公路橋梁檢測中荷載實驗的應(yīng)用

范如嫣 李翔

摘 要：公路橋梁的檢測對于發(fā)現(xiàn)公路橋梁的質(zhì)量問題以及投入使用后，確保其性能能夠滿足人們的需求來說是非常關(guān)鍵的。當(dāng)前，公路橋梁的檢測中，荷載試驗的應(yīng)用非常廣泛，并且效果顯著。筆者首先對荷載試驗的內(nèi)容和范圍做了一個簡要的介紹，接著具體分析公路橋梁檢測中荷載試驗的應(yīng)用。旨在通過本文加深讀者對荷載試驗的了解，引起讀者對公路檢測中荷載實驗的關(guān)注。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；檢測；荷載試驗

引言

伴隨我國交通運輸事業(yè)的快速發(fā)展，給公路橋梁結(jié)構(gòu)性能提出了更高的要求。但因超載重載現(xiàn)象的長期存在，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)性能不斷下降，如何做好橋梁加固與維修工作顯得尤為重要。在運營橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)性能及承載能力檢測中，靜動載試驗最為有效，為此，決定在本工程選用靜動載試驗進(jìn)行檢測。

1橋梁檢查的目的

為全面掌握管養(yǎng)公路橋涵的結(jié)構(gòu)形式、力學(xué)性能、目前技術(shù)狀態(tài)、潛在承載能力；為加強公路橋梁的維護(hù)管理和安全儲備，必須認(rèn)真貫徹橋梁檢查工作制度，對公路橋梁作業(yè)進(jìn)行檢查。評估和分析橋梁的技術(shù)狀態(tài)，評估現(xiàn)有橋梁的性能，建立和積累必要的技術(shù)檔案，為現(xiàn)有橋梁維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。1、通過對橋梁主體結(jié)構(gòu)及其附屬結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況、缺陷和損壞進(jìn)行全面深入的檢查，確定缺陷和損傷的性質(zhì)、位置、嚴(yán)重程度等，并確定缺陷和損傷的主要原因。評估橋梁使用和制定保護(hù)計劃的基本計劃。2、通過對橋梁技術(shù)狀況的綜合評估，確定橋梁的技術(shù)狀態(tài)、分析和評估現(xiàn)有缺陷和損壞對橋梁質(zhì)量和橋梁承載能力的影響，對檢查的必要性進(jìn)行分析。3、通過對橋梁技術(shù)狀況進(jìn)行全面的質(zhì)量檢查和評定，為橋梁維修加固和改善橋梁的管養(yǎng)檔案提供可靠的技術(shù)依據(jù)。

2荷載試驗內(nèi)容

一般來說，排除其他因素的影響，試驗的結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)的數(shù)量是成正比的，換句話說，所收集的數(shù)據(jù)越多，試驗的結(jié)果也就越精確。因此，通過設(shè)置多點進(jìn)行檢測是保證公路橋梁的檢測結(jié)果的關(guān)鍵一步。此外，由于檢測點多過，因此不可能每個點都重點檢測，在具體檢測中，可通過對重點內(nèi)容，如所測結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及強度等進(jìn)行重點檢測?？偟膩碚f，在對公路橋梁進(jìn)行荷載試驗時，要重點面向有狀況前兆的公路路段或者是有不良現(xiàn)象的公路路段，而不是，也不可能是全部路段。只有通過有針對性、有重點地檢測，才能快速地發(fā)現(xiàn)問題，并且解決問題。

3試驗荷載

（1）加載車輛及加載條件。根據(jù)設(shè)計荷載等級和負(fù)載等效原理，卡車作為試驗荷載，對各控制截面的彎矩計算，每個加載截面內(nèi)力影響線計算，和負(fù)荷安排進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。主橋荷載效率為0.95，在規(guī)程規(guī)定的0.85～1.05范圍內(nèi)。（2）加載方式與試驗荷載分類。為了得到試驗荷載與位移的連續(xù)曲線，防止荷載意外損傷，將各檢測項目的靜載試驗荷載分為預(yù)加載和三階段加載，以及兩階段零卸載。加載模式逐步增加到最大負(fù)載，然后逐步卸載到零負(fù)載。根據(jù)試驗車在試驗項目中的縱向和橫向位置的差異（內(nèi)力或位移）和裝載重量。對于相同的加載段，荷載首先分級并交叉對稱，并且在每個工作條件下重復(fù)加載。（3）測試加載位置。確定加載位置和工作條件的主要原則是：以最小的加載車輛最大限度地提高試驗加載效率，簡化加載條件，縮短試驗時間，在保證加載條件滿足要求的前提下適當(dāng)?shù)睾喜⒓虞d條件。滿足測試負(fù)載效率。根據(jù)一定的試驗，對每個加載條件進(jìn)行檢查。該項目主要用于其他檢查項目。

4橋梁動態(tài)試驗程序

（1）脈動試驗測試方法為：采用在選定測點上安裝加速度傳感器，配放大器及動態(tài)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，記錄橋跨結(jié)構(gòu)的脈動響應(yīng)信號，使用專用軟件處理。（2）跳車試驗測試方法為：采用在選定測點上安裝加速度傳感器，配放大器及動態(tài)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，記錄橋跨結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)信號，使用專用軟件處理分析。（3）跑車試驗測試方法為：采用光電動撓度測試儀測試結(jié)構(gòu)動態(tài)撓度；采用加速度傳感器和動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集加速度時程曲線及位移時程曲線，由專業(yè)分析軟件進(jìn)行計算分析。

5確定試驗荷載

在實驗前，大致預(yù)估橋梁的荷載，是保證試驗成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。預(yù)估內(nèi)力值時，為保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，需在最不利于工況的條件下進(jìn)行。對應(yīng)的截面內(nèi)力是通過獲得的數(shù)據(jù)對荷載加以控制得到的。為了確保整個試驗?zāi)軌蛟诳煽氐姆秶鷥?nèi)完成，還需將荷載控制在原有的荷載內(nèi)，具體做法是，要保證最不利工況下得到的荷載值，且要根據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求來保證。

6橋梁檢測中的荷載試驗控制措施

（1）提高檢測人員質(zhì)量責(zé)任意識。準(zhǔn)備工作是檢測工作開展過程中較為重要的環(huán)節(jié)之一，為了確保橋梁荷載試驗檢測結(jié)果與實際工程應(yīng)用過程中的受力保持一致，需要加強準(zhǔn)備過程中的把控。（2）提高檢測人員的操作技能。檢測人員作為荷載檢測過程中人、機(jī)、料、法、環(huán)之一，其對檢測結(jié)果的重要性不容質(zhì)疑。而檢測人員的操作技能以及熟練程度對檢測工作具有決定性作用。因此，針對檢測人員需要制定適宜的操作培訓(xùn)，不斷提高檢測人員的操作熟練度，并定期對其進(jìn)行操作考核，對不滿足要求的人員采取換崗或者接收培訓(xùn)等措施，保障檢測工作真實、有效。（3）檢測儀器、設(shè)備規(guī)范化管理。首先，在檢測設(shè)備采購環(huán)節(jié)中，需要選擇品質(zhì)有保障的生產(chǎn)廠家，并在采購?fù)瓿珊笤O(shè)備進(jìn)場時，由廠家技術(shù)人員對檢測人員進(jìn)行培訓(xùn)；對于設(shè)備使用，需要制定設(shè)備操作手冊，嚴(yán)格按照操作手冊的規(guī)范流程操作設(shè)備，不可隨意變更設(shè)備操作順序；對于設(shè)備保養(yǎng)，制定設(shè)備標(biāo)定計劃，定期對檢測設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，保障檢測結(jié)果的量值溯源性。

結(jié)語：

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路橋梁的建設(shè)正如火如荼地進(jìn)行，換言之，當(dāng)前我國正處在公路橋梁建設(shè)的高峰期。因此，為保障施工質(zhì)量，公路橋梁的性能在投入使用后，能夠滿足人們的需求，對其進(jìn)行檢測實有必要。當(dāng)前，通過荷載試驗來檢測效果非常好，極具推廣價值。

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作者簡介：

第一作者：范如嫣（1999.3-）女，漢族，學(xué)生，安徽省，單位：華北水利水電大學(xué)，專業(yè)：土木工程

第二作者：李翔（1997.8-）男，漢族，學(xué)生，河南省洛陽市，單位：華北水利水電大學(xué)，專業(yè)：土木工程