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桥梁养护中公路桥梁荷载试验检测研究赵磊

发表时间：2021/6/29 来源：《基层建设》2021年第6期作者：赵磊

[导读] 摘要：在桥梁运营过程中，为保证结构受力正常、安全使用，荷载试验检测至关重要。

        聊城市传朋公路工程有限公司山东聊城 252400
        摘要：在桥梁运营过程中，为保证结构受力正常、安全使用，荷载试验检测至关重要。结合桥荷载试验检测的主要内容、工况及流程，通过检测结果分析桥梁结构的整体刚度、强度，以及动力响应特性是否在正常范围内，进而判断桥梁的受力状态，为其日常养护或维修加固提供基础性数据。
        关键词：桥梁养护；公路桥梁；荷载试验
        引言
        为检验当前国内新建桥梁承载力是否符合预期设计要求，进而为桥梁竣工提供验收资料，或检验在役旧桥承载力是否满足实际载荷需求，能够为在役旧桥维修加固提供重要决策依据。针对上述桥梁需要开展荷载实验。当前桥梁荷载实验是唯一用于评定桥梁承载力的重要方法。本研究基于传统应变和变形测试前提下，提出新型应变以及变形测量方法，以期能够从一定程度上推动国内桥梁载荷实验技术的进步。
        1公路桥梁荷载试验检测的概念和内容
        1.1荷载试验概述
        荷载试验方法可较为直观地测定桥梁结构的健康状况，且其测定结果具有较高的可靠性。一般而言，荷载试验测定方法对针对旧桥梁进行，主要在桥梁状态损伤不明确条件下对其进行相应的评估和测定。依据其作用形式和测试方式的差异，可将荷载试验大致划分为静荷载试验和动荷载试验两个主要类别，依据实际工程需求，采用不同类别试验对桥梁结构进行检测，并依据实际测定所获取的结果依据理论分析结果对桥梁状态进行合理化评估，以评估结果为基础，给出桥梁维护、维修或加固建议。
        1.2内容
        荷载试验检测由静载和动载试验检测组成，静载试验检测能测定桥梁的静力荷载，而动载试验检测主要测定桥梁的动力荷载。通过荷载试验检测，能详细了解桥梁结构状况，对桥梁运营进行科学评价，也为采取养护维修措施提供参考和依据，对确保桥梁的安全与可靠运营具有重要意义。
        2公路桥梁荷载试验检测在桥梁养护中的作用
        2.1全面检测工程质量，有利于制定养护方案
        公路桥梁通车运营后，由于工程本身存在质量缺陷，加之车辆荷载的反复作用，降水等自然因素影响，桥梁结构可能会出现裂缝、承载力下降等质量问题，最终影响公路桥梁运营。而通过荷载试验检测，能及时掌握桥梁结构存在的质量缺陷，判定公路桥梁整体受力和局部受力是否符合标准。通过荷载试验检测后，如果发现结构存在质量缺陷，能够有针对性地制定养护维修方案，提高养护维修水平。
        2.2客观评定桥梁实际承载力，方便开展养护决策
        公路桥梁箱梁、护栏、钢筋等结构，由于降水、风化等因素影响，容易出现裂缝、结构脱落、锈蚀等质量缺陷，降低结构整体性能，给行车安全带来隐患。为预防这些问题发生，根据规范要求做好荷载试验检测工作，能客观、公正地评定公路桥梁整体损伤程度和结构承载力，方便开展养护决策，有利于及时对公路桥梁进行加固和维修。
        2.3为养护施工新技术的应用提供参考和依据
        当前，随着公路桥梁养护技术的发展，各种新材料和新工艺被不断用于公路桥梁养护施工。然而，由于新技术和新工艺应用时间相对较短，缺乏必要的理论基础，甚至难以全面分析其力学性能和兼容性。因此需开展荷载试验检测以验证新技术和新工艺在养护施工中的兼容性，为其推广和应用奠定基础。此外，荷载试验检测数据资料还能为引进新技术和新工艺提供参考和依据，有利于公路桥梁养护施工中更好地使用新材料和新工艺。

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        3荷载试验在桥梁检测中的应用
        3.1荷载试验测定对象
        一般情况而言，针对服役年限较久的桥梁，应当针对其进行荷载试验测定以评估其服役安全性和工程质量。（1）当被测定桥梁设计资料不完备时，应当针对其进行荷载试验测定；（2）桥梁设计合理性存在较大问题，认为其不符合一般标准时，需进行荷载试验测定；（3）当桥梁建设完成后，服役过程中出现较大病害，被认为对其工程质量产生影响时，需要进行荷载试验测定；（4）当部分桥梁存在特殊的设计要求以及使用要求时，其荷载承载能力需要测定。
        3.2荷载试验主要类别
        针对桥梁检测中荷载试验而言，一般可以将其划分为静荷载试验以及动荷载试验两个类别。一般而言，静荷载试验常被用于测定现有桥梁的结构状态，并通过测试数据获取被测定桥梁的承载力等特征，以此对其现有结构状况以及工程质量状况进行有效评估，其试验结果可为桥梁结构的维护和加固提供较好的依据。动荷载试验则主要用于测定桥梁的动态荷载作用下的力学性能，可有效地反应其服役过程中力学性能特征，依据不同的试验目的类别，动荷载试验可大致划分为跑车类试验、跳车类试验以及脉动类试验等。
        4公路桥梁荷载试验检测在桥梁养护中的对策
        4.1静载试验检测对策
        静载试验检测是常用的荷载试验检测方法，也是检测公路桥梁最有效的方式。通过静力荷载对桥梁结构适当碾压，可检测桥梁受力大小、结构弯曲程度等数据，方便掌握桥梁结构各项数据指标，有利于保证桥梁结构的安全与可靠。另外要合理选定荷载试验观测点，确保在结构稳定状态下检测，不破坏公路桥梁结构完整性，不影响桥梁结构的运行和安全。
        4.2动载试验检测对策
        动载试验是指在动载情况下，桥梁结构出现频率、阻尼和振型等模态参数变化，从而科学评定公路桥梁承载力。通过该工作能掌握桥梁动力特性，有效判断桥梁工作状态及荷载能力，掌握桥梁结构稳定性，对公路桥梁是否存在明显损伤缺陷也具有查验作用。与静载试验相比，动载试验既要有观测点的位移变化，又要掌握加速度、振动等数据变化，是掌握公路桥梁结构动态变化的重要方法。目前常用的动载试验检测方法有脉动试验和跳车试验，实际工作中，通常结合荷载试验检测需求选择恰当的方法。
        4.3明确荷载试验检测的目标和对象
        工作人员需明确荷载试验检测目标和对象，有利于更好指导实际工作，增强试验检测针对性。试验检测通常分为经常检查、特殊检查、定期检查三种，其中特殊检查难度最大也最为重要。因此要结合定期检查结果，分析并判断公路桥梁结构存在的安全问题和质量隐患，形成准确的检测报告和评估结果。通过荷载试验检测，客观、公正地评估公路桥梁结构受损程度，合理测定结构承载力，判断桥梁是否可继续投入使用。在公路桥梁施工任务完成，设计图纸和施工资料完整的前提下，后续养护工作中要开展荷载试验检测，判断桥梁结构性能，明确是否需开展养护施工。如果桥梁使用一段时间后，承重构件出现破损，结构承载力下降，甚至影响公路桥梁正常运营，这时需借助荷载试验检测进行客观评估和判断；如果通行车辆数量不断增加，尤其是重载车辆不断增多，需进行荷载试验检测，判断是否需借助养护施工对桥梁结构进行加固；在桥梁后续改造或结构加固、修复中，要借助荷载试验检测进行评估，判断公路桥梁是否能继续投入运营。
        结束语
        荷载试验检测是公路桥梁养护施工中不可忽视的内容。作为养护施工单位，要充分认识其重要作用，明确荷载试验检测的目标和对象，根据要求认真开展试验检测，恰当选择静载或动载试验检测方法，严格按要求操作以获取详细的数据指标，准确可靠地评定公路桥梁基本情况。然后制定科学的养护维修方案，做出合理的养护决策，提升养护维修水平，使公路桥梁处于良好性能和运行状态，延长公路桥梁工程使用寿命。
        参考文献：
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        [2]姜骏.桥梁荷载试验检测的方法[J].黑龙江交通科技，2017（12）：187-188.
        [3]任东华，唐英.基于可靠度理论的桥梁荷载试验效率的研究［J］.铁道建筑，2013，10（11）：5-7.