橋梁靜載試驗研究

駱浩光

（廣東省航運規劃設計院工程檢測中心，廣東 廣州510000）

橋梁靜載試驗研究

駱浩光

橋梁檢測是橋梁安全，日常維護的重要依據，橋梁靜載試驗可以對橋梁結構的靜力位移、靜力應變、裂縫等參數進行測試，從而對橋梁在靜力荷載作用下的承載能力及工作性能進行檢驗。本文通過實際的工程案例簡要介紹橋梁靜載試驗的荷載布置，工況設計，提供一些檢測中常用的參數和判定法則，為以后類似的橋梁檢測工程提供參考。

橋梁檢測 靜載 試驗

1.工程概況

為全面了解和掌握橋梁的實際工作狀態及考察其承載能力，通常采用橋梁的靜載試驗進行評估，通過測定橋梁結構的應力、應變和撓度變形從而掌握橋梁中難以理論計算的實際受力狀態、承載能力，另外還可以發現常規檢查中較難發現的隱蔽病害，對橋梁結構的安全評估做出全面客觀的評價，同時為后期的維修養護、加固改建提供參考。

峽口蘭夏橋位于東莞市東城區榴花東街至東江大道路段上。橋梁總長為62m，跨徑組合為20.5m+21m+20.5m，橋面總寬6.6m，總體橫向布置為：0.5m（護欄）+5.6m（車行道）+0.5m（護欄）。該橋上部形式為整體現澆鋼筋混凝土簡支T型梁，單跨共設置4片T梁，梁端支點處梁高175cm，跨中梁高為125cm；下部結構形式為雙柱式橋墩、重力式橋臺；橋面采用鋼筋混凝土鋪裝層，該橋的設計荷載為“汽車—20級”。

2.靜載試驗

2.1 試驗內容與目的

靜載試驗是將靜止的荷載作用于橋梁的指定加載位置，利用儀器采集橋梁的靜力位移應變、裂縫等參數，從而對橋梁結構在荷載作用之下的工作性能及其使用能力作出評估。靜載試驗的意義在于：通過對具有代表性橋跨的靜載試驗，對橋梁結構的靜力位移、靜力應變、裂縫等參數進行測試，從而對橋梁在靜力荷載作用下的承載能力及工作性能進行檢驗。

檢測內容主要為：檢測橋跨跨中截面在試驗荷載下的靜應變；檢測橋跨支點、跨中、四分點等截面在試驗荷載下的靜撓度；檢測橋跨橋墩在試驗荷載下的豎向變位。

2.2 檢測方案

為了獲得結構試驗荷載與變位及應力關系的連續性和防止結構意外損傷，加載方式為逐級遞加到最大荷載，然后逐次卸載到零級荷載。加載位置與加載工況確定的主要方式是：采用荷載等效的原則實施，在滿足試驗荷載效率的前提下對加載工況進行適當優化，每一加載工況以某一檢驗項目為主，必要時可兼顧其他檢驗項目。

加載中的試驗工況加載階段為：工況1，在檢測跨跨中附近加載一臺重約350kN的重車，車頭朝向1#墩，車前軸與跨中線重合，車身外緣距護欄0.6m。工況2，移動工況1中的重車，車頭朝向1#墩，使車前一個后軸與跨中線重合，車身外緣距護欄0.6m。工況3，移動工況2中的重車，車頭朝向1#墩，使車后軸距離跨中線3.4m，車身外緣距護欄0.6m；另加一輛約350kN的重車，車頭朝向2#軸，與前一輛車對稱于跨中線布置。卸載階段：將橋面上所有車輛依次撤離。

若加載過程中，發生下列情況之一時應中途終止加載：控制測點應力或內力值超過計算值，并且達到或超過按規范安全條件所要求的控制應力或內力值時；控制測點變位，如豎向撓度等超過設計允許值時；結構構件出現受力損傷或局部發生損壞，影響橋梁承載能力和正常使用時。

2.3 試驗結果評定

檢測橋跨在試驗荷載下各撓度測點的計算撓度值、實測撓度值及兩者的比較分別見表2所示，各由表1可知，在工況3試驗荷載作用下，檢測橋跨跨中主要測點（B3#、B3-1#、B3-2#）的撓度校驗系數ζ在0.46～0.58之間，撓度校驗系數均小于1，滿足《評定規程》中關于橋梁主要測點靜載試驗校驗系數的要求。

表1 試驗工況下各斷面撓度的實測值和計算值比較（mm）

在各級試驗荷載作用下，檢測橋跨各應變測點的理論應變值、實測應變值跨中截面主要測點（Y1#～Y3#）的應變校驗系數ζ在0.36～0.46之間，能夠滿足《評定規程》關于校驗系數的要求。

試驗結束前對試驗橋跨進行了殘余變形和殘余應變觀測，主要測點的相對殘余變位及相對殘余應變均未超過20%，檢測橋跨的殘余變形和應變值均能滿足《評定規程》中關于橋梁主要測點相對殘余變位和應變的要求，表明結構處于彈性工作狀態。在試驗過程中，未見肉眼可觀測到的新裂縫出現，既有裂縫未見明顯擴展，能夠滿足《評定規程》中關于橋梁在試驗荷載作用下裂縫限值的要求。在試驗過程中，檢測橋跨的橋墩未產生可觀測到的沉降變位，能夠滿足《評定規程》中關于橋梁在試驗荷載作用下基礎發生沉降變位的要求。

綜上所述：該橋靜力工作性能良好，各項試驗檢測指標均能夠滿足《評定規程》的要求，在試驗過程中，未見肉眼可觀測到的新裂縫出現，既有裂縫未見明顯擴展，試驗橋跨的橋墩未產生可觀測到的沉降變位。橋梁的承載能力和正常使用性能均能滿足“汽車—20級”荷載等級的要求。

3.結論

經過現場的應變點檢測、殘余變形和殘余應變觀測，峽口蘭夏橋的承載能力和正常使用性能均能滿足“汽車—20級”荷載等級的要求。本文通過實際的工程案例簡要介紹橋梁靜載試驗的荷載布置，工況設計，提供一些檢測中常用的參數和判定法則，為以后類似的橋梁檢測工程提供參考。

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1007-6344（2015）04-0336-01

駱浩光（1986-），男，廣東廣州人，大學本科，助理工程師，從事橋梁檢測與監測工作