公路鋼筋混凝土橋梁試驗檢測技術分析

周詩民

廣東省交通運輸建設工程質量檢測中心（510080）

0 引言

公路是國家經濟發展的命脈，橋梁是公路的紐帶。 交通建設管理體制的完善，相關交通工程的建設質量也越來越受到關注。隨著未來車輛數量的增加、荷載等級的提高，現階段橋梁公路的耐久性、可靠性面臨著新的考驗，需要通過綜合評定和技術改造措施進行處理和優化，了解實際狀況。

1 混凝土橋梁試驗檢測方法

1.1 結構受力特點

在垂直荷載的作用之下，采用混凝土、鋼筋所構成的橋梁都會按照預應力的不同劃分為不同的類型。橋梁的截面形式較多，需要按照結構體系、寬度、梁高、施工方法對橋梁進行綜合評估。從受力結構的角度分析，不同類型的橋梁也會面臨不同等級的考驗。

1.2 靜載試驗

靜載試驗是對橋梁結構工作狀態進行測試的方法，將靜止荷載在橋梁上的指定位置測定過程作為參考依據，推測出結構在荷載作用下的工作狀態、使用能力。公路橋梁結構在正常工作中以靜力荷載為主，在設計分析和計算中也以靜載來考慮。 移動車輛荷載引起的動態增量部分只占據了全部反應的一小部分。 靜載試驗過程從零開始逐漸增加，直至達到荷載閾值后再逐步地卸載至零。具體操作過程中可以多布置一些測點，結合測試數據來分析結構的受力情況。

靜載試驗可以劃分為上部結構試驗和下部結構試驗，前測試針對的是主要受力構件，后者測試的是樁基承載能力。 按照試驗目的的差異，可以劃分為破壞性試驗和非破壞性試驗等。測點布設需要保障能夠成功測定內力控制界面的橫向、豎向應力分布狀態。 豎向測點在5 個以上，包含截面突變區域和上下緣區域。橫向截面的測點布設在截面橫向應力分布較大的部位，檢測最大應力的分布，確定荷載的橫向分布狀態[1]。

1.3 動載試驗

動載試驗的一般步驟和靜載試驗接近，但在測試項目上有所不同。 引起橋梁公路結構振動的荷載以車輛荷載為主，還包括風動荷載、地震荷載等。 橋梁結構在實際的荷載作用下，結構不同部位會產生動力響應，反映出結構在動荷載作用下的受力狀態。記錄數據信號來分析結構振動的內在規律，可綜合評價結構的動力性能。

動載試驗的內容主要包含三個方面。 首先，對動力特性的分析，包括引起橋梁結構振動的作用力頻率和規律。 其次，橋梁結構的動力特性等模態參數；最后，橋梁結構在動荷載作用下的強迫振動效應，例如位移、沖擊系數等。

對于現代的大跨度橋梁結構，可以考慮使用脈動法進行試驗。 該方法可以反映出結構的固有頻率， 因為結構脈動本身是因為外界不規則干擾引起。 將多種頻率成分進行監測記錄，并統計它們之間的相位關系，也可以獲取到某一個固有頻率的振型。 橋梁結構在正常工作條件下，需要先考慮將車輛荷載作為試驗荷載，確定動力特性后，再進一步分析風荷載、地震荷載下的結構形式特點等[2]。

1.4 加載控制方法

加載控制方法按照《公路舊橋承載能力鑒定方法》等制度的要求進行，按照橋梁設計目標來計算分析橋梁控制荷載，讓試驗荷載作用下的截面內力保持在一定范圍內。 一般橋梁的關鍵試驗點在于彎矩控制設計，所以布載方案中需要保障截面彎矩不超過設定范圍，即可以保證橋梁加載的安全性。 對于變截面梁橋，在確定應力控制截面之后設計出保障所有截面安全的布載方案。 必要時需要結合不同工況設計出獨立的布載方案，讓一個工況對應一個布載方案，每個工況對應若干個子工況。

2 結語

橋梁結構的安全性將成為未來工作的研究重點，如何保證已經投入運營或即將運營的橋梁安全，需要借助工程檢測技術手段進行規劃管理。 當前最常用且最有效的方法是結構荷載實驗，即靜載試驗和動載試驗。 結合橋梁的主要計算方法與實驗檢測的具體要求，可以總結基于不同工況的加載控制方案，提出多試驗工況下的加載模式。