公路桥梁荷载试验检测在桥梁养护中的作用

陈方

安徽省公路桥梁工程有限公司 安徽 合肥 230000

引言

公路桥梁是公路交通的重要组成部分，其建设水平对当地经济稳定发展，有着非常突出的作用。在开展高速公路维护管理作用过程中，需要采用特定的方法来维持高速公路运行效果，及时发现和解决公路桥梁使用中出现的问题。通过对载荷试验检测技术的使用，可以帮助建筑公司掌握高速公路桥梁的使用状态，为开展养护操作，提供必要的数据，在各种新建公路结构检测中非常常用。

1 公路桥梁养护管理的重要意义

随着城市化的高速发展，各种公路桥梁工程不断增加，其在很大程度上提升了我国基础设施建设水平，让各种城市公路交通变得更加通畅。养护工作是公路桥梁建设的重要组成部分，通过采用合理的养护措施，可以有效延长公路的使用寿命，避免公路出现严重的裂缝问题。从当前我国公路桥梁实际使用情况来看，各种施工技术和投资相对不足，公路桥梁使用不能满足国家标准要求。在公路桥梁投入之后不久，就容易导致各种病害问题的发生，对道路交通安全，构成非常直接的威胁，导致道路桥梁病害的原因主要包括以下方面。

1.1 使用频率增加

随着我国经济的高速发展，人们的经济水平提升非常迅速，私家车的保有量持续增加，伴随着物流贸易的可持续发展，城市之间的贸易活动不断增加，路面使用频率不断增加，导致路面病害问题发生率不断增加，桥梁工程老化速度大大高于预期[1]。

1.2 自然环境因素

很多公路桥梁所处自然环境非常复杂，经常会面临水蚀和风蚀等因素。通过对公路桥梁开展养护作业，可以避免各种负面因素对桥梁使用带来非常不良的影响，从而更进一步延长公路桥梁的使用寿命，对社会发展具有非常重要的意义。

2 公路桥梁载荷试验的主要内容

2.1 公路桥梁载荷试验检测主体的选择

在对公路桥梁载荷试验检测主体选择过程中，需要根据桥梁结构信息、运营时间信息来进行选择，通过开展试验载荷检测工作，为桥梁后期开展养护和修补作业，创造良好的条件。另外，通过开展桥梁载荷检测，还可以在构建新公路桥梁中，充分发挥自身的作用。在当前开展桥梁检测工作中，经常会出现如下的问题。部分桥梁通车时间相对较长，缺乏完整的施工材料，相关设计图纸经常会处于缺乏的状态[2]。另外，部分公路桥梁的施工标准相对较低，难以满足公路桥梁施工具体要求。在公路桥梁建设完成后，容易受到各种因素的影响，导致桥面在使用过程中，容易出现裂缝或者结构变形问题，需要重新开展工程检测工作。为了进一步明确桥梁的承载力，为开展车辆管理创造必要的条件，不允许超载荷车辆行驶，从而有效保证桥梁的使用年限。

2.2 动载试验

在实际开展动载试验的过程中，需要模拟各种因素下桥梁的实际受力情况。在测试的过程中，需要对冲击和共振进行模拟，从而对桥梁结构的稳固性进行测试，并根据测试结果来确定公路桥梁结构承载能否满足相关标准。另外，通过动态试验也可以确定桥梁的结构特征和内部性能。一旦在试验阶段发现了桥梁支撑问题，就需要及时开展调整工作，从而最大程度保证路桥使用质量，其主要包括以下几个方面的内容：①跳车试验。通过开展跳车试验，可以掌握桥梁结构受到车辆影响下的参数变化。在实际开展试验的过程中，需要将车辆放置在一定高度位置，高度需要根据路面高度来确定，通常需要比路面高15m，在车接触到桥面之后，就需要分析车辆碰撞过程中桥体震动衰减情况。②脉动试验。在开展脉动试验过程中，主要是检测桥梁本身脉动频率对桥梁结构的影响。本试验需要在安静的测试环境下进行，外部车辆不加入到试验当中，这样才能获得自振频率数据。③强迫振动试验。强迫振动试验与脉动试验相比，具有更高的测试频率，需要借助测试车辆来完成试验，更加及时对桥壳结构中绕度、扭转、弯曲情况进行检测。强迫振动测试通常会采用两种检测方法，第一种是刹车试验，使用载重车辆刑事到桥梁中间位置进行刹车，从而观察桥梁频率和振幅变化。载重车辆以一定的速度匀速行驶，在行使到中心位置或者四分之一位置后进行刹车，然后观察振幅变化和震动频率变化。为了保证试验数据的准确性，通常需要重复两侧试验。另外一种试验是跑车试验，需要使用两台载重其中在路段中间位置并排行驶，并以10km/h的增量递增，然后对不同速度下桥梁结构的变化进行排序，也同样需要进行两侧，从而保证数据的准确性[3]。

图1 动载实验

图2 回弹检测

2.3 静载试验

在对公路桥梁开展静载试验过程中，需要对公路桥梁施加一定的静力载荷，从而检测公路桥梁的受力特征。在相同的条件下，需要将理论值和试验值进行对比，从而掌握桥梁的受载能力。其中校验系数是公路桥梁受力的重要指标，能够在一定程度上反映桥梁的承载能力。①准备工作。为了保证测试结果的准确性，就需要制定科学的测试计划。在计划制定过程中，需要认真做好各项测试内容的制定工作，能够对各种试验设备和材料严格进行控制，选择经验丰富的人员参与到实际试验工作中来。②安全工作。由于静载试验工作的特殊性，各种危险因素非常多，如果不能合理进行控制，容易导致安全问题的发生。因此，在试验过程中，应该建立一个安全监督部门，其负责对整个工程进行负责，并认真做好现场工具的布置工作，要求作业人员具有足够的安全意识。

图3 桥梁静载试验

3 载荷试验在公路桥梁养护中的作用

3.1 提升对公路桥梁养护作业的重视程度

公路桥梁养护作业是桥梁工程建设的重要组成部分。通过对公路桥梁开展必要的养护作业，可以有效减少各种裂缝的出现，提升道路和桥梁的使用寿命。但在传统公路桥梁使用过程中，对相关养护作业重视程度不够，没有在养护工作中投入足够的人力和物力，导致公路桥梁在投入使用之后，容易出现各种病害问题。通过对公路桥梁试验检测数据的分析，可以明确施工中出现的各种缺陷，然后及时采取养护施工，来尽可能弥补这些施工缺陷。通过公路桥梁载荷测试数据，可以为开展养护技术和设备选择，创造更好的条件。在制定巡检计划的过程中，应该根据负荷测试结果，认真做好各种重点病害的巡检工作，并能够对各种维修工具科学进行使用，对各种小型病害及时进行处理，最大限度保证公路桥梁养护质量。

3.2 提升对桥梁的养护施工技术水平

在道路交通通行压力不断增加的今天，对开展桥梁养护作业，提出了更高的要求。通过开展桥梁载荷测试工作，养护和施工人员可以更进一步掌握工程施工状态，深入掌握各种养护施工技术，不断提升自身的操作技术水平。

4 公路桥梁载荷试验在桥梁养护中的实际应用

某公路桥梁的长度在135m左右，桥面宽度为26m，桥梁上部采用的是混凝土空心板梁，下部结构采用的是柱式墩。为了能够及时掌握桥梁工程的整体质量情况，需要采用载荷试验法来进行检测。

试验过程。在整个试验过程中，需要将载荷施加到公路桥梁结构上，整个试验需要严格按照相关要求进行，合理对试验载荷进行控制，保证试验载荷施加的合理性，避免在施加载荷过程中，对桥梁结构造成损伤。试验检测人员应该密切注意整个试验检测过程，对相关检测数据详细进行记录。

试验过程中，需要采用标准汽车载荷开展最不利条件设置，从而确定桥梁结构的响应程度，需要分为4个等级开展试验，安排车辆按照预定的位置缓慢行驶，然后让试验人员获得相关的数据。在试验过程中，应该逐步提升试验载荷，但应该将载荷量控制在合理范围之内，避免出现超过允许载荷范围情况发生。为了保证载荷检测结果的准确性，需要建立有限元模型，根据检测要求和相关文件规定，合理设定有限元模型，包括测点布置、载荷弯矩线路图和弯矩影响范围等。

在开展检测试验的过程中，应该严格按照《公路桥梁承载力检测评定规程》来进行，科学对公路桥梁结构的承载力和质量情况进行评定，校验数据应该设定在1以下。由于公路桥梁承载力可以满足承载力的相关要求，车辆可以正常通行，暂时不需要采取维护措施。

5 结束语

随着时代的不断发展，对开展公路养护作业提出了更高的要求。为了保证公路桥梁的养护作业效果，就需要认真做好公路桥梁载荷试验工作，根据载荷试验结果，来采取必要的养护措施，及时发现及时进行解决，避免公路桥梁在使用过程中出现严重的安全问题。