摘要:在我国经济的不断发展中,公路桥梁发挥纽带作用,可以促进周边经济发展。人们对公路桥梁质量重视程度不断提高,而试验检测可为桥梁质量提供重要保障。静载试验是检验桥梁结构在试验荷载作用下桥梁实际工作状态与性能的有效手段,通过对桥跨结构进行静荷载加载,测量试验荷载作用下控制截面应力(应变)和挠度等指标,检验实桥结构的强度和刚度等参数是否满足规范和设计要求。本文主要就公路桥梁静载试验检测技术进行了分析。
关键词:公路桥梁;静载试验;试验检测
1公路桥梁试验检测重要性
静载试验是测试桥梁结构在试验荷载作用下的实际工作状态和性能的有效手段。通过对桥梁跨径结构进行静载加载,测量试验荷载作用下控制截面的应力和挠度,验证真实桥梁结构的强度和刚度是否满足规范和设计要求。在施工过程中,检查员必须进行有效的检测和检查,从而提高施工质量标准,这有利于工程的正常运行,并能为其打下坚实的基础。由于公路桥梁工程专业性强,在设计、施工和运营阶段不可避免地会发生病害。因此,检测人员必须在施工中进行科学合理的检测工作,检测对象包括建筑材料、工程结构等。施工前对施工所用材料进行检测,确保所有材料符合标准。然后,施工人员必须根据施工计划,防止人为失误造成安全隐患。工程竣工后,检查人员要及时对整个工程进行检查。一旦发现问题,应在第一时间报告,并根据实际情况制定最佳治疗方案。有关部门还需要根据施工实际情况调整和完善检测方案。
2建筑工程静载检测内容和要点
2.1主要测试内容
静载荷实验主要由以下两部分:工作状态和数据的采集。通常,在进行测试的过程中是通过静载荷来完成,测试过程中要准确测量相关数据指标,包括形变、应力等,来突出基桩的承载能力,便于直接观察。在获得这些基础数据之后,可以通过分析和判断基桩整体结构的是否满足设计要求。最终,对数据进行整理,得到基桩的实际承载负荷。
2.2静载荷测试关键点
静载实验的检测过程中,不仅包含着前面提到的主要内容,还应注意到以下几方面:(1)查看和记录,要准确地读取和记录测试仪器上显示的数据,以减小误差,待负载不再增加时,仪器示数稳定后在进行数据记录。(2)分段加载,要严格按照相关的标准进行测试,整个静载试验是非常严格的,逐级加载,不应一次满载。(4)控制测试时间,按规范及时加载,补载,卸载。在加载的同时,要仔细查看基桩变化的整个过程,仪器示数的变化及其他相关测试参数,一旦出现异常,要及时停止操作,安全后查找原因。
3公路桥梁静载试验检测技术
3.1工程概况
某公路桥梁工程总长度为162m,净宽11.5m,预制预应力混凝土简支桥面连续T型梁为桥梁上部结构,跨径为5×30m,C50为梁体混凝土设计强度。双柱式桥墩用于下部结构,且选择钢筋混凝土桥台,基础为钻孔桩。为评价桥梁质量,验证其承载能力,决定采取静载试验进行评价分析。
本文通过静载试验,对桥梁进行应变测试、挠度测试,试验工具包括电阻应变片、百分表等。一般需将电阻应变片粘贴到桥梁测量部位,通过测试,可获取应变与应力之间的关系,从而计算出应力值。此外,在桥梁挠度检测中,利用百分表在测试断面处进行检测。根据工程建设实际情况,桥梁试验段为第一跨内,应变、挠度测试截面定为跨中截面部位,以此进行静载试验分析。按照公路I级加载,确定荷载试验各工况效率。按照《公路桥梁承载力检测评定规程》相关要求,可得本试验荷载效率为1.03,与规定值0.95~1.05相符,则表明试验加载充足。本桥梁加载分为2类,即偏载、对称加载,为保证桥梁结构在加载过程中安全,可分3级加载分析,共3个试验工况,0.80、0.90、1.00.完成对称加载之后,可做100%偏载加载。
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3.2试验结果及分析
3.2.1挠度测试结果
在桥梁静载试验中,挠度校验系数η可对桥梁承载能力、工作状态进行准确评判,是一种最为关键的指标。据相关规定表明,当η>1时,则表明结构设计强度不足,且安全性较差。针对桥梁挠度测点检测结果可知,测点1#梁跨中,对称加载80%时,实测值为-3.33,理论值为-4.34,校验系数为0.77;对称加载90%时,实测值为-3.90,理论值为-4.89,校验系数为0.80;对称加载100%时,实测值为-4.39,理论值为-5.43,校验系数为0.81;偏载100%时,实测值为-4.73,理论值为-7.81,校验系数为0.61。
由此可见,在试验荷载作用下,桥梁跨中截面各种加载条件下,实测值均在理论值以下,则说明桥梁结构刚度与设计要求相符。
此外,测点挠度检验系数η范围为0.61~0.81,均在1以下,则表明在静载下桥梁试验桥跨的变形未见异常,结构刚度与设计要求相符,桥梁上部结构具有良好整体受力状况。
按照《公路旧桥承载能力鉴定方法》相关要求,桥梁残余变位和总挠度之间的比值α1≤0.2,经对称加载100%与偏载加载100%对比分析可知,测点1#梁跨中,对称加载100%时,残余变位/总挠度为0.11,挠度与计算跨径比值为1/5816;偏载100%时,残余变位/总挠度为0.01,挠度与计算跨径比值为1/13312。测点2#梁跨中,对称加载100%时,残余变位/总挠度为0.07,挠度与计算跨径比值为1/6610;偏载100%时,残余变位/总挠度为0.02,挠度与计算跨径比值为1/6135。由此可见,α1最大值为0.11,在规定范围内,表明桥梁试验跨上部结构属于弹性状态,基本接近于设计理论值。此外,通过上述数据可知,1/5816为最大试验挠跨比,符合规范规定,表明桥梁承载能力满足要求,且具有良好的工作状态。
3.2.2应力测试结果
在桥梁应力测试中,测点测试结果如下:对称加载80%时,实测值为2.12,理论值为2.67,校验系数为0.79;对称加载90%时,实测值为2.17,理论值为3.01,校验值为0.72;对称加载100%时,实测值为2.97,理论值为3.34,校验系数为0.89;偏载100%,实测值为3.43,理论值为4.80,校验系数为0.71。按照η≤1的要求,可见桥梁应力测试中校验系数η范围为0.71~0.89,均在1以下。由此说明,在试验荷载条件下,各梁片应力状况良好。
结束语
为全面了解桥梁结构状态是否健康,减少“疲劳带病”状态的发生,做好桥梁结构健康检测显得尤为关键。静载试验是一种高效、准确、成本低的桥梁结构健康检测的荷载试验,通过静载试验检测技术的应用,可充分了解公路桥梁工程的承载力情况,从而评价其结构是否健康。本文以具体案例为研究对象,利用静载试验,对桥梁的挠度、应力进行了测试,以此更好地保证工程质量。
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论文作者:黄世梅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/20
标签:桥梁论文; 挠度论文; 值为论文; 加载论文; 结构论文; 荷载论文; 应力论文; 《基层建设》2019年第23期论文;