淺析橋梁荷載試驗檢測的相關問題

陸　琳（臨安廣信交通建設工程試驗檢測有限公司，浙江　臨安　311300）

淺析橋梁荷載試驗檢測的相關問題

陸琳
（臨安廣信交通建設工程試驗檢測有限公司，浙江臨安311300）

本文結合工程實例，對橋梁荷載試驗檢測的相關問題進行了分析，對橋梁的運營狀況進行了評定，還對橋梁的日常監測以及維護加固提供了重要的參考信息，可以有效維護橋梁的穩定運行，避免橋梁在運行的過程中出現較大安全事故。

橋梁；荷載；試驗；檢測；問題

橋梁工程是我國重要的民生工程，其對交通運輸行業的發展有著促進作用，為了降低交通事故出現的概率，必須加強對橋梁荷載的試驗檢測。在橋梁施工完成后，要對橋梁的質量進行檢測，要對橋梁的內部質量進行評判，還要對橋梁進行日常的維護，延長橋梁的使用壽命。橋梁工程在投入使用前，一定要做好質量控制工作，橋梁關系著人們的切身利益，如果橋梁質量不過關，可能會威脅行車的安全，只有做好質檢工作，才能保證人們的生命、財產安全。

一、工程概況

某市的一處橋梁，引橋4×30+ 5×30=270m，主跨五跨一聯：30+3× 45+30=195m，上下行雙向布置，上下行間距為7.0m。上部構造采用預應力變截面連續箱梁單箱雙室截面，垂直腹板，單箱頂寬17.5m，底板寬12m，兩側挑臂各2.75m，跨中及梁端部高為1.6m，中跨支座處梁高為2.4m，其間采用二次拋物線變化；腹板支座處寬80cm，跨中處寬50cm，三個腹板尺寸相同；底板支座處厚度為40cm，跨中處厚度25cm，采用線性變化。箱梁頂面設2%單向橫坡，采取箱梁剛性扭轉形成。箱梁每室設置一個檢修預留孔。箱梁采用縱向預應力體系，腹板預應力鋼束采用豎彎布置，第一施工段采用雙向張拉，其它施工段采用連接器連接一端張拉。頂板鋼束采用直索，兩端張拉，底板索采取設置齒板錨固。主橋下部構造采用Y形墩，鉆孔灌注樁基礎。橋寬17.5m，其中車行道凈寬12.0m，一側設0.5m欄桿加4.5m人行道，另一側設0.5m剛性防撞護欄。橋面鋪裝采用6cm防水混凝土加5cm改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）。

二、荷載試驗的分類

荷載試驗主要有兩種類型，一種是靜態荷載試驗，另一種是動態荷載試驗，下面筆者對這兩種荷載進行逐一介紹，以供參考。

1 靜態荷載試驗

靜態荷載試驗是檢測橋梁承受靜止荷載的能力，需要在橋梁指定部位對靜力荷載進行測試，靜態荷載還可以檢測出橋梁是否存在位移或者裂縫問題。根據靜態荷載試驗的結果，可以推測出橋梁結構的使用性能以及使用壽命。靜載試驗加載的過程中，需要從零開始向上加，在加到預定荷載后，對橋梁的承載能力進行判斷。在靜態荷載試驗中，是借助重力進行加載，需要應用到特殊的加載設備，針對公路橋梁，一般采用的都是靜載試驗，這與公路橋梁的功能以及特性有著較大的關系。橋梁在運行的過程中，結構有時候會出現一定變化，這與其運行的時間有較大關系，由于受到車輛的影響，橋梁的承載能力會逐漸降低，車輛荷載可以看做是靜力荷載。在對橋梁的結構進行動力試驗前，一般都會先進行靜態荷載試驗，這樣可以檢測出相關參量，可以了解橋梁的結構特性。

2 動態荷載試驗

動態荷載試驗是指利用激振的方式使橋梁的結構處于振動的狀態，然后對橋梁結構的固有頻率、振型以及行車的響應等內容進行檢測，可以得出相關的參數，從而了解到橋梁結構的剛度以及行車的性能。動態荷載試驗一般是利用汽車在橋面上以不同的速度行駛以及剎車，汽車的重量一般為100kN左右，行車的速度分別為20km/h、30km/h、40km/h，在跑車或剎車的過程中，會使橋梁被迫振動，工作人員需要記錄振動的頻率、振幅以及阻尼。在試驗的過程中，還可以將100kN的汽車在墊高15cm的角度下行駛，汽車的后輪會出現自由落體，橋梁會產生振動，這一過程可以量測出橋梁固有振動頻率、振幅以及阻尼。另外，在試驗時還可以在無載荷的作用下對橋梁的振動頻率、振幅機阻尼進行測量。動態測試需要確定好測點的位置，橋梁的振動信號可以利用專業的傳感器進行測量，在對數據進行采集時可以利用采集箱與DSAP軟件。橋梁邊跨跨中動載試驗結果見表1。

表1　邊跨跨中動載試驗結果

三、橋梁荷載試驗檢測需要注意的問題

通過分析試驗檢測結果可以發現，本文的橋梁主體結構可以承受汽超-20、掛-120的荷載，滿足其設計的要求。荷載試驗結果表明，橋梁在加載的過程中，結構應變、撓度都滿足國家對公路橋梁的強制性要求。橋梁結構基頻為2.266Hz，結構基頻的理論值為2.189Hz，所以，該橋梁的結構動力性能良好，橋梁結構的沖擊系數符合相關要求。

承載能力評定荷載主要包括標準汽車、掛車或者特種重載等，在靜力試驗荷載檢測的過程中，會受到較多客觀條件的限制，為了保證檢測結果的準確性，需要根據實際選擇最佳的試驗方法，在靜載試驗中，多采用的是等效荷載試驗法，這種方法又可分為可行式車輛以及重物直接加載兩種方式。采用重物加載方式時，還要避免出現卸載現象。

結語

橋梁工程在施工的過程中，比較容易受到外界因素的影響，如果橋梁工程中存在較大的安全隱患，則會影響行車的安全，容易引發交通安全事故。在對橋梁進行荷載試驗檢查時，可以了解橋梁的結構特性以及性能，可以了解橋梁的抗荷載能力，還可以為橋梁的維護提供更多的參考信息。在對橋梁進行質量檢查時，需要采用專業的技術以及設備，不能通過肉眼觀察，需要應用專業的測量儀器對橋梁的內部結構進行準確的測試。橋梁結構承載能力的評判，有利于保證橋梁的安全性。

[1]李建波.公路橋梁檢測中荷載試驗的應用[J].工程建設與設計，2011（08）：137-140.

[2]郭愛平，賴敏芝.橋梁荷載試驗靜動力分析系統[J].中外公路，2004（05）.

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