橋梁檢測(cè)中的靜載試驗(yàn)研究

蔡星美

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550000）

橋梁檢測(cè)中的靜載試驗(yàn)研究

蔡星美

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550000）

橋梁檢測(cè)是保證橋梁安全運(yùn)行的關(guān)鍵所在，在項(xiàng)目落實(shí)過程中需要做好實(shí)驗(yàn)檢測(cè)工作，按照檢測(cè)流程進(jìn)行。靜載試驗(yàn)是檢測(cè)的重要步驟，能了解橋梁的實(shí)際工作狀態(tài)和承載力，為其提供可靠的應(yīng)變數(shù)據(jù)。以靜載試驗(yàn)檢測(cè)重要性為基礎(chǔ)，結(jié)合具體情況，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分析。

橋梁檢測(cè)；靜載試驗(yàn)；檢測(cè)方式

0 引言

近些年來(lái)我國(guó)社會(huì)不斷發(fā)展，在城市建設(shè)階段，對(duì)橋梁建設(shè)有了更高的要求，需要對(duì)工程基數(shù)進(jìn)行分析，結(jié)合施工現(xiàn)狀采取規(guī)范化施工形式，提升其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。由于施工本身不規(guī)范，安全隱患多，因此做好監(jiān)測(cè)工作是關(guān)鍵所在。成熟的橋梁檢測(cè)手段能發(fā)現(xiàn)橋梁施工階段存在的各種問題，對(duì)受損部位及時(shí)采取有效的保護(hù)措施，進(jìn)而提升其應(yīng)用性能。

1 案例分析

本次研究中以貴州省六盤水至六枝高速公路為研究對(duì)象，項(xiàng)目位于貴州省六盤水市境內(nèi)，起點(diǎn)順接威寧至六盤水高速公路終點(diǎn)，終點(diǎn)順接六枝至鎮(zhèn)寧高速公路起點(diǎn)，為六盤水至鎮(zhèn)寧高速公路的六盤水至六枝段。起點(diǎn)樁號(hào)YK63+420，位于水城縣陡箐鄉(xiāng)冷壩村，終點(diǎn)樁號(hào)K72+190，位于六枝特區(qū)新場(chǎng)鄉(xiāng)松壩村，途經(jīng)水城縣陡箐、化樂、六枝特區(qū)新場(chǎng)鄉(xiāng)等村寨，主線全長(zhǎng)8.77km；新場(chǎng)連接線LK0+000～LK6+460，長(zhǎng)6.46km。涉及到的橋梁工程如下：冷壩大橋、小壩大橋、后壩1號(hào)大橋、后壩2號(hào)大橋、YK69+840車行天橋、新場(chǎng)互通（A匝道車行天橋、B、E匝道橋）、圍桿坡大橋、小干河大橋、LK4+560田壩寨1號(hào)大橋、LK4+765田壩寨2號(hào)大橋。

2 橋梁靜載試驗(yàn)的意義

橋梁工程建設(shè)的重要性比較特殊，在實(shí)踐階段需要掌握工程建設(shè)的具體要求，從不同方面入手，做好實(shí)驗(yàn)落實(shí)工作。以下將對(duì)橋梁靜載試驗(yàn)的意義進(jìn)行分析。

2.1 符合新橋梁鑒定標(biāo)準(zhǔn)

隨著交通管理體系的不斷完善，在橋梁建設(shè)階段對(duì)評(píng)定數(shù)據(jù)和評(píng)定結(jié)果有嚴(yán)格的要求，必須更好的為設(shè)計(jì)服務(wù)，為其提供完善的評(píng)定依據(jù)。同時(shí)鑒定結(jié)果為橋梁維護(hù)和管理提供了重要的依據(jù)，要完善監(jiān)測(cè)手段，結(jié)合指標(biāo)要求進(jìn)行落實(shí)[1]。

2.2 提升橋梁承載力

車輛在運(yùn)行過程中，會(huì)增加橋面的承載力，甚至?xí)?dǎo)致橋面出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，如果按照實(shí)驗(yàn)檢測(cè)估算的承載力對(duì)橋面進(jìn)行改造，則要重視日常維護(hù)和管理，定期開展荷載試驗(yàn)，提升其承載力。

3 靜載試驗(yàn)的內(nèi)容和重點(diǎn)

靜載試驗(yàn)檢測(cè)機(jī)制比較特殊，應(yīng)用過程中要對(duì)內(nèi)容和各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析，考慮到檢測(cè)機(jī)制以及流程要求，發(fā)揮試驗(yàn)檢測(cè)最大化作用，使其適應(yīng)試驗(yàn)方案要求是關(guān)鍵所在。以下將對(duì)靜載試驗(yàn)的內(nèi)容和重點(diǎn)進(jìn)行分析。

3.1 確定結(jié)構(gòu)類型

考慮到側(cè)向撓度以及扭曲變形等結(jié)構(gòu)變化，要在第一時(shí)間確定結(jié)構(gòu)類型，突出應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。靜載實(shí)驗(yàn)對(duì)跨度設(shè)定有嚴(yán)格的要求，需要掌握測(cè)定點(diǎn)指標(biāo)，為了取得最大撓度以及變形值，在對(duì)支座進(jìn)行觀察，測(cè)定下沉值。此外在測(cè)試過程中為了對(duì)現(xiàn)有的計(jì)算理論進(jìn)行分析，必須控制截面的應(yīng)力大小，對(duì)撓度縱向和橫向影響進(jìn)行分析[2]。

3.2 記錄截面應(yīng)力

針對(duì)截面應(yīng)力指標(biāo)的具體要求，為了獲取最大值，對(duì)偏載特性進(jìn)行分析，在高度設(shè)定階段要引起重視，設(shè)定5個(gè)測(cè)試點(diǎn)，包括：上下邊緣和截面的突變處等。在模板設(shè)計(jì)過程中需要對(duì)應(yīng)力值進(jìn)行評(píng)估，結(jié)合變化形式對(duì)其進(jìn)行合理應(yīng)用。

3.3 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

在靜載試驗(yàn)應(yīng)用過程中，對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用有一定的要求，必須保證收集到的數(shù)據(jù)完整。例如在儀表數(shù)據(jù)讀取和記錄階段，需要采用人工讀取的方式，包括：千分表和百分表等，在相對(duì)應(yīng)的表格上做好記錄工作。靜載試驗(yàn)階段會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂縫現(xiàn)象，考慮到設(shè)計(jì)密度要求，需要對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行觀察，對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)存在的裂縫現(xiàn)象，要對(duì)長(zhǎng)度和寬度值等進(jìn)行對(duì)應(yīng)的記錄，識(shí)別出裂縫的具體走向。在荷載復(fù)合作用的影響下，觀察裂縫走向，查看其變化形式，如果存在新的裂縫必須對(duì)裂縫成因進(jìn)行分析，做好整體檢測(cè)工作。在荷載試驗(yàn)檢測(cè)過程中要對(duì)加載時(shí)間進(jìn)行控制，施加的壓力值不能少于5 min，同時(shí)基于加載設(shè)計(jì)模式的具體要求，要密切觀察橋面的變化，對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握[3]。

3.4 進(jìn)行過程控制

在靜載試驗(yàn)階段，要對(duì)各個(gè)流程進(jìn)行有效的監(jiān)控和管理。尤其是重點(diǎn)項(xiàng)目，對(duì)于結(jié)構(gòu)控制點(diǎn)和比較薄弱的區(qū)域需要做好監(jiān)測(cè)工作，提升其應(yīng)用指標(biāo)，滿足應(yīng)力值要求。在加載控制階段，對(duì)資料有嚴(yán)格的要求，在整個(gè)過程中要做好實(shí)驗(yàn)檢查工作，以應(yīng)力值變化和理論值變化為主，考慮到二者的區(qū)別，必須對(duì)撓度值和最大值進(jìn)行分析，計(jì)算出撓度校正系數(shù)以及應(yīng)變系數(shù)，使其滿足過程控制要求。此外在殘余值設(shè)計(jì)階段，要對(duì)彈性和變形值進(jìn)行對(duì)比，做好控制工作。靜載試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)束后，要對(duì)各個(gè)項(xiàng)目值進(jìn)行分析，確定范圍后落實(shí)，應(yīng)變系數(shù)的設(shè)定是否滿足設(shè)計(jì)要求是關(guān)鍵所在，要分析撓度殘余值是否滿足設(shè)計(jì)要求，從而判斷恢復(fù)彈性變形的能力。

4 橋梁靜載試驗(yàn)的注意事項(xiàng)

針對(duì)項(xiàng)目系統(tǒng)本身的特殊性，在后續(xù)利用階段要對(duì)注意事項(xiàng)引起重視，從現(xiàn)有靜載試驗(yàn)管理現(xiàn)狀入手，做好系統(tǒng)的評(píng)估和設(shè)定工作。基于影響因素的多樣化，要按照流程要求進(jìn)行檢查和檢驗(yàn)。以下將對(duì)橋梁靜載試驗(yàn)的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析。

4.1 提前設(shè)定靜載試驗(yàn)指標(biāo)

在試驗(yàn)階段如果應(yīng)用的是載重汽車進(jìn)行加載設(shè)定，那么在橋梁加荷載設(shè)計(jì)的階段，要及時(shí)對(duì)工況進(jìn)行分析，如果工況值大于載重量的80%，則需要在該工況后繼續(xù)進(jìn)行加載試驗(yàn)?？紤]到加載汽車時(shí)速控制的具體要求，要盡量保證時(shí)速在10km以下，卸載后，避免多輛加載車同時(shí)啟動(dòng)。此外要進(jìn)行統(tǒng)一的管理，對(duì)每個(gè)車輛進(jìn)行標(biāo)定和編號(hào)，在條件允許的前提下，對(duì)加載車輛進(jìn)行稱重。具體流程見圖1。

圖1 靜載試驗(yàn)檢測(cè)流程

在系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)定階段，要對(duì)靜載測(cè)量指標(biāo)進(jìn)行分析，結(jié)合誤差值要求以及設(shè)定值要求，對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行控制，考慮到位移測(cè)量系數(shù)的變化，要將測(cè)量誤差控制在5%左右，為了使得測(cè)量值小于10%，動(dòng)態(tài)位移不大于15%，結(jié)合觀測(cè)點(diǎn)以及觀測(cè)站的位置，準(zhǔn)備好導(dǎo)線，而后對(duì)長(zhǎng)度進(jìn)行控制，如果導(dǎo)線損壞，要及時(shí)更換，避免對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)造成影響[4]。

4.2 進(jìn)行系統(tǒng)選定

考慮到實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的具體要求，系統(tǒng)檢測(cè)是關(guān)鍵所在。為了保證儀器的完整性，要對(duì)標(biāo)號(hào)進(jìn)行登記。如果條件允許，則要計(jì)算出車輛的總重、軸重等，如果無(wú)條件，則可以利用壓力傳感器進(jìn)行測(cè)量，對(duì)軸重進(jìn)行調(diào)整后，按照分級(jí)加載工況的具體要求進(jìn)行標(biāo)記。鑒定新建橋梁的質(zhì)量，可以對(duì)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。

5 結(jié) 語(yǔ)

近些年來(lái)我國(guó)橋梁工程建設(shè)取得了突出的進(jìn)步，在發(fā)展階段需要對(duì)性能進(jìn)行分析和檢測(cè)，結(jié)合指標(biāo)要求進(jìn)行落實(shí)?？紤]到應(yīng)力值、撓度以及應(yīng)變系數(shù)等要求，必須了解橋梁的工作狀態(tài)，結(jié)合承載力要求進(jìn)行設(shè)定。針對(duì)現(xiàn)有測(cè)試流程的具體要求，在承載力判定階段，要對(duì)承載能力和正常使用能力以及荷載等級(jí)等進(jìn)行確定，使其控制在可行范圍內(nèi)，進(jìn)而減少對(duì)系統(tǒng)的影響，提升結(jié)構(gòu)應(yīng)用效果。

[1]劉沛林,張?zhí)焐?玄瑩,等.行進(jìn)加載試驗(yàn)替代靜載試驗(yàn)的橋梁檢測(cè)方法研究[J].特種結(jié)構(gòu),2010(12)：60-65.

[2]陳睿.靜載試驗(yàn)在公路橋梁檢測(cè)中的分析應(yīng)用[J].廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2015(1)：24-27.

[3]姚響宇,張賢才,雷旺龍.基于靜載試驗(yàn)的橋梁檢測(cè)及安全性評(píng)價(jià)[J].湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012(12)：81-83,94.

[4]張美娜.基于靜載試驗(yàn)檢測(cè)及靜力模型分析的橋梁承載力評(píng)定[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2014(1)：210-212.

U446

：B

：1009-7716（2017）02-0096-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.02.028

2016-11-20

蔡星美（1967-），女，貴州貴陽(yáng)人，高級(jí)工程師，從事道路、橋梁實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)方面工作。