探究路桥承载力试验与检测

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:余波
[导读] 路桥施工现场非常复杂,各种设施和材料数量巨大,管理起来非常困难。在实际管理中,施工单位无法系统地、有效地管理施工现场,从而保证路桥的承载能力

        广东建业检测鉴定有限公司
        摘要:路桥施工现场非常复杂,各种设施和材料数量巨大,管理起来非常困难。在实际管理中,施工单位无法系统地、有效地管理施工现场,从而保证路桥的承载能力。路桥施工出现的一系列问题,不同程度影响了路桥的承载力,也将影响着路桥的使用寿命。通过对路桥承载能力检测方法进行研究,完善路桥承载能力检测方法,从而为我国的路桥建设提供一些意见,希望能够有助于推动我国交通设施施工的发展。
        关键词:公路路桥;承载力;试验


        引言
        路桥是现代化的交通网络的主体,是交通设施的主体,路桥的承载力也受其年龄限制,使得桥梁随时间的变化,承载能力降低,不能适应运输行业的发展,使得许多新桥新路变成旧桥旧路,影响到了公众的出行。在交通量日益剧增的今天,车辆载重能力显著提高,路桥的承载能力严重影响交通设施的使用寿命。如何对桥梁实际状态做出评估,确切评定其承载能力。
        1路桥承载力试验检测的重要性
        为了确定路桥建设的安全性,在建造完成后需要对其质量和品质、性能等核心问题进行检测试验。在路桥的检测过程中,需要注意以下几个方面:
        1)在检测时需要检测出路桥建设使用的原材料的合格率,从而才能选择更为合理的材料,能够就地取材的就不需要舍近求远,这样可以节省建造工期。
        2)在路桥的检测中,需要采用最新的技术、先进的检测设备及检测工艺等的应用,提高桥梁的建设质量,为后期的路桥建设积累经验,推动行业的发展。
        3)路桥检测不仅需要检测修建完成后的桥体,还需要对路桥施工现场中使用的各类原材料、机械设备、水泥预制板等半成品进行检验,检测这些材料是否符合建造要求。
        2 路桥试验检测技术要求
        2.1静载试验
        路桥的实验检测需要分为两个大的部分,一个是静态的试验,一个是动态的检测。静态承载试验体现了建成路桥主要路段的荷载情况,以及车载共同作用带来的内力,以及在检测中路桥的应力分辨规律和荷载的作用下,桥梁的永久变形情况。联系检测结果初步评估路桥承载力是否达到了规定标准,便于判断路桥的主体结构在同等荷载条件下能否安全可靠的工作,从而对不同阶段的荷载试验与承受力的计算分析,对路桥的使用各工作状态进行综合评价。在进行静态承载试验时,首先需要针对路桥梁的竖向绕度、侧向绕度和扭转变形三个方面进行重点检测。在进行路桥结构的检测时,需要保证检测点在相应跨度内,同时检测点需要在三个及以上,检测时按照规范求出最大的绕度值、桥体变形值及桥墩支座的相对下沉值。在检测的同时,记录和分析后,得出路桥的最大值和桥梁发生的偏载特性。
        2.2动载试验检测
        动态荷载检测是为了试验路桥因为外加振动力时,桥体所发生的震动,检测时同样需要进行记录,从而推断出路桥的基本运行状态。在进行振动检测时,利用振动设备在桥体上运行,然后通过桥体在此过程中的振动固有频率、阻尼比、冲击系数等进行测定,进而对路桥的整体结构刚度和交通行车的性能进行判断。振动的检测方式有很多,可以采用具有不同振动频率的设备,也可以直接用车辆跑动和跳车的方式进行实验。在跳车试验时,单车辆行驶到桥梁跨中位置时越过15cm的木方,然后对桥梁进行振动相应测量,从而对桥体的结构振动特性进行分析判断。



        3路桥承载能力检测方法的不足
        3.1载能力检算标准操作性差
        按照我国现行的交通部颁布的《路桥承载能力检测鉴定方法(试行)》的规定,承载能力检算标准是依据路桥的一般性检测结果,经大批的专家研究,依据经验来确定的。但是该检算标准没有统一的标准,使得路桥承载能力检测标准缺乏操作性。
        3.2承载能力检算标准操作规范过于原则化
        我国现行的关于路桥承载能力检测标准的规定,原则性较强,规定的内容不细致,实际操作性较弱。由于规定的原则性模糊性面的理解不同,致使检测的结果差异很大,甚至得出的结论完全相反,失去了承载能力检测的价值。
        3.3承载能力检测基础存在缺陷
        根据结构验算理论,目前的路桥载能力检测将其作为荷载检验的基础。我国在检查检测桥梁方面经验缺乏,检测的数据值不够准确,评定方式难以确定,致使检测结果的计算分析评定方法无法应用,只得通过昂贵的荷载试验对路桥的承载能力进行检测鉴定。
        3.4荷载试验代价昂贵
        虽然荷载试验操作比较简单,但是荷载试验的费用却很高,在进行荷载试验时还要中断交通。荷载试验基本都是短期荷载,只能反映路桥结构的,不能反映路桥的极限性能,也不能反映路桥的使用寿命。若使用荷载试验进行检测时,需在规定的时间内反复检查道路承载能力,无疑给道路桥梁的维护增加一笔巨额费用。
        4 我国桥路承载能力检测技术的发展
        4.1静载试验分析
        为了精确的计算出反应路桥承载能力的数据,对其进行静载实验室,一定要准确测量路桥的截面,如果是检测公路,就要分析路桩路基的铺设是否平整,还要分析其使用材料,检测其整体结构,如果是检测桥梁,则一定要检测每一个桥墩、拱架、桥台的水平变位,以及检测大桥的水平和竖向位移。在检测路桥的承载能力时,运用静力图式等原理,计算出断面位置的内力影响,运用荷载公式计算出静态荷载数据,从而判定出路桥的承载范围。要使用精准观测仪器对路桥进行断面测试,测定其竖向位移,以便及时对其进行维修,延长其使用时间,增大经济价值。
        4.2动载试验分析
        对于进行动态试验的路桥,是根据其在车辆载重下的震动幅度和震动频率判定它的承载能力。对于路桥的动态试验的检测,常常是用跑车刹车时的激震或者汽车货车急速刹车时产生的震动来检测,比如用一台装载10吨货物的试验车在路桥上进行急刹车,通过精密仪器测出刹车瞬间对路桥产生的振幅,来判定路桥的承载能力,或者用自然激烈碰撞产生的模态数据进行分析计算,得到其竖向模态频率和阻尼比,只有保证这些数值在正常范围内,才能保证公路大桥的承载能力时安全的,才能保证交通安全。
        5 路桥的试验检验技术应用
        桥梁作为线路的主要组成部分,是城市道路全线正常健康运营的关键。但是机动车数量的飞快增长和桥梁服役时间的延长,桥梁出现了不同程度的老化和病害,甚至带来不同程度的损坏,对桥梁的承载能力与安全运行造成一定的威胁。如何对这些“带病”桥梁进行“体检”便成了如今工作的当务之急。桥梁荷载试验是一种较直观的桥梁承载力评定方法,且被广大工程技术人员普遍接受。就目前而言,桥梁荷载试验存在的主要问题是如何更精细、更有效地利用荷载试验数据结果识别桥梁的损伤和实际承载力水平。结合以上问题,基于工程实例,综合分析了桥梁荷载设计试验,其结果可供类似桥梁的评估工作参考。
        5.1 T梁的计算
        根据设计图纸、桥梁实体结构和现场检测结果,加载跨北侧为伸缩缝,可自由伸缩,故在建模的过程将其简化为力学模型。综合考虑现场检测情
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