淺析橋梁荷載試驗(yàn)檢測的相關(guān)問題

陸　琳（臨安廣信交通建設(shè)工程試驗(yàn)檢測有限公司，浙江　臨安　311300）

淺析橋梁荷載試驗(yàn)檢測的相關(guān)問題

陸琳
（臨安廣信交通建設(shè)工程試驗(yàn)檢測有限公司，浙江臨安311300）

本文結(jié)合工程實(shí)例，對橋梁荷載試驗(yàn)檢測的相關(guān)問題進(jìn)行了分析，對橋梁的運(yùn)營狀況進(jìn)行了評定，還對橋梁的日常監(jiān)測以及維護(hù)加固提供了重要的參考信息，可以有效維護(hù)橋梁的穩(wěn)定運(yùn)行，避免橋梁在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)較大安全事故。

橋梁；荷載；試驗(yàn)；檢測；問題

橋梁工程是我國重要的民生工程，其對交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展有著促進(jìn)作用，為了降低交通事故出現(xiàn)的概率，必須加強(qiáng)對橋梁荷載的試驗(yàn)檢測。在橋梁施工完成后，要對橋梁的質(zhì)量進(jìn)行檢測，要對橋梁的內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行評判，還要對橋梁進(jìn)行日常的維護(hù)，延長橋梁的使用壽命。橋梁工程在投入使用前，一定要做好質(zhì)量控制工作，橋梁關(guān)系著人們的切身利益，如果橋梁質(zhì)量不過關(guān)，可能會威脅行車的安全，只有做好質(zhì)檢工作，才能保證人們的生命、財產(chǎn)安全。

一、工程概況

某市的一處橋梁，引橋4×30+ 5×30=270m，主跨五跨一聯(lián)：30+3× 45+30=195m，上下行雙向布置，上下行間距為7.0m。上部構(gòu)造采用預(yù)應(yīng)力變截面連續(xù)箱梁單箱雙室截面，垂直腹板，單箱頂寬17.5m，底板寬12m，兩側(cè)挑臂各2.75m，跨中及梁端部高為1.6m，中跨支座處梁高為2.4m，其間采用二次拋物線變化；腹板支座處寬80cm，跨中處寬50cm，三個腹板尺寸相同；底板支座處厚度為40cm，跨中處厚度25cm，采用線性變化。箱梁頂面設(shè)2%單向橫坡，采取箱梁剛性扭轉(zhuǎn)形成。箱梁每室設(shè)置一個檢修預(yù)留孔。箱梁采用縱向預(yù)應(yīng)力體系，腹板預(yù)應(yīng)力鋼束采用豎彎布置，第一施工段采用雙向張拉，其它施工段采用連接器連接一端張拉。頂板鋼束采用直索，兩端張拉，底板索采取設(shè)置齒板錨固。主橋下部構(gòu)造采用Y形墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。橋?qū)?7.5m，其中車行道凈寬12.0m，一側(cè)設(shè)0.5m欄桿加4.5m人行道，另一側(cè)設(shè)0.5m剛性防撞護(hù)欄。橋面鋪裝采用6cm防水混凝土加5cm改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）。

二、荷載試驗(yàn)的分類

荷載試驗(yàn)主要有兩種類型，一種是靜態(tài)荷載試驗(yàn)，另一種是動態(tài)荷載試驗(yàn)，下面筆者對這兩種荷載進(jìn)行逐一介紹，以供參考。

1 靜態(tài)荷載試驗(yàn)

靜態(tài)荷載試驗(yàn)是檢測橋梁承受靜止荷載的能力，需要在橋梁指定部位對靜力荷載進(jìn)行測試，靜態(tài)荷載還可以檢測出橋梁是否存在位移或者裂縫問題。根據(jù)靜態(tài)荷載試驗(yàn)的結(jié)果，可以推測出橋梁結(jié)構(gòu)的使用性能以及使用壽命。靜載試驗(yàn)加載的過程中，需要從零開始向上加，在加到預(yù)定荷載后，對橋梁的承載能力進(jìn)行判斷。在靜態(tài)荷載試驗(yàn)中，是借助重力進(jìn)行加載，需要應(yīng)用到特殊的加載設(shè)備，針對公路橋梁，一般采用的都是靜載試驗(yàn)，這與公路橋梁的功能以及特性有著較大的關(guān)系。橋梁在運(yùn)行的過程中，結(jié)構(gòu)有時候會出現(xiàn)一定變化，這與其運(yùn)行的時間有較大關(guān)系，由于受到車輛的影響，橋梁的承載能力會逐漸降低，車輛荷載可以看做是靜力荷載。在對橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力試驗(yàn)前，一般都會先進(jìn)行靜態(tài)荷載試驗(yàn)，這樣可以檢測出相關(guān)參量，可以了解橋梁的結(jié)構(gòu)特性。

2 動態(tài)荷載試驗(yàn)

動態(tài)荷載試驗(yàn)是指利用激振的方式使橋梁的結(jié)構(gòu)處于振動的狀態(tài)，然后對橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率、振型以及行車的響應(yīng)等內(nèi)容進(jìn)行檢測，可以得出相關(guān)的參數(shù)，從而了解到橋梁結(jié)構(gòu)的剛度以及行車的性能。動態(tài)荷載試驗(yàn)一般是利用汽車在橋面上以不同的速度行駛以及剎車，汽車的重量一般為100kN左右，行車的速度分別為20km/h、30km/h、40km/h，在跑車或剎車的過程中，會使橋梁被迫振動，工作人員需要記錄振動的頻率、振幅以及阻尼。在試驗(yàn)的過程中，還可以將100kN的汽車在墊高15cm的角度下行駛，汽車的后輪會出現(xiàn)自由落體，橋梁會產(chǎn)生振動，這一過程可以量測出橋梁固有振動頻率、振幅以及阻尼。另外，在試驗(yàn)時還可以在無載荷的作用下對橋梁的振動頻率、振幅機(jī)阻尼進(jìn)行測量。動態(tài)測試需要確定好測點(diǎn)的位置，橋梁的振動信號可以利用專業(yè)的傳感器進(jìn)行測量，在對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時可以利用采集箱與DSAP軟件。橋梁邊跨跨中動載試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1　邊跨跨中動載試驗(yàn)結(jié)果

三、橋梁荷載試驗(yàn)檢測需要注意的問題

通過分析試驗(yàn)檢測結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，本文的橋梁主體結(jié)構(gòu)可以承受汽超-20、掛-120的荷載，滿足其設(shè)計的要求。荷載試驗(yàn)結(jié)果表明，橋梁在加載的過程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)變、撓度都滿足國家對公路橋梁的強(qiáng)制性要求。橋梁結(jié)構(gòu)基頻為2.266Hz，結(jié)構(gòu)基頻的理論值為2.189Hz，所以，該橋梁的結(jié)構(gòu)動力性能良好，橋梁結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)符合相關(guān)要求。

承載能力評定荷載主要包括標(biāo)準(zhǔn)汽車、掛車或者特種重載等，在靜力試驗(yàn)荷載檢測的過程中，會受到較多客觀條件的限制，為了保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要根據(jù)實(shí)際選擇最佳的試驗(yàn)方法，在靜載試驗(yàn)中，多采用的是等效荷載試驗(yàn)法，這種方法又可分為可行式車輛以及重物直接加載兩種方式。采用重物加載方式時，還要避免出現(xiàn)卸載現(xiàn)象。

結(jié)語

橋梁工程在施工的過程中，比較容易受到外界因素的影響，如果橋梁工程中存在較大的安全隱患，則會影響行車的安全，容易引發(fā)交通安全事故。在對橋梁進(jìn)行荷載試驗(yàn)檢查時，可以了解橋梁的結(jié)構(gòu)特性以及性能，可以了解橋梁的抗荷載能力，還可以為橋梁的維護(hù)提供更多的參考信息。在對橋梁進(jìn)行質(zhì)量檢查時，需要采用專業(yè)的技術(shù)以及設(shè)備，不能通過肉眼觀察，需要應(yīng)用專業(yè)的測量儀器對橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的測試。橋梁結(jié)構(gòu)承載能力的評判，有利于保證橋梁的安全性。

[1]李建波.公路橋梁檢測中荷載試驗(yàn)的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2011（08）：137-140.

[2]郭愛平，賴敏芝.橋梁荷載試驗(yàn)靜動力分析系統(tǒng)[J].中外公路，2004（05）.

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