桥梁荷载试验检测浅谈

桥梁荷载试验检测浅谈

赖志锋

广东东森检测技术有限公司

摘要：随着城市化进程的不断深入，我国交通运输业取得了很大的发展，很多先进的施工工艺、施工设备以及建筑器材都得到了广泛的使用。桥梁施工试验检测作为保证施工质量的重要组成部分，越来越受到各界人士的关注，并在很大程度上促进了我国交通运输业的发展。本文通过探讨桥梁荷载检测方法，首先概述了桥梁荷载检测的重要性，进而分析了影响桥梁荷载的主要因素，最后给出了桥梁检测方法分析，希望为相关领域及相关人士提供一些借鉴。

关键字：桥梁；荷载；试验检测

1引言

近几年来，伴随着国内交通事业的快速发展，我国的桥梁建设速度逐渐加快。人们对桥梁的质量以及交通安全性能提出了更高的要求，希望能够进一步提升道路桥梁的荷载，以此让桥梁具备更好的安全性能来为人民群众的生命财产安全提供保障。然而，在桥梁的施工阶段和验收过程中，关于工程质量的检测、试验以及对桥梁等交通设施荷载基本判断方面，已然成为一个相对严峻的问题。而且，随着不断加大的车载吨位和交通流量，危旧桥梁数量逐渐增加，频繁出现各类桥梁安全运营隐患问题。从而如何更为准确地得出桥梁荷载以及对主体结构应力状态进行判断，是当前桥梁工程师不得不面对的极为棘手又现实的问题。随着交通量的不断增加，车辆载重能力也在随之增加，而交通设施的使用寿命在很大程度上受到了桥梁的荷载的影响。从而根据桥梁具体状态做出科学评估，准确判定其荷载，对于当今健全我国交通网体系意义重大。

2桥梁荷载试验检测的重要性

随着时代的进步和社会的发展，准确地试验检测桥梁荷载对于保证现代化交通设施的质量、确保交通设施的质量安全可靠性以及对于整个交通网络的进一步发展都具有重大意义。然而，按目前的情况来看，桥梁荷载试验检测方法的颁布年份已久，此种方法的调查、检验、鉴定以及评估检测结果主要是按照道路桥梁的设计规范，而难以适应当前时代发展的新需求。一般而言，桥梁的建设不但要具备道路的基本力学性能，而且要能够将混凝土结构的抗压强度优势充分发挥出来。现如今，随着不断提升的道路施工技术，桥梁建设在各类交通体系中作业越来越突出，其地位也获得了极大的提升。经过几十年的运营，一般性桥梁等交通设施的荷载和耐久性能也将相应降低，为进一步深入到桥梁的工作性能，确保其安全运营，应当检测其荷载。全面而系统的研究桥梁的荷载检测方法和施工技术，具有十分重要的意义，身为桥梁管理人员和建设人员的我们必须深刻的认识到这一点。下图1为桥梁荷载试验检测示意图。

图1桥梁荷载试验检测图示

3影响桥梁荷载的主要因素

3.1钢筋锈蚀和裂缝

一方面，钢筋锈蚀因素的影响。钢筋锈蚀将对钢筋混凝土构件产生严重影响，比如截面面积减小、混凝土与钢筋间的机械咬合力大为降低、构件混凝土保护层出现纵向开裂，从而钢筋锈蚀很大程度上减弱了桥梁结构承载力；另一方面，裂缝因素的影响。在混凝土桥梁中，裂缝是极为普遍的，一般将其分为非结构裂缝和结构裂缝。所谓非结构裂缝，即混凝土自身性能难以达到相应要求或是无法满足外界条件而造成的裂缝，主要表现为桥梁结构的整体承载力产生显著的不足或下降；所谓结构裂缝，即由外界荷载所造成的裂缝。在结构受力后，钢筋混凝土出现裂缝，通过裂缝能够大致判定出实际桥梁是出于何种破坏模式。

3.2结构完整性和混凝土施工质量

一方面，结构完整性因素的影响。桥梁经过长期的运营，一些桥梁构件受到不同程度的损伤，造成原先设计相对合理的受力结构难以保持其原先的合理性，导致结构整体性不足、局部受力过大的后果，如此皆减弱了桥梁结构的承载力；另一方面，混凝土施工质量因素的影响。在实际工程过程中，钢筋混凝土构件内部存在诸如密实度差及质量缺陷，极大程度减弱了混凝土抗击外来有害介质侵蚀的能力，从而导致混凝土表面的风化、钢筋的锈蚀、混凝土的碳化等病害，造成混凝土强度大为下降，对钢筋混凝土构件的荷载带来极大影响。

3.3变形和环境因素

一方面，变形因素的影响。在不超出《公桥规》规定范围内限值的前提下，受到短期荷载影响而产生的桥梁结构变形，一般对桥梁运营是相对可靠且安全的。而关系到限值超出的荷载导致的结构残余累积变形，将对桥梁的荷载产生极大影响；另一方面，环境因素的影响。日常使用的融雪盐、环境湿度、桥面积水排泄不畅、、环境温度、酸雨河床冲刷等都可能造成混凝土及其结构的变化，从而对桥梁的结构承载力造成影响。

3.4试验检测行为及管理的影响

对工作人员的检测行为进行科学的管理，能有效提高他们操作过程的规范程度，促进检测结果的使用价值。此外，我们还需要做到，根据试验检测的要求，建立完善的规则和试验标准，进而提高工程检测的质量。由于，各施工场地、各施工环节之间都存在着一定的差距，检测人员为了完成自己的工作任务，没有及时对测试仪器进行有效的校准、维修以及更新，在很大程度上影响了采样率和频率的规范程度，严重影响了试验步骤。

4桥梁试验检测分析

4.1案例分析

某预应力连续刚构桥梁主跨96+160+96m，桥面为双向四车道，设计荷载按双向六车道设计，荷载等级为公路-Ⅰ级，设计时速为100km/h，设计基准期为100年，设计安全等级为一级。桥型布置如图2所示。

图2桥型布置图

主梁采用C55混凝土。半幅桥宽12.75m，采用单箱单室箱形断面，其中箱宽6.5m，两侧翼缘板悬臂长3.125m。主梁根部梁高H根＝9.0m，跨中及边跨端部梁高H中＝3.5m，H根/L＝1/17.78，H中/L＝1/45.7，L为跨径。主梁梁高变化采用2次抛物线。主梁腹板厚度、底板厚度均由主梁根部渐变到跨中。主梁顶板厚除0#块外，其余等厚。

4.2动载试验分析

在进行桥梁动载试验过程中，应当对桥梁在车辆载重下的震动频率和震动幅度进行测定，按照桥梁的震动状况来对其荷载进行判定。关于进行桥梁的动载试验，一般通过测定刹车、跑车时的激震，因为货车汽车的急速刹车对道路桥梁造成的影响更大，通常检测往往是在桥梁上由一台重约二十吨的试验车开展紧急刹车试验，进而利用精密的科学仪器对刹车瞬间路面的震动幅度进行测定，当然偶尔也会对正常行车情况下的道路桥梁结构的受迫振动特点进行测定，以此判断并分析桥梁的荷载。利用自然激烈性碰撞，得出相应模态数据，进而进行一定的数据分析计算，获得桥梁的阻尼比和竖向模态频率，只有确保动载试验的阻尼比以及各类动力系数都处于正常的范围内，才可在确保桥梁的荷载的前提下保障交通网的可靠安全，进而达到保护人民的生命财产安全的最终目的。通常而言，桥梁施工现场是极为复杂的，各类材料和设施数量极为多，从而给管理工作带来一定的困难。在实际管理过程中，施工方难以真正有效系统地对施工现场进行管理，从而切实保障桥梁的荷载。

4.3静载试验分析

在进行桥梁静载试验过程中，为准确获取可以真实反映桥梁荷载的相关数据，应当测试桥梁的有关截面，检测分析公路的沥青、路基铺设、路桩等材料，对公路铺设的综合结构进行检测，而关于检测桥梁，则应当对其各个桥墩、桥台、拱架的水平变位、大桥的竖向位移和水平位移进行检测。在检测桥梁荷载过程中，应当善于运用静力图示等原理，加载计算控制断面位置的内力影响，利用荷载计算公式获得相应的静态荷载数据，以此得出道路桥梁的相应承载范围。在测试桥梁断过程中时，可通过精密水准观测仪器，对桥梁等设施的竖向位移情况进行测定，从而能够作出道路交通设施的有关维护，以此更好发挥交通设施的作用。

静载荷试验所用的反力装置主要包括岩锚反力装置、压重平台反力装置、地锚反力装置、锚桩横梁反力装置和静力压桩机等不同的类型，现场施工过程中可以通过现场条件来进行不同类型装置的选择。但是无论选择何种类型的装置，必须保证反力装置在加载过程中能够提供的最大反力最小为最大加载量的1.2倍，并且在最大试验荷载作用下所用的加载装置的全部构件拥有足够的安全储备，不会产生过大的变形。

结束语

现阶段，我国在桥梁建设方面的工作开始步入了正轨，大型桥梁的建设数量也在不断的增加。桥梁作为当今时代重要交通网络主体，在交通运输中发挥着不可或缺的作用。然而，由于桥梁施工能力以及桥梁承载年龄等方面的限制，一定时间后，桥梁的各种设施将不断受到自然环境的侵蚀，负荷量日益超重，导致桥梁荷载大大降低，难以适应当前运输行业的发展，极大影响到人们日常的出行。因此，为不断提升判断桥梁荷载的技术能力和水平，并为今后的桥梁维护改建以及加固工作提供可靠的技术支持，以此确保桥梁拥有良好的使用性能，本次探讨桥梁荷载试验检测方法具有重大现实意义。

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