趙利民
(泰來縣農村公路管理站,黑龍江 齊齊哈爾 162400)
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橋梁荷載試驗探討
趙利民
(泰來縣農村公路管理站,黑龍江 齊齊哈爾 162400)
荷載試驗是評定橋梁結構承載性能的直接方法,同時也是防范橋梁結構出現質量問題的重要手段。特別是隨著橋梁工程的跨度結構不斷增大,結構形式日趨復雜,這進一步增加了荷載試驗的重要性。從橋梁荷載試驗概述入手,重點就其工作開展的流程進行了探究。
橋梁結構;荷載試驗;應用
1.1 橋梁荷載試驗的內容
橋梁荷載試驗是一種測試橋梁結構工作狀態的一種檢定手段。根據荷載性質的差異,可以將其分成靜載試驗和動載試驗。其中的靜載試驗是將靜荷載施加在橋梁的特定位置處,通過測定橋梁結構的裂縫、應變值、位移值和沉降值等靜態參量的一種試驗項目;而動載試驗則是采用某種激振方法來引起橋梁結構的振動,通過測定橋梁結構的動撓度、加速度、阻尼比和固有頻率等動態參量的試驗項目。
1.2 橋梁荷載試驗的目標
(1)對橋梁結構的設計和施工質量進行檢驗。針對某些跨度比較大或者結構形式比較復雜的橋梁結構而言,他們在設計或者施工的過程中不可避免的會遇到這樣或者那樣的新問題,所以為了確保橋梁工程的整體質量,就必須要做好施工過程中的質量監控工作,即在這些橋梁工程的整體承載能力是否滿足規范或者設計要求進行及時評定。
(2)確定橋梁結構的承載力。針對那些已經“服役”很多年的橋梁工程而言,他們的部分局部結構可能已經出現一些損傷或者嚴重破壞,進而會降低橋梁結構原有的承載能力,從而卻無法繼續再繼續承載,甚至會給行車人員的人身財產安全造成損害,所以必須要對于這些舊橋出現損傷部位處的承載情況進行測定,已確定其是需要進行加固處理,還是拆除重建。
(3)檢驗橋梁結構設計理論和方法的準確性。針對新型的橋梁材料、結構和工藝而言,為了確保相關計算公式和是否滿足常規橋梁結構的各項要求,就需要借助荷載試驗來驗證各項施工理論和工藝是否滿足橋梁工程的需求。
1.3 橋梁荷載試驗的內容
橋梁荷載試驗本身是一項細致而又繁雜的工作,其需要根據試驗檢測的目的來合理進行調查,并在此基礎上來制定科學、完善的試驗方案,尤其是要做好荷載試驗中可能存在的各種問題,以確保實驗方案制定的可行性。而就橋梁荷載試驗的具體內容而言,其主要包括以下幾個方面:確定荷載試驗應用的目的;做好荷載試驗前的準備工作;制定荷載加載方案;設置測點與測試;控制加載,做好相應的安全防范措施;分析試驗結果,評定相應的承載力;編寫本次荷載試驗報告等。
2.1 考察和準備階段
(1)合理選擇荷載試驗孔。針對跨徑相同的多孔橋梁荷載試驗而言,可以選取其中任意1~3根比較具有代表性的橋孔進行加載試驗,并要特別注意以下幾個方面的因素:所選的試驗孔受力是否最不利、施工質量比較差,質量缺陷和病害比較嚴重以及是否設置腳手架和測點等測定設施。
(2)腳手架和測試支架的搭設工作。理論上來講,腳手架是確保工作人員工作安全性,方便他們施工的重要工具,而測試支架則是儀表安裝的“必需品”。但是要使腳手架和測試支架需要采用分開搭設的方式,避免他們相互影響,同時要確保他們有足夠的剛度、強度和穩定性,以避免因他們的變形而影響測試結果的準確度,同時還要確保避免其遭受其他車輛荷載或者行人因素的干擾,并他們的取材要盡量就地取材,因地制宜,以便更好地進行搭設施工和拆卸施工。另外,如果在多云或者晴天天氣下進行加載試驗,那么應該做好測量工作的遮擋工作,以避免因陽光照射而影響觀測結果的準確性,同時要在雨季做好防雨處理。
(3)合理確定加載和卸載位置。為了確保試驗加載的順利進行,就必須要合理確定加載位置,并做好相應的放養工作。比如,如果加載的工況比較少,那么可以在每次加載開始前就做好放樣工作。而當加載工況比較多的時候,需要進行預放樣處理,同時要以不同色彩的標志來確定不同加載工況下的荷載位置。另外,荷載卸載的位置也要進行預先安排,以確保后續測定結果的準確性。
(4)做好人員的分工。橋梁荷載試驗本身是一項技術比較強的工作,所以最好由專門的試驗隊伍來負責。使試驗工作中的每個人員均可以明確自身的工作,切實做好各項試驗工作,從而確保后續荷載試驗的整體質量。
2.2 加載試驗和觀測階段
在完成上述準備工作之后,試驗人員即可進行加載和觀測操作。在加載試驗開展的過程中,要有專門人員來進行指揮操作,以確保現場指揮工作可以有序不穩的進行,同時指揮人員各個測試人員的工作進行嚴格地監督,確保他們可以各司其職,并要確保測試儀器安裝和加載位置的準確性。另外,試驗人員可以先對各個測點在車輛荷載下的預壓情況進行提前的演練,以確保其規律性,同時也有利于確保整個測試系統工作的穩定性,也需要做好試驗開始時間和當時天氣情況的記錄工作,以備后續更好地進行分析。
2.3 分析和總結階段
通過橋梁靜載試驗后,所得到的原始文字和圖像等數據材料是荷載試驗所得到的重要試驗資料。雖然這些數據的結果非常可靠,但是這些原始數據資料卻非常龐大,無法直觀地得出相關的試驗結論,所以必須要評定承載力的時候對其進行合理地分析和處理,進而確定相應承載力的評定指標,以更好的滿足承載力評定的需求。
總之,荷載試驗是確保橋梁結構承載性能的重要評定方法,同時也是檢測那些已修橋梁結構受損程度的重要手段。在當前我國有一大批已建橋梁工程亟待整修的背景下,合理運用荷載試驗來檢測這些橋梁結構的受損程度,以確定其是否需要拆除重建的重要方法。本文重點就橋梁荷載試驗的應用進行了探究,以期更好地指導荷載試驗的開展,進一步推動我國橋梁工程建設的發展。
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2015-12-02
U442
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1008-3383(2016)07-0121-01