現代橋梁檢測靜載試驗應用效果及意義分析

邱 陽

（中鐵十九局第三工程有限公司，遼寧沈陽 110000）

1 橋梁檢測靜載試驗應用的目的和意義

1.1 為橋梁管理與維護提供依據

在對現代橋梁尤其是新建橋梁檢測中，通常采用靜載試驗的方式來獲取相應檢測數據，為橋梁質量評定提供數據支持，為橋梁工程設計、橋梁管理與維護等方面提供重要依據，提升橋梁的安全性和可靠性，確保工程質量[1]。在橋梁質量檢測過程中，工作人員需要先確定檢測手段與檢測指標，之后以橋梁建設要求為基礎開展檢測工作。

1.2 檢測現役橋梁實際工作狀態

對于已經使用較長年限的橋梁，受當時施工技術等方面限制，橋梁質量一般不高，難以持續滿足現代交通發展的實際需求。必須對這些橋梁進行靜載試驗，以獲取真實承載能力以及具體工作狀況，為后續的橋梁改造工作提供依據。對于交通要道中的橋梁，要加大日常管理與維護力度，定期進行靜載試驗，及時掌握橋梁的真正承載能力。

2 橋梁檢測中靜載試驗的主要內容

2.1 合理確定橋梁結構類型

橋梁檢測過程中，工作人員要對橋梁扭曲變形與側向撓度等方面的變化進行綜合考慮，并據此快速確定結構類型，將靜載試驗的應用優勢充分發揮出來。靜載試驗對跨度設定方面的要求較高，這需要工作人員充分掌握測定點指標，詳細觀察支座并對其下沉值進行合理測定，以獲取最大變形值與最大撓度值[2]。需要注意的是，試驗過程中，工作人員一定要對截面應力進行嚴格控制，充分分析撓度對縱向與橫向方面產生的影響。

2.2 及時記錄截面應力

為獲得截面應力最大值，工作人員要充分分析偏載特性，在設定高度的過程中，可在截面上部邊緣、下部邊緣、截面突變位置等處設置若干個測試點。同時，進行模板設計時要合理評估應力值，并根據截面形式變化加以有效應用。

2.3 實時監測試驗數據

橋梁檢測靜載試驗的應用，離不開相關數據的支持，工作人員一定要完整收集所需數據。比如，在讀取與記錄千分表、百分表等儀表數據的過程中，可通過人工方式進行讀取，并在相應的表格中進行準確記錄。靜載試驗中，可能會產生一些裂縫問題。為充分保證設計要求，工作人員應認真觀察重點檢測部位。如果橋梁結構出現裂縫，應記錄下裂縫長度與寬度，并有效識別裂縫走向。

2.4 嚴格控制試驗過程

靜載試驗過程中，工作人員要嚴格監管每一道流程，特別是對結構控制點以及相對薄弱的重點部位，應加大監測力度，提高應用指標，以滿足實際應力值需要。在設計殘余值時，工作人員應合理對比彈性與變形值，并進行有效控制。

在完成靜載試驗后，工作人員還應認真分析各項目的值，并在范圍明確之后嚴格執行。應變系數的設定必須符合設計要求，工作人員應認真分析撓度殘余值，以確保符合設計要求，并據此對彈性變形的恢復能力進行判斷。

3 橋梁檢測中靜載試驗的具體應用

以孤店子上跨橋工程為例，探討靜載試驗在橋梁檢測中的應用效果。該橋位于吉林市孤店子鎮，上跨長吉城際鐵路、長圖鐵路及地方鐵路專用線。橋長605 m，橋跨度25 m，上部結構為25 m后張預應力混凝土空心板梁，下部結構為鋼筋混凝土蓋梁、雙柱墩下接鉆孔灌注樁基礎。

橋梁技術標準：①橋梁設計荷載，公路域級汽車荷載；②橋面寬度，凈11 m+20.5 m；③抗震設防烈度為7度；④土壤最大凍結深度1.92 m；⑤地質情況為典型的粉砂土地基。

該橋梁工程竣工后，按照設計要求，應對其設計質量與施工質量進行檢測，以保證橋梁工程的可靠性與穩定性。檢測數據可以作為竣工驗收的重要依據，并用于評價極限狀態下的橋梁性能及承載能力。

3.1 合理布置荷載

工作人員應根據荷載施加原則以及荷載設計標準，采用合理的靜載布置方式，并確保布置方式的詳細程度與全面性，將橋梁結構重點控制截面的具體受力情況有效反映出來。同時，所采用的荷載布置方式，必須滿足相關技術規范要求的荷載效率系數（即彎矩試驗值和設計值的比值），并將該系數嚴格控制在0.9左右。

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靜載布置要求：①要將各荷載條件下不同部位具體受力狀況充分體現出來；②要將應力集中部位的具體受力狀況充分反映出來；③要滿足既定標準要求。

3.2 科學設置工況

工作人員按照以上靜載布置要求進行工況設置。

（1）通過2臺試驗加載車進行加載操作，并將額定加載值分別控制為300 kN，先后進行二次加載，然后逐級卸載到0。該工況是對橋孔車道中央部位進行加載，中心線位置沒有進行加載，屬于正載。

（2）通過2臺試驗加載車進行加載操作，并將額定加載值分別控制為300 kN，該工況是對橋梁中心線位置進行加載，屬于偏載。

（3）通過4臺試驗加載車進行加載操作，2臺額定加載值為200 kN，另2臺額定加載值為300 kN。其中300 kN的試驗加載車對車道中央位置進行加載，200 kN的試驗加載車對0號臺與2號臺進行加載。該工況反映的是正常行車狀態，荷載分布較為均衡，屬于正載。

（4）通過4臺試驗加載車進行加載操作，2臺額定加載值為200 kN，另2臺額定加載值為300 kN。其中300 kN的試驗加載車，分別對車道中央位置與中心線位置進行加載，200 kN的試驗加載車對0號臺與2號臺進行加載。該工況反映的是正常行車狀態，荷載分布不夠均衡，屬于偏載。

因該橋梁通過車輛荷載進行加載，因此在加載過程中要注意2個方面：①要確保全部加載車輛承重的準確性，保證實際檢測值與計算值之間的偏差；②工作人員要盡可能采用與標準車一致的車輛進行加載，并確保車軸距離以及計算值一樣。

3.3 有效控制加載時間

對于加載時間的控制方面，要符合線面幾點要求：①要盡可能降低溫度因素對加載結構的影響，必要情況下可進行一定補償；②加載時間為當日22：00到翌日6：00；③通常情況下，當荷載持續時間達到15 min后可以進行觀測；④卸載之后，要在30 min后進行殘余應變與變形方面的觀測工作。

3.4 合理布置測點

3.5 嚴格控制加載過程

加載控制要點：①一定要根據設定好的程序進行加載操作；②及時進行記錄與匯報，實時把握結構具體狀況，以判定其狀態的正常性；③安排專人在檢測現場對一些薄弱部位進行檢查，以對加載過程中的具體情況進行判斷。

圖1 測點布置

如果產生下面幾種現象，工作人員要第一時間終止加載。①應變瞬間大幅增加，或一些關鍵點產生問題；②測點撓度或應變超出許可范圍。③結構裂縫顯著變大，或超限裂縫增多；④產生其他損壞，會影響到結構使用及其承載能力。

4 靜載試驗結果與分析

4.1 試驗分析依據

（1）校核系數是實際檢測值與理論值的比值，主要用于對結構承載能力及其具體工作狀態的評定方面。結構校核系數必須約1。通常結構校核系數較小的話，就表示結構的安全儲備較大。若結構校核系數較大，就表明結構強度相對較低或結構之間的連接性不足。

（2）若殘余應變較小，表明被測結構接近彈性狀態，而相關規范要求殘余應變必須。若實際檢測的殘余應變超過20%，就必須查明原因，在對其評價過程中，采取合理措施進行處理。

4.2 分析靜載試驗結果

（1）對應變實際檢測值與理論值進行對比分析。

（2）對實際檢測到的極限撓度進行判定，看其是否滿足標準，并在準確計算后，合理分析撓度與應變的校核系數，以判斷其是否符合設計要求。

（3）對殘余撓度進行判斷，看其是否滿足標準，并合理評價結構的綜合性能。

從本次靜載試驗獲知，該橋梁結構的各項性能指標都符合要求，具有較強的穩定性與可靠性。

5 結束語

靜載試驗的應用不僅能夠有效提升橋梁檢測水平，還對橋梁安全維護等方面有著十分重要的現實意義。因此，檢測人員應深入了解橋梁檢測靜載試驗的重要意義，充分把握橋梁檢測工作中靜載試驗的主要內容，從荷載布置、工況設置、加載時間、測點布置、加載控制等方面著手，有效保證靜載試驗的順利完成，同時對靜載試驗結果進行合理分析，從而全面把握橋梁工程具體狀況。