荷载试验技术在桥梁工程检测中的应用论文_陈燕

荷载试验技术在桥梁工程检测中的应用论文_陈燕

云南宏程卓越建设工程技术有限公司

摘要:通常对桥梁实施荷载试验,为了对完工验收的桥梁进行质量评定,并预估其运营承载力是否满足要求。该工作涉及很多内容,技术要求严格,包含很多学科知识,因此相关部门要投入更多的精力进行深入的科研分析。以下,我们就根据以往实践经验,来对桥梁荷载试验技术在桥梁工程检测中的应用展开论述。

关键词:荷载试验;桥梁检测;动力荷载

前言

从上世纪50年代初,人们就开始关注桥梁工程检测工作,然而因最初的检测技术较为薄弱,在应用上始终难以突破。这些年来由于大跨桥梁设计的多元化及形式与作用的不断发展变化,安全问题较多。全国公路桥梁调查数据表明,很多桥梁工程失误竣工验收结果及运营承载力受到挑战,都存在不同程度的安全问题。国内出现的各种桥梁安全事故的发生,无时无刻不在警醒着人们要关注桥梁的保养维护,加强荷载试验分析。所以桥梁安全检查、荷载试验检测技术是目前国内外各界人士关注的重点。这篇文章我们主要介绍了荷载试验检测技术及承载力评估方法和未来前景。

1检查内容

在当前公路桥梁工程运行使用期间,受到人为及自然环境的影响,使得承载性和性能逐渐减弱。为了确保现存公路桥梁工程的安全运行,要进行必要的荷载试验检测,评定其实际承载性及性能,如此就能促进现有桥梁工程的加固、养护及限载操作等。若是施工期间运用了新技术、新材料、新设备,或是大规模桥梁工程,为了明确桥梁结构特征及质量情况,我们要对桥梁工程采取必要的荷载试验检测,掌握桥梁工程的实际承载水平。对构造要素多或新型公路桥梁构造,利用科学的荷载试验检测就能清晰了解桥梁结构在荷载压力下的承载性,把握桥梁结构的受力规律,进而为我国公路桥梁的后期发展提供必要的参考依据。

2荷载试验对象的选定

2.1桥面系检查

对桥面的检查工作要完成以下几点:

(1)对施工阶段的桥梁各种信息数据,一定要仔细校验核对。

(2)一定要及时记载桥梁的检查记录表,确保数据准确无误,对各阶段存在的缺损问题要及时记载,并对技术情况做相应的评分。

(3)对缺陷问题的起因,一定要深入实地考察,对维修范围及维修使用方式的确定有一定的参考依据。

(4)对于一时间无法分析出损害起因及破损情况的部件,一定要根据实际情况,提出针对性的检查要求,严格执行。

(5)对于部件严重损坏,对桥梁交通运行有着威胁的情况,就要根据交通管制制度,进行加固处理及维修整治。

2.2荷载试验对象

结合《公路桥梁荷载试验规程》要求:完工验收的桥梁或拓宽后的桥梁,可利用荷载试验来考核桥梁结构的运行情况与承载力是否满足设计要求。对于桥梁工程,可根据 《公路桥梁承载能力检测评定规程》提出的要求,执行相关的荷载试验操作,若是满足以下几点情况,也可进行荷载试验:

①技术考核等级在四、五类的桥梁;

②预计要提高荷载性能的桥梁;

③要通过大型车辆荷载的桥梁;

④受到严重损害的桥梁;

⑤通过其他途径无法辨认其能否经受相关荷载要求的桥梁。

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3桥梁动力荷载试验的目的及项目

3.1桥梁动力荷载试验的目的

对桥梁工程的试验检测还涉及到结构构件的混凝土强度、结构缺陷及承载性。我们通常采取的是超声法对桥梁构件强度及缺陷实施的检测操作,这种措施借助超声脉冲在面对缺陷环节时出现绕射、散射及折射等情况产生的超声脉冲的主频、波幅及声速等变化,结合对超声脉冲的数据分析就能达到对混凝土结构缺陷的试验检测目标。在对桥梁混凝土结构缺陷采取检测措施时,我们不仅有超声法,还有反射波法。反射波法实施的结构缺陷检测通常有运行简单的特点,所以在工程检测中广泛推行,一般的检测原理是,锤击应力波可在面对结构缺陷时出现反射波,结合反射波特点就能达到检测目的。

3.2桥梁动力荷载试验的项目

桥梁动力荷载试验通常以测试目的为基点,将试验划分为脉动试验、跳车试验、跑车试验等。

脉动试验。就是考察桥面的环境因素影响,在保证桥面无车辆及其他外界影响下,仅受到风、地面微振影响时,桥梁承受的激励是稳定的各态激励。桥梁结构频率利用脉动测试较适用。

跳车试验也叫做冲击试验。先设置15cm高跳板,利用汽车驶动跨过,与此同时,对桥跨结构在承受汽车压力时的衰减振动展开测量,进而分析出冲击系数,系数就是用来判断桥梁结构振动性质的。

跑车试验,就是汽车在桥上行驶,检测桥梁结构所出现的强迫振动及衰减情况。

4桥梁静载试验

4.1静载试验的目的

由荷载试验的种类各异,我们把桥梁荷载试验分成三种,依次是动载试验、静载试验及振动试验。对桥梁工程实施必要的试验检测是提升工程质量的重要途径。如今桥梁工程检测类别逐渐增多,新技术、新设备、新工艺逐渐衍生,试验检测人员要加强学习培训,提高对各检测技术的了解和掌握,可由其施工原理、操作经验及数据信息对桥梁实施必要的试验检测。以下我们来探讨静载荷试验技术:

竖向承载力的控制,对于桥梁桩基施工尤为关键。静荷载试验技术,对于检测单桩竖向承载力,方法最传统也最实用,在桩顶增加荷载力,考察荷载在施加期间,桩土间作用,利用P―S曲线的变化特征分析承载力,掌握桩基的质量水准就是利用静载荷试验技术。在桥梁桩基施工中,一般采用慢速来运行荷载法。因施工条件差、检测历时长、桩基承载压力大、资金投入多、辅助措施多以及桩基设计安全要求高。基于这些原因,对该技术的运行较少,遇到特殊情况,往往是根据标准抽取一部分来检测。

4.2静载试验结果分析与评价

我们先对历时教长、社会意义重大、先天因素或后天因素结构缺陷严重、交通繁重、绕行线路不足的桥梁工程优先进行检测分析。为此需要对桥梁检测的先后次序作出评价,评价指标分为桥龄(Ra)、桥型(Rf)、薄弱部位(Rd)、交通量(Rv和Ru)、线路重 要性(Ri)等5项,分别对这些评价指标评分(1~5分),由此可以得出整体评价分级TA=4Ra+2Rf+Rd+Rv+Ru+Ri,最后按整体评价分级TA的分值将优先权分为5个等级,依次为1、2、3、4、5,级数小的桥梁要优先予以检测。

5荷载试验的发展前景

随着桥梁技术的更新完善,荷载试验检测技术对桥梁技术评估产生着重要作用,凭借自身优势会在桥梁工程检测中广泛推行,发展形势大好,其在桥梁建设中重要性不言而喻,后期在荷载试验技术的优化改进下,在桥梁技术评估工作中将优势尽显,进一步提高桥梁技术的可行性和适用性。然而桥梁试验技术也面临很多问题,其对仪器设备有严格要求,也因此极易受到设备性能影响,在国民经济的发展下,科技必将优化发展,从而解决掉荷载试验面临的难题,切实提高桥梁质量水平,还能在一定程度上延长桥梁使用周期,在确保交通不受影响的情况下,尽量的节约桥梁建设成本,实现更高的经济价值,也为国民经济发展带来更大的原动力。

6.结语

在桥梁工程中积极采取新工艺技术及结构,对桥梁进行荷载试验检测,为确保桥梁工程的质量水平达标,在桥梁规划设计、施工期间一定要对桥梁工程进行科学的荷载试验操作,才能保证桥梁工程的安全稳固性。桥梁结果损伤分析与检测要涉及很多方面,与系统学、信息技术、控制理念、非线性技术等新型科技都有很多联系。要重视桥梁荷载动力与静力试验检测,提高桥梁实际承载力,确保项目能够高效稳定运营。

参考文献

[1]俞敏明.公路桥梁检测中荷载试验的应用[J].建材与装饰,2016,9:40-41.

[2]薛奎锋.公路桥梁检测中荷载试验的应用探讨[J].居舍,2017,7:80 -81.

[3]王学升.分析公路桥梁检测中荷载试验的运用[J].黑龙江科技信息,2015,6:75-76.

论文作者:陈燕

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期

论文发表时间:2019/4/4

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