解析公路橋梁承載能力試驗與檢測方法

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展，國民經濟水平的不斷提高，人民對交通安全性能越來越高，公路橋梁的安全性能是保證人民群眾的生命財產安全的必然需求。隨著越來越多的私家汽車的出現，對公路橋梁的質量提出了更高的要求，要求我們提高道路橋梁的承載能力。但是在公路橋梁的施工和驗收階段，如何檢測與試驗工程質量，判斷公路橋梁等交通設施的承載能力，成為一個嚴峻的問題。該文通過對分析我國公路橋梁承載能力檢測評估現狀，針對公路橋梁建設提出了個人的一些意見，希望可以為公路橋梁的施工建設工作能有起到一些積極作用。

關鍵詞：公路橋梁 承載能力 靜載試驗 動載試驗

中圖分類號：U44文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（b）-0-01

公路橋梁是現代化的交通網絡的主體，是交通設施的主體，在交通運輸中具有極其重要的意義。但是，公路橋梁結構的承載能力受到施工能力的限制，且公路橋梁的承載力也受其年齡限制，隨著時間的推移，公路橋梁等設施會受到自然環境的不斷侵蝕，負荷量超重，使得橋梁隨時間的變化，承載能力降低，不能適應運輸行業的發展，使得許多新橋新路變成舊橋舊路，影響到了公眾的出行。在交通量日益劇增的今天，車輛載重能力顯著提高，公路橋梁的承載能力嚴重影響交通設施的使用壽命。如何對橋梁實際狀態做出評估，確切評定其承載能力，對完善我國交通網體系具有重要意義。

1 我國公路橋梁承載能力檢測評定工作的現狀

公路橋梁承載能力的檢測能準確評估公路橋梁等現代化交通設施的質量，保障交通設施的質量安全，這關系著我國交通網絡的發展。但是，我國現行的《公路橋梁承載能力檢測鑒定方法（試行）》是我國交通部在1988年制定頒布的，這種方法主要是根據到道路橋梁的設計規范進行調查、檢驗、鑒定，對檢測結果進行評估。公路橋梁的建設既要能夠保證一般道路的基本力學性能，也要能充分發揮混凝土結構的抗壓強度優勢。在20世紀七八十年代，隨著道路施工技術的提高，公路橋梁建設在交通體系中的地位日益凸顯。一般性公路橋梁等交通設施在經過幾十年的運營，公路橋梁的耐久性能和承載能力也會隨之降低，為了解公路橋梁的工作性能，保證其安全運營，需對其承載能力進行檢測與評估。當前，公路橋梁承載能力檢測評定方法主要分為對現行的公路橋梁的檢測和對混凝土及預應力混凝土結構承載能力的檢測校對。對現行公路橋梁的檢測是檢測橋梁基礎結構變形度、構件開裂及其他破損情況，進而對橋梁的承載能力進行評估，對于結構抗力指數不大于1.2的，需要對結構抗力效應進行結構強度和穩定性檢驗。進而分析出道路橋梁的使用壽命，確定公路橋梁的使用期限。而對于混凝土及預應力混凝土結構承載能力的檢測，需要檢測混凝土的收縮、徐變情況，檢測混凝土強度以及混凝土的安全系數。以檢測的數據為基礎，套用公路橋梁承載能力評估公式，確定公路橋梁的結構承載能力。

2 現有的公路橋梁承載能力評定方法的不足

2.1 承載能力檢算標準操作性差

按照我國現行的交通部頒布的《公路橋梁承載能力檢測鑒定方法（試行）》的規定，承載能力檢算標準是依據公路橋梁的一般性檢測結果，經大批的專家研究，依據經驗來確定的。但是該檢算標準沒有統一的標準，使得公路橋梁承載能力檢測標準缺乏操作性。

2.2 承載能力檢算標準操作規范過于原則化

我國現行的關于公路橋梁承載能力檢測標準的規定，原則性較強，規定的內容不細致，實際操作性較弱。由于規定的原則性模糊性，使得檢算人員對不同的道路橋梁檢測計算模式選取和邊界條件處理等方面的理解不同，致使檢測的結果差異很大，甚至得出的結論完全相反，失去了承載能力檢測的價值。

2.3 承載能力檢測基礎存在缺陷

現行的公路橋梁承載能力檢測評定辦法是在結構檢算的基礎上進行荷載能力檢驗的。由于我國現行的橋梁檢查檢測方面存在不足，檢測的數據值不夠準確，評定方式難以確定，致使檢測結果的計算分析評定方法無法應用，只得通過昂貴的荷載試驗對公路橋梁的承載能力進行檢測鑒定。

2.4 荷載試驗代價昂貴

雖然荷載試驗操作比較簡單，但是荷載試驗的費用卻很高，在進行荷載試驗時還要中斷交通。荷載試驗基本都是短期荷載，只能反映公路橋梁結構的短期承載能力，不能反映公路橋梁的極限性能，也不能反映公路橋梁的使用壽命。若使用荷載試驗進行檢測時，需要定期或不定期的對道路承載能力進行復查，無疑會給道路橋梁的維護增加一筆巨額。

3 公路橋梁承載能力評定技術的發展

3.1 靜載試驗分析

在對公路橋梁進行靜載試驗時，為了獲得準確的能夠反映公路橋梁承載能力的數據，需要對公路橋梁的截面進行測試，對公路的路樁、路基鋪設、瀝青等材料進行檢測分析，檢測公路鋪設的整體結構，而對于橋梁的檢測，需要檢測每一個橋墩、拱架、橋臺的水平變位，檢測大橋的水平位移和豎向位移。在公路橋梁承載能力檢測時，要利用靜力圖示等原理，對控制斷面位置的內力影響進行加載計算，通過荷載計算公式得出一個靜態荷載數據，確定道路橋梁的承載范圍。在對公路橋梁進行斷面測試時，要采用精密水準觀測儀器，測定橋梁等設施的豎向位移，以便及時對道路交通設施進行維護，延長交通設施的壽命。

3.2 動載試驗分析

在對公路橋梁進行動載試驗時，需要測定公路橋梁在車輛載重下的震動幅度和震動頻率，根據公路橋梁的震動情況判定其承載能力。對公路橋梁的動載試驗常常測定跑車、剎車時的激震，汽車貨車急速剎車時，對道路橋梁的影響最大，常規的檢測一般由一臺重20 t的試驗車在公路橋梁上進行緊急剎車試驗，然后通過精密的科學儀器測定在剎車瞬間路面的震動幅度，有時候也會測定正常行車狀態下的道路橋梁結構的受迫振動特點，來分析判斷公路橋梁的承載能力。通過對自然激烈性碰撞測得模態數據，并通過數據分析計算，從而得到公路橋梁的豎向模態頻率和阻尼比，只有保證動載試驗的各項動力系數和阻尼比均在正常的范圍內，才能保證公路橋梁的承載能力，才能保證交通網的安全，才能保護人民的生命財產安全。公路橋梁施工現場非常復雜，各種設施和材料數量巨大，管理起來非常困難。在實際管理中，施工單位無法系統地、有效地管理施工現場，從而保證公路橋梁的承載能力。在公路橋梁施工過程中出現的一些問題，將給公路橋梁的承載能力產生很大的影響，也將影響著公路橋梁的使用壽命，影響著現代化交通網絡的發展。通過對我國現階段的公路橋梁承載能力檢測方法進行研究，完善我國現行的公路橋梁承載能力檢測方法，從而為我國的公路橋梁的建設提供一些意見，希望能夠有助于推動我國交通設施施工利于的發展。

參考文獻

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