試析公路橋梁靜力荷載試驗技術

賀 瑞 芳

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾　041000)

近年來，我國公路交通事業獲得了較好的發展前景，人們生活水平越來越好。這也使得越來越多社會人士，對道路橋梁使用性能有著更高的要求。為此，為確保公路橋梁的使用安全，需做好安全檢測工作，主要對公路橋梁承載力實行檢測，以此評判公路橋梁實際的承載能力。然后，實行靜力荷載試驗，主要的目的為測定結構靜位移和靜應變、裂縫等情況，進而保證公路橋梁的整體質量。

1　公路橋梁靜力荷載試驗的基本概述

公路橋梁實行性能方面的檢測，可在同期對多個點實行檢測處理。主要能對公路橋梁結構性能、結構部件工作性能，實行嚴格、準確的檢測[1]。實際檢測時，可對公路橋梁結構承載力、強度、穩定性等進行檢測。檢測承載力的主要方法：公路橋梁承載力檢測、承載力能力評價兩種方式。實行公路橋梁性能檢測的過程中，可經公路橋梁靜力荷載試驗，對橋梁表現的問題加以檢驗。首先，需要構建跨度較大的橋梁，尤其需要實行新工藝和結構、材料的橋梁，并且做好梁靜力荷載方面的試驗。然后，在實行改造、修復、加固公路橋梁后，做好公路橋梁工程的驗證工作，以及橋梁驗收荷載方面的試驗工作。針對長期使用并且沒有修正的公路橋梁，應做好相關數據的統計工作，以此按照具體荷載保證，對公路橋梁實行靜力荷載方面的試驗。實行靜力荷載試驗檢測時，需在具體橋梁部位加以靜應變、靜位移、裂縫等方面的檢測。然后，結合檢測結果，對荷載下橋梁結構工作情況、應用情況，進行綜合、客觀的評判。靜力荷載試驗檢測的過程中，還需結合工程具體狀況，選擇適宜的靜力荷載設置方式，盡可能選擇載重級別的車輛，以此作為靜載。

2　試驗方面的項目及試驗相關情況的分析

以試驗項目的角度出發，以往靜力荷載試驗項目，主要可劃分為：測定載荷橫向分布特性單點、鑒定橋梁承載能力的加載試驗。因為加載試驗的內容較多，為此需參照實際情況做好試驗工作(見圖1)。

2.1　試驗準備工作情況

試驗前，結合試驗項目，制定完善的試驗計劃，以此確保測點位置、加載內容及技術等的準確性、合理性。首先，應根據觀測項目，對儀表設備進行合理選擇，選擇精度達標的儀表，旨在滿足環境方面的要求[2]。與此同時，儀表需持有足夠量程和規格型號。針對測點較多時，能夠選擇出最理想的用電測儀表。然后，結合結構受力情況確定試驗孔，以此將對結構受力和技術，存在的不良影響進行試驗孔排除，使得腳手架、測點、加荷更加方便。通常情況下，需考慮到橋梁檢查、驗算工作。針對多孔結構，應充分考慮到病害/問題類型、結構差異性等內容，進而可準確反映出公路橋梁性能的孔跨情況。為更好的對測儀表、裂縫狀況實行觀測，應保證檢查架的便捷性和安全性，使檢查架與儀表架，保持脫離的狀態。這時，不會對測點四周設備、儀表構成不良影響。橋梁下的高度不允許條件下，可使用簡單、輕便的活動吊架實行處理。需要注意的是，搭設儀表架的過程中，應做好觀測點防雨、避陽防護工作。測量位置、測量選擇，均需在試驗項目基礎上，做好測點數量、布置方面的工作，從而切實做好試驗中的主要工作。此外，測點位置需要有具體的特點，以便于準確計算。可布置定量校核的測點，進而保障測量數據的可信度。

2.2　加載方案的主要情況

工程概況：第一跨1截面正彎正載加載。為明確公路橋梁結構應變，不會對結構構成不良影響。實行試驗載荷的過程中，需要進行逐級增加方式處理，確保分級加載在各級加載后加以卸載處理。一般情況下，需結合最大控制界面情況，將其分為3級。通過重車加載、稱重卸載方式處理。針對不允許條件，可平均分為2級。前期準備工作公路橋梁不理想時，應保證加載分級更多。此外，條件不允許時，加載分級越來越少，這時為保證試驗結果的準確和安全，需在各級進行加載的過程中，嚴格規范車輛駛入預定加載位置和速度[3]。

加載物質，可選擇裝載重物汽車，經車輛加載利于很好的布置卸載工作，提高卸載運行的速度，可將其作為靜載試驗、動載試驗。加載能夠經重物方式，嚴格控制荷載，按照著地輪跡、搭設承載架順序做好荷載控制工作。然后，在承載架上放置質量的重物。然后，做好對加載物稱重處理工作，主要需在稱重后，做好體積換算重量的工作。此外，還可經車輛出廠規格獲得空車的重量，再對裝載重物實行合理分配，將稱重的誤差控制在3%左右。為降低溫度因素，對靜載試驗構成不良影響。實行加載試驗的時間，應設置在6點、22點。通過加卸載方式，在最短的時間內對車輛實行試驗，以便降低白天和黑夜溫差構成的不良影響。因為重物加載準備工作量非常大，主要涉及的內容包括：加載、卸載。同時，周期時間非常長，交通會存在一段中斷的時間。這時試驗過程中，需做好溫差控制工作，以此促使各項工作順利實施。

2.3　數據觀測技術的應用情況

公路橋梁觀測項目設計的內容，為結構最大撓度、拉力、制作沉降以及壓應力、主拉應力等。受到載荷的效應，可將公路橋梁變形劃分為：整體變形，即為可顯示出結構整體工作的變形；局部變形，即為能顯示出結構局部情況的變形。對項目進行觀測的過程中，應充分考慮到整體變形情況，由于其具有可反映整體結構的特點，所以可明確具體結構情況、強度。針對于此，觀測項目測點位置，需按照具體的推斷結構標準落實各項工作。

2.3.2觀察的主要方法

觀測方法主要由位移、應變、裂縫幾個測量方式組成。其中，位移測量方法又可分為：接觸測量、機械測量、電測量。經不同類型的撓度計、百分表，以及位移傳感設備，做好相關的觀測工作、記錄工作，以便及時了解到結構位移情況。針對于非接觸測量，一般適用光學測量設備，借助精密水準設備、高精度經緯設備、攝影經緯設備，以及立體坐標設備、計算機設備等，做好結構的記錄和測量工作。

應變測量按照未知和已知劃分，能夠分成公路橋梁結構主應力方向未知/已知兩種情況。未知情況比較常見，多在突變/截樁面形狀不規則部位出現。對于上述評判應力情況進行測定時，可經直角坐標實行布置，各點均通過三個方向實施。然后，合理使用干分表、杠桿引申設備，以及手持應變設備等具體狀況。

裂縫觀測，即為借助目力、刻度放大鏡進行觀測的方法。同時，可通過應變計做好裂縫的測定工作，順著受力主鋼筋的方向，進行連續電阻應變片布置工作，布置長度需在30倍主筋直徑以上。

2.3.3測度方面需要注意事項

做好環境控制工作，能夠確保數據的準確度[4]。為此，應確保各個測點讀數時間保持統一，實行加載前做好預加載讀數工作。然后，每次加卸載后，在第一時間進行讀數。待確保結構變形保持穩定的狀態，可繼續下一級荷載讀數，因結構變形測點較大，應保持5 min左右讀數一次，以此確保讀數的穩定性、準確性。測讀過程中，還需做好四周溫濕度記錄方面的工作。

2.3.4整理和分析工作的重點

完成試驗工作后，在第一時間做好試驗資料整理、分析、評定工作。以以往公路橋梁結構資料、觀測數據作為參照，加強對公路橋梁結構承載力、剛度以及裂縫等情況，加以嚴格的分析處理，旨在明確公路橋梁具體的等級、承載力情況。

3　結語

實行公路橋梁試驗，可明確公路橋梁的承載力情況。主要參照以往橋梁相關資料、試驗數據，結合現場試驗數據進行分析、計算，以此不斷完善靜力荷載試驗技術，使其能充分發揮最大的應用價值，切實加強公路橋梁的施工質量。

參考文獻：