静载试验在公路桥梁检测中的应用

蔡成河

徐州市伟鸿交通工程检测有限公司 江苏 徐州 221000

引言

作为道路交通建设的重要一环，路桥工程项目伴随着经济的快速发展而越来越多，同时相应的项目建设质量要求越来越高。此时为了为路桥工程项目建设提供可靠的建设资料，就必须要切实做好相应的质检工作。而静载试验则是一种评估路桥结构质量、承载性等的常用试验手段，在路桥工程项目建设实践中占有重要地位。但是由于静载试验本身的实施流程比较多，为了确保试验有序开展以及最终结果的准确性，就必须要对静载试验的开展要点进行严格控制。

1 静载试验的含义与特征

静载试验主要是在待检测的对象结构上面施加静力荷载，之后对荷载作用下结构出现的变形情况进行检测，来了解结构的沉降值、裂缝值、应变值、应力值以及静力位移值等，全面反映所检测结构的刚度、抗裂性以及截面强度等力学性能与质量情况。静载试验本质上属于一种区别于室内试验的原位试验，可以用来对桥梁结构的承载性以及成桥质量进行有效评估，但是本身涉及比较高的试验成本和较长的试验周期，并且相应施加的荷载同工作荷载比较接近，整体的影响范围相对较大，这就使得最终的静载试验结果具有更高的可靠性，所以可以对实际检测结构的实际情况进行更好地反映[1]。

2 公路桥梁检测中静载试验应用的意义

在新建与改扩建路桥工程项目不断增多的今天，为了为相应项目建设提供可靠、全面的施工资料，保证项目建设有序开展，就必须要做好相应的质检工作。而静载试验是一种非常常用的质检手段，在路桥工程检测中可以应用于桩基、路桥结构等检测中。基于桥梁静载试验，可以对路桥结构本身的挠度、应变以及应力等情况进行更好地测定，所以可以对实际的桥梁承载性能以及工作状态等进行更好的了解，同时也可以借助静载试验来得到一些无法从理论层面上受力部位的实际受力状况，如可以对路桥结构承载安全性进行判断，或者可以对路桥结构中潜在的隐藏病害进行更好的确定，以此可以及时加以修复及加固，全面确保路桥工程建设的整体质量。此外，基于路桥建设中桩基的质检，也可以借助静载试验来开展高效检测及分析，如针对路桥工程的桩基可以逐步施加垂直方向或水平方向的压力，之后观察及测定桩基本身的位移变化情况，以此可以对桩基的强度、承载性等进行有效的测定[2]。简言之，基于静载试验的开展，可以为路桥工程项目建设及质检人员提供可靠的项目资料，保证可以为新建或改扩建路桥工程项目建设提供准确、真实、全面的一手施工资料，最终可以对整体的路桥工程建设质量进行有效控制。

3 公路桥梁检测中静载试验应用的要点

3.1 做好静载试验准备工作

静载试验本身在实施过程中涉及较大的成本和较长的周期，为了避免浪费施工成本和时间，保证后续静载试验操作可以有序高效地开展，就必须要提前在静载试验开展之前做好必要的施工准备工作，主要的施工准备要点包括如下几个方面：其一，要对静载试验开展过程中所涉及的施工机械与设备进行认真检查，保证各种试验设备不能够出现损坏或者其他故障问题，并且要借助试运行的方式来对它们的运行情况进行提前检测与调试。比如，回弹仪、钢筋扫描仪、应变或应力测试仪器、电锤、挠度或变形测试仪等这些都是静载试验开展过程中比较多用的施工设备，施工之前都要对它们自身的运行情况进行有效检测，而钢尺、钢卷尺等这些必要的检测仪器也要做好相应调试及检查工作。其次，要对静载试验开展中所涉及的各种类型的图纸进行准确、全面地检查，如设计图纸、施工图纸或者后期施工作业中出现变更之后的施工图纸等。这是因为静载试验在开展试验检测过程中都要依赖于施工图纸来对应变或应力检测的位置进行有效确定。然后要做好现场的勘察施工作业工作，保证可以全面、清晰地了解静载试验开展过程中所涉及的关键施工现场资料，以此方可在后续施工作业中做到心中有数，避免因为测量数据失准而直接影响了最终的试验数据处理效果。最后，要做好试验现场全体人员的分配及调度工作，保证不同岗位工作人员都可以有条不紊地开展静载试验，避免因为静载试验操作中的相关责任分配不到位而影响静载试验操作的顺利开展[3]。

3.2 科学设置静载试验测点

静载试验准备工作完毕之后，即可按照预定的静载试验方案，结合路桥工程试验检测现场的实际情况，来对静载试验开展过程中的各个测点进行合理布设，以此方可为后续相应的静载试验顺利开展做好铺垫，否则会因为试验开展中的测点设置位置不准确，而直接影响了最终的试验检测准确性与有效性。在对静载试验的测点进行设置过程中，要注意在路桥结构的关键或特定部位处布设测点，这样不仅会对整体的测定结果准确性产生影响，也会影响后续静载试验操作的顺利开展。在将静载试验应用于路桥结构的质量检测过程中，针对箱梁结构的静载试验检测，一般可以将相应的静载检测点合理地布设在箱梁结构侧面部位处的几个部位处，这是因为，借助这些箱梁侧面部位的测定来对箱梁结构本身的承载性进行有效测量。

在对路桥工程中的箱梁结构挠度进行静载试验检测过程中，相应地检测人员需要结合箱梁结构截面大小情况来对检测点的数量进行科学确定，同时还要注意在各个小箱梁结构上面设置静载试验检测点，这样可以在保证静载试验检测点布设准确性的基础上，对整体检测结果的可靠性与准确性进行有效控制。针对应变测点的布设，可以相应地设置在桥梁结构的跨中截面部位处和梁底部位处；可以在桥梁支座部位处布设测点来检测相应支座的实际变形情况，同时在后续的静载试验开展过程中，也要注意认真观察相应的结构裂缝情况等，保证可以对整个路桥结构的质量情况进行全面检测。此外，针对混凝土材质、钢质等不同材质的路桥结构的静载试验检测，在对相应的检测部位进行确定的过程中也要注意考虑各方的差异性。针对钢质的桥梁结构，要注意通过多方论证及分析之后，来对能否反映相应路桥结构危险点的部位进行有效确定，但是无论如何确定都要保证路桥结构维持在最不利荷载施加工况条件下，以此方可对最终静载试验检测点进行更加合理的确定，避免因为盲目性布设静载试验检测点，而直接影响了后续静载试验开展的效果。

3.3 有序施加静载试验荷载

在正式开展静载试验期间，荷载的施加及卸载环节会对整个静载试验开展质量产生极大影响，具体的试验荷载加载与卸载要点如下。

3.3.1 荷载加载方式。在路桥静载试验进行中，可以采取如下几种加载方式：一是龙门吊吊运载梁的方式。借助龙门吊吊运载梁的方式进行加载，但是在家在过程中还需要配套运用橡胶支座、长枕木、短钢轨等一些辅助加载材料，以及水泥、钢筋、预制盖板等一些必要的堆载物，保证可以满足整个静载加载的实际需求[4]。除了上述这些必要物品外，也要注意积极地准备水泥、砂、定型钢筋、预制砼等一些必要的物品，它们本身的控制性特性比较好，可以在静载实验中进行加载期间有效控制加载压力，以此可以更好地对静载检测的数据准确性进行控制。二是沙袋加载。通过均匀进行沙袋堆放的方式也可以完成静载加载。根据实际的沙袋添加方式，也要注意采取层级荷载施加方式，但是要确保沙袋堆放的均匀性与稳定性，保证可以更好地反映路桥结构本身的承载需求。三是千斤顶反力加载工艺。这种加载工艺主要是在静载空心板梁跨中部位处设置千斤顶，并在其上面设置反力梁，之后可以通过在其上面堆放荷载的方式来完成静载施加。四是车辆荷载，即可以结合荷载的加载需求来灵活地应用载重汽车完成静载加载任务，这也是当下路桥工程静载试验检测中比较多用的一种加载工艺与方式，可以对整体的加载施工作业质量进行有效控制。通常而言，在路桥静载试验开展期间，荷载施加重量一般控制在1.2倍最大荷载重量，保证试验开展期间可以满足逐渐加载的需求，同时也可以避免因为过重配重或配重不足问题，而对静载试验的有序开展带来不利影响。此外，在静载试验开展期间，相应检测机构或单位在开展检测过程中，要做好静载试验开展方面的沟通及交流，保证可以及时解决静载加载过程中出现的问题，以及确定科学的荷载加载方案。

3.3.2 明确荷载加载方法。在合理设置静载试验的相应加载装置与设备基础上，要进一步确定静载试验开展过程中的加载方法与工艺。针对静载试验开展过程中的相应加载工艺，主要可以划分成50%、60%、70%、80%、90%、100%这6个级别，实际的加载过程中需要按照逐级加载的工艺来施加荷载。而在卸载过程中同样可以相应地分成50%和0%这两个级别。在静载试验加载过程中，一般可以采取80%最大试验荷载来开展加载，以此可以确保路桥结构本身出现破坏或塑性变形，同时也可以顺利完成整个静载试验，保证静载试验完毕之后顺利完成卸载操作。但是在逐级加载过程中要注意及时、有效地检测不同状态下所检测路桥工程结构的应变或应力值、挠度值等等，并要观察路桥结构本身在静载试验过程中是否发生了破坏或者变形问题。在完成各级荷载的加载之后，要保证相应荷载值稳定，一刻钟时间之后，对该荷载条件下的路桥工程结构应变、应力等相应的指标数据进行有效测定，然后方可继续施加另一级的荷载，保证各级荷载施加的准确性和合理性，这样也才能够对整体的静载施加效果进行更好的控制。此外，也要注意在静载试验开展之前，对试验开展现场的环境条件进行有效管控，包括对试验检测现场的温度、风力等进行有效控制，保证可以最大程度减弱外在环境因素对整个静载试验开展造成的干扰。

3.4 做好静载试验结果剖析

在路桥工程静载试验开展期间，静载试验结果的分析也是非常关键的一个环节。根据路桥工程项目建设的相关标准与要求，在静载试验之后要详细、具体地分析静载试验开展过程中所获取的试验数据以及其他试验结果。在分析静载试验结果过程中，可以应用数据分析法，以及对比静载试验作业中的实际情况来开展，仔细地校核及分析所检测路桥工程项目的结构、箱梁结构等本身是否可以满足道路行车安全规定及要求。通常而言，路桥工程静载试验开展过程中的性能检测主要以检测系数为主，相应的参数系数适宜维持在1之内，这是维持在正常范围内的根本依据。与此同时，在对静载试验开展结果进行剖析过程中，也要注意紧密结合路桥工程项目建设方面的质量标准、规定及要求。在整个静载试验结果分析中，要高度重视其中的细节处理及分析环节，保证最终所检测数据的准确性与可行性，并且在发现路桥工程结构中存在的质量问题或安全隐患后，及时通知相关单位及时处理相应的问题，保证可以最大限度利用静载试验结果来指导路桥工程项目建设活动高效开展。此外，在对静载试验结果进行分析过程中，也要注意重点侧重挠度、试验荷载效率、应变等关键参数及指标的分析工作，保证可以借助针对性剖析来更加全面了解及掌握静载试验数据背后所反映的路桥工程结构的质量情况。如针对应变指标而言，要结合相应的规范及要求，来校核试验测定结果的合理性与有效性，但是相关试验结果数据都要结合《试验方法》中的有关规定及要求来进行确定，校核所检测路桥工程结构本身的强度、变形等是否满足规定要求，保证可以最大限度确保路桥工程质检中静载试验的开展效果[5]。

4 结束语

总之，路桥质检中静载试验的有效应用是提高整体路桥工程质量检测结果可靠性与质量的一种有效检测手段。在路桥工程检测中静载试验的有效运用过程中，要注意首先做好必要准备工作，之后要对静载试验的检测点进行合理确定，合理施加荷载和卸载，最后还要对获取的静载试验结果展开分析，保证可以充分利用静载试验来对路桥结构质量进行有效检测。