蔡星美
(貴州橋梁建設集團有限責任公司,貴州 貴陽 550000)
橋梁檢測中的靜載試驗研究
蔡星美
(貴州橋梁建設集團有限責任公司,貴州 貴陽 550000)
橋梁檢測是保證橋梁安全運行的關鍵所在,在項目落實過程中需要做好實驗檢測工作,按照檢測流程進行。靜載試驗是檢測的重要步驟,能了解橋梁的實際工作狀態(tài)和承載力,為其提供可靠的應變數據。以靜載試驗檢測重要性為基礎,結合具體情況,對實驗內容進行分析。
橋梁檢測;靜載試驗;檢測方式
近些年來我國社會不斷發(fā)展,在城市建設階段,對橋梁建設有了更高的要求,需要對工程基數進行分析,結合施工現狀采取規(guī)范化施工形式,提升其應用優(yōu)勢。由于施工本身不規(guī)范,安全隱患多,因此做好監(jiān)測工作是關鍵所在。成熟的橋梁檢測手段能發(fā)現橋梁施工階段存在的各種問題,對受損部位及時采取有效的保護措施,進而提升其應用性能。
本次研究中以貴州省六盤水至六枝高速公路為研究對象,項目位于貴州省六盤水市境內,起點順接威寧至六盤水高速公路終點,終點順接六枝至鎮(zhèn)寧高速公路起點,為六盤水至鎮(zhèn)寧高速公路的六盤水至六枝段。起點樁號YK63+420,位于水城縣陡箐鄉(xiāng)冷壩村,終點樁號K72+190,位于六枝特區(qū)新場鄉(xiāng)松壩村,途經水城縣陡箐、化樂、六枝特區(qū)新場鄉(xiāng)等村寨,主線全長8.77km;新場連接線LK0+000~LK6+460,長6.46km。涉及到的橋梁工程如下:冷壩大橋、小壩大橋、后壩1號大橋、后壩2號大橋、YK69+840車行天橋、新場互通(A匝道車行天橋、B、E匝道橋)、圍桿坡大橋、小干河大橋、LK4+560田壩寨1號大橋、LK4+765田壩寨2號大橋。
橋梁工程建設的重要性比較特殊,在實踐階段需要掌握工程建設的具體要求,從不同方面入手,做好實驗落實工作。以下將對橋梁靜載試驗的意義進行分析。
2.1 符合新橋梁鑒定標準
隨著交通管理體系的不斷完善,在橋梁建設階段對評定數據和評定結果有嚴格的要求,必須更好的為設計服務,為其提供完善的評定依據。同時鑒定結果為橋梁維護和管理提供了重要的依據,要完善監(jiān)測手段,結合指標要求進行落實[1]。
2.2 提升橋梁承載力
車輛在運行過程中,會增加橋面的承載力,甚至會導致橋面出現斷裂的現象,如果按照實驗檢測估算的承載力對橋面進行改造,則要重視日常維護和管理,定期開展荷載試驗,提升其承載力。
靜載試驗檢測機制比較特殊,應用過程中要對內容和各項指標進行分析,考慮到檢測機制以及流程要求,發(fā)揮試驗檢測最大化作用,使其適應試驗方案要求是關鍵所在。以下將對靜載試驗的內容和重點進行分析。
3.1 確定結構類型
考慮到側向撓度以及扭曲變形等結構變化,要在第一時間確定結構類型,突出應用優(yōu)勢。靜載實驗對跨度設定有嚴格的要求,需要掌握測定點指標,為了取得最大撓度以及變形值,在對支座進行觀察,測定下沉值。此外在測試過程中為了對現有的計算理論進行分析,必須控制截面的應力大小,對撓度縱向和橫向影響進行分析[2]。
3.2 記錄截面應力
針對截面應力指標的具體要求,為了獲取最大值,對偏載特性進行分析,在高度設定階段要引起重視,設定5個測試點,包括:上下邊緣和截面的突變處等。在模板設計過程中需要對應力值進行評估,結合變化形式對其進行合理應用。
3.3 數據監(jiān)測
在靜載試驗應用過程中,對數據應用有一定的要求,必須保證收集到的數據完整。例如在儀表數據讀取和記錄階段,需要采用人工讀取的方式,包括:千分表和百分表等,在相對應的表格上做好記錄工作。靜載試驗階段會出現不同程度的裂縫現象,考慮到設計密度要求,需要對重點部位進行觀察,對于橋梁結構存在的裂縫現象,要對長度和寬度值等進行對應的記錄,識別出裂縫的具體走向。在荷載復合作用的影響下,觀察裂縫走向,查看其變化形式,如果存在新的裂縫必須對裂縫成因進行分析,做好整體檢測工作。在荷載試驗檢測過程中要對加載時間進行控制,施加的壓力值不能少于5 min,同時基于加載設計模式的具體要求,要密切觀察橋面的變化,對實驗指標數據進行掌握[3]。
3.4 進行過程控制
在靜載試驗階段,要對各個流程進行有效的監(jiān)控和管理。尤其是重點項目,對于結構控制點和比較薄弱的區(qū)域需要做好監(jiān)測工作,提升其應用指標,滿足應力值要求。在加載控制階段,對資料有嚴格的要求,在整個過程中要做好實驗檢查工作,以應力值變化和理論值變化為主,考慮到二者的區(qū)別,必須對撓度值和最大值進行分析,計算出撓度校正系數以及應變系數,使其滿足過程控制要求。此外在殘余值設計階段,要對彈性和變形值進行對比,做好控制工作。靜載試驗檢測結束后,要對各個項目值進行分析,確定范圍后落實,應變系數的設定是否滿足設計要求是關鍵所在,要分析撓度殘余值是否滿足設計要求,從而判斷恢復彈性變形的能力。
針對項目系統(tǒng)本身的特殊性,在后續(xù)利用階段要對注意事項引起重視,從現有靜載試驗管理現狀入手,做好系統(tǒng)的評估和設定工作?;谟绊懸蛩氐亩鄻踊?,要按照流程要求進行檢查和檢驗。以下將對橋梁靜載試驗的注意事項進行分析。
4.1 提前設定靜載試驗指標
在試驗階段如果應用的是載重汽車進行加載設定,那么在橋梁加荷載設計的階段,要及時對工況進行分析,如果工況值大于載重量的80%,則需要在該工況后繼續(xù)進行加載試驗??紤]到加載汽車時速控制的具體要求,要盡量保證時速在10km以下,卸載后,避免多輛加載車同時啟動。此外要進行統(tǒng)一的管理,對每個車輛進行標定和編號,在條件允許的前提下,對加載車輛進行稱重。具體流程見圖1。
圖1 靜載試驗檢測流程
在系統(tǒng)指標設定階段,要對靜載測量指標進行分析,結合誤差值要求以及設定值要求,對觀測點進行控制,考慮到位移測量系數的變化,要將測量誤差控制在5%左右,為了使得測量值小于10%,動態(tài)位移不大于15%,結合觀測點以及觀測站的位置,準備好導線,而后對長度進行控制,如果導線損壞,要及時更換,避免對系統(tǒng)設計造成影響[4]。
4.2 進行系統(tǒng)選定
考慮到實驗檢測的具體要求,系統(tǒng)檢測是關鍵所在。為了保證儀器的完整性,要對標號進行登記。如果條件允許,則要計算出車輛的總重、軸重等,如果無條件,則可以利用壓力傳感器進行測量,對軸重進行調整后,按照分級加載工況的具體要求進行標記。鑒定新建橋梁的質量,可以對橋梁后期的使用和管理提供方便,為工程的后續(xù)管理提供必要的技術資料支撐。
近些年來我國橋梁工程建設取得了突出的進步,在發(fā)展階段需要對性能進行分析和檢測,結合指標要求進行落實。考慮到應力值、撓度以及應變系數等要求,必須了解橋梁的工作狀態(tài),結合承載力要求進行設定。針對現有測試流程的具體要求,在承載力判定階段,要對承載能力和正常使用能力以及荷載等級等進行確定,使其控制在可行范圍內,進而減少對系統(tǒng)的影響,提升結構應用效果。
[1]劉沛林,張?zhí)焐?玄瑩,等.行進加載試驗替代靜載試驗的橋梁檢測方法研究[J].特種結構,2010(12):60-65.
[2]陳睿.靜載試驗在公路橋梁檢測中的分析應用[J].廣東交通職業(yè)技術學院學報,2015(1):24-27.
[3]姚響宇,張賢才,雷旺龍.基于靜載試驗的橋梁檢測及安全性評價[J].湖南工程學院學報(自然科學版),2012(12):81-83,94.
[4]張美娜.基于靜載試驗檢測及靜力模型分析的橋梁承載力評定[J].公路交通科技(應用技術版),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,貴州貴陽人,高級工程師,從事道路、橋梁實驗和檢測方面工作。