现代桥梁检测静载试验应用效果及意义分析

邱 阳

（中铁十九局第三工程有限公司，辽宁沈阳 110000）

1 桥梁检测静载试验应用的目的和意义

1.1 为桥梁管理与维护提供依据

在对现代桥梁尤其是新建桥梁检测中，通常采用静载试验的方式来获取相应检测数据，为桥梁质量评定提供数据支持，为桥梁工程设计、桥梁管理与维护等方面提供重要依据，提升桥梁的安全性和可靠性，确保工程质量[1]。在桥梁质量检测过程中，工作人员需要先确定检测手段与检测指标，之后以桥梁建设要求为基础开展检测工作。

1.2 检测现役桥梁实际工作状态

对于已经使用较长年限的桥梁，受当时施工技术等方面限制，桥梁质量一般不高，难以持续满足现代交通发展的实际需求。必须对这些桥梁进行静载试验，以获取真实承载能力以及具体工作状况，为后续的桥梁改造工作提供依据。对于交通要道中的桥梁，要加大日常管理与维护力度，定期进行静载试验，及时掌握桥梁的真正承载能力。

2 桥梁检测中静载试验的主要内容

2.1 合理确定桥梁结构类型

桥梁检测过程中，工作人员要对桥梁扭曲变形与侧向挠度等方面的变化进行综合考虑，并据此快速确定结构类型，将静载试验的应用优势充分发挥出来。静载试验对跨度设定方面的要求较高，这需要工作人员充分掌握测定点指标，详细观察支座并对其下沉值进行合理测定，以获取最大变形值与最大挠度值[2]。需要注意的是，试验过程中，工作人员一定要对截面应力进行严格控制，充分分析挠度对纵向与横向方面产生的影响。

2.2 及时记录截面应力

为获得截面应力最大值，工作人员要充分分析偏载特性，在设定高度的过程中，可在截面上部边缘、下部边缘、截面突变位置等处设置若干个测试点。同时，进行模板设计时要合理评估应力值，并根据截面形式变化加以有效应用。

2.3 实时监测试验数据

桥梁检测静载试验的应用，离不开相关数据的支持，工作人员一定要完整收集所需数据。比如，在读取与记录千分表、百分表等仪表数据的过程中，可通过人工方式进行读取，并在相应的表格中进行准确记录。静载试验中，可能会产生一些裂缝问题。为充分保证设计要求，工作人员应认真观察重点检测部位。如果桥梁结构出现裂缝，应记录下裂缝长度与宽度，并有效识别裂缝走向。

2.4 严格控制试验过程

静载试验过程中，工作人员要严格监管每一道流程，特别是对结构控制点以及相对薄弱的重点部位，应加大监测力度，提高应用指标，以满足实际应力值需要。在设计残余值时，工作人员应合理对比弹性与变形值，并进行有效控制。

在完成静载试验后，工作人员还应认真分析各项目的值，并在范围明确之后严格执行。应变系数的设定必须符合设计要求，工作人员应认真分析挠度残余值，以确保符合设计要求，并据此对弹性变形的恢复能力进行判断。

3 桥梁检测中静载试验的具体应用

以孤店子上跨桥工程为例，探讨静载试验在桥梁检测中的应用效果。该桥位于吉林市孤店子镇，上跨长吉城际铁路、长图铁路及地方铁路专用线。桥长605 m，桥跨度25 m，上部结构为25 m后张预应力混凝土空心板梁，下部结构为钢筋混凝土盖梁、双柱墩下接钻孔灌注桩基础。

桥梁技术标准：①桥梁设计荷载，公路域级汽车荷载；②桥面宽度，净11 m+20.5 m；③抗震设防烈度为7度；④土壤最大冻结深度1.92 m；⑤地质情况为典型的粉砂土地基。

该桥梁工程竣工后，按照设计要求，应对其设计质量与施工质量进行检测，以保证桥梁工程的可靠性与稳定性。检测数据可以作为竣工验收的重要依据，并用于评价极限状态下的桥梁性能及承载能力。

3.1 合理布置荷载

工作人员应根据荷载施加原则以及荷载设计标准，采用合理的静载布置方式，并确保布置方式的详细程度与全面性，将桥梁结构重点控制截面的具体受力情况有效反映出来。同时，所采用的荷载布置方式，必须满足相关技术规范要求的荷载效率系数（即弯矩试验值和设计值的比值），并将该系数严格控制在0.9左右。

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静载布置要求：①要将各荷载条件下不同部位具体受力状况充分体现出来；②要将应力集中部位的具体受力状况充分反映出来；③要满足既定标准要求。

3.2 科学设置工况

工作人员按照以上静载布置要求进行工况设置。

（1）通过2台试验加载车进行加载操作，并将额定加载值分别控制为300 kN，先后进行二次加载，然后逐级卸载到0。该工况是对桥孔车道中央部位进行加载，中心线位置没有进行加载，属于正载。

（2）通过2台试验加载车进行加载操作，并将额定加载值分别控制为300 kN，该工况是对桥梁中心线位置进行加载，属于偏载。

（3）通过4台试验加载车进行加载操作，2台额定加载值为200 kN，另2台额定加载值为300 kN。其中300 kN的试验加载车对车道中央位置进行加载，200 kN的试验加载车对0号台与2号台进行加载。该工况反映的是正常行车状态，荷载分布较为均衡，属于正载。

（4）通过4台试验加载车进行加载操作，2台额定加载值为200 kN，另2台额定加载值为300 kN。其中300 kN的试验加载车，分别对车道中央位置与中心线位置进行加载，200 kN的试验加载车对0号台与2号台进行加载。该工况反映的是正常行车状态，荷载分布不够均衡，属于偏载。

因该桥梁通过车辆荷载进行加载，因此在加载过程中要注意2个方面：①要确保全部加载车辆承重的准确性，保证实际检测值与计算值之间的偏差；②工作人员要尽可能采用与标准车一致的车辆进行加载，并确保车轴距离以及计算值一样。

3.3 有效控制加载时间

对于加载时间的控制方面，要符合线面几点要求：①要尽可能降低温度因素对加载结构的影响，必要情况下可进行一定补偿；②加载时间为当日22：00到翌日6：00；③通常情况下，当荷载持续时间达到15 min后可以进行观测；④卸载之后，要在30 min后进行残余应变与变形方面的观测工作。

3.4 合理布置测点

3.5 严格控制加载过程

加载控制要点：①一定要根据设定好的程序进行加载操作；②及时进行记录与汇报，实时把握结构具体状况，以判定其状态的正常性；③安排专人在检测现场对一些薄弱部位进行检查，以对加载过程中的具体情况进行判断。

图1 测点布置

如果产生下面几种现象，工作人员要第一时间终止加载。①应变瞬间大幅增加，或一些关键点产生问题；②测点挠度或应变超出许可范围。③结构裂缝显著变大，或超限裂缝增多；④产生其他损坏，会影响到结构使用及其承载能力。

4 静载试验结果与分析

4.1 试验分析依据

（1）校核系数是实际检测值与理论值的比值，主要用于对结构承载能力及其具体工作状态的评定方面。结构校核系数必须约1。通常结构校核系数较小的话，就表示结构的安全储备较大。若结构校核系数较大，就表明结构强度相对较低或结构之间的连接性不足。

（2）若残余应变较小，表明被测结构接近弹性状态，而相关规范要求残余应变必须。若实际检测的残余应变超过20%，就必须查明原因，在对其评价过程中，采取合理措施进行处理。

4.2 分析静载试验结果

（1）对应变实际检测值与理论值进行对比分析。

（2）对实际检测到的极限挠度进行判定，看其是否满足标准，并在准确计算后，合理分析挠度与应变的校核系数，以判断其是否符合设计要求。

（3）对残余挠度进行判断，看其是否满足标准，并合理评价结构的综合性能。

从本次静载试验获知，该桥梁结构的各项性能指标都符合要求，具有较强的稳定性与可靠性。

5 结束语

静载试验的应用不仅能够有效提升桥梁检测水平，还对桥梁安全维护等方面有着十分重要的现实意义。因此，检测人员应深入了解桥梁检测静载试验的重要意义，充分把握桥梁检测工作中静载试验的主要内容，从荷载布置、工况设置、加载时间、测点布置、加载控制等方面着手，有效保证静载试验的顺利完成，同时对静载试验结果进行合理分析，从而全面把握桥梁工程具体状况。