胡 凯
(贵州省交通科学研究院股份有限公司)
浅谈不等跨连续刚构桥桥梁荷载试验检测技术
胡 凯
(贵州省交通科学研究院股份有限公司)
不等跨连续刚构桥梁是现代桥梁结构形式中应用最为广泛的一种,对于桥梁在实际应用过程中的承载能力的核算以及强度的校核,是贯穿整个桥梁在设计、制造和投入使用过程,也是关系到桥梁的安全性和寿命。对不等跨连续钢构桥梁荷载试验的检测技术的探究,是提升桥梁工程检测工作效率的重要环节,也是保证桥梁工程中可能出现的问题得到及时发现和解决的关键。
不等跨连续刚构桥梁;荷载试验;检测技术
桥梁在实际使用过程中,会由于建筑本身或者环境因素造成桥梁的损坏和断裂,对人们的生命财产安全构成极大的威胁。要保障桥梁的安全性和使用寿命,则必须对其各个部分的载荷进行计算和校核,确保桥梁的内力和承载能力达到一定的标准,这其中少不了荷载检测技术的使用。深入理解载荷试验检测技术的作用机理,并结合各个学科和实际例子,对检测技术存在的问题和发展、创新的方向,是本文研究的重点。
我国地大物博,拥有很多险峻的河流和高峻的山川,桥梁作为人们沟通河流和谷岸两端的通道,以各种各样的形式出现在人们的生活和生产之中。桥梁个人带来方便之外,也给人们带来了灾难。近些年来,由于桥梁在建设过程中,施工管理混乱,工作人员责任不明、责任心不强等原因,使得桥梁自身的强度和承载能力满足不了要求,使得许多由于桥梁断裂而引起的人员伤亡事故频频出现,对人们的正常生活和生产秩序造成了严重的影响,同时也造成社会资源的巨大浪费。
随着社会的发展和科技的进步,为了满足人们日益增加的生活和生产的需求,桥梁在结构和材料上也不断进行着改良。目前,不等跨连续刚构桥开始在人们的视野中出现,并以其独到的优点在国内外桥梁的建设中得到了广泛的运用。为了满足桥梁不同跨度上受到荷载冲击的要求的不同,不等跨连续刚构桥在跨中、支腿节点及帽梁等处,均采用了韧性和刚度较好的厚钢板,同时,沿受力钢板方向设U型箍板,箍板采用铆接和熔焊的技术,使之与桥体粘接得更加牢固。为增加钢牛腿与桥墩的锚固作用,施工工艺上采用箍板、植筋、粘结及高强胶拌制的混凝土进行综合填充加固,使桥体在横向方向上的拥有更强的承载能力。
近些年来,我国境内发生了多起严重的由于桥梁坍塌而使人员伤亡的事故,究其因,主要是由于桥梁在设计和制造过程中,工作人员玩忽职守、疏忽大意,在桥梁建造时未能按照计划书严格进行;同时一些桥梁建设施工单位为了节省开支而偷工减料、采用不合格的建造材料,使得一些技术上的要求未能满足标准,最终导致建造出来的桥梁虽然外观看起来可靠,但实质却存在诸多安全隐患的桥梁投入了使用。因此,我们必须加强桥梁施工的检测工作,特别是桥梁载荷的检测技术。只有及时地发现并解决了桥梁在承载方面的问题,才能从根本上保证桥梁建筑的质量,才能保障桥梁使用的安全性,才能保障桥梁的寿命。
我国对于桥梁载荷检测的参考标准的制定和完善工作,仍旧在不断进行中,对于荷载检测过程中出现的一些新问题,缺乏相应的条款进行这方面的评判,使得这些项目容易被不太负责任的工作人员忽视;某些桥梁在建设过程中,企业为了谋取暴利,疏通相关监管人员,对桥梁荷载的检测工作也是名副其实,有些甚至根本不做任何检测,直接开出一张检测合格单,这就使得桥梁的结构上存在着诸多的缺陷、材料的选择运用上存在着诸多不足。桥梁的结构和材料不满足受力要求,就会使的桥梁在使用过程中给桥上的行人和车辆造成巨大的安全隐患,对人们的生命财产安全构成威胁;由于桥梁荷载检测技术涉及多个学科方面的专业知识,在人才方面,检测部门缺乏这方面的技术人员和研究人员,这对检测工作的开展和发展造成了极大的阻碍。
桥梁的静载荷检测试验主要包含桥梁各个结构上所受力和应力情况分析。参考各种材料的振动频率和力学性能,分析这些结构出现裂纹和滑移的可能性,制定出能够与结构相配合的材料配比情况,,使桥梁的静载荷满足给定的标准。对于桥梁的动载荷检测试验,主要考虑假设桥梁各个结构在受到一定的外力的情况下,通过传感器检测这些部位在外力的作用下引起的应变和振动,并与实际情况进行对比、换算,判断出桥梁的整体刚性以及使用寿命。主梁挠度、轴线偏位、截面混凝土应变这三点是不等跨连续刚构桥在检测过程中所要重点观测的对象。在荷载检测技术的应用过程中,存在着许多技术上的问题。由于桥梁的应变都是微观的,在检测过程中容易受到诸如桥梁其他因素的干扰。同时,由于技术上的不完善,会产生很多例如梁段自重误差、梁和墩等刚度误差。
在不等跨连续刚构桥的载荷检测过程中,需要考虑挂篮和支架刚度、梁段自重误差、梁和墩的刚度误差、混凝土收缩徐变、施工荷载变动对结构以及温度的、预应力误差的影响。倘若这些因素考虑不周全,就会对桥梁的检测和质量评判造成不良的后果。要精确的测量和分析这些因素对桥梁的疲劳强度和刚度的影响程度,就需要对现有的载荷检测技术进行改良和创新。随着科技的进步和计算机技术的发展,不等跨连续刚构桥的检测技术更倾向于朝着信息化和程序化方向发展,通过计算机程序来控制相应的检测设备,利用计算机快速地计算速度来分析检测到的数据,再结合相应的载荷计算的理论和公式,确定桥梁的危险截面和改进措施。
现如今,人们的生活和生产活动已经离不开桥梁。对于桥梁的设计和制造技术的研究,科学家们也在紧锣密鼓的进行。桥梁的载荷校正,关系着桥梁的使用安全性和寿命的长短。特别是近几年来,不等跨连续刚构桥的运用越来越广泛,人们对于桥梁的使用性能和安全性能提出了更高的要求,这就需要相关的载荷检测技术加快发展和创新的步伐。
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1008-3383(2015)04-0147-01
10.16402/j.cnki.issn1008-3383.2015.04.107
2015-02-15