公路橋梁檢測(cè)中荷載實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用

范如嫣 李翔

摘 要：公路橋梁的檢測(cè)對(duì)于發(fā)現(xiàn)公路橋梁的質(zhì)量問題以及投入使用后，確保其性能能夠滿足人們的需求來說是非常關(guān)鍵的。當(dāng)前，公路橋梁的檢測(cè)中，荷載試驗(yàn)的應(yīng)用非常廣泛，并且效果顯著。筆者首先對(duì)荷載試驗(yàn)的內(nèi)容和范圍做了一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹，接著具體分析公路橋梁檢測(cè)中荷載試驗(yàn)的應(yīng)用。旨在通過本文加深讀者對(duì)荷載試驗(yàn)的了解，引起讀者對(duì)公路檢測(cè)中荷載實(shí)驗(yàn)的關(guān)注。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；檢測(cè)；荷載試驗(yàn)

引言

伴隨我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展，給公路橋梁結(jié)構(gòu)性能提出了更高的要求。但因超載重載現(xiàn)象的長(zhǎng)期存在，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)性能不斷下降，如何做好橋梁加固與維修工作顯得尤為重要。在運(yùn)營(yíng)橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)性能及承載能力檢測(cè)中，靜動(dòng)載試驗(yàn)最為有效，為此，決定在本工程選用靜動(dòng)載試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)。

1橋梁檢查的目的

為全面掌握管養(yǎng)公路橋涵的結(jié)構(gòu)形式、力學(xué)性能、目前技術(shù)狀態(tài)、潛在承載能力；為加強(qiáng)公路橋梁的維護(hù)管理和安全儲(chǔ)備，必須認(rèn)真貫徹橋梁檢查工作制度，對(duì)公路橋梁作業(yè)進(jìn)行檢查。評(píng)估和分析橋梁的技術(shù)狀態(tài)，評(píng)估現(xiàn)有橋梁的性能，建立和積累必要的技術(shù)檔案，為現(xiàn)有橋梁維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。1、通過對(duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)及其附屬結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況、缺陷和損壞進(jìn)行全面深入的檢查，確定缺陷和損傷的性質(zhì)、位置、嚴(yán)重程度等，并確定缺陷和損傷的主要原因。評(píng)估橋梁使用和制定保護(hù)計(jì)劃的基本計(jì)劃。2、通過對(duì)橋梁技術(shù)狀況的綜合評(píng)估，確定橋梁的技術(shù)狀態(tài)、分析和評(píng)估現(xiàn)有缺陷和損壞對(duì)橋梁質(zhì)量和橋梁承載能力的影響，對(duì)檢查的必要性進(jìn)行分析。3、通過對(duì)橋梁技術(shù)狀況進(jìn)行全面的質(zhì)量檢查和評(píng)定，為橋梁維修加固和改善橋梁的管養(yǎng)檔案提供可靠的技術(shù)依據(jù)。

2荷載試驗(yàn)內(nèi)容

一般來說，排除其他因素的影響，試驗(yàn)的結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)量是成正比的，換句話說，所收集的數(shù)據(jù)越多，試驗(yàn)的結(jié)果也就越精確。因此，通過設(shè)置多點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)是保證公路橋梁的檢測(cè)結(jié)果的關(guān)鍵一步。此外，由于檢測(cè)點(diǎn)多過，因此不可能每個(gè)點(diǎn)都重點(diǎn)檢測(cè)，在具體檢測(cè)中，可通過對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容，如所測(cè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及強(qiáng)度等進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)。總的來說，在對(duì)公路橋梁進(jìn)行荷載試驗(yàn)時(shí)，要重點(diǎn)面向有狀況前兆的公路路段或者是有不良現(xiàn)象的公路路段，而不是，也不可能是全部路段。只有通過有針對(duì)性、有重點(diǎn)地檢測(cè)，才能快速地發(fā)現(xiàn)問題，并且解決問題。

3試驗(yàn)荷載

（1）加載車輛及加載條件。根據(jù)設(shè)計(jì)荷載等級(jí)和負(fù)載等效原理，卡車作為試驗(yàn)荷載，對(duì)各控制截面的彎矩計(jì)算，每個(gè)加載截面內(nèi)力影響線計(jì)算，和負(fù)荷安排進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。主橋荷載效率為0.95，在規(guī)程規(guī)定的0.85～1.05范圍內(nèi)。（2）加載方式與試驗(yàn)荷載分類。為了得到試驗(yàn)荷載與位移的連續(xù)曲線，防止荷載意外損傷，將各檢測(cè)項(xiàng)目的靜載試驗(yàn)荷載分為預(yù)加載和三階段加載，以及兩階段零卸載。加載模式逐步增加到最大負(fù)載，然后逐步卸載到零負(fù)載。根據(jù)試驗(yàn)車在試驗(yàn)項(xiàng)目中的縱向和橫向位置的差異（內(nèi)力或位移）和裝載重量。對(duì)于相同的加載段，荷載首先分級(jí)并交叉對(duì)稱，并且在每個(gè)工作條件下重復(fù)加載。（3）測(cè)試加載位置。確定加載位置和工作條件的主要原則是：以最小的加載車輛最大限度地提高試驗(yàn)加載效率，簡(jiǎn)化加載條件，縮短試驗(yàn)時(shí)間，在保證加載條件滿足要求的前提下適當(dāng)?shù)睾喜⒓虞d條件。滿足測(cè)試負(fù)載效率。根據(jù)一定的試驗(yàn)，對(duì)每個(gè)加載條件進(jìn)行檢查。該項(xiàng)目主要用于其他檢查項(xiàng)目。

4橋梁動(dòng)態(tài)試驗(yàn)程序

（1）脈動(dòng)試驗(yàn)測(cè)試方法為：采用在選定測(cè)點(diǎn)上安裝加速度傳感器，配放大器及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，記錄橋跨結(jié)構(gòu)的脈動(dòng)響應(yīng)信號(hào)，使用專用軟件處理。（2）跳車試驗(yàn)測(cè)試方法為：采用在選定測(cè)點(diǎn)上安裝加速度傳感器，配放大器及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，記錄橋跨結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)信號(hào)，使用專用軟件處理分析。（3）跑車試驗(yàn)測(cè)試方法為：采用光電動(dòng)撓度測(cè)試儀測(cè)試結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)撓度；采用加速度傳感器和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集加速度時(shí)程曲線及位移時(shí)程曲線，由專業(yè)分析軟件進(jìn)行計(jì)算分析。

5確定試驗(yàn)荷載

在實(shí)驗(yàn)前，大致預(yù)估橋梁的荷載，是保證試驗(yàn)成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。預(yù)估內(nèi)力值時(shí)，為保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，需在最不利于工況的條件下進(jìn)行。對(duì)應(yīng)的截面內(nèi)力是通過獲得的數(shù)據(jù)對(duì)荷載加以控制得到的。為了確保整個(gè)試驗(yàn)?zāi)軌蛟诳煽氐姆秶鷥?nèi)完成，還需將荷載控制在原有的荷載內(nèi)，具體做法是，要保證最不利工況下得到的荷載值，且要根據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求來保證。

6橋梁檢測(cè)中的荷載試驗(yàn)控制措施

（1）提高檢測(cè)人員質(zhì)量責(zé)任意識(shí)。準(zhǔn)備工作是檢測(cè)工作開展過程中較為重要的環(huán)節(jié)之一，為了確保橋梁荷載試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際工程應(yīng)用過程中的受力保持一致，需要加強(qiáng)準(zhǔn)備過程中的把控。（2）提高檢測(cè)人員的操作技能。檢測(cè)人員作為荷載檢測(cè)過程中人、機(jī)、料、法、環(huán)之一，其對(duì)檢測(cè)結(jié)果的重要性不容質(zhì)疑。而檢測(cè)人員的操作技能以及熟練程度對(duì)檢測(cè)工作具有決定性作用。因此，針對(duì)檢測(cè)人員需要制定適宜的操作培訓(xùn)，不斷提高檢測(cè)人員的操作熟練度，并定期對(duì)其進(jìn)行操作考核，對(duì)不滿足要求的人員采取換崗或者接收培訓(xùn)等措施，保障檢測(cè)工作真實(shí)、有效。（3）檢測(cè)儀器、設(shè)備規(guī)范化管理。首先，在檢測(cè)設(shè)備采購(gòu)環(huán)節(jié)中，需要選擇品質(zhì)有保障的生產(chǎn)廠家，并在采購(gòu)?fù)瓿珊笤O(shè)備進(jìn)場(chǎng)時(shí)，由廠家技術(shù)人員對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行培訓(xùn)；對(duì)于設(shè)備使用，需要制定設(shè)備操作手冊(cè)，嚴(yán)格按照操作手冊(cè)的規(guī)范流程操作設(shè)備，不可隨意變更設(shè)備操作順序；對(duì)于設(shè)備保養(yǎng)，制定設(shè)備標(biāo)定計(jì)劃，定期對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，保障檢測(cè)結(jié)果的量值溯源性。

結(jié)語：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路橋梁的建設(shè)正如火如荼地進(jìn)行，換言之，當(dāng)前我國(guó)正處在公路橋梁建設(shè)的高峰期。因此，為保障施工質(zhì)量，公路橋梁的性能在投入使用后，能夠滿足人們的需求，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)實(shí)有必要。當(dāng)前，通過荷載試驗(yàn)來檢測(cè)效果非常好，極具推廣價(jià)值。

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作者簡(jiǎn)介：

第一作者：范如嫣（1999.3-）女，漢族，學(xué)生，安徽省，單位：華北水利水電大學(xué)，專業(yè)：土木工程

第二作者：李翔（1997.8-）男，漢族，學(xué)生，河南省洛陽市，單位：華北水利水電大學(xué)，專業(yè)：土木工程