天津市公路工程总公司 天津市 300401
摘要：通过定期开展桥梁检测工作，可以掌握桥梁结构的承载性能及承载状态下的使用性能，有利于确保桥梁使用的安全性。静载试验是检测工作中比较常用的一种检测方法。文章以静载试验的应用价值为切入点，着重就其在现代桥梁检测工作中的应用进行深入探讨。
关键词：静载试验；桥梁；检测；应用
前言
近年来，随着国内外交通事业的迅猛发展，运输量的大幅度提高，车辆载重量的日益增加。长期在自然环境(大气腐蚀、温度、湿度变化等)和使用环境(荷载作用频率的增加、材料与结构的疲劳等)的作用下，许多桥梁已渐渐不能适应现代交通的要求，直接威胁着人民生命财产的安全。因此，对桥梁结构的维修、加固和修复等方面的研究已经引起了广泛的关注。桥梁下部结构包括桥台、桥墩、基础三个方面，本研究对桥梁下部结构病害进行研究分析，提出适合旧桥加固关键技术，为类似旧桥加固提供指导性建议。
1现代桥梁检测中静载试验的应用价值
在现代桥梁检测中应用静载试验的目的是按照规定的试验方案，在桥梁指定位置上设置静止荷载，对桥梁结构的沉降值、裂缝、静力应变值和位移值等进行测定，之后对桥梁结构在荷载作用下的使用性能以及承载性能进行判断。为了确保静载试验结果的可靠性，通常会采用现场实桥检测的方式来进行检测。
2桥台
2.1重力式桥台
重力式桥台一般指圬工砌体或片石混凝土的U形桥台或埋置式桥台等，由于体积较大，一般较少采用钢筋混凝土。台身的作用是既能把上部结构的恒活载传至地基，又要能挡住台后路堤填土。
2.2.1常见病害
桥台的前墙向桥孔前倾，两侧与侧墙连接处出现由上至下的竖向裂缝，也有可能两侧墙向外倾斜，特别是高桥台较易出现这种病害。主要原因是台内土压力过大。台帽下的前墙上产生斜裂缝，主要是活动支座失灵或支座下的台帽中未设置扩散应力的钢筋网，砌筑质量差，或台帽受到过大冲击力所致。台身前墙出现竖向裂缝，大致在中部，由上至下的开裂，一般是横向两端的下沉量比中间大，由下至上的开裂则相反。台身出现大面积网裂、风化、剥落、缺损，一般为材料强度不高、砌筑质量不好造成的。
2.1.2可选加固方法
对台身前墙前倾，视倾斜程度及发展情况，可采用全部或部分填料，最好是在破坏棱体范围内挖出台后填料，更换为砂砾石、碎石或干砌、浆砌片石等侧压力较小的材料，或者增加或加长搭板;或者加厚前墙，或者在台后增加桥孔。拱桥在换填料时，应采取措施保持拱推力对桥台的平衡，如在桥孔设临时拉杆或台后设临时支撑承受水平力。对拱桥桥台因推力产生向台后滑动或倾斜，可根据现场地形及地质情况，加厚两侧墙，所加厚部分要与原台身牢固结合，但同时也增加自重;或在两侧墙后端增设钢筋混凝土挡板，以增大侧墙与土体的接触面，提高土抗力。
2.2轻型桥台
轻型桥台的形式很多，如各种埋置式桥台、薄壁桥台、U形桥台、背撑式桥台、箱型桥台等，一般采用钢筋混凝土浇筑，其重量轻、刚度小，有一定的弹性变形。桥台大致分为柱、墙、梁、板、框架等钢筋混凝土构件，各种钢筋混凝土构件所具有的病害，它们也可能有，加固方法大致相同。
2.2.1常见病害
柱式桥台的台帽或盖梁向桥孔前倾，台背处的伸缩缝被顶紧，或支座严重歪斜。柱式桥台虽然一般采用埋置式，即有前锥坡，但如果台高、柱又少的话，台后土压力仍会将桥台推斜。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果没有前锥坡，台帽下的挡土墙可能前倾或开裂，台柱出现水平裂缝，严重时挡墙还会局部坍塌。桥台盖梁出现竖向裂缝，这要根据裂缝发展的方向、上部结构的受力情况、盖梁跨度或悬臂长度、基础是否有不均匀沉降等因素，判断裂缝是由于受力引起的还是基础下沉引起的。柱式桥台如果设有两侧墙挡土，作为独立的挡土墙，也会出现因土压力过大引起外倾、开裂等现象。式U形台身的加固，但由于各挡墙相对独立，可考虑重建。
3现代桥梁检测中静载试验的应用策略
3.1前期准备规划阶段
为了确保在现代桥梁检测工作中顺利开展静载试验，需要先仔细地收集设计方面、施工方面、监理方面、养护与维修方面、试验方面以及交通流量等相关的技术资料。其次，要做好桥梁结构的现状检查工作。比如，桥梁承重结构有无存在裂缝、漏筋、开裂或钢筋锈蚀等情况，或者试验桥梁混凝土是否存在支座冲刷或碳化剥落情况等。再次，需要采用专门的分析软件，结合设计规范和设计图纸等对桥梁结构设计内力进行计算，同时结合荷载加载重量、位置和等级，在各级荷载作用下桥梁结构测点的应变和位移等反应情况进行计算，以便后续将其与实测值之间进行对比分析。然后，需要科学制定静载试验方案，包括确定静载试验测试内容、加载和观测方案，同时需要准备好有关的仪器仪表等检测仪器，必须要确保所设计静载试验方案具有很强的可操作性和全面性。最后，做好静载试验的现场准备工作，具体包括布置测试元件，安装调试测量仪表和仪器，搭设静载试验操作中的工作脚手架，安排照明和通讯等，以便为后续的静载试验奠定坚实基础。
3.2加载与观测阶段
在前期准备工作完毕后，即可正式进行静载试验操作，具体操作要点包括如下几个环节，即：（1）选择静载试验对象。为了确保静载试验检测的质量，增强其代表性，需要先合理地选择静载试验对象，要点如下：对于结构型式和跨度相同的桥梁结构，选择其中具有代表性的一孔或几孔；对于结构型式不相同的，需要依据不同结构型式，分别选择各结构型式中具有代表性的一孔或几孔；对于结构型式保持一致，但是结构跨度不同的情况，选择其中跨度最大的一孔或几孔开展试验；对于预制梁，需要结合不同的制梁工艺和跨度，依据一定的比例来开展随机抽查试验。此外，在选择实验墩台或试验孔的时候，要选择最不利受力状态、缺陷或破损最为严重以及便于测点布置或脚手架搭设的位置。
（2）开展理论分析计算。该环节主要是计算试验桥跨的试验荷载效应和设计内力，具体包括设计图纸和荷载，计算试验桥跨结构计算模型，设计内力荷载效应以及控制截面等。无论是对于简支梁、连续梁桥和连续刚构桥，还是T型钢构、拱桥、斜拉桥、悬索桥，均主要涉及到设计内力、应变观测和变形观测三个主要测定内容，具体的变形观测位置需要结合桥梁型式来合理确定。比如，对于简支梁而言，变形观测位置主要为跨中（3/4L）、支点（L/4）；T型钢构的变形观测内容主要包括悬臂端部的挠度、墩顶截面位移、水平和转角等。
（3）设计静载加载方案。加载是静载试验开展中一个最为重要的环节，主要包括选用加载设备，确定加载和卸载程序，加载持续时间确定三方面主要内容。首先，在选用加载设备的过程中，常用的主要包括重物、车辆荷载和专门的加力架。在采用重物加载的过程中，一般主要采用水箱、沙包、预制块或铸铁块等，并且需要采用逐级增加的加载方式，主要适用于现场单片梁试验加载检测，缺点是耗费比较长的加载时间。在选用车辆加载的时候，要严格做好加载车辆的称重工作，确保计算值和实际车辆荷载之间的误差控制在5%，同时要尽量选择接近于标准车的加载车辆，对车轴距离进行严格控制。
结语
总之，静载试验是现代桥梁检测中常用的一种检测方法，可以对桥梁结构承载性和使用性能进行校核。需要注意的是，在静载试验开展过程中要严格按照规定流程和规范，科学制定试验方案，确保充分发挥其检测作用，避免现代桥梁结构出现破坏等问题。
参考文献:
[1]蔡星美.桥梁检测中的静载试验研究[J].城市道桥与防洪，2017（2）：96-97.
[2]毛健.桥梁静载试验研究[J].建筑工程技术与设计，2016（16）：3171-3172.
[3]彭仙安.桥梁静载试验检测技术之我见[J].建筑工程技术与设计，2014（18）：105-106.
论文作者:许磊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/4
标签：桥台论文; 桥梁论文; 结构论文; 荷载论文; 加载论文; 裂缝论文; 桥孔论文; 《防护工程》2018年第35期论文;