蔡星美
(贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550000)
桥梁检测中的静载试验研究
蔡星美
(贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550000)
桥梁检测是保证桥梁安全运行的关键所在,在项目落实过程中需要做好实验检测工作,按照检测流程进行。静载试验是检测的重要步骤,能了解桥梁的实际工作状态和承载力,为其提供可靠的应变数据。以静载试验检测重要性为基础,结合具体情况,对实验内容进行分析。
桥梁检测;静载试验;检测方式
近些年来我国社会不断发展,在城市建设阶段,对桥梁建设有了更高的要求,需要对工程基数进行分析,结合施工现状采取规范化施工形式,提升其应用优势。由于施工本身不规范,安全隐患多,因此做好监测工作是关键所在。成熟的桥梁检测手段能发现桥梁施工阶段存在的各种问题,对受损部位及时采取有效的保护措施,进而提升其应用性能。
本次研究中以贵州省六盘水至六枝高速公路为研究对象,项目位于贵州省六盘水市境内,起点顺接威宁至六盘水高速公路终点,终点顺接六枝至镇宁高速公路起点,为六盘水至镇宁高速公路的六盘水至六枝段。起点桩号YK63+420,位于水城县陡箐乡冷坝村,终点桩号K72+190,位于六枝特区新场乡松坝村,途经水城县陡箐、化乐、六枝特区新场乡等村寨,主线全长8.77km;新场连接线LK0+000~LK6+460,长6.46km。涉及到的桥梁工程如下:冷坝大桥、小坝大桥、后坝1号大桥、后坝2号大桥、YK69+840车行天桥、新场互通(A匝道车行天桥、B、E匝道桥)、围杆坡大桥、小干河大桥、LK4+560田坝寨1号大桥、LK4+765田坝寨2号大桥。
桥梁工程建设的重要性比较特殊,在实践阶段需要掌握工程建设的具体要求,从不同方面入手,做好实验落实工作。以下将对桥梁静载试验的意义进行分析。
2.1 符合新桥梁鉴定标准
随着交通管理体系的不断完善,在桥梁建设阶段对评定数据和评定结果有严格的要求,必须更好的为设计服务,为其提供完善的评定依据。同时鉴定结果为桥梁维护和管理提供了重要的依据,要完善监测手段,结合指标要求进行落实[1]。
2.2 提升桥梁承载力
车辆在运行过程中,会增加桥面的承载力,甚至会导致桥面出现断裂的现象,如果按照实验检测估算的承载力对桥面进行改造,则要重视日常维护和管理,定期开展荷载试验,提升其承载力。
静载试验检测机制比较特殊,应用过程中要对内容和各项指标进行分析,考虑到检测机制以及流程要求,发挥试验检测最大化作用,使其适应试验方案要求是关键所在。以下将对静载试验的内容和重点进行分析。
3.1 确定结构类型
考虑到侧向挠度以及扭曲变形等结构变化,要在第一时间确定结构类型,突出应用优势。静载实验对跨度设定有严格的要求,需要掌握测定点指标,为了取得最大挠度以及变形值,在对支座进行观察,测定下沉值。此外在测试过程中为了对现有的计算理论进行分析,必须控制截面的应力大小,对挠度纵向和横向影响进行分析[2]。
3.2 记录截面应力
针对截面应力指标的具体要求,为了获取最大值,对偏载特性进行分析,在高度设定阶段要引起重视,设定5个测试点,包括:上下边缘和截面的突变处等。在模板设计过程中需要对应力值进行评估,结合变化形式对其进行合理应用。
3.3 数据监测
在静载试验应用过程中,对数据应用有一定的要求,必须保证收集到的数据完整。例如在仪表数据读取和记录阶段,需要采用人工读取的方式,包括:千分表和百分表等,在相对应的表格上做好记录工作。静载试验阶段会出现不同程度的裂缝现象,考虑到设计密度要求,需要对重点部位进行观察,对于桥梁结构存在的裂缝现象,要对长度和宽度值等进行对应的记录,识别出裂缝的具体走向。在荷载复合作用的影响下,观察裂缝走向,查看其变化形式,如果存在新的裂缝必须对裂缝成因进行分析,做好整体检测工作。在荷载试验检测过程中要对加载时间进行控制,施加的压力值不能少于5 min,同时基于加载设计模式的具体要求,要密切观察桥面的变化,对实验指标数据进行掌握[3]。
3.4 进行过程控制
在静载试验阶段,要对各个流程进行有效的监控和管理。尤其是重点项目,对于结构控制点和比较薄弱的区域需要做好监测工作,提升其应用指标,满足应力值要求。在加载控制阶段,对资料有严格的要求,在整个过程中要做好实验检查工作,以应力值变化和理论值变化为主,考虑到二者的区别,必须对挠度值和最大值进行分析,计算出挠度校正系数以及应变系数,使其满足过程控制要求。此外在残余值设计阶段,要对弹性和变形值进行对比,做好控制工作。静载试验检测结束后,要对各个项目值进行分析,确定范围后落实,应变系数的设定是否满足设计要求是关键所在,要分析挠度残余值是否满足设计要求,从而判断恢复弹性变形的能力。
针对项目系统本身的特殊性,在后续利用阶段要对注意事项引起重视,从现有静载试验管理现状入手,做好系统的评估和设定工作。基于影响因素的多样化,要按照流程要求进行检查和检验。以下将对桥梁静载试验的注意事项进行分析。
4.1 提前设定静载试验指标
在试验阶段如果应用的是载重汽车进行加载设定,那么在桥梁加荷载设计的阶段,要及时对工况进行分析,如果工况值大于载重量的80%,则需要在该工况后继续进行加载试验。考虑到加载汽车时速控制的具体要求,要尽量保证时速在10km以下,卸载后,避免多辆加载车同时启动。此外要进行统一的管理,对每个车辆进行标定和编号,在条件允许的前提下,对加载车辆进行称重。具体流程见图1。
图1 静载试验检测流程
在系统指标设定阶段,要对静载测量指标进行分析,结合误差值要求以及设定值要求,对观测点进行控制,考虑到位移测量系数的变化,要将测量误差控制在5%左右,为了使得测量值小于10%,动态位移不大于15%,结合观测点以及观测站的位置,准备好导线,而后对长度进行控制,如果导线损坏,要及时更换,避免对系统设计造成影响[4]。
4.2 进行系统选定
考虑到实验检测的具体要求,系统检测是关键所在。为了保证仪器的完整性,要对标号进行登记。如果条件允许,则要计算出车辆的总重、轴重等,如果无条件,则可以利用压力传感器进行测量,对轴重进行调整后,按照分级加载工况的具体要求进行标记。鉴定新建桥梁的质量,可以对桥梁后期的使用和管理提供方便,为工程的后续管理提供必要的技术资料支撑。
近些年来我国桥梁工程建设取得了突出的进步,在发展阶段需要对性能进行分析和检测,结合指标要求进行落实。考虑到应力值、挠度以及应变系数等要求,必须了解桥梁的工作状态,结合承载力要求进行设定。针对现有测试流程的具体要求,在承载力判定阶段,要对承载能力和正常使用能力以及荷载等级等进行确定,使其控制在可行范围内,进而减少对系统的影响,提升结构应用效果。
[1]刘沛林,张天申,玄莹,等.行进加载试验替代静载试验的桥梁检测方法研究[J].特种结构,2010(12):60-65.
[2]陈睿.静载试验在公路桥梁检测中的分析应用[J].广东交通职业技术学院学报,2015(1):24-27.
[3]姚响宇,张贤才,雷旺龙.基于静载试验的桥梁检测及安全性评价[J].湖南工程学院学报(自然科学版),2012(12):81-83,94.
[4]张美娜.基于静载试验检测及静力模型分析的桥梁承载力评定[J].公路交通科技(应用技术版),2014(1):210-212.
U446
:B
:1009-7716(2017)02-0096-02
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.02.028
2016-11-20
蔡星美(1967-),女,贵州贵阳人,高级工程师,从事道路、桥梁实验和检测方面工作。