淺談橋梁靜載試驗

陳建喜 陳 坡 周進華

（鹽城市阜寧縣水務局 鹽城 224400 鹽城市禹衡工程質量檢測有限公司 鹽城 224002鹽城市水利勘測設計研究院 鹽城 224002）

淺談橋梁靜載試驗

陳建喜 陳 坡 周進華

（鹽城市阜寧縣水務局 鹽城 224400 鹽城市禹衡工程質量檢測有限公司 鹽城 224002鹽城市水利勘測設計研究院 鹽城 224002）

隨著社會經濟的高速發展，水利工程建設中配建橋梁工程數量及規模急劇增大，為確保橋梁使用及驗證橋梁施工質量，常采用橋梁荷載試驗方法對橋梁荷載能力進行檢測。現以射陽河整治工程徐楊大橋工程為背景總結了橋梁荷載試驗的內容及荷載步驟，并結合理論與實測數據做出準確的評估，為類似工程項目提供理論依據。

橋梁檢測 荷載試驗 評估

1 前言

隨著水利事業的不斷發展，我國正處于水利工程建設的高峰期，工程建設中需要配套的橋梁越來越多，規模等級越來越高。然而在高速發展的今天，橋梁在水利行業設計、施工中必然會遇到一些新問題，其設計計算理論或設計參數需要通過橋梁試驗予以驗證確定。要在大量試驗檢測數據積累的基礎上，逐步建立或完善橋梁的設計理論與計算方法。橋梁靜載試驗是通過測量橋梁在各種靜力荷載工況下，各個控制截面的應力應變及結構的變形，從而確定結構的實際工作性能與設計期望值是否相符，它是檢驗結構強度、剛度以及其他性能最直接、最有效的方法。

2 工程概況

射陽河整治工程徐楊大橋工程，橋梁上部結構為變截面預應力混凝土連續箱梁，橋梁跨徑組合為35m+50m+35m；下部結構采用柱式墩、肋形埋置式臺、樁基礎。橋面寬5.5m；設計荷載公路II級；連續梁采用C50，蓋梁、立柱、臺帽、臺身采用C30，承臺、灌注樁采用C25（詳見圖1）。

3 靜載試驗方案

3.1 確定加載截面

使用MidasCivil2015，將主橋結構離散為69個單元，70個節點，混凝土強度等級為C50，彈性模量為3.45×104MPa，泊松比為0.3。計算幾何模型圖2所示?；詈奢d作用下彎矩包絡圖如圖3所示。

結合橋梁結構特點及現場條件，選取此次靜載試驗相應的控制截面，控制效應內容見表1所示。3.2測試點布置

圖1 橋跨示意圖

圖2 計算模型圖

圖3 主梁活載作用下彎矩包絡圖（單位：kN·m）

表1 加載控制截面位置及控制效應表

根據上述模型的計算結果并結合結構的構造特點，此次試驗選取1-1～4-4截面為內力控制截面，測點布置如圖4，撓度測點布置如圖5，其中2-2截面為應力測試截面，其他3個截面均為應力和撓度測試截面。各截面應變測點布置如圖6所示。

3.3 荷載試驗流程

（1）原始資料收集，現場實地勘察；

（2）建模計算；

（3）根據模型計算，確定荷載試驗方案；

（4）現場試驗；

（5）試驗數據分析。

現場試驗過程：空載讀取應變撓度初始值；逐級加載（一般加載級數不少于3級）并讀取加載后的應變及撓度值。根據測量結果，判斷試驗是否正常，如果測量結果有異樣要查明原因，確定試驗是否繼續進行。如果一切正常，進入下一級加載，直至達到最大加載量；最后卸載后待結構穩定，讀取結構殘余變形及殘余應變。

圖4 應力布置示意圖（單位：cm）

圖5 撓度測點布置示意圖

圖6 各截面應變測點布置圖

4 靜載試驗結果

根據《公路橋梁荷載試驗規程》（JTG/TJ21-01-2015），橋梁加載分三級加載進行靜載試驗，各測點在最后荷載作用下的實測應變值、豎向撓度值與理論計算值進行比較，結果如圖7所示。

從以上分析結果可以看出，各測試截面的應變及撓度校驗系數均小于1，相對殘余應變均小于20%；截面3各測點實測應變沿梁高基本成線性分布，且實測形心位置與理論形心位置基本一致，說明該橋滿足設計要求。

5 結論

（1）橋梁荷載試驗是驗證橋梁承載能力最直觀、最有效的方法。一般認為荷載作用下的效應值與理論值之比小于1，表明橋梁處于安全狀態，否則應停止加載并查明原因。在橋梁荷載試驗中，應嚴格按照加載順序，實時對比橋梁測試值與理論值，分析橋梁在荷載作用下產生的效應值是否合理，判斷橋梁加載的安全性。

圖7 各截面應變及撓度圖

（2）橋梁的校驗系數值相對較小，則表明橋梁的安全儲備越大，在橋梁校驗系數值小于1，但接近1的情況下，也應引起橋梁管養方的注意。

（3）當橋梁殘余變形或殘余應變超過20%，則認為橋梁結構發生了塑性變形，同樣應分析原因，采取相應措施■

（專欄編輯：顧 梅）