中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
1概述橋梁
結(jié)構(gòu)荷載試驗是橋梁結(jié)構(gòu)專業(yè)的一門基礎(chǔ)技術(shù)科學(xué)，它是對橋梁結(jié)構(gòu)物進(jìn)行直接測試的一項科學(xué)實驗工作。其主要任務(wù)是通過有計劃地對結(jié)構(gòu)物加載后的性能進(jìn)行觀測和對測量參數(shù)(如位移、應(yīng)力、振幅、頻率等)進(jìn)行分析，以便了解橋梁實際工作狀態(tài)，了解病害產(chǎn)生的原因和對結(jié)構(gòu)的影響，對結(jié)構(gòu)物的工作性能作出評價以及對橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力和使用條件作出正確估計，檢驗其承載能力和使用性能。根據(jù)試驗荷載作用性質(zhì)的不同，橋梁結(jié)構(gòu)試驗可分為靜載試驗和動載試驗。橋梁靜力荷載試驗是一種較直觀的評定橋梁承載能力的方法。靜載試驗可布置較多的測點，便于較全面地分析結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，檢驗橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，說明工程的安全度和可靠性。對于一般大、中跨徑的橋梁或者具有特殊研究目的的橋梁，通過試驗來具體地、綜合地鑒定其工程質(zhì)量的可靠性，并將該試驗報告作為評定工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量優(yōu)劣的主要技術(shù)文件和依據(jù)。
2橋梁靜載試驗重點分析
橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀調(diào)查為便于試驗有的放矢、合理評定試驗測試結(jié)果以及正確解釋試驗現(xiàn)象，在試驗前通過結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量檢查和對有關(guān)資料的搜集分析，以達(dá)到對試驗結(jié)構(gòu)的全面了解，并在這些工作的基礎(chǔ)上，才有針對性地設(shè)計出周密合理的試驗方案，所以橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀調(diào)查是進(jìn)行橋梁荷載試驗的重要環(huán)節(jié)。試驗前，試驗人員應(yīng)視試驗實施的具體需要向業(yè)主、設(shè)計、施工和監(jiān)理等有關(guān)方面搜集相關(guān)技術(shù)資料。包括：設(shè)計圖紙、計算書、變更設(shè)計和作為設(shè)計依據(jù)的有關(guān)技術(shù)資料等;施工和監(jiān)理日志、材料性能試驗報告、施工觀測記錄、隱蔽工程驗收記錄、各分項或分部工程驗收報告、工程質(zhì)量事故檢查及其處理情況等。
試驗成果分析與評定依據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)荷載試驗項目，通過試驗成果得出最后的技術(shù)結(jié)論，對試驗結(jié)構(gòu)作出科學(xué)的評價，同時根據(jù)存在的問題，提出改進(jìn)設(shè)計或者加強(qiáng)維修養(yǎng)護(hù)方面的建議，是進(jìn)行橋梁荷載試驗的直接目的。試驗評價的兩個方面包括將實測值與相應(yīng)的理論計算值進(jìn)行比較說明理論與實踐二者的符合程度，并將控制測點的實測值與規(guī)范規(guī)定的允許值進(jìn)行比較，從而說明結(jié)構(gòu)所處的工作狀況，以及從試驗中所發(fā)現(xiàn)的新問題。然而，評價一個橋的承載能力是否符合要求，還有兩個重要的指標(biāo)，裂縫是評價混凝土結(jié)構(gòu)承載能力及其耐久性的主要標(biāo)志之一，主要評定受力裂縫的出現(xiàn)和擴(kuò)展的狀態(tài)，試驗荷載作用下裂縫寬度不應(yīng)超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的許可值，并且卸載后應(yīng)閉合到小于容許值的1/3。原有其他裂縫(施工的、收縮的溫度裂縫)，受載后不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)容許寬度。另外，主要控制測點的相對殘余變位(或應(yīng)變)一般要求不大于20% ，當(dāng)殘余變位(或應(yīng)變)大于20%時，應(yīng)查明原因。且相對殘余變位(或應(yīng)變)越小，說明結(jié)構(gòu)越接近彈性工作狀況。若荷載試驗結(jié)果不滿足上述任何一項條件，則應(yīng)認(rèn)為橋梁結(jié)構(gòu)不符合要求，必須查明原因，并采取適當(dāng)?shù)拇胧?/P>
3橋梁荷載試驗難點分析
試驗控制荷載的確定試驗控制荷載根據(jù)與設(shè)計作用(或荷載)等級相應(yīng)的活載效應(yīng)控制值或有特殊要求的荷載效應(yīng)值確定，以使控制截面產(chǎn)生最不利荷載效應(yīng)(內(nèi)力和變形)較大的荷載作為試驗控制荷載。確定試驗荷載大小和加載位置采用靜力荷載試驗效率η進(jìn)行控制，靜載試驗荷載效率公式如下：
s1——靜載試驗荷載作用下，某一加載試驗項目對應(yīng)的加載控制截面內(nèi)力或變位的最大計算效應(yīng)值;s——試驗控制荷載產(chǎn)生的同一加載控制截面內(nèi)力或變位的最不利效應(yīng)計算值;u——沖擊系數(shù)。靜載試驗荷載效率應(yīng)介于0.80～1.05之間，為了試驗結(jié)果的有效性，新建橋梁試驗荷載效率一般控制在0.85～1.05之間，舊橋試驗荷載效率控制在0.8O～1.00之間。3.2 應(yīng)力(撓度)校驗系數(shù)校驗系數(shù)η是確定橋梁承載能力的一個重要指標(biāo)。一般要求η≤1。11值越小，橋梁結(jié)構(gòu)的安全儲備和承載能力越大。計算公式為：
應(yīng)變計測試結(jié)果一般為應(yīng)變值，人們關(guān)心的往往是應(yīng)力。對鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)來說，換算成混凝土應(yīng)力都有一個實際彈性模量的取值問題，而目前大多數(shù)荷載試驗均取用規(guī)范給出的混凝土彈性模量，有時直接以應(yīng)變作為衡量指標(biāo)。4 工程實例某橋橋跨結(jié)構(gòu)為6×20m簡支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁，橋?qū)挒?0.65+10.95+0.65)m，該橋設(shè)計為雙車道，橫橋向由4片主梁組成，整體化現(xiàn)澆混凝土厚10cm，瀝青混凝土橋面鋪裝厚9em。橋梁下部結(jié)構(gòu)采用肋板臺、柱式墩、擴(kuò)大基礎(chǔ)。該橋于O7年建成，設(shè)計荷載為公路一I級，預(yù)制箱梁混凝土設(shè)計標(biāo)號為C50，橋梁總體布置圖如圖1：
橋梁表觀病害檢查主要針對承重構(gòu)件的開裂和損壞狀況，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)預(yù)制梁總體表觀狀況良好，表面平滑，無顯著受力裂縫。本次靜力試驗荷載就某一加載試驗項目而言，其所需加載車輛的數(shù)量，是根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)活荷載產(chǎn)生的該試驗項目如內(nèi)力、位移等的最不利效應(yīng)值按下式所定原則等效換算而得，由于該橋?qū)儆谛聵颍虞d效率取值偏大：
測試結(jié)果如表2、表3所示，這里僅給出個別梁個別測點的測試結(jié)果，實測值均小于計算值，說明結(jié)構(gòu)現(xiàn)有承載能力和剛度能夠滿足公路I級荷載等級的要求。
各工況試驗殘余變形較小，相對殘余應(yīng)變在20% 以內(nèi)，卸載后各測點讀數(shù)大多能回零，表明結(jié)構(gòu)仍處于彈性工作狀態(tài)。在試驗荷載作用下未觀察到新裂縫開展。5 結(jié)語橋梁靜力荷載試驗是檢驗橋梁結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)或?qū)嶋H承載能力的一種試驗手段，本文結(jié)合實際提出了荷載試驗實施中容易被忽視的重點和試驗過程中的工作難點，并加以分析，為其他橋梁的荷載試驗工作提供參考借鑒，從而達(dá)到更好的荷載試驗效果。
