靜載試驗在公路橋梁檢測中的應用

蔡成河

徐州市偉鴻交通工程檢測有限公司 江蘇 徐州 221000

引言

作為道路交通建設的重要一環，路橋工程項目伴隨著經濟的快速發展而越來越多，同時相應的項目建設質量要求越來越高。此時為了為路橋工程項目建設提供可靠的建設資料，就必須要切實做好相應的質檢工作。而靜載試驗則是一種評估路橋結構質量、承載性等的常用試驗手段，在路橋工程項目建設實踐中占有重要地位。但是由于靜載試驗本身的實施流程比較多，為了確保試驗有序開展以及最終結果的準確性，就必須要對靜載試驗的開展要點進行嚴格控制。

1 靜載試驗的含義與特征

靜載試驗主要是在待檢測的對象結構上面施加靜力荷載，之后對荷載作用下結構出現的變形情況進行檢測，來了解結構的沉降值、裂縫值、應變值、應力值以及靜力位移值等，全面反映所檢測結構的剛度、抗裂性以及截面強度等力學性能與質量情況。靜載試驗本質上屬于一種區別于室內試驗的原位試驗，可以用來對橋梁結構的承載性以及成橋質量進行有效評估，但是本身涉及比較高的試驗成本和較長的試驗周期，并且相應施加的荷載同工作荷載比較接近，整體的影響范圍相對較大，這就使得最終的靜載試驗結果具有更高的可靠性，所以可以對實際檢測結構的實際情況進行更好地反映[1]。

2 公路橋梁檢測中靜載試驗應用的意義

在新建與改擴建路橋工程項目不斷增多的今天，為了為相應項目建設提供可靠、全面的施工資料，保證項目建設有序開展，就必須要做好相應的質檢工作。而靜載試驗是一種非常常用的質檢手段，在路橋工程檢測中可以應用于樁基、路橋結構等檢測中。基于橋梁靜載試驗，可以對路橋結構本身的撓度、應變以及應力等情況進行更好地測定，所以可以對實際的橋梁承載性能以及工作狀態等進行更好的了解，同時也可以借助靜載試驗來得到一些無法從理論層面上受力部位的實際受力狀況，如可以對路橋結構承載安全性進行判斷，或者可以對路橋結構中潛在的隱藏病害進行更好的確定，以此可以及時加以修復及加固，全面確保路橋工程建設的整體質量。此外，基于路橋建設中樁基的質檢，也可以借助靜載試驗來開展高效檢測及分析，如針對路橋工程的樁基可以逐步施加垂直方向或水平方向的壓力，之后觀察及測定樁基本身的位移變化情況，以此可以對樁基的強度、承載性等進行有效的測定[2]。簡言之，基于靜載試驗的開展，可以為路橋工程項目建設及質檢人員提供可靠的項目資料，保證可以為新建或改擴建路橋工程項目建設提供準確、真實、全面的一手施工資料，最終可以對整體的路橋工程建設質量進行有效控制。

3 公路橋梁檢測中靜載試驗應用的要點

3.1 做好靜載試驗準備工作

靜載試驗本身在實施過程中涉及較大的成本和較長的周期，為了避免浪費施工成本和時間，保證后續靜載試驗操作可以有序高效地開展，就必須要提前在靜載試驗開展之前做好必要的施工準備工作，主要的施工準備要點包括如下幾個方面：其一，要對靜載試驗開展過程中所涉及的施工機械與設備進行認真檢查，保證各種試驗設備不能夠出現損壞或者其他故障問題，并且要借助試運行的方式來對它們的運行情況進行提前檢測與調試。比如，回彈儀、鋼筋掃描儀、應變或應力測試儀器、電錘、撓度或變形測試儀等這些都是靜載試驗開展過程中比較多用的施工設備，施工之前都要對它們自身的運行情況進行有效檢測，而鋼尺、鋼卷尺等這些必要的檢測儀器也要做好相應調試及檢查工作。其次，要對靜載試驗開展中所涉及的各種類型的圖紙進行準確、全面地檢查，如設計圖紙、施工圖紙或者后期施工作業中出現變更之后的施工圖紙等。這是因為靜載試驗在開展試驗檢測過程中都要依賴于施工圖紙來對應變或應力檢測的位置進行有效確定。然后要做好現場的勘察施工作業工作，保證可以全面、清晰地了解靜載試驗開展過程中所涉及的關鍵施工現場資料，以此方可在后續施工作業中做到心中有數，避免因為測量數據失準而直接影響了最終的試驗數據處理效果。最后，要做好試驗現場全體人員的分配及調度工作，保證不同崗位工作人員都可以有條不紊地開展靜載試驗，避免因為靜載試驗操作中的相關責任分配不到位而影響靜載試驗操作的順利開展[3]。

3.2 科學設置靜載試驗測點

靜載試驗準備工作完畢之后，即可按照預定的靜載試驗方案，結合路橋工程試驗檢測現場的實際情況，來對靜載試驗開展過程中的各個測點進行合理布設，以此方可為后續相應的靜載試驗順利開展做好鋪墊，否則會因為試驗開展中的測點設置位置不準確，而直接影響了最終的試驗檢測準確性與有效性。在對靜載試驗的測點進行設置過程中，要注意在路橋結構的關鍵或特定部位處布設測點，這樣不僅會對整體的測定結果準確性產生影響，也會影響后續靜載試驗操作的順利開展。在將靜載試驗應用于路橋結構的質量檢測過程中，針對箱梁結構的靜載試驗檢測，一般可以將相應的靜載檢測點合理地布設在箱梁結構側面部位處的幾個部位處，這是因為，借助這些箱梁側面部位的測定來對箱梁結構本身的承載性進行有效測量。

在對路橋工程中的箱梁結構撓度進行靜載試驗檢測過程中，相應地檢測人員需要結合箱梁結構截面大小情況來對檢測點的數量進行科學確定，同時還要注意在各個小箱梁結構上面設置靜載試驗檢測點，這樣可以在保證靜載試驗檢測點布設準確性的基礎上，對整體檢測結果的可靠性與準確性進行有效控制。針對應變測點的布設，可以相應地設置在橋梁結構的跨中截面部位處和梁底部位處；可以在橋梁支座部位處布設測點來檢測相應支座的實際變形情況，同時在后續的靜載試驗開展過程中，也要注意認真觀察相應的結構裂縫情況等，保證可以對整個路橋結構的質量情況進行全面檢測。此外，針對混凝土材質、鋼質等不同材質的路橋結構的靜載試驗檢測，在對相應的檢測部位進行確定的過程中也要注意考慮各方的差異性。針對鋼質的橋梁結構，要注意通過多方論證及分析之后，來對能否反映相應路橋結構危險點的部位進行有效確定，但是無論如何確定都要保證路橋結構維持在最不利荷載施加工況條件下，以此方可對最終靜載試驗檢測點進行更加合理的確定，避免因為盲目性布設靜載試驗檢測點，而直接影響了后續靜載試驗開展的效果。

3.3 有序施加靜載試驗荷載

在正式開展靜載試驗期間，荷載的施加及卸載環節會對整個靜載試驗開展質量產生極大影響，具體的試驗荷載加載與卸載要點如下。

3.3.1 荷載加載方式。在路橋靜載試驗進行中，可以采取如下幾種加載方式：一是龍門吊吊運載梁的方式。借助龍門吊吊運載梁的方式進行加載，但是在家在過程中還需要配套運用橡膠支座、長枕木、短鋼軌等一些輔助加載材料，以及水泥、鋼筋、預制蓋板等一些必要的堆載物，保證可以滿足整個靜載加載的實際需求[4]。除了上述這些必要物品外，也要注意積極地準備水泥、砂、定型鋼筋、預制砼等一些必要的物品，它們本身的控制性特性比較好，可以在靜載實驗中進行加載期間有效控制加載壓力，以此可以更好地對靜載檢測的數據準確性進行控制。二是沙袋加載。通過均勻進行沙袋堆放的方式也可以完成靜載加載。根據實際的沙袋添加方式，也要注意采取層級荷載施加方式，但是要確保沙袋堆放的均勻性與穩定性，保證可以更好地反映路橋結構本身的承載需求。三是千斤頂反力加載工藝。這種加載工藝主要是在靜載空心板梁跨中部位處設置千斤頂，并在其上面設置反力梁，之后可以通過在其上面堆放荷載的方式來完成靜載施加。四是車輛荷載，即可以結合荷載的加載需求來靈活地應用載重汽車完成靜載加載任務，這也是當下路橋工程靜載試驗檢測中比較多用的一種加載工藝與方式，可以對整體的加載施工作業質量進行有效控制。通常而言，在路橋靜載試驗開展期間，荷載施加重量一般控制在1.2倍最大荷載重量，保證試驗開展期間可以滿足逐漸加載的需求，同時也可以避免因為過重配重或配重不足問題，而對靜載試驗的有序開展帶來不利影響。此外，在靜載試驗開展期間，相應檢測機構或單位在開展檢測過程中，要做好靜載試驗開展方面的溝通及交流，保證可以及時解決靜載加載過程中出現的問題，以及確定科學的荷載加載方案。

3.3.2 明確荷載加載方法。在合理設置靜載試驗的相應加載裝置與設備基礎上，要進一步確定靜載試驗開展過程中的加載方法與工藝。針對靜載試驗開展過程中的相應加載工藝，主要可以劃分成50%、60%、70%、80%、90%、100%這6個級別，實際的加載過程中需要按照逐級加載的工藝來施加荷載。而在卸載過程中同樣可以相應地分成50%和0%這兩個級別。在靜載試驗加載過程中，一般可以采取80%最大試驗荷載來開展加載，以此可以確保路橋結構本身出現破壞或塑性變形，同時也可以順利完成整個靜載試驗，保證靜載試驗完畢之后順利完成卸載操作。但是在逐級加載過程中要注意及時、有效地檢測不同狀態下所檢測路橋工程結構的應變或應力值、撓度值等等，并要觀察路橋結構本身在靜載試驗過程中是否發生了破壞或者變形問題。在完成各級荷載的加載之后，要保證相應荷載值穩定，一刻鐘時間之后，對該荷載條件下的路橋工程結構應變、應力等相應的指標數據進行有效測定，然后方可繼續施加另一級的荷載，保證各級荷載施加的準確性和合理性，這樣也才能夠對整體的靜載施加效果進行更好的控制。此外，也要注意在靜載試驗開展之前，對試驗開展現場的環境條件進行有效管控，包括對試驗檢測現場的溫度、風力等進行有效控制，保證可以最大程度減弱外在環境因素對整個靜載試驗開展造成的干擾。

3.4 做好靜載試驗結果剖析

在路橋工程靜載試驗開展期間，靜載試驗結果的分析也是非常關鍵的一個環節。根據路橋工程項目建設的相關標準與要求，在靜載試驗之后要詳細、具體地分析靜載試驗開展過程中所獲取的試驗數據以及其他試驗結果。在分析靜載試驗結果過程中，可以應用數據分析法，以及對比靜載試驗作業中的實際情況來開展，仔細地校核及分析所檢測路橋工程項目的結構、箱梁結構等本身是否可以滿足道路行車安全規定及要求。通常而言，路橋工程靜載試驗開展過程中的性能檢測主要以檢測系數為主，相應的參數系數適宜維持在1之內，這是維持在正常范圍內的根本依據。與此同時，在對靜載試驗開展結果進行剖析過程中，也要注意緊密結合路橋工程項目建設方面的質量標準、規定及要求。在整個靜載試驗結果分析中，要高度重視其中的細節處理及分析環節，保證最終所檢測數據的準確性與可行性，并且在發現路橋工程結構中存在的質量問題或安全隱患后，及時通知相關單位及時處理相應的問題，保證可以最大限度利用靜載試驗結果來指導路橋工程項目建設活動高效開展。此外，在對靜載試驗結果進行分析過程中，也要注意重點側重撓度、試驗荷載效率、應變等關鍵參數及指標的分析工作，保證可以借助針對性剖析來更加全面了解及掌握靜載試驗數據背后所反映的路橋工程結構的質量情況。如針對應變指標而言，要結合相應的規范及要求，來校核試驗測定結果的合理性與有效性，但是相關試驗結果數據都要結合《試驗方法》中的有關規定及要求來進行確定，校核所檢測路橋工程結構本身的強度、變形等是否滿足規定要求，保證可以最大限度確保路橋工程質檢中靜載試驗的開展效果[5]。

4 結束語

總之，路橋質檢中靜載試驗的有效應用是提高整體路橋工程質量檢測結果可靠性與質量的一種有效檢測手段。在路橋工程檢測中靜載試驗的有效運用過程中，要注意首先做好必要準備工作，之后要對靜載試驗的檢測點進行合理確定，合理施加荷載和卸載，最后還要對獲取的靜載試驗結果展開分析，保證可以充分利用靜載試驗來對路橋結構質量進行有效檢測。