王宝辉
(甘肃智通科技工程检测咨询有限公司,甘肃兰州 730000)
做好公路桥梁检测工作既是验证工程建设效果和工程安全性、稳定性的重要环节,更是提升我国公路桥梁建设水平度关键路径,因而选取科学、合理的试验检测方法至关重要。静载试验经过长期的实践应用和理论发展,现已成为在同等检测要求下更具可信度的试验方法,因而被广泛应用于公路桥梁的检测工作中。
静载试验是公路桥梁工程中一种常见的检测方法,主要是对工程荷载进行检测和验证。而荷载是作为衡量公路桥梁工程质量的关键性指标,对于公路桥梁能否安全、稳定的投入运营具有不容忽视的影响。静载试验属于一种原位试验,与常规性的室内试验相比,有着试验耗时偏长、费用较高的显著特点,但由于静载试验的荷载检测情况更切合公路桥梁工程的实际运营情况,且试验结果代表性、可靠性均较为优越,因而需注重静载试验有效应用。就公路桥梁工程检测来说,静载试验多数情况被用于桩基检测和桥梁检测,静载试验因其检测稳定性、可靠性高,因而具有广泛的应用场景和发展空间,是一项极具实践价值的工程质量检测技术。
以桥梁工程质量检测为例,静载试验主要将静荷载作用于指定的测定位置,依照试验结果确定桥梁工程的挠度、应变、应力等属性,可以研判桥梁工程的安全承载性能,有助于发现常规检测和维护中难以及时发现的隐蔽性问题。
静载试验具有以下作用:
一是科学验证工程设计合理性。通过开展静载试验,可以对公路桥梁工程设计方案进行验证,并且利用静载试验获取的荷载数据进行计算,分析实际荷载情况是否与公路桥梁工程设计目标一致,以此验证设计方案合理性,有助于在最大程度上保障工程施工有效性。
二是准确掌握工程承载性能。公路桥梁工程设计阶段都会规划该工程最大荷载,如某桥梁工程将荷载设计为汽-20 级,换算可知人群荷载为3.0kN/m2。设计最大荷载一方面是出于工程安全考虑,避免因荷载过大导致工程出现安全事故,特别是因超重造成的交通安全事故;另一方面是出于工程使用寿命考虑,通过严控工程运营期间荷载,可以在一定程度上防止出现承载过大导致工程路面出现裂纹、变形等路面问题[1]。通过静载试验可以利用最直接、最可靠的方法掌握工程承载性能,必要时联合动载试验进行补充和校核,可以大幅提升公路桥梁检测工作成效。
三是为工程后续维护管理打下基础。针对公路桥梁工程进行检测的目的主要是验证工程建设质量,确保工程符合安全性、稳定性要求,也是为工程后续的维护管理打下基础,获取更切合实际的工程数据和信息,依次提高工程管理有效性和可靠性。例如,选用静载试验对桥梁工程的结构进行检测,一般是将应变片放置于关键位置来获取应变数据,这样既能掌握桥梁工程的建设质量,验证是否符合工程设计要求和施工标准,也能依据桥梁工程应变数据制定兼具针对性和可行性的维护管理措施,确保桥梁工程得到可靠有效的保养维护,有助于降低交通安全事故发生几率和延长桥梁工程使用寿命。
总体来看,利用静载试验可以便于公路桥梁工程设计人员、施工人员、监理人员等对工程情况更加了解,能够有针对性、计划性、目的性地开展工程设计、施工、检测等多项工作,这对于保障公路桥梁工程建设质量有着不容小觑的重要影响。现阶段,我国公路桥梁工程建设速度持续加快,工程结构和形式越发多样化,工程建设技术也越发科学化、多元化,这就要求在增加工程数量的同时,必须要确保工程建设质量,因而有效应用静载试验进行可靠、真实的工程检测显得尤为重要。
开展静载试验需整合好公路桥梁工程的设计和施工资料,包括设计方案、施工规划等,便于有针对性和目的性地选取静载试验测点位置,进而充分体现应用静载试验的必要性和实践价值。在整合工程设计和施工材料的过程中,需要对静载试验设备和人员岗位调配进行规划,确保试验设备处于完好、可用、精准的状态,确保试验过程中各岗位人员能够有效地完成各项工作任务,以此确保静载试验所获数据符合可靠、真实、完整的工程检测要求。
静载试验需不断加载,以验证不同静荷载情况下的公路桥梁承载性能,进而获取更切合实际的工程荷载数据。例如,在静载试验时可利用静力荷载效率算公式:
结合静力荷载效率计算公式和公路桥梁工程荷载设计标准,优化静载试验过程中的加载方案[2]。例如,某桥梁工程根据结构计算的等代效应,并且考虑工程现场实际情况,在最不利截面位置的影响线上进行布载,静载试验中选用了4 部总重约37t 的重车完成加载,各车辆所对应的加载情况如表1所示。
表1 某桥梁工程静载试验加载车辆质量情况统计表
在公路桥梁检测中选用静载试验,需明确测点位置,以获取更加真实、可靠、有效地静载试验数据。选定静载试验测点位置时,应当结合工程检测目标,有针对性地选定测点位置,同时确保静载试验具有可行性和可操作性。比如,上述的桥梁工程中选取了偏置加载的方式进行静载试验,则选定的测点位置需与加载方式相一致。通过静载试验所获数据分析得知,该桥梁工程的1#肋最大弯矩值为521.6kN·m,静载试验荷载效率为95.5%,并且该工程的跨中控制截面偏载侧各测点相对残余应变值均小于20%,由此可以说明该工程的结构弹性状态良好。
综上所述,静载试验是一项兼具可行性和实践价值的公路桥梁检测方法,对于验证工程建设质量、获取工程承载性能相关数据、工程后续的维护、保养以及管理等,均有着非常关键的重要影响,因而需要扎实做好静载试验,从多方面为试验顺利完成并取得良好成果提供支持。因此,在公路桥梁工程中选用静载试验进行质量检测,需提前做好工程设计和施工材料整理,提高静载试验检测效率,进而为获取真实、可靠的静载试验数据提供有力支持。