橋梁荷載試驗(yàn)探討

趙利民

(泰來縣農(nóng)村公路管理站，黑龍江 齊齊哈爾 162400)

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橋梁荷載試驗(yàn)探討

趙利民

(泰來縣農(nóng)村公路管理站，黑龍江 齊齊哈爾 162400)

荷載試驗(yàn)是評定橋梁結(jié)構(gòu)承載性能的直接方法，同時(shí)也是防范橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量問題的重要手段。特別是隨著橋梁工程的跨度結(jié)構(gòu)不斷增大，結(jié)構(gòu)形式日趨復(fù)雜，這進(jìn)一步增加了荷載試驗(yàn)的重要性。從橋梁荷載試驗(yàn)概述入手，重點(diǎn)就其工作開展的流程進(jìn)行了探究。

橋梁結(jié)構(gòu)；荷載試驗(yàn)；應(yīng)用

1 橋梁荷載試驗(yàn)內(nèi)容與目標(biāo)

1.1 橋梁荷載試驗(yàn)的內(nèi)容

橋梁荷載試驗(yàn)是一種測試橋梁結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的一種檢定手段。根據(jù)荷載性質(zhì)的差異，可以將其分成靜載試驗(yàn)和動載試驗(yàn)。其中的靜載試驗(yàn)是將靜荷載施加在橋梁的特定位置處，通過測定橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫、應(yīng)變值、位移值和沉降值等靜態(tài)參量的一種試驗(yàn)項(xiàng)目；而動載試驗(yàn)則是采用某種激振方法來引起橋梁結(jié)構(gòu)的振動，通過測定橋梁結(jié)構(gòu)的動撓度、加速度、阻尼比和固有頻率等動態(tài)參量的試驗(yàn)項(xiàng)目。

1.2 橋梁荷載試驗(yàn)的目標(biāo)

(1)對橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。針對某些跨度比較大或者結(jié)構(gòu)形式比較復(fù)雜的橋梁結(jié)構(gòu)而言，他們在設(shè)計(jì)或者施工的過程中不可避免的會遇到這樣或者那樣的新問題，所以為了確保橋梁工程的整體質(zhì)量，就必須要做好施工過程中的質(zhì)量監(jiān)控工作，即在這些橋梁工程的整體承載能力是否滿足規(guī)范或者設(shè)計(jì)要求進(jìn)行及時(shí)評定。

(2)確定橋梁結(jié)構(gòu)的承載力。針對那些已經(jīng)“服役”很多年的橋梁工程而言，他們的部分局部結(jié)構(gòu)可能已經(jīng)出現(xiàn)一些損傷或者嚴(yán)重破壞，進(jìn)而會降低橋梁結(jié)構(gòu)原有的承載能力，從而卻無法繼續(xù)再繼續(xù)承載，甚至?xí)o行車人員的人身財(cái)產(chǎn)安全造成損害，所以必須要對于這些舊橋出現(xiàn)損傷部位處的承載情況進(jìn)行測定，已確定其是需要進(jìn)行加固處理，還是拆除重建。

(3)檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和方法的準(zhǔn)確性。針對新型的橋梁材料、結(jié)構(gòu)和工藝而言，為了確保相關(guān)計(jì)算公式和是否滿足常規(guī)橋梁結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)要求，就需要借助荷載試驗(yàn)來驗(yàn)證各項(xiàng)施工理論和工藝是否滿足橋梁工程的需求。

1.3 橋梁荷載試驗(yàn)的內(nèi)容

橋梁荷載試驗(yàn)本身是一項(xiàng)細(xì)致而又繁雜的工作，其需要根據(jù)試驗(yàn)檢測的目的來合理進(jìn)行調(diào)查，并在此基礎(chǔ)上來制定科學(xué)、完善的試驗(yàn)方案，尤其是要做好荷載試驗(yàn)中可能存在的各種問題，以確保實(shí)驗(yàn)方案制定的可行性。而就橋梁荷載試驗(yàn)的具體內(nèi)容而言，其主要包括以下幾個(gè)方面：確定荷載試驗(yàn)應(yīng)用的目的；做好荷載試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作；制定荷載加載方案；設(shè)置測點(diǎn)與測試；控制加載，做好相應(yīng)的安全防范措施；分析試驗(yàn)結(jié)果，評定相應(yīng)的承載力；編寫本次荷載試驗(yàn)報(bào)告等。

2 橋梁荷載試驗(yàn)工作的開展流程

2.1 考察和準(zhǔn)備階段

(1)合理選擇荷載試驗(yàn)孔。針對跨徑相同的多孔橋梁荷載試驗(yàn)而言，可以選取其中任意1～3根比較具有代表性的橋孔進(jìn)行加載試驗(yàn)，并要特別注意以下幾個(gè)方面的因素：所選的試驗(yàn)孔受力是否最不利、施工質(zhì)量比較差，質(zhì)量缺陷和病害比較嚴(yán)重以及是否設(shè)置腳手架和測點(diǎn)等測定設(shè)施。

(2)腳手架和測試支架的搭設(shè)工作。理論上來講，腳手架是確保工作人員工作安全性，方便他們施工的重要工具，而測試支架則是儀表安裝的“必需品”。但是要使腳手架和測試支架需要采用分開搭設(shè)的方式，避免他們相互影響，同時(shí)要確保他們有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以避免因他們的變形而影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確度，同時(shí)還要確保避免其遭受其他車輛荷載或者行人因素的干擾，并他們的取材要盡量就地取材，因地制宜，以便更好地進(jìn)行搭設(shè)施工和拆卸施工。另外，如果在多云或者晴天天氣下進(jìn)行加載試驗(yàn)，那么應(yīng)該做好測量工作的遮擋工作，以避免因陽光照射而影響觀測結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)要在雨季做好防雨處理。

(3)合理確定加載和卸載位置。為了確保試驗(yàn)加載的順利進(jìn)行，就必須要合理確定加載位置，并做好相應(yīng)的放養(yǎng)工作。比如，如果加載的工況比較少，那么可以在每次加載開始前就做好放樣工作。而當(dāng)加載工況比較多的時(shí)候，需要進(jìn)行預(yù)放樣處理，同時(shí)要以不同色彩的標(biāo)志來確定不同加載工況下的荷載位置。另外，荷載卸載的位置也要進(jìn)行預(yù)先安排，以確保后續(xù)測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

(4)做好人員的分工。橋梁荷載試驗(yàn)本身是一項(xiàng)技術(shù)比較強(qiáng)的工作，所以最好由專門的試驗(yàn)隊(duì)伍來負(fù)責(zé)。使試驗(yàn)工作中的每個(gè)人員均可以明確自身的工作，切實(shí)做好各項(xiàng)試驗(yàn)工作，從而確保后續(xù)荷載試驗(yàn)的整體質(zhì)量。

2.2 加載試驗(yàn)和觀測階段

在完成上述準(zhǔn)備工作之后，試驗(yàn)人員即可進(jìn)行加載和觀測操作。在加載試驗(yàn)開展的過程中，要有專門人員來進(jìn)行指揮操作，以確保現(xiàn)場指揮工作可以有序不穩(wěn)的進(jìn)行，同時(shí)指揮人員各個(gè)測試人員的工作進(jìn)行嚴(yán)格地監(jiān)督，確保他們可以各司其職，并要確保測試儀器安裝和加載位置的準(zhǔn)確性。另外，試驗(yàn)人員可以先對各個(gè)測點(diǎn)在車輛荷載下的預(yù)壓情況進(jìn)行提前的演練，以確保其規(guī)律性，同時(shí)也有利于確保整個(gè)測試系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，也需要做好試驗(yàn)開始時(shí)間和當(dāng)時(shí)天氣情況的記錄工作，以備后續(xù)更好地進(jìn)行分析。

2.3 分析和總結(jié)階段

通過橋梁靜載試驗(yàn)后，所得到的原始文字和圖像等數(shù)據(jù)材料是荷載試驗(yàn)所得到的重要試驗(yàn)資料。雖然這些數(shù)據(jù)的結(jié)果非常可靠，但是這些原始數(shù)據(jù)資料卻非常龐大，無法直觀地得出相關(guān)的試驗(yàn)結(jié)論，所以必須要評定承載力的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行合理地分析和處理，進(jìn)而確定相應(yīng)承載力的評定指標(biāo)，以更好的滿足承載力評定的需求。

3 結(jié) 語

總之，荷載試驗(yàn)是確保橋梁結(jié)構(gòu)承載性能的重要評定方法，同時(shí)也是檢測那些已修橋梁結(jié)構(gòu)受損程度的重要手段。在當(dāng)前我國有一大批已建橋梁工程亟待整修的背景下，合理運(yùn)用荷載試驗(yàn)來檢測這些橋梁結(jié)構(gòu)的受損程度，以確定其是否需要拆除重建的重要方法。本文重點(diǎn)就橋梁荷載試驗(yàn)的應(yīng)用進(jìn)行了探究，以期更好地指導(dǎo)荷載試驗(yàn)的開展，進(jìn)一步推動我國橋梁工程建設(shè)的發(fā)展。

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2015-12-02

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