摘要：近些年来我国社会不断发展，在城市建设阶段，对桥梁建设有了更高的要求，需要对工程基数进行分析，结合施工现状采取规范化施工形式，提升其应用优势。由于施工本身不规范，安全隐患多，因此做好监测工作是关键所在。成熟的桥梁检测手段能发现桥梁施工阶段存在的各种问题，对受损部位及时采取有效的保护措施，进而提升其应用性能，本篇主要针对桥梁检测中的静载试验进行研究。
关键词：桥梁检测；静载试验；静载布置；工况设置
一、工程概况
在桥梁检测过程中进行静载试验主要是将静态荷载施加到桥梁上的部分位置，测出这些位置在静载条件下的挠度、应力与应变。静载试验是掌握桥梁结构承载能力与工作状态的重要方法，可利用试验的手段明确在理论上无法通过计算得出的受力状况，评价桥梁结构整体安全性，并找出在一般检查中很难发现的问题与病害。对桥梁进行静载试验能了解结构在不同荷载条件下发挥出的工作性能，从而为后续的加固及维修方案制定提供参考。
如某桥梁全长约52m，上部结构采用预应力混凝土空心板，下部结构采用二柱式墩，基础为钻孔灌注桩。其设计标准如表1所示。
表1桥梁设计标准
二、桥梁静载试验
1、基本内容
作为重要的检测项目，静载试验需将静态荷载施加到桥梁结构中的指定部位，测定这些部位在此荷载条件下的应力应变与位移，进而给出综合评价。其内容包括：①明确桥梁关键部位在不同荷载条件下的应变，掌握截面上应变实际分布规律和由于荷载引发的变形，验证桥梁工作状况能够满足标准及要求；②通过对实测结果和理论值的比较，确定结构的设计和施工质量，为后续综合评价工作提供参考；③为加固改造、维护加固等日常工作提供必要的数据支撑，通过指导确保质量。
2、试验方案
静载试验方案的制定需要重视以下内容：选定测点、荷载布置方式、工况设置、测点布置。在选择检测孔时，应注意：检测孔必须具备一定代表性，且容易出现质量缺陷和病害，还要便于搭设平台和荷载施加。
2.1荷载布置方式
依照荷载施加原则、控制断面弯矩影响线和设计标准，选择最佳的静载布置方式。要求布置方式必须详细、全面，可充分反映出桥梁结构重点控制截面实际受力状况，并满足现行技术规范提出的荷载效率系数必须保持在0.85~1.05范围内的要求（荷载效率系数是指弯矩试验值和设计值的比值）。本桥试验静载布置方式见图1。对静载布置而言：①要满足充分体现不同荷载条件下各部位实际受力状况的要求；②要反映出应力集中位置的实际受力状况；③要达到既定标准。
图1静载布置（单位：kN）
键部位在不同荷载条件下的应变，掌握截面上应变实际分布规律和由于荷载引发的变形，验证桥梁工作状况能够满足标准及要求；②通过对实测结果和理论值的比较，确定结构的设计和施工质量，为后续综合评价工作提供参考；③为加固改造、维护加固等日常工作提供必要的数据支撑，通过指导确保质量。
2.2试验方案
静载试验方案的制定需要重视以下内容：选定测点、荷载布置方式、工况设置、测点布置。在选择检测孔时，应注意：检测孔必须具备一定代表性，且容易出现质量缺陷和病害，还要便于搭设平台和荷载施加。
2.2.1荷载布置方式
依照荷载施加原则、控制断面弯矩影响线和设计标准，选择最佳的静载布置方式。要求布置方式必须详细、全面，可充分反映出桥梁结构重点控制截面实际受力状况，并满足现行技术规范提出的荷载效率系数必须保持在0.85~1.05范围内的要求（荷载效率系数是指弯矩试验值和设计值的比值）。本桥试验静载布置方式见图1。对静载布置而言：①要满足充分体现不同荷载条件下各部位实际受力状况的要求；②要反映出应力集中位置的实际受力状况；③要达到既定标准。
2.2.2工况设置
根据上述提到的静载布置方式，设置工况。
工况一：由试验加载车加载，其额定加载值为300kN，共使用2台，二次加载，逐级卸载至0。这一工况主要表示的是荷载作用于桥孔车道中央，中心线未加载，属于正载。
工况二：由试验加载车加载，其额定加载值为300kN，共使用2台。这一工况主要表示的是荷载作用于桥梁的中心线，属于偏载。
工况三：由试验加载车加载，其额定加载值分别为200kN和300kN，各2台。其中，300kN的试验加载车施加在车道的中央，而200kN的试验加载车施加在0#号台与2#台。这一工况主要表示的是正常行车状态，荷载分布较为均匀，属于正载。
工况四：由试验加载车加载，其额定加载值分别为200kN和300kN，各2台。其中，300kN的试验加载车分别施加在车道的中央和中心线，而200kN的试验加载车施加在0#号台与2#台。这一工况主要表示的同样是正常行车状态，但荷载分布不均匀，属于偏载。
由于本桥采用车辆荷载加载，所以在实际情况中应注意以下两个要点：
（1）所有加载车辆必须严格、准确承重，实测值和计算值的偏差不能超过5%；
（2）尽量使用和标准车接近的加载车辆，并保证车轴距离和计算值完全相同。
2.2.3加载时间
加载时间的控制应满足以下要求：①减少温度因素对加载结构产生的影响，必要时采取补偿措施；②22：00~次日6：00；③在多数情况下，在荷载持续时间达到15min以后即可开始观测；④卸载之后对于残余应变及变形的观测时间间隔应在30min以上。
2.2.4测点布置
布置测点时，应遵循以下基本原则：适量、便于观测和必要性，在此基础上还需满足下列要求：①所选测点必须具备代表性，即控制截面；②明确目的，数量合适即可；③方便安装仪表及读数；④布置适量用于校核的测点；⑤在数据的分析校核过程中，可采用结构对称互等原理。
2.2.5加载控制与终止条件
加载过程中应注意以下几个要点：①必须按照既定程序进行加载；②做好记录和汇报工作，时刻掌握结构实际情况，判断其是否处在正常状态；③现场组织专人检查部分薄弱部位，确定加载时是否有异常。
当出现以下现象时，应立即终止加载：①应变突然大幅增大，或部分点出现问题；②测点挠度或应变超出容许范围；③结构上既有裂缝明显增大，或超限裂缝数量增多；④出现其它类型的损坏，会对结构承载能力及使用造成影响[5]。
静载试验结果与分析
3.1分析依据
（1）校核系数是对结构承载能力与实际工作状态进行评定的关键指标，为实测值和理论值的比值。规范要求结构的校核系数不能超过1，如果校核系数较小，则说明结构具有较大的安全储备，但无论其过大还是过小，仅需分析原因。如果校核系数较大，则说明结构强度不足，或结构间的连接性较差。
（2）当残余应变较小时，说明被测结构近似于弹性状态，规范要求残余应变不能大于20%。如果实测的参与应变在20%以上，则需查清原因，同时在评价过程中采取针对性措施予以处理。
3.2结果分析
（1）对比应变实测值和理论值；
（2）判断实测极限挠度是否处在标准范围内，并通过计算对挠度和应变的校核系数进行分析，确定其能否满足设计要求；
（3）判断残余挠度是否处在标准范围内，并对结构综合性能进行评价。通过此次静载试验，得知本桥结构各项性能指标均满足要求，稳定性及可靠性良好。
结束语
近些年来我国桥梁工程建设取得了突出的进步，在发展阶段需要对性能进行分析和检测，结合指标要求进行落实。考虑到应力值、挠度以及应变系数等要求，必须了解桥梁的工作状态，结合承载力要求进行设定。针对现有测试流程的具体要求，在承载力判定阶段，要对承载能力和正常使用能力以及荷载等级等进行确定，使其控制在可行范围内，进而减少对系统的影响，提升结构应用效果。
参考文献：
[1] 吴建奇，郑晓，张婷婷.桥梁检测中的静载试验研究[J].铁道建筑，2011（09）
[2] 管延淮.静载试验在评价桥梁承载能力方面的应用[J].建筑监督检测与造价.2010（12）
论文作者:谢庆铭
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/15
标签：荷载论文; 桥梁论文; 加载论文; 结构论文; 工况论文; 应变论文; 挠度论文; 《基层建设》2018年第1期论文;