進行調(diào)整。

（3）在進行橋梁靜載試驗之前，應(yīng)認真檢查靜載試驗所需的各種儀器設(shè)備，確保儀器設(shè)備性能良好，并做好設(shè)備的標(biāo)定，逐一進行編號登記。對于靜態(tài)測量來說，應(yīng)該嚴(yán)格控制觀測的誤差，把測量誤差控制在計量程的5%以內(nèi)，為位移的測量應(yīng)小于10%，動態(tài)位移不大于15%。根據(jù)觀測點和觀測站的位置，準(zhǔn)備好導(dǎo)線，導(dǎo)線的長度應(yīng)嚴(yán)格控制，不能過短同時也不能過長；損壞之后應(yīng)及時進行更換。

4 結(jié) 語

橋梁的靜載試驗，在檢測橋梁性能方面發(fā)揮著重要作用，可以測定橋梁指定部位的應(yīng)力、撓度和應(yīng)變等指標(biāo)，其實真實了解橋梁工作狀態(tài)和承載能力的最為直接的手段之一。在本文中，筆者首先分析了橋梁靜載試驗的目的及意義，然后分析了試驗的內(nèi)容和要點，并指出了試驗的具體操作方法。實踐表明，橋梁靜載試驗的效果很好，值得推廣。

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