公路橋梁荷載試驗(yàn)檢測(cè)在橋梁養(yǎng)護(hù)中的作用和對(duì)策

李方彥

摘要：公路橋梁荷載試驗(yàn)檢測(cè)可以對(duì)公路橋梁自振頻率、振動(dòng)響應(yīng)、最大動(dòng)撓度、體系阻尼比、沖擊系數(shù)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗彎剛度等進(jìn)行分析，為后續(xù)橋梁養(yǎng)護(hù)提供依據(jù)。運(yùn)維人員在橋梁養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用荷載試驗(yàn)檢測(cè)可以科學(xué)分析橋梁承載力情況、全面檢測(cè)橋梁工程質(zhì)量、分析公路橋梁施工新技術(shù)應(yīng)用情況，為橋梁質(zhì)量提升提供支持。

關(guān)鍵詞：公路橋梁工程;荷載試驗(yàn)監(jiān)測(cè);橋梁養(yǎng)護(hù)

一、荷載檢測(cè)

測(cè)試結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件在設(shè)計(jì)荷載作用下的受力性能，以此來判斷該橋在實(shí)際工作中的狀態(tài)。對(duì)橋梁做靜載試驗(yàn)來判斷其承載能力，評(píng)定使用等級(jí)，同時(shí)也是為橋梁在維修加固設(shè)計(jì)和維護(hù)提供一定的依據(jù)。對(duì)橋梁做動(dòng)載試驗(yàn)，評(píng)定橋梁在振動(dòng)狀態(tài)下的動(dòng)力性能。

荷載試驗(yàn)檢測(cè)應(yīng)用于橋梁養(yǎng)護(hù)之中具有重要作用，其可以通過荷載試驗(yàn)檢測(cè)獲取橋梁相關(guān)結(jié)構(gòu)、應(yīng)力、位移等情況，全面分析觀察橋梁質(zhì)量，為橋梁養(yǎng)護(hù)提供可靠依據(jù)。橋梁養(yǎng)護(hù)中將公路橋梁荷載試驗(yàn)檢測(cè)應(yīng)用其中，便于運(yùn)維人員通過試驗(yàn)檢測(cè)獲取橋梁結(jié)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)，包括橋梁沉降、位移、應(yīng)力等數(shù)據(jù)。待檢測(cè)結(jié)束后，運(yùn)維人員可以對(duì)護(hù)欄、橋梁箱梁、鋼筋等出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)脫落、裂縫、銹蝕等缺陷進(jìn)行觀察，后根據(jù)出現(xiàn)的缺陷不同采取相應(yīng)處理措施，確保橋梁可靠性。公路橋梁修建完畢通車運(yùn)行后，如果橋梁本身存在質(zhì)量缺陷，在公路橋梁承受車輛荷載反復(fù)作用、降水及風(fēng)化等影響下，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)承載力下降、裂縫等質(zhì)量問題概率明顯增加。因此在公路橋梁建設(shè)完成后，需要先進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，確保質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)才可以正式通車。公路橋梁荷載試驗(yàn)檢測(cè)可以及時(shí)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)橋梁存在的質(zhì)量缺陷，判定公路橋梁局部受力、整體受力是否符合標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確分析公路橋梁荷載實(shí)際情況。

二、公路橋梁荷載試驗(yàn)檢測(cè)

1.靜載試驗(yàn)監(jiān)測(cè)內(nèi)容

橋梁靜載試驗(yàn)主要應(yīng)用原理為：先在橋梁工程中需檢測(cè)的區(qū)域施加一定的靜止荷載，一段時(shí)間后對(duì)區(qū)域內(nèi)的位移、應(yīng)變及裂縫等參量進(jìn)行測(cè)試和觀察，結(jié)合試驗(yàn)分析得出在荷載作用下整個(gè)橋梁工程的工作性質(zhì)和使用狀況。因?yàn)楹奢d作用主要以靜力荷載為主，所以在試驗(yàn)操作時(shí)可采用重力或加載設(shè)備來施作荷載，加載設(shè)備常用沙袋、車輛、水箱等。靜載試驗(yàn)的加載應(yīng)從零開始遞加，直至滿足試驗(yàn)要求。

連續(xù)梁主橋。荷載試驗(yàn)在橋梁檢測(cè)方面十分常用，試驗(yàn)工況有多種，應(yīng)結(jié)合實(shí)際的檢測(cè)要求，選擇最為合適的工況。因?yàn)楣窐蛄汗こ痰慕Y(jié)構(gòu)特殊，此工程中的連續(xù)梁主梁為單箱單室截面，具有較高的橫向剛度，連續(xù)梁主梁下選用對(duì)稱荷載。（2）簡(jiǎn)支梁引橋采用偏載與正載工況，靜載試驗(yàn)需配備2臺(tái)30t的車輛，作為試驗(yàn)檢測(cè)中不可或缺的設(shè)備，為得到對(duì)應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果，應(yīng)保持速度的動(dòng)態(tài)變化，對(duì)比在10km/h、20km/h、30km/h、40km/h速度條件下的相應(yīng)指標(biāo)。開展公路橋梁的靜載試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)。（1）控制荷載。安排專人負(fù)責(zé)對(duì)該橋梁的截面和受力開展全方位分析，因?yàn)樗鋫涞能囕v荷載有兩種，20t和30t，開工荷載與該荷載條件有偏差，為實(shí)現(xiàn)靜載試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)的偏差控制，確定荷載大小時(shí)，應(yīng)按照試驗(yàn)需求與試驗(yàn)效率來確定。（2）靜載加載、卸載程序。靜載加載應(yīng)緩慢開展，試驗(yàn)檢測(cè)人員要結(jié)合公路橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)變、荷載變化情況，實(shí)現(xiàn)程序優(yōu)化。本試驗(yàn)檢測(cè)的加載過程應(yīng)分次開展，總共分3級(jí)，各級(jí)過程的控制力度應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)情況來進(jìn)行。當(dāng)加載和卸載工作按照有關(guān)規(guī)定實(shí)施后，需間隔一段時(shí)間再讀數(shù)，控制數(shù)據(jù)偏差。對(duì)于橋梁的各撓度和應(yīng)變測(cè)點(diǎn)位置，因?yàn)槠湮恢命c(diǎn)相對(duì)特殊，在開展靜載試驗(yàn)的過程中，應(yīng)盡可能地在這些部位多設(shè)一些測(cè)點(diǎn)，特殊位置的測(cè)點(diǎn)數(shù)量盡量為3個(gè)。在截面跨中位置，需布設(shè)7～10個(gè)測(cè)點(diǎn)。

2.動(dòng)載試驗(yàn)檢測(cè)

動(dòng)載試驗(yàn)可準(zhǔn)確檢測(cè)出橋梁工程的動(dòng)力特性，進(jìn)而得出橋梁工程的承載力和結(jié)構(gòu)工作性能。基于動(dòng)載試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)來評(píng)價(jià)橋梁工程的結(jié)構(gòu)承載能力，主要應(yīng)用原理為對(duì)橋梁動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行檢測(cè)，得出橋梁結(jié)構(gòu)在動(dòng)載作用影響下的強(qiáng)迫響應(yīng)振動(dòng)特征，分析出橋梁振幅、損傷及沖擊系數(shù)等參數(shù)的變化特點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)橋梁工程結(jié)構(gòu)的使用狀況和承載能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。

在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)過程中運(yùn)維人員可以從以下方面入手。（1）科學(xué)控制振動(dòng)、加速度等數(shù)據(jù)變化。在針對(duì)橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)載試驗(yàn)檢驗(yàn)中，需要根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)位移變化情況對(duì)測(cè)試中振動(dòng)、加速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，并在數(shù)據(jù)變化后記錄相關(guān)橋梁結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)變化，準(zhǔn)確真實(shí)記錄橋梁試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果。在動(dòng)荷載試驗(yàn)中，需要測(cè)定動(dòng)荷載大小、動(dòng)荷載頻率、動(dòng)荷載方向、動(dòng)力荷載下橋梁強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)、動(dòng)力荷載下橋梁動(dòng)應(yīng)力（撓度）等。（2）根據(jù)橋梁情況選擇相關(guān)動(dòng)載試驗(yàn)檢測(cè)方法。當(dāng)前可應(yīng)用橋梁荷載試驗(yàn)檢測(cè)方法多樣，相關(guān)橋梁運(yùn)維人員可以根據(jù)橋梁實(shí)際情況、技術(shù)情況，適當(dāng)從無障礙行車試驗(yàn)、剎車試驗(yàn)、有障礙行車試驗(yàn)、跳車試驗(yàn)中選擇一種，確保檢測(cè)可以高效進(jìn)行。運(yùn)維人員在橋梁動(dòng)載試驗(yàn)檢測(cè)中需要根據(jù)試驗(yàn)不同遵循不同的質(zhì)量控制方法。例如，剎車試驗(yàn)中需要選擇接近于標(biāo)準(zhǔn)荷載的重車進(jìn)行試驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中車速控制20，30，40（km/h）等，讓試驗(yàn)車于預(yù)定的截面位置進(jìn)行剎車，測(cè)定各種行車速度下測(cè)試斷面響應(yīng)動(dòng)力時(shí)程曲線變化情況，并記錄最大動(dòng)位移值。

結(jié)語

公路橋梁荷載試驗(yàn)檢測(cè)能有效輔助公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作，準(zhǔn)確評(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)承載力，有利于更加全面地了解橋梁工程運(yùn)營狀況，為采取養(yǎng)護(hù)措施指明方向，使公路橋梁工程處于良好性能和運(yùn)營狀態(tài)?；谏鲜霰尘?，本文主要分析了公路橋梁荷載試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)在橋梁養(yǎng)護(hù)中發(fā)揮的作用，并以此為基礎(chǔ)，探討了具體的荷載試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，僅供參考。

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