静载试验在桥梁检测中的研究

静载试验在桥梁检测中的研究

熊晔

身份证号码：34242519821006xxxx安徽合肥230000

摘要：桥梁载荷试验是对桥梁结构进行直接加载的一种测试方法，其目的是通过载荷试验了解桥梁结构在试验荷载作用下的实际工作状态，从而判断桥梁结构的真实承载能力和评价桥梁的运营状态。通过载荷试验有助于发现在一般性检查中难以发现的隐蔽病害，以确定桥梁结构的实际承载能力，为竣工验收、投入运营使用提供科学依据，为今后更大跨度、更复杂的桥梁结构积累重要的技术资料。本文主要分析了静载试验在桥梁检测中的应用。

关键词：桥梁检测；静载试验；应用

随着我国经济社会的快速发展，在城市道路建设中，桥梁的地位和

作用日益显现，在现代的交通运输中发挥着重要的作用。但是随着桥梁工程数量的逐步攀升，由于施工的不规范，桥梁的安全隐患也增多。所以，加强桥梁的检测，判断桥梁当前的工作状态也就很重要。桥梁检测是保证桥梁安全运营的重要手段。在所有桥梁检测项目中，静载试验能够了解桥梁实际工作状态和承载能力，提供直接可靠的应力应变数据。

1桥梁静载试验的目的及意义

我国城镇化进程的快速推进，使得有大量的道路工程需要建设，而在道路工程建设中，尤其是市政道路建设中，桥梁发挥的作用越来越大。而桥梁静载试验的主要目的包括：

1.1新建桥梁鉴定

对于新建桥梁，其鉴定主要是通过桥梁的静载试验，从而得到新建桥梁的质量评定数据、评定结果有章可循，更好地为工程设计服务，提高工程施工的质量。与此同时，鉴定结果也可为桥梁的维护和管理工作提供可靠的的数据资料。新建桥梁的质量鉴定，首先需要制定切实可行的检测手段，确定质量检测的指标，然后根据桥梁建设指标进行检测。通过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。

1.2鉴定现役桥梁的承载能力和工作状态

在对现役桥梁进行静载试时，如果车辆在过桥或者桥梁结构遭受以外，桥梁出现断裂等情况，则需要按照试验所估算的承载能力大小进行桥梁的改造。而对于位置比较重要的桥梁，应加强日常的维护和管理工作，除此之外，应定期开展静载试验，测定桥梁的实际承载能力。毫无疑问，这对于桥梁检测来说具有重要的意义。

2实例分析

2.1静载试验内容

（1）控制截面的选取。根据桥梁荷载试验规范要求：对于刚构连续梁桥，需要对中跨跨中截面、边跨最大弯矩截面及支点截面五个截面的应力和变形进行控制。

（2）工况加载说明。一是每个工况均按50%、75%、100%加载三次，每次加载时，车辆要分批、逐次上桥、下桥；二是要从车辆开始上桥时，就对相应测试项目进行监测，当全部加载车辆都就位时，要稳定10~15min后，才开始正式读数；三是所有测试项目完成、且无异常数据时，方可进入下一工况。

（3）终止加载条件。一是控制应变测点达到或超过计算容许值；二是控制断面挠度超过计算容许值；三是在加载过程中出现其它异常情况时均要停止加载。

2.2.静载试验加载工况。

根据本桥检测的断面，静力加载共分五个工况，详细信息如下：

（1）加载工况1。中跨跨中正弯矩及中跨跨中挠度达到试验荷载加载效

率：影响线峰值在主桥跨中左右。因此，考虑在中跨跨中布置加载试验车辆，预期在该工况下，主桥中跨跨中截面处达到最大挠度和最大正弯矩。

（2）加载工况2。4号主墩支点处负弯矩达到试验荷载加载效率：4号主墩支点处弯矩影响线的峰值在距主桥梁端（3号主墩）伸缩缝中心线149m处。因此，考虑在该处布置加载试验车辆，预期在该工况下，4号主墩支点处负弯矩达到最大值。

（3）加载工况3。5号主墩支点处负弯矩达到试验荷载加载效率：5号主墩支点处弯矩影响线的峰值在距主桥梁端（3号主墩）伸缩缝中心线196m处。因此，考虑在该处布置加载试验车辆，预期在该工况下，5号主墩支点处负弯矩达到最大值。

（4）加载工况4。4号主墩左侧边跨最大正弯矩达到试验荷载加载效率：4号主墩左侧边跨最大正弯矩出现在距主桥梁端（3号主墩）伸缩缝中心线23.5m处。该处弯矩影响线的峰值即在此截面处。因此，考虑在该处布置加载试验车辆，预期在该工况下，4号主墩左侧边跨弯矩达到最大值。

（5）加载工况5。5号主墩右侧边跨最大正弯矩达到试验荷载加载效率：使5号主墩右侧边跨最大正弯矩出现在距主桥梁端（3号主墩）伸缩缝中心线316.5m处。该处弯矩影响线的峰值即在此截面处。因此，考虑在该处布置加载试验车辆，预期在该工况下，5号主墩右侧边跨弯矩达到最大值。

2.3.试验主要结果及分析评定

（1）加载效率系数。静载试验加载效率系数是指试验加载车辆在检测断面产生的效应值同截面设计效应值的比值；它直接表征静载试验中的加载程度，也就是同设计荷载的接近程度（用η表示）。，式中：η—静力荷载试验效率系数。

（2）残余应变和变形。试验结束前对试验桥跨进行了残余变形观测，在工况1试验荷载作用下，中跨跨中测点（距3号主墩伸缩缝中心线170m处）的最大挠度实测值为-23.0mm，相应的残余挠度值为-0.8mm，残余挠度与最大挠度的比值为0.03；在工况1试验荷载作用下，中跨跨中测点（距3号主墩伸缩缝中心线170m处）的最大应变值为53με，相应的残余应变值为3με，残余应变与最大应变的比值为0.06。残余变形值均满足《大跨径混凝土桥梁的试验方法》中的要求。整体结构处于弹性工作范围。

（3）在静载试验结束之后，应从以下三个方面来分析试验所得到的结果：①实测应变与理论值的对比分析，查看二者之间的差别是否很大；如果差别较大，则应找出差别出现的原因；②分析实测挠度值的最大值有无超出分析时所确定的范围，并分析计算挠度校验系数、应变系数等是否满足相关的要求。

3桥梁静载试验中的注意事项

3.1桥梁静载试验，如果使用的是载重汽车进行加载，那么在向桥梁施加荷载的过程中，如果工况接近或者大于载重量的80%时，则应在该工况之后继续施加荷载，并把加载汽车的时速控制在10km以下；而在卸载过程中，应当避免多辆加载车同时启动。

3.2.对于静载试验中使用到的车辆，主要是加载车辆，应当进行统一的管理，对每一辆车进行标定和编号。如果条件许可，则可用地磅分别对加载车辆进行称重，还需对各个轴重进行称量；而如果条件不许可，则可以用压力传感器来测定各个加载车辆的轴重。对于条件比较好的地区，对各个加载车辆的总的重量和各个加载车辆的轴重进行调整。

3.3.在进行桥梁静载试验之前，应认真检查静载试验所需的各种仪器设备，确保仪器设备性能良好，并做好设备的标定，逐一进行编号登记。对于静态测量来说，应该严格控制观测的误差，把测量误差控制在计量程的5%以内，为位移的测量应小于10%，动态位移不大于15%。根据观测点和观测站的位置，准备好导线，导线的长度应严格控制，不能过短同时也不能过长；损坏之后应及时进行更换。

静载试验控制测点的实测值应小于相应的理论计算值，在要求的范围内，且控制测点的实测值满足规范规定的允许值，表明该桥的工作性能良好，承载能力和正常使用能够满足设计荷载等级的要求。桥梁的静载试验，在检测桥梁性能方面发挥着重要作用，可以测定桥梁指定部位的应力、挠度和应变等指标，其实真实了解桥梁工作状态和承载能力的最为直接的手段之一。

参考文献：

[1]王延淮.静载试验在评价桥梁承载能力方面的应用[J].建筑监督检测与造价，2016（31）.

[2]吴建奇，郑晓，张婷婷.桥梁监测中的静载试验研究[J].铁道建筑，2016（23）.