静载试验在公路桥梁检测中的作用
2021-01-17朱双平中国二冶集团有限公司
朱双平 中国二冶集团有限公司
一、公路桥梁检测中静载试验的作用
静载试验本质上属于一种质量检测或校验方法,具有试验周期长,成本高等特征,相应的荷载施加同实际施工具有很强的相似性,所得到的试验检测结果可靠性更高,代表性也更强,尤其是可以对实际的现场施工实际情况进行有效反映。在路桥工程领域中,静载试验多用于桩基检测或路桥结构检测。比如,针对桩基的质量检测时,可以通过在桩基顶部采取逐级施加压力的方式施加水平推力或竖向压力,之后对桩顶部所出现的水平或竖向位移变化情况进行仔细的测定,以此来对桩基的水平和竖向承载性、强度等性能进行测定。而针对桥梁结构的静载试验而言,主要是在特定的桥梁结构部位处科学地设置应变片等测定工具,对相应结构在施加静载作用下的挠度、应变与应力等的实际变化情况进行直观的测定,借助这种静载试验测定的方式来了解实际的桥梁结构承载性能以及实际的工作状态,更有利于确保桥梁结构整体的安全性,尤其是可以及时发现路桥结构当中存在的一些隐蔽病害或质量缺陷。
简言之,通过有效地应用静载试验,可以对路桥结构本身存在的质量缺陷或隐蔽病害进行及时监测,从而确保它们可以始终保持良好的使用性能。伴随着路桥事业的快速发展以及相关设计理论的快速发展,路桥结构形式日趋多样化和繁杂化,为了全面确保路桥结构设计与建设质量,更加依赖于静载试验的应用,尤其是可以在系杆拱桥、自锚式悬索桥等众多路桥工程项目中都可以得到广泛推广和应用,旨在更好地确保路桥工程结构设计与施工质量。
二、公路桥梁检测中静载试验的开展要点
(一)做好试验准备工作
静载试验的开展周期长以及开展成本高,为避免不必要的时间浪费以及成本浪费,在实施前做足准备工作是至关重要的。具体而言需要做好3项准备工作:首先,就是充分、仔细地检查静载试验所需使用的各项设备,不能落、不能坏,必须做到细致以及万全,而静载试验所需使用的各项设备主要有应力或应变测试仪器、变形(挠度)测试仪、钢筋扫描仪、电锤、回弹仪、钢卷尺以及钢尺等一些必要的检测仪器与设备。其次,就是全面检查以及准确静载试验所需要使用的各类图纸,包括施工图纸、设计图纸以及后期变更的施工图纸等,因为静载试验的检测必须要依据图纸来科学地设置应力片位置等。然后就是充分做好静载试验的现场勘查工作,对于公路、桥梁的实际组织结构需要有一个非常清晰的了解,这样才能够在静载试验的具体实施过程中做到心中有数,以及充分保障测量数据的准确性和全面性。
(二)科学设置试验测点
静载试验检测结果的准确与否,在很大程度上取决于试验检测试点的布置。只有将试验检测点科学地布置在公路或桥梁结构的关键位置或特定位置才能够保证检测数据的准确性和有效性,而其也影响着静载试验的后续工作开展。在桥梁结构的静载试验中,对于箱梁的检测,通常情况下会将检测点设置在箱梁结构侧面的几个位置,因为通过箱梁侧面几个位置的测量能够很好地测量出箱梁结构的承载性情况。与此同时,需要注意的是,在测量箱梁结构的挠度期间,测量人员可以针对截面的大小情况来科学地设置测量点数,并且测量点的设置需要尽可能置在各个小箱梁结构上。
(三)有序开展荷载加载
在公路桥梁的静载试验开展过程中,切实落实好荷载加载工作是非常重要的,具体可以从以下2方面来落实。在公路桥梁的静载试验开展过程中,对于荷载方式的落实首先可以利用龙门吊调配载梁来进行加载,需要注意的是在利用载梁进行加载的过程中需要充分准备一些必要的辅助加载材料,包括短钢轨、长枕木、橡胶支座以及支撑刚性主梁等。与此同时,还需要积极准备一些载堆物来满足加载时候的加载需求,而载堆物包括有预制盖板、钢筋以及水泥等物料。而除了以上物品的准备外,还需要积极准备一些定型钢筋、砂、水泥以及预制混凝土等物品,因为这些物品具有良好的控制性,能够在压力加载的时候更好地对加载压力进行控制,从而在此基础上获得更加准确地检测数据。一般,在公路桥梁的静载试验中,荷载重量基本只需要保持在试验最大荷载重量的1.2倍作用。这样可以充分保障静载试验在开展过程中的逐渐加载需求,同时也能够有效避免因为配重的不足或过量而影响静载试验的顺利进行。最后,在公路桥梁的静载试验中,各个检测单位在实施检测的过程中需要进行密切、深入的交流和沟通,同时在静载试验开展的过程中充分保持有效的沟通,这样才能够讨论出最为合理的荷载加载方案,同时在荷载加载过程中遇到问题能够第一时间进行有效解决,最终充分保障检测结果的准确性和有效性。
其次,充分明确荷载加载方法。在公路桥梁静载试验的实施过程中,在做好了静载试验加载装置的设置工作之后,需要做的就是做好静载试验加载工艺以及方法的确定。对于静载试验荷载加载工艺的划分,通常可以划分为6个级别,分别是50%、60%、70%、80%、90%以及100%。与此同时,静载试验荷载卸载方法的划分也可以分为不同的2个级别,分别是50%和0%级别。在公路桥梁的静载试验过程中,对于荷载加载通常情况下是以最大试验荷载的80%进行加载。这样的重量加载能够在一定程度上保护公路桥梁的结构本身发生塑性变形和破坏,与此同时还能够有效地完成静载试验,以及在静载试验过后更加便捷地进行卸载操作。
三、结束语
总之,静载试验是一种重要的工程结构质检方式,在检测路桥结构稳定性与安全性等方面具有突出的作用。在路桥工程检测中应用静载试验期间,可以从做好试验准备工作出发,注重合理布设试验测点,有序开展荷载加载,做好试验结果分析,确保静载试验的顺利开展以及各项数据的准确性。