浅谈桥梁静载试验

陈建喜 陈 坡 周进华

（盐城市阜宁县水务局 盐城 224400 盐城市禹衡工程质量检测有限公司 盐城 224002盐城市水利勘测设计研究院 盐城 224002）

浅谈桥梁静载试验

陈建喜 陈 坡 周进华

（盐城市阜宁县水务局 盐城 224400 盐城市禹衡工程质量检测有限公司 盐城 224002盐城市水利勘测设计研究院 盐城 224002）

随着社会经济的高速发展，水利工程建设中配建桥梁工程数量及规模急剧增大，为确保桥梁使用及验证桥梁施工质量，常采用桥梁荷载试验方法对桥梁荷载能力进行检测。现以射阳河整治工程徐杨大桥工程为背景总结了桥梁荷载试验的内容及荷载步骤，并结合理论与实测数据做出准确的评估，为类似工程项目提供理论依据。

桥梁检测 荷载试验 评估

1 前言

随着水利事业的不断发展，我国正处于水利工程建设的高峰期，工程建设中需要配套的桥梁越来越多，规模等级越来越高。然而在高速发展的今天，桥梁在水利行业设计、施工中必然会遇到一些新问题，其设计计算理论或设计参数需要通过桥梁试验予以验证确定。要在大量试验检测数据积累的基础上，逐步建立或完善桥梁的设计理论与计算方法。桥梁静载试验是通过测量桥梁在各种静力荷载工况下，各个控制截面的应力应变及结构的变形，从而确定结构的实际工作性能与设计期望值是否相符，它是检验结构强度、刚度以及其他性能最直接、最有效的方法。

2 工程概况

射阳河整治工程徐杨大桥工程，桥梁上部结构为变截面预应力混凝土连续箱梁，桥梁跨径组合为35m+50m+35m；下部结构采用柱式墩、肋形埋置式台、桩基础。桥面宽5.5m；设计荷载公路II级；连续梁采用C50，盖梁、立柱、台帽、台身采用C30，承台、灌注桩采用C25（详见图1）。

3 静载试验方案

3.1 确定加载截面

使用MidasCivil2015，将主桥结构离散为69个单元，70个节点，混凝土强度等级为C50，弹性模量为3.45×104MPa，泊松比为0.3。计算几何模型图2所示。活荷载作用下弯矩包络图如图3所示。

结合桥梁结构特点及现场条件，选取此次静载试验相应的控制截面，控制效应内容见表1所示。3.2测试点布置

图1 桥跨示意图

图2 计算模型图

图3 主梁活载作用下弯矩包络图（单位：kN·m）

表1 加载控制截面位置及控制效应表

根据上述模型的计算结果并结合结构的构造特点，此次试验选取1-1～4-4截面为内力控制截面，测点布置如图4，挠度测点布置如图5，其中2-2截面为应力测试截面，其他3个截面均为应力和挠度测试截面。各截面应变测点布置如图6所示。

3.3 荷载试验流程

（1）原始资料收集，现场实地勘察；

（2）建模计算；

（3）根据模型计算，确定荷载试验方案；

（4）现场试验；

（5）试验数据分析。

现场试验过程：空载读取应变挠度初始值；逐级加载（一般加载级数不少于3级）并读取加载后的应变及挠度值。根据测量结果，判断试验是否正常，如果测量结果有异样要查明原因，确定试验是否继续进行。如果一切正常，进入下一级加载，直至达到最大加载量；最后卸载后待结构稳定，读取结构残余变形及残余应变。

图4 应力布置示意图（单位：cm）

图5 挠度测点布置示意图

图6 各截面应变测点布置图

4 静载试验结果

根据《公路桥梁荷载试验规程》（JTG/TJ21-01-2015），桥梁加载分三级加载进行静载试验，各测点在最后荷载作用下的实测应变值、竖向挠度值与理论计算值进行比较，结果如图7所示。

从以上分析结果可以看出，各测试截面的应变及挠度校验系数均小于1，相对残余应变均小于20%；截面3各测点实测应变沿梁高基本成线性分布，且实测形心位置与理论形心位置基本一致，说明该桥满足设计要求。

5 结论

（1）桥梁荷载试验是验证桥梁承载能力最直观、最有效的方法。一般认为荷载作用下的效应值与理论值之比小于1，表明桥梁处于安全状态，否则应停止加载并查明原因。在桥梁荷载试验中，应严格按照加载顺序，实时对比桥梁测试值与理论值，分析桥梁在荷载作用下产生的效应值是否合理，判断桥梁加载的安全性。

图7 各截面应变及挠度图

（2）桥梁的校验系数值相对较小，则表明桥梁的安全储备越大，在桥梁校验系数值小于1，但接近1的情况下，也应引起桥梁管养方的注意。

（3）当桥梁残余变形或残余应变超过20%，则认为桥梁结构发生了塑性变形，同样应分析原因，采取相应措施■

（专栏编辑：顾 梅）