于凤河
黑龙江农垦建工路桥有限公司 150030
摘要:随着经济的快速发展,路桥工程项目不断增多,社会大众对路桥质量要求越来越高的今天,加强路桥工程质检显得至关重要。文章立足于公路桥梁检测视角,重点对静载试验的作用与要点进行了探讨,希望为路桥工程质检的相关研究提供一些帮助。
关键词:公路桥梁;静载试验;作用
引言
公路桥梁的具体养护内容就是指,通过及时对公路桥梁维修和保养,让公路桥梁始终保持最佳的运行状态,从而保障桥梁正常的运行。
1载荷试验的简述
对公路桥梁项目而言,载荷试验主要是针对在其运行中出现的不确定情况进行检测,经过分析不确定的情况有助于及时规避风险。通常载荷试验分为静载试验和动载试验,静载试验指在公路桥梁上增加静载荷,再检测公路桥梁的结构和运行状况,得出施加静载荷对公路桥梁的影响结果;动载试验与之相同,仅是施加在公路桥梁上的载荷是移动的载荷,通过实验得出公路桥梁的实际性能。对于结构较为复杂的公路桥梁,工作人员可建立有限元模型实现对公路桥梁检测的效果,而模型的构建便是在对公路桥梁进行现场测量后,根据测定的数据及有关设计图纸构建的模型。当然,构建的模型也具有一些缺点,是因为模型中的数据较为理想化,当实际测量值与模型计算值不符时,工作人员应及时修改有限元模型,实现模型计算值与载荷试验的结果相同。一般需要载荷试验的公路桥梁通常包含新修建并竣工的公路桥梁与使用中的公路桥梁,并且具有下列情况才需要进行载荷检测:施工设计的资料比较缺乏;完工的公路桥梁质量不合格或者是某些部分不符合规范要求;新建成的公路桥梁产生病害;竣工后的公路桥梁达不到设计人员的要求标准;具备特殊承载力的公路桥梁。
2公路桥梁检测中静载试验的作用
静载试验本质上属于一种质量检测或校验方法,具有试验周期长,成本高等特征,相应的荷载施加同实际施工具有很强的相似性,所得到的试验检测结果可靠性更高,代表性也更强,尤其是可以对实际的现场施工实际情况进行有效反映。在路桥工程领域中,静载试验多用于桩基检测或路桥结构检测。比如,针对桩基的质量检测时,可以通过在桩基顶部采取逐级施加压力的方式施加水平推力或竖向压力,之后对桩顶部所出现的水平或竖向位移变化情况进行仔细地测定,以此来对桩基的水平和竖向承载性、强度等性能进行测定。而针对桥梁结构的静载试验而言,主要是在特定的桥梁结构部位处科学地设置应变片等测定工具,对相应结构在施加静载作用下的挠度、应变与应力等的实际变化情况进行直观地测定,借助这种静载试验测定的方式来了解实际的桥梁结构承载性能以及实际的工作状态,这样可以更好地从理论层面明确实际计算部位所承受的受力情况,更有利于确保桥梁结构整体的安全性,尤其是可以及时发现路桥结构当中存在的一些隐蔽病害或质量缺陷。简言之,通过有效地应用静载试验,可以对路桥结构本身存在的质量缺陷或隐蔽病害进行及时监测,从而确保它们可以始终保持良好的使用性能。伴随着路桥事业的快速发展以及相关设计理论的快速发展,路桥结构形式日趋多样化和繁杂化,同时它们的安全问题也受到了越来越多关注,为了全面确保路桥结构设计与建设质量,更加依赖于静载试验的应用,尤其是可以在系杆拱桥、自锚式悬索桥等众多路桥工程项目中都可以得到广泛推广和应用,旨在更好地确保路桥工程结构设计与施工质量。
3公路桥梁检测中静载试验的开展要点
3.1做好试验准备工作
在路桥检测中应用静载试验检测其结构承载性、刚度与强度等的过程中,为了确保静载试验的顺利开展,首先需要做好必要的试验准备工作,相应要点如下:(1)仔细准备静载试验设备。
在静载试验开展期间,主要涉及到应力或应变测试仪器、变形(挠度)测试仪、钢筋扫描仪、电锤、回弹仪、钢卷尺以及钢尺等一些必要的检测仪器与设备,保证可以为静载试验开展做好必要的准备工作。(2)在开展静载试验之前,要提前准备齐全必要的图纸,如施工图纸、设计图纸以及后期变更的图纸等等。(3)做好路桥工程施工现场的勘查工作,对桥梁结构尺寸、施工现场环境与线路的实际技术情况等进行调查,保证相关数据的全面性,以为后续的试验开展做好铺垫。(4)在使用施工设备之前,要做好其使用性能的检查,同时还要做好现场安全施工组织以及人员分工工作,保证后续静载试验可以有序开展。
3.2数据监测
在桥梁检测过程中,为了保障静载试验数据的完整性与准确性,在静载试验过程中,有关人员需要加强数据监测。比如,在仪表数据的读取与记录阶段,往往采用人工读取的方式,做好相关数据的记录。静载试验阶段,桥梁工程可能会出现一些不同程度的裂缝,此时,要求有关的试验人员充分考虑这些工程的设计密度值,对于一些重点区域,要做好检查。如果桥梁结构中存在裂缝,试验人员要做好裂缝长度与宽度的记录,分析裂缝的大致走向。静载试验过程中,由于裂缝会受到载荷的影响,会出现裂缝的扩展,此时,需要观察试验过程中裂缝的扩展方向、大小。如果在静载试验中,出现了新的裂缝,需要进行裂缝形成原因的分析。静载试验过程中,最为关键的是对加载时间的控制,加载时间往往需要在5min以上,保障试验检测结果的有效性。
3.3有序开展荷载加载
在确定路桥结构测定布设数量与位置的基础上,切实做好荷载加载的必要装置设计工作以及荷载加载工艺与方法的有效控制,具体的荷载加载有序开展流程与要点如下:(1)明确荷载加载方式。在开展静载试验期间,可以首先采用龙门吊吊配载梁进行加载,期间还需要准备短钢轨、长枕木、橡胶支座以及支撑刚性主梁等一些必要的材料。此外,要保证预制盖板、钢筋以及水泥等物料准备的充足性,确保现场开展静载试验中所用堆载物可以满足实际的加载需求。此外,还要确保定型钢筋、砂、水泥以及预制混凝土等堆载重物准备的充足性,一般它们的重量适宜控制在1.2倍最大试验荷载,保证可以满足静载试验开展过程中的逐级加载需求,避免因为加载配重不足而影响了试验的顺利开展。此外,静载试验的相应检测单位要同施工单位进行密切、深入沟通和交流,保证通过有效沟通和交流的方式来选择出最适宜的加载方式方法与方案,这样才能更好地确保静载试验在路桥质检中的应用效果,避免因为静载试验检测方案不合理而直接影响了最后的质检效果。
3.4做好试验结果分析
基于路桥工程建设的相关要求与标准,在完成路桥质检中的静载试验之后要进行有效地分析静载试验的具体结果,期间可以采取数据分析和对比静载试验所测试的箱梁结构或者其他路桥结构本身是否满足路桥工程满足安全行车的基本规定和要求。通常而言,在对箱梁结构静载性能进行检测的过程中一般需要以检验系数为主,相应的参数系数可靠范围或者正常范围一般控制在1之内,而如果静载试验测定所得值超过1,那么就意味着本次静载试验所检测的箱梁结构本身的承载性不满足规定要求,反之则可以验证公路行车安全性满足路桥建设的相关标准和要求。
结束语
荷载试验这项检测手段不但可以应用于刚竣工的公路桥梁建设项目中,而且对一些建设年代较长的公路桥梁也可以进行试验评估,可以科学准确地为公路桥梁的维修保养工作提供数据支持和结构依据,是公路桥梁质量安全检测的最直接方法。
参考文献
[1]周立.公路桥梁荷载试验检测在桥梁养护中的作用探讨[J].冶金与材料,2019,39(6):135-136.
[2]刘大洋,黄福伟,张朋,等.公路桥梁荷载试验应变数据异常分析[J].公路与汽运,2018(1):141-144.
[3]周春辉.论公路桥梁荷载试验检测的方法[J].黑龙江交通科技,2017,40(10):122-123.