中国水利水电第十四工程局有限公司 云南昆明 6500411
摘要：现如今，我国公路桥梁工程的建设数量逐步增多，在这样的背景下，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，重点对荷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；荷载试验；质量检测；作用
引言
荷载试验主要用来检验桥梁的承载力，通过测定桥梁结构在试验荷载作用下的实际工作状态、测定桥梁结构的自振特性以及在试验车辆荷载作用下的动力响应，以评估实际结构的动力性能，可以科学、直观地反映检测结果。该试验方法的应用对判断桥梁整体结构能否符合承载需求至关重要，因此，该试验技术的应用获得了业内人士的高度重视。尤其是随着社会经济的不断发展，我国的大型桥梁工程逐渐增多，承载力不过关很容易产生巨大的损失。
1荷载试验研究状况
荷载试验主要有静载和动载试验结合方法进行。静载试验作为一种影响比较范围大，可靠性强的方式，主要在桥梁检测和桩基检测中应用，桩静载试验是目前最为可靠的现场测定单桩极限承载力的方法，而桥梁静载试验是在指定的位置上对桥梁结构的应力、应变以及挠度进行测定，了解桥梁的状态，可将难以计算的部分的受力情况分析出来，判断其承载能力。动载试验是研究桥梁结构的自振特性和车辆动力荷载与桥梁结构的联合振动特性，其测试数据是判断桥梁结构运营状况和承载特性的重要指标。移动荷载之所以对公路和桥梁设计非常重要，是因为它是影响公路和桥梁使用寿命的主要因素之一，动载对桥面产生附加的动压力，尽管其作用机理还不是十分清楚，但它会加速桥面的损坏，因此研究动荷载对桥梁设计和维护都有很重要的意义。桥梁结构振动周期（或频率）与结构的刚度有着确定的关系，在设计时亦要避免引起桥跨结构共振的强迫振动振源（车辆）的频率与桥跨结构自振频率相等或相近，引起过大的共振振幅，危及桥梁的使用安全。
近年来，在桥梁设计理论的逐步发展中，桥梁结构的形式也变得更加多样，其安全受到了社会的关注。荷载试验在钢筋混凝土拱桥、自锚式悬索桥以及系杆拱桥等种类的桥梁上得到了有效应用，其发展正向着现代测量仪器以及高精度数据连续采集等方向进行，通过与无线传输技术的结合，结合实际情况联合采用静载和动载评估的方式，使功能更加完善。
2试验要点
在进行荷载试验的过程中，除了完成挠度效验系数、应变值、残余挠度、残余应变、自振频率、阻尼比、冲击系数等主要内容的测定之外，还有一些需要注意的要点，主要包括以下几个方面。①观察与记录，在读取仪表数据的过程中必须进行详细观察，确保数据读取的准确性，及时完成数据记录工作，以免因时间延误导致数据出记录现偏差。另外是裂缝密度的观察，在进行观察与记录的过程中要点在于裂缝的长度、宽度及具体走向。另外，还应在加载值达到最大的情况下观察裂缝的变化情况，进而了解是否产生了新的裂缝以及裂缝程度是否在原有基础上有所增加。②控制好试验的时间，通常情况下应将加载时间控制在5min以上，并且在加载过程中需要对桥梁变化的整个过程及相关的试验指标进行详细观察，了解其变化情况。
另外，在整个试验结束之后，试验结果的分析主要依据以下五个方面。①将理论知识与实际测得的数值对比，了解其之间是否存在较大差别，并通过分析找出差别的原因。②以事先确定的范围作为基本依据，明确挠度是否超过了这一变化范围，并将挠度及应变等系数与设计要求进行对比。③将挠度残余值与设计要求进行对比与分析，进而在此基础上判断弹性变形的能力是否与施工要求及有无恢复正常。④通过自振频率分析和阻尼比分析进行自振特性测试，对比实测值与理论值数据，判定桥梁整体刚度。⑤通过不同速度下的动力放大系数得到动力放大系数的最值进行冲击系数测试，评价桥梁的动力性能和行车条件。
3公路桥梁检测中荷载试验的开展要点
3.1前期准备规划阶段
（1）收集相关的桥梁工程资料，这些资料包含了设计、施工、监理、试验、通行量的相关技术指标与数据。（2）针对桥梁的结构与通行现状，做好相应的分析与研究，比如现有桥梁是否存在裂缝、结构破坏问题。（3）应用专门的桥梁分析软件，以桥梁工程的设计要求、图纸为基础，进行现有桥梁结构内力的计算。此外，还需要根据桥梁荷载加载重量、位置与等级，比较各种不同的荷载作用下桥梁存在的应变与位移值。（4）根据桥梁工程的具体情况，制定完善的荷载试验方案，使得该方案可以作为后期荷载试验的重要参考。在荷载试验方案中，要包含试验内容、加载与观测要求，并要明确指出需要使用的设备与仪器，保障加载试验方案能够符合桥梁工程的实际情况，具有可行性与可操作性。
（5）做好现场准备工作，现场设备仪器就位准确。
3.2加载与观测阶段
（1）选择对象。完成了准备工作后，可开始进行荷载试验，在实际的操作中应按照要求开展各项工作。应对荷载试验对象进行选择，为了保证荷载试验检测的效果，需要合理地选择试验的对象。在选择的过程中，针对结构型式与跨度相同的桥梁结构，可选择具有代表性的一孔或者几孔。对于结构型式不同的桥梁结构，应结合实际情况选择各类结构型式之中有代表性的一孔或者几孔。而在结构型式上相同、跨度不同的桥梁结构，应选择跨度最大的一孔或者几孔进行试验。还应注意选择试验墩台的时候，应选择受力状态最不利、损害最严重的位置，同时确保该位置便于设置试验工具。（2）制定荷载加载方案。在荷载试验中，加载发挥了有效的作用，在设计加载方案的时候，应针对设备选择、加载程度与卸载程度的确定以及持续时间的确定这些内容进行分析。选择设备的时候，一般包括重物、车辆荷载等，使用重物进行加载的时候，可使用水箱、预制块等，还应利用逐级增加的方式，使加载能够满足实际的需求，达到更好的效果。这种方式适合用于现场单片梁试验加载中，但是需要花费较多的时间。选择车辆加载的情况下，应对车辆进行准确地称重，保证计算数值与实际的荷载之间的误差在要求范围内容，还应选择接近标准车的加载车辆，将车轴距离进行有效控制。之后，在确定加载程度与卸载程序的时候，为了维持荷载变化以及变形、应变间的连续曲线关系，应合理地确定程度，主要包括加载流程、卸载流程、速度、分级荷载值等，通常分级荷载值不少于四级，在检测开裂荷载等情况下，应进行等级细分。另外，在加载与卸载的过程中，应将监测工作，避免产生问题影响检测结果。明确加载的持续时间的时候，需要结合有效的温度补偿措施，减少温度对桥梁结构造成的不良影响，通常适合在22点到6点之间进行。
3.3明确荷载加载方式
在开展荷载试验期间，可以首先采用龙门吊吊配载梁进行加载，或者利用试验加载车加载，需要确保现场开展荷载试验中所用堆载物可以满足实际的加载需求。一般它们的重量适宜控制在1.2倍最大试验荷载，保证可以满足荷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，荷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荷载试验在路桥质检中的应用效果，避免因为荷载试验检测方案不合理而直接影响了最后的质检效果。
4注意事项
①运用载重汽车进行加载的过程中如果与工况接近，则需要在工况之后继续进行荷载的施加，此时车速控制在每小时10km以内。另外，为了避免对公路桥梁造成损害，在卸载时需要控制好不同车辆的启动时间，避免同时启动所有加载车。②做好加载车辆的管理工作，可采取设置编号的方式进行处理，同时还应对车辆及轴重进行称量。如果施工条件较为有限，在测试中时需要通过压力传感器进行操作。③要尽量控制温度变化对测试结果产生的影响，可以通过缩短加载时间，选择温度变化较稳定的时间段进行试验等办法，尽量减小温度对测试精度的影响；也可以利用加载试验前进行的温度稳定性观测数据，建立温度变化和测点测值变化的关系曲线进行温度修正。
结语
总之，荷载试验是一种重要的工程结构质检方式，在检测路桥结构稳定性与安全性等方面具有突出的作用。在路桥工程检测中应用荷载试验期间，可以从做好试验准备工作出发，注重合理布设试验测点，有序开展荷载加载，做好试验结果分析，确保荷载试验的顺利开展以及各项数据的准确性。
参考文献：
[1]李彦俊．分析荷载试验在桥梁检测中的应用［J］．四川水泥，2019（03）：31．
[2]张伟伟.静载试验在桥梁承载能力检测中的应用[J].绿色环保建材，2019（5）：143-144.
[3]耿万东．荷载试验技术在桥梁工程检测中的应用［J］．华东公路，2018（5）.
作者简介：
刘备（1986-），男，工程师，主要从事公路工程施工工作；
田聪（1993-），男，助理工程师，主要从事公路工程施工工作；
孙英杰（1974-），男，工程师，主要从事水利水电工程施工工作；
张宏兵（1984-），男，工程师，主要从事公路工程施工工作。