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摘要:检测的目的在于了解桥梁结构的稳定性及承载能力,进而在此基础上判断其与当前交通发展的状况是否相符合。通过静载试验,了解路桥的强度及挠度等各项参数,测试桥梁结构在试验荷载作用下的工作性能,经过综合分析评定,以此判断路桥当前的承载能力,进而以此为依据进行桥梁改造,确保桥梁安全运营。
关键词:静载试验;桥梁检测;高速公路
通过各项检测方式发现,静载试验所获取的结果最为可靠且最为直观。因此当前主要选择这种方式进行桥梁测验。通过静载实验能够得到公路桥梁的质量评定数据与结果,这样就可及时对施工过程中所存在的问题进行调整,进而不断提高施工质量。另外,在进行公路桥梁的维护与管理时也可以静载试验的测定结果作为基本依据。但在运用该检测方式时还必须做好相关准备工作,如加载车辆的编号处理等,同时还应详细观察并记录各项测试数据,本文就对此进行了具体分析。
一、静载试验研究状况
静载试验属于原位试验,相对于室内试验而言试验周期长、成本高,因其加载荷载接近工作荷载,影响范围较大,故结果的可靠性高、代表性强,更能反映实际情况。静载试验主要应用于桥梁检测和桩基检测。桩的静载试验现仍被工程界公认为最直接、最可靠的现场测定单桩极限承载力的有效方法。桥梁的静载试验是将静荷载作用在桥梁的指定位置,测定桥梁结构的应力、应变、挠度,它是了解桥梁实际工作状态和承载能力的直接手段,能够掌握一些理论上难以计算的部位的受力状态,判别桥梁的安全承载能力,还能发现一般检查和检测中难以发现的隐蔽病害。
近年来,随着桥梁设计理论的不断发展,桥梁结构形式日益新颖,桥梁安全问题越来越引起人们的关注。静载试验在钢筋混凝土拱桥、自锚式悬索桥、大跨径连续箱梁桥、系杆拱桥、预应力混凝土变截面连续箱梁桥等各种桥上均已应用。静载试验的发展方向是应用现代测量仪器,进行高精度、实时连续采集数据,并与无线传输技术集合,必要时应联合利用静载和动载评估两种方法,相互补充、互相校核。
二、静载试验内容与要点
1、试验主要内容
静载试验的测定主要包括两项主要内容,分别是公路桥梁的承载力与工作状态,在试验过程中主要是通过向路桥施加静载而实现的,但为了能够使路桥的承载能力呈现地更加直观,需要测量相关数据指标,包括路桥的变形程度、挠度指标等。在获取这些基本的数据之后就可通过分析与判断了解路桥整体结构的强度,最终通过计算就能得出路桥的承载能力。具体来说,在进行静载试验的过程中主要包括以下几项内容。
①公路桥梁竖向与侧向的挠度及变形指标。在实验过程中需要确保每个跨度内包含三个测试点,并且以最后一个测试点的测试结果作为最终标准。另外,还需要对桥梁截面不同方向的挠度进行测量。
②在试验过程中应对路桥界面的应力分布状况做好记录工作,并且通常需要布设五个测试点,在分析过程中取其中的最大值。另外,应测试剪应力,并对应力变化的过程及具体特点进行记录。
③测试桥梁支座及桥墩的各项参数,分别是伸缩、转角与位移等。
④在试验过程中首先需要对桥梁表面进行细致观察,了解表面是否出现裂缝以及裂缝的影响范围、宽度及长度等各项参数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果在试验过程中发现路桥截面出现裂缝,则应停止施加荷载,对裂缝变化的整个过程进行观察,并将实验所用到的相关仪器设备及人员全部进行撤离。
2、试验要点
在进行静载试验的过程中,除了完成以上几项主要内容的测定之外,还有一些需要注意的要点,主要包括以下几个方面。
①观察与记录,在读取仪表数据的过程中必须进行详细观察,确保数据读取的准确性,及时完成数据记录工作,以免因时间延误导致数据出记录现偏差。另外是裂缝密度的观察,在进行观察与记录的过程中要点在于裂缝的长度、宽度及具体走向。另外,还应在加载值达到最大的情况下观察裂缝的变化情况,进而了解是否产生了新的裂缝以及裂缝程度是否在原有基础上有所增加。
②控制好试验的时间,通常情况下应将加载时间控制在5min以上,并且在加载过程中需要对桥梁变化的整个过程及相关的试验指标进行详细观察,了解其变化情况。
另外,在整个试验结束之后,试验结果的分析主要依据以下三个方面。
①将理论知识与实际测得的数值对比,了解其之间是否存在较大差别,并通过分析找出差别的原因。
②以事先确定的范围作为基本依据,明确挠度是否超过了这一变化范围,并将挠度及应变等系数与设计要求进行对比。
③将挠度残余值与设计要求进行对比与分析,进而在此基础上判断弹性变形的能力是否与施工要求及有无恢复正常。
三、静载试验步骤
静载试验的具体步骤为:
①进行加载汽车的称重处理,并排列于测试地点。
②在正式试验前首先需要进行预压处理,在此过程中一些非专业的人员可离开现场,并且需要将各项测量仪表调零并进行空载读数,同时还要读取试验过程中的温度等各项参数,进而将各项准备工作处理到位。
③在试验加载的过程中需要将每部车对应一级,满载后即可记录温度的变化,并明确温度变化的时间点。另外,第一次读书数的依据是汽车就位后15min,第二次读数与第一次读数需要间隔10min,结构变形的稳定性主要以两次读数的差值作为衡量依据,这时所测得的数据就可归入最终的测试结果中。
④试验满载之后需要进行卸载并留有20min的稳定时间,在此过程中必须观察数据的变化情况,数据稳定之后需要进行挠度测量,同时还需要做好时间点及温度的记录工作。另外,如果在施工过程中气温为20℃左右,则代表其对测验结果不会产生过大的影响,因此就可忽略。如果温度值过高或过低则应将其计入测量结果之内,进而了解温度的影响,如果不考虑这部分因素,就可能导致试验结果有所偏差。
四、静载试验注意事项
为了使静载试验的测量结果更加准确,还需要把握好实验过程中的一些重点问题,具体来说,主要包括以下几个方面。
①运用载重汽车进行加载的过程中如果与工况接近,则需要在工况之后继续进行荷载的施加,此时车速控制在每小时10km以内。另外,为了避免对公路桥梁造成损害,在卸载时需要控制好不同车辆的启动时间,避免同时启动所有加载车。
②做好加载车辆的管理工作,可采取设置编号的方式进行处理,同时还应对车辆及轴重进行称量。如果施工条件较为有限,在测试中时需要通过压力传感器进行操作。如果施工条件允许,在重量测量的基础上还可对轴重进行调整,使其能够与试验要求完全符合。
③为避免在试验过程中出现问题,在正式实验之前首先需要做好仪器设备的检查工作,检查的要点在于设备的性能及编号设置是否处理到位。另外,在静态测量的状况下应严格控制观测与测量误差,确保不超过5%,位移的测量与动态位移则应分别控制在10%和15%以内。最后需要以观测点的位置作为基本依据,准备好与实验要求相符合的导线,并控制好导线的长度。同时还应准备好备用导线,以免在试验过程中导线受损而影响试验工作的正常开展。
参考文献
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论文作者:胡三辅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/1
标签:桥梁论文; 过程中论文; 挠度论文; 裂缝论文; 测量论文; 荷载论文; 加载论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;