桥梁检测中的静载试验研究论文_马文划

桥梁检测中的静载试验研究论文_马文划

广东华路交通科技有限公司 510420

摘要:随着我国道路事业的迅猛发展,桥梁在道路工程建设中发挥出了巨大的作用。所以,这也给桥梁的质量提出更高的要求。而桥梁检测是确保桥梁安全稳定运营的重要技术手段之一。在所有桥梁检测项目中,静载试验能够了解桥梁实际工作状态和承载能力,提供直接可靠的应力应变数据。在本文中,笔者即分析桥梁检测中的静载试验。

关键词:桥梁检测;静载试验;质量

引言

桥梁静载试验是按照预定的试验目的与试验方案,将静止的荷载作用在桥梁上的指定位置上,观测桥梁结构的静力位移、静力应变、裂缝等参量的试验项目,然后根据有关规范和规程的指标,判断桥梁结构在荷载作用下的工作性能及使用能力,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,还能够发现一般检查和检测中难以发现的隐蔽病害。桥梁静载试验可以直接测量桥梁结构特性,为桥梁结构的维护提供基础评价指标。

1.桥梁静载试验的目的及意义

我国城镇化进程的加快,使得有大量的道路工程需要建设,而在道路工程建设中,尤其是市政道路建设中,桥梁发挥的作用越来越大。桥梁荷载试验的目的主要有三个,具体内容如下:

1.1对新建桥梁进行鉴定

对新建桥梁进行鉴定的重要性主要是:通过鉴定能够获得新建桥梁的质量评定的数据,使得评定的结果有章可循,继而很好的检验设计理论以及施工质量,而且能够依据此更好的做好桥梁的运营和养护工作。要做好新建桥梁的质量鉴定工作,首先是要你采取实施可行的试验手段测试桥梁的主要质量指标,然后再按照测得相关资料就新建桥梁的质量做出客观的评定。

1.2鉴定现役桥梁的承载能力和工作状态

在计划经济年代,由于技术水平比较低,建设的桥梁质量通常不高,而这些桥梁当前大都无法满足交通发展的需要。所以说要按照当下交通的需求,采取试验明确桥梁的实际承载能力,然后展开加固改建工作。在这个过程中需要注意到的是,当超重型车辆过桥或结构遭意外损伤等情况的出现仍然要坚持采取试验估算出桥梁的承载力大小。在对现役桥梁进行静载试验时,如果车辆在过桥或者桥梁结构遭受意外、桥梁出现断裂等情况,则需要按照试验所估算的承载能力大小进行桥梁的改造。而对于位置比较重要的桥梁,应加强日常的维护和管理工作,除此之外,应定期开展静载试验,测定桥梁的实际承载能力。毫无疑问,这对于桥梁检测来说具有重要的意义。

2.经验试验的内容及要点

2.1静载试验的检测内容

静载试验是指通过在桥梁上施加静载来检测桥梁的承载能力和实际的工作状态等。而要真实反映桥梁的实际承载能力,则需要通过相关的数据指标来反映,主要是有桥梁性能相关的指标参数,包括变形、应力、强度和挠度指标等。通过静载试验,可获取这些指标数据的具体值,根绝这些指标的数据值来判断现役桥梁的结构强度值、抗裂性能和刚度指标等,最终判断出桥梁的实际承载能力。桥梁的静载试验,一般需进行以下测试内容:

(1)跨主要构件控制截面在试验荷载下的静挠度。每个跨度内至少有三个测点,并取得最大的挠度及变形值,同时观测支座下沉值。有时测试也为了验证所采用的计算理论,要实测控制截面的内力、挠度纵向和横向影响线。

(2)跨主要构件控制截面在试验荷载下的静挠度。记录桥梁静载试验控制截面的应力分布特征,并取五个测试点当中的最大值和偏载特性。桥梁横截面上至少应布置五个或五个以上的测试点,包括上缘面、下缘面和截面的突变部位。有时,根据静载试验的需要,需要测试横隔板附近的剪应力和主压应力,并记录此时的应力变化特征。

(3)桥跨在试验荷载下的水平位移及竖向位移。

(4)桥墩在试验荷载下的水平位移及竖向位移。

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(5)仔细观察桥梁的表面是否出现裂缝,如果裂缝窄且范围小,则将裂缝的类型、长度、宽度和方向记录在册。如果桥梁结构的控制截面出现了裂缝,则应在没有施加最大的试验荷载之前,停止施加荷载,密切观察裂缝的变化情况,撤离试验所用的仪器和人员等。

2.2静载试验要点

(1)试验观测与记录。a.仪表数据的读取与记录。荷载可用放置于千斤顶上的应力环、应变式压力传感器直接测定,或采用联于千斤顶的压力表测定油压,根据千斤顶率定曲线换算荷载。b.试桩沉降的测量。试桩沉降一般采用百分表或电子位移计测量。对于大直径桩应在其2个正交直径方向对称安置4个位移测试仪表,中等和小直径桩径可安置2个或3个位移测试仪表。沉降测定平面离桩顶距离不应小于0.5倍桩径,固定和支承百分表的夹具和基准梁在构造上应确保不受气温、振动及其他外界因素影响而发生竖向变位。

(2)试验加载稳定控制时间。进行主要控制截面最大内力荷载工况加载时,荷载在桥上稳定时问应不少于5min。有些桥梁,因连接较弱或变形缓慢,造成测点观测值稳定时间定为20-30min。

(3)加载过程的监控。在静载试验过程中,对整个试验过程进行严格的监控,监控重点是结构的控制点和较为薄弱的部位,把监测所得到的结构及时商报给现场的指挥人员,作为控制加载的数据资料。此外,还需要把监控的结果与计算得到的结果相比较,通过比较查看检测值有无比较大的变化,如果问题较为严重,则应立即停止加载。

2.3试验结果分析

(1)根据沉降随荷载的变化特征确定极限承载力:对于陡降型Q-s曲线取Q-s曲线发生明显陡降的起始点;

(2)根据沉降随时间的变化特征确定极限承载力,取s—lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。

3.桥梁静载试验应注意的问题

(1)采用载重汽车加载时,在施加试验荷载过程中,当某一加载工况接近满载时(大于满载量的80%),应将该工况后续加载车在试验测试桥跨的行车速度控制在l0km/h以卜;在卸载过程中,禁止多辆加载车同时启动。

(2)对于静载试验中使用到的车辆,主要是加载车辆,应当进行统一的管理,对侮一辆车进行标定和编号。如果条件许可,则可用地磅分别对加载车辆进行称重,还需对各个轴重进行称量;而如果条件不许可,则可以用压力传感器来测定各个加载车辆的轴重。对于条件比较好的地区,对各个加载车辆的总的重量和各个加载车辆的轴重进行调整。

(3)在进行桥梁静载试验之前,应认真检查静载试验所需的各种仪器设备,确保仪器设备性能良好,并做好设备的标定,逐一进行编号登记。对于静态测量来说,应该严格控制观测的误差,把测量误差控制在计量程的5%以内,为位移的测量应小于10%,动态位移不大于15%。根据观测点和观测站的位置,准备好导线,导线的长度应严格控制,不能过短同时也不能过长:损坏之后应及时进行更换。

4.结束语

综上所述,桥梁的静载试验在检测桥梁性能方面发挥着重要作用,能够真实反映桥梁的工作状态和承载能力。桥梁检测是一项复杂而细致的工作,要求检测方案要尽量模拟真实荷载情况,检测人员具有丰富的检测技术和经验。近年来我国在桥梁检测、评估方面逐渐积累丰富资料和经验,桥梁工程的重点己逐步向桥梁的检测维修与加固方面发展。

参考文献

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[2]袁万城,崔飞,张启伟. 桥梁健康监测与状态评估的研究现状与发展[J]. 同济大学学报(自然科学版). 1999(02)

[3]王世杰. 大型桥梁静载试验中的测量技术及应用[J]. 兰州交通大学学报. 2004(03)

论文作者:马文划

论文发表刊物:《基层建设》2016年32期

论文发表时间:2017/1/17

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