混凝土桥梁检测中荷载试验应用分析

杨能羽

（宜春市交通工程质量检测有限公司，江西宜春336000）

0 引言

通过对混凝土桥梁荷载试验检测，可以发现结构质量问题，对提升混凝土桥梁结构安全性与稳定性有积极作用。目前在混凝土桥梁检测过程中，荷载试验检测技术由于具备检测效果好、检测速度快等优势得到广泛的应用。为了对荷载试验方式的应用有详细的了解，对该方式的应用过程进行研究，归纳总结科学的试验方法意义重大。

1 工程概况

某桥梁项目采用的是三跨连续梁桥的形式，总体长度为106m，于20世纪80年代末期建设完成投入使用，桥梁的结构设计为钢筋混凝土T 梁+悬臂T 梁的结构形式，下部则应用的是重力式墩与重力式台的形式。因为桥梁建设投入运营时间比较长，桥梁等级相对较低，并且桥梁一般边跨有较大的车辆冲击和影响。根据工程经验要做好桥梁受损结构部位的承载性能检查，以确定是否满足工程运行标准，也能够及时采取应对措施满足运行要求。

2 荷载试验的流程

在桥梁工程项目的准备环节，进行荷载试验是极为重要的。首先，应该收集全部设计、工艺记录、监理记录、材料验收记录以及养护维护记录资料，保证资料具备完善性。其次，需要做好桥面、承载结构、支座、基础等部位的全面检查。再次，需要落实各项荷载试验的基础结构试验准备，做好全部结构的性能检查。最后，需要准备符合荷载试验要求的各项设施、设备，试验现场需要设置脚手架、测试仪表支架等，准备好各项基础工作，保证荷载试验可以顺利进行，为试验数据达到精确性要求奠定基础[1]。

3 试验目的

为了能够保证桥梁结构的治理合格，需要加强检测试验工作。经过检验后桥梁质量达标，才能说明工程结构更具可靠性，符合静载试验的要求，了解当前的工作运行情况，判断桥梁的运行效果是否达标。进行动载试验分析，检测确定在车辆行驶到施工现场后桥梁动态增量符合要求，确保试验桥跨在荷载动力响应以及桥梁固有振动特点。

4 公路桥梁检测中的荷载试验的应用

在混凝土桥梁检测工作开展之前要做好检测准备，并且掌握荷载试验检测要点，如此才能体现出真实的效果。

4.1 试验检测准备

在桥梁工程的荷载试验之前，进行各项准备工作非常重要。主要按照如下要求进行：其一，做好试验孔选择工作。在桥梁荷载试验孔选择的过程中，不能只选择检测容易的孔，同时也要选择不利于检测的孔。对称结构形式的桥梁项目在桥梁荷载检测环节，选择有代表性的孔进行检测。其二，做好放样、支架安装工作。在桥梁荷载试验环节，需要做好支架搭设施工工作，选择合适的搭设施工位置，明确搭设方式和标准。放样工作就是为了搭设施工进行的，明确加载部位与测试点。其三，在各项工作结束后，进行照明、仪器、通信等基础设施的安装施工[2]。

4.2 荷载试验的内力控制

在荷载检测时，一般不会检测运行质量达标的桥梁结构，很多都是对受力条件不当、外观检查存在质量问题的桥梁进行检测。基于此，要考虑到桥梁结构的运行状况，选择合适的方式做好荷载试验检测，可以掌握全部的试验数据信息，以了解桥梁的运行性能，为桥梁的运行安全性、可靠性提供良好基础。根据实际情况展开分析，在简支梁的桥梁项目来说，检测主要是从弯矩力、剪力两个方面的数据进行。对于连续结构的桥梁项目来说，具体的检测内容就是边跨桥端剪力、负弯矩、挠度等参数，从而可以掌握桥梁的运行效果和治理。在悬臂式结构桥梁的检测中，主要是检测桥梁端剪力、控制界面以及支点部位上的负弯矩、挠度、锚固跨最大正弯矩、悬臂梁端挠度以及挂孔中弯矩等参数，这些参数能够真实反映出桥梁的运行效果，为工程的质量控制提供基础条件。在拱桥式桥梁结构设计中，一般会进行桥梁的3/8L(1/4L)弯矩、挠度、拱顶弯度、界面尺寸等方面的检测。钢式拱架结构形式，检测的主要内容是墩顶水平位移量、中跨以及重症弯度、挠度等数据，做好各个截面尺寸的检查和控制，保证结构的弯矩性能负荷要求。悬索桥梁的结构形式中，检测的内容是主缆内力、控制界面与内容、搭脚截面内力尺寸等，以保证其符合运行标准。只有保障荷载试验内力参数达到技术标准的要求，才能达到运行效果和标准要求，为工程质量的提升奠定基础[3]。

4.3 确定试验荷载

试验工作开始之前，需要合理地预估桥梁的荷载参数，这是检验是否试验合格的关键性措施。经过内力参数值的预估分析，为了使得数据精确性达到要求，需要选择最不利条件下进行检测试验。相应的截面内力数据的获取，应该做好荷载数据的控制。试验需要在规定的条件之下进行，达到有效的控制，还要保证荷载控制在原荷载范围之内，主要的做法就是保障在最不利工况之下的荷载参数值符合要求，达到相应技术标准和规范，实现结构性能的提升。

4.4 荷载试验的结果分析和报告

从目前的实际情况分析，荷载试验分析环节工作量比较大，数据分析和处理工作繁杂，稍有不慎就会导致数据分析效果变差，影响总体的工作质量。因此，试验人员在检测确定荷载试验的各项数据之后，需要将各种复杂的数据及时总结与分析，从大量的观测数据、文字记录以及图形文件的分析中，寻找出一定的规律，以了解桥梁的运行状态。只有经过全面的数据资料综合性分析，选择科学合理的方式计算和对比分析，才能获取有价值的信息与资料。在分析数据工作结束后，根据需求和目的形成分析报告，准确掌握桥梁运行的可靠性与安全性[4]。

5 动载试验内容

动载试验的目的就是了解目前桥梁的动力性能以及抵抗受迫振动、突发荷载方面的性能，是桥梁运行的重要性技术参数。在该桥梁项目中，试验工况的检测点主要是设置到试验桥跨的跨中部位上。将桥梁交通进行封闭处理，然后加载车按照30km/h、40km/h、50km/h 的速度行驶经过规定检测的位置，然后测定该行驶速度在行车荷载作用下的动力响应。然后，车辆以30km/h、40km/h、50km/h 的速度行驶通过整个桥跨的结构，在安装动力监测设备的位置上点刹车，进行桥跨反应的具体情况，了解动力性反应。

经过一阶频率试验检测，应用有限元模型获得最终数据信息。通常来说，在结构前一阶阵型和自振频率在结构力学中可以有效控制。试验桥跨一阶模态理论固有频率是0.56Hz，动力试验实测固有频率为0.59Hz，检测确定各个一阶自振频率实际检测参数都要超出理论数值，所以结构刚度性能合格，桥梁的刚度性能完全符合工程的运行要求。

6 动态特性分析

动载试验需要以当前的结构动力特点、结构抵抗受迫振动与突发荷载影响性能数据，可以确定在运行中的承载性能参数，并且可以作为结构评估原始数据使用，以掌握动态特性，了解桥梁在交通运行时的状态[5]。

7 荷载试验结果的评定方法

7.1 结果分析

针对混凝土桥梁的静荷载试验结果进行分层可知，其主要指标包含以下两个方面内容：

首先，对规范值与实测值进行比较；其次是对理论值与实测值比较。其中实测值主要反应混凝土桥梁的工作状态，对于理论值来说主要是反映出混凝土桥梁的工作性能。总的来说，不管采取何种方式，都需要对静荷载试验获取的结果进行综合性的整理、分析以及理解。通过科学的比拟后，掌握试验数据的内在规律，从而有效地给予评价。

7.2 结果评估

在进行动荷载试验时，要考虑到混凝土桥梁的多动性，需要切实地做好桥梁结构阻尼系数、板形、频率的掌控。由于动荷载试验开展需要经过一系列的时间历程曲线，工作人员要全面地对整个里程涉及的参数变化进行收集整理，而后按照情况，采取不同的方式对数据进行分析。最后按照实际需求，做好混凝土桥梁动荷载试验结果的评定，且在了解指标评价体系要求的基础上掌握桥梁的动力性能，如此才能满足各方面的参数需求。

8 结语

综上所述，混凝土桥梁荷载试验检测在桥梁结构承载力评估中具有不可替代的作用，并得到广泛应用，提升了检测结果的准确性和可靠性。在实践中，需要结合工程实际，合理选取检测技术，同时强化检测环节中的各项工作，确保更加真实地反馈桥梁的实际情况，为工程施工提供有益的参考。