混凝土橋梁檢測中荷載試驗應用分析

楊能羽

（宜春市交通工程質量檢測有限公司，江西宜春336000）

0 引言

通過對混凝土橋梁荷載試驗檢測，可以發現結構質量問題，對提升混凝土橋梁結構安全性與穩定性有積極作用。目前在混凝土橋梁檢測過程中，荷載試驗檢測技術由于具備檢測效果好、檢測速度快等優勢得到廣泛的應用。為了對荷載試驗方式的應用有詳細的了解，對該方式的應用過程進行研究，歸納總結科學的試驗方法意義重大。

1 工程概況

某橋梁項目采用的是三跨連續梁橋的形式，總體長度為106m，于20世紀80年代末期建設完成投入使用，橋梁的結構設計為鋼筋混凝土T 梁+懸臂T 梁的結構形式，下部則應用的是重力式墩與重力式臺的形式。因為橋梁建設投入運營時間比較長，橋梁等級相對較低，并且橋梁一般邊跨有較大的車輛沖擊和影響。根據工程經驗要做好橋梁受損結構部位的承載性能檢查，以確定是否滿足工程運行標準，也能夠及時采取應對措施滿足運行要求。

2 荷載試驗的流程

在橋梁工程項目的準備環節，進行荷載試驗是極為重要的。首先，應該收集全部設計、工藝記錄、監理記錄、材料驗收記錄以及養護維護記錄資料，保證資料具備完善性。其次，需要做好橋面、承載結構、支座、基礎等部位的全面檢查。再次，需要落實各項荷載試驗的基礎結構試驗準備，做好全部結構的性能檢查。最后，需要準備符合荷載試驗要求的各項設施、設備，試驗現場需要設置腳手架、測試儀表支架等，準備好各項基礎工作，保證荷載試驗可以順利進行，為試驗數據達到精確性要求奠定基礎[1]。

3 試驗目的

為了能夠保證橋梁結構的治理合格，需要加強檢測試驗工作。經過檢驗后橋梁質量達標，才能說明工程結構更具可靠性，符合靜載試驗的要求，了解當前的工作運行情況，判斷橋梁的運行效果是否達標。進行動載試驗分析，檢測確定在車輛行駛到施工現場后橋梁動態增量符合要求，確保試驗橋跨在荷載動力響應以及橋梁固有振動特點。

4 公路橋梁檢測中的荷載試驗的應用

在混凝土橋梁檢測工作開展之前要做好檢測準備，并且掌握荷載試驗檢測要點，如此才能體現出真實的效果。

4.1 試驗檢測準備

在橋梁工程的荷載試驗之前，進行各項準備工作非常重要。主要按照如下要求進行：其一，做好試驗孔選擇工作。在橋梁荷載試驗孔選擇的過程中，不能只選擇檢測容易的孔，同時也要選擇不利于檢測的孔。對稱結構形式的橋梁項目在橋梁荷載檢測環節，選擇有代表性的孔進行檢測。其二，做好放樣、支架安裝工作。在橋梁荷載試驗環節，需要做好支架搭設施工工作，選擇合適的搭設施工位置，明確搭設方式和標準。放樣工作就是為了搭設施工進行的，明確加載部位與測試點。其三，在各項工作結束后，進行照明、儀器、通信等基礎設施的安裝施工[2]。

4.2 荷載試驗的內力控制

在荷載檢測時，一般不會檢測運行質量達標的橋梁結構，很多都是對受力條件不當、外觀檢查存在質量問題的橋梁進行檢測?；诖耍紤]到橋梁結構的運行狀況，選擇合適的方式做好荷載試驗檢測，可以掌握全部的試驗數據信息，以了解橋梁的運行性能，為橋梁的運行安全性、可靠性提供良好基礎。根據實際情況展開分析，在簡支梁的橋梁項目來說，檢測主要是從彎矩力、剪力兩個方面的數據進行。對于連續結構的橋梁項目來說，具體的檢測內容就是邊跨橋端剪力、負彎矩、撓度等參數，從而可以掌握橋梁的運行效果和治理。在懸臂式結構橋梁的檢測中，主要是檢測橋梁端剪力、控制界面以及支點部位上的負彎矩、撓度、錨固跨最大正彎矩、懸臂梁端撓度以及掛孔中彎矩等參數，這些參數能夠真實反映出橋梁的運行效果，為工程的質量控制提供基礎條件。在拱橋式橋梁結構設計中，一般會進行橋梁的3/8L(1/4L)彎矩、撓度、拱頂彎度、界面尺寸等方面的檢測。鋼式拱架結構形式，檢測的主要內容是墩頂水平位移量、中跨以及重癥彎度、撓度等數據，做好各個截面尺寸的檢查和控制，保證結構的彎矩性能負荷要求。懸索橋梁的結構形式中，檢測的內容是主纜內力、控制界面與內容、搭腳截面內力尺寸等，以保證其符合運行標準。只有保障荷載試驗內力參數達到技術標準的要求，才能達到運行效果和標準要求，為工程質量的提升奠定基礎[3]。

4.3 確定試驗荷載

試驗工作開始之前，需要合理地預估橋梁的荷載參數，這是檢驗是否試驗合格的關鍵性措施。經過內力參數值的預估分析，為了使得數據精確性達到要求，需要選擇最不利條件下進行檢測試驗。相應的截面內力數據的獲取，應該做好荷載數據的控制。試驗需要在規定的條件之下進行，達到有效的控制，還要保證荷載控制在原荷載范圍之內，主要的做法就是保障在最不利工況之下的荷載參數值符合要求，達到相應技術標準和規范，實現結構性能的提升。

4.4 荷載試驗的結果分析和報告

從目前的實際情況分析，荷載試驗分析環節工作量比較大，數據分析和處理工作繁雜，稍有不慎就會導致數據分析效果變差，影響總體的工作質量。因此，試驗人員在檢測確定荷載試驗的各項數據之后，需要將各種復雜的數據及時總結與分析，從大量的觀測數據、文字記錄以及圖形文件的分析中，尋找出一定的規律，以了解橋梁的運行狀態。只有經過全面的數據資料綜合性分析，選擇科學合理的方式計算和對比分析，才能獲取有價值的信息與資料。在分析數據工作結束后，根據需求和目的形成分析報告，準確掌握橋梁運行的可靠性與安全性[4]。

5 動載試驗內容

動載試驗的目的就是了解目前橋梁的動力性能以及抵抗受迫振動、突發荷載方面的性能，是橋梁運行的重要性技術參數。在該橋梁項目中，試驗工況的檢測點主要是設置到試驗橋跨的跨中部位上。將橋梁交通進行封閉處理，然后加載車按照30km/h、40km/h、50km/h 的速度行駛經過規定檢測的位置，然后測定該行駛速度在行車荷載作用下的動力響應。然后，車輛以30km/h、40km/h、50km/h 的速度行駛通過整個橋跨的結構，在安裝動力監測設備的位置上點剎車，進行橋跨反應的具體情況，了解動力性反應。

經過一階頻率試驗檢測，應用有限元模型獲得最終數據信息。通常來說，在結構前一階陣型和自振頻率在結構力學中可以有效控制。試驗橋跨一階模態理論固有頻率是0.56Hz，動力試驗實測固有頻率為0.59Hz，檢測確定各個一階自振頻率實際檢測參數都要超出理論數值，所以結構剛度性能合格，橋梁的剛度性能完全符合工程的運行要求。

6 動態特性分析

動載試驗需要以當前的結構動力特點、結構抵抗受迫振動與突發荷載影響性能數據，可以確定在運行中的承載性能參數，并且可以作為結構評估原始數據使用，以掌握動態特性，了解橋梁在交通運行時的狀態[5]。

7 荷載試驗結果的評定方法

7.1 結果分析

針對混凝土橋梁的靜荷載試驗結果進行分層可知，其主要指標包含以下兩個方面內容：

首先，對規范值與實測值進行比較；其次是對理論值與實測值比較。其中實測值主要反應混凝土橋梁的工作狀態，對于理論值來說主要是反映出混凝土橋梁的工作性能?？偟膩碚f，不管采取何種方式，都需要對靜荷載試驗獲取的結果進行綜合性的整理、分析以及理解。通過科學的比擬后，掌握試驗數據的內在規律，從而有效地給予評價。

7.2 結果評估

在進行動荷載試驗時，要考慮到混凝土橋梁的多動性，需要切實地做好橋梁結構阻尼系數、板形、頻率的掌控。由于動荷載試驗開展需要經過一系列的時間歷程曲線，工作人員要全面地對整個里程涉及的參數變化進行收集整理，而后按照情況，采取不同的方式對數據進行分析。最后按照實際需求，做好混凝土橋梁動荷載試驗結果的評定，且在了解指標評價體系要求的基礎上掌握橋梁的動力性能，如此才能滿足各方面的參數需求。

8 結語

綜上所述，混凝土橋梁荷載試驗檢測在橋梁結構承載力評估中具有不可替代的作用，并得到廣泛應用，提升了檢測結果的準確性和可靠性。在實踐中，需要結合工程實際，合理選取檢測技術，同時強化檢測環節中的各項工作，確保更加真實地反饋橋梁的實際情況，為工程施工提供有益的參考。