道路桥梁试验检测技术应用

吴勇、李昌奎

（贵州宏信创达工程检测咨询有限公司，贵州贵阳 550014）

0 引言

道路桥梁是我国重要的基础设施，加强质量监督管理具有重要意义。因此，在道路桥梁建设和运营的各个环节，需要加强试验检测工作，提高检测水平，及时发现质量隐患和问题，并采取必要的处理措施，以确保道路桥梁在各个方面的性能和质量达到标准要求，满足交通通行的需要。各级单位应选择适合的道路桥梁试验检测技术，充分发挥先进技术的优势，随时了解道路桥梁的运行状态，以提升道路桥梁运行的安全性和稳定性，推动桥梁事业的全面发展。

1 道路桥梁试验检测内容

1.1 内部缺陷检测

道路桥梁结构中，混凝土是主要的组成部分，其内部有时会存在缺陷问题，如裂缝、蜂窝和钢筋锈蚀等。这些问题无法通过外观检查发现，但却会对道路桥梁的结构性能产生重大影响。因此，为了应对内部缺陷，需要采用先进的检测技术来掌握内部情况，并采取有效的措施。目前，在道路桥梁检测中广泛应用无损检测技术，如超声波和雷达，也可以通过经验判断和敲击方式检测内部问题。超声波检测可及时发现裂缝和钢筋锈蚀等情况，而雷达电磁波则可对整个结构层进行测试和分析。

1.2 外观检测

在道路桥梁检测过程中，外观检测也具有重要意义，因为许多外部缺陷会延伸到内部，进而对道路桥梁的运行性能产生较大影响。因此，加强外观检测至关重要，及时发现轻微的病害问题，并采取有效措施，以确保道路桥梁的结构性能不受影响。目前，外观检测主要包括裂缝检测、挠度测试、构件质量检查和上部缺陷检测等内容。然而，需要注意的是，针对道路桥梁工程中的拱形等特殊结构，需要选择适当的检测方法，以确保检测的准确性。此外，在道路桥梁检测过程中，如果发现任何缺陷或病害问题，应深入分析其成因，并了解其是否对道路桥梁的运行产生不利影响，并采取有效的应对措施[1]。

2 工程概况

现以某道路桥梁项目为例，采用静载试验的方法测试是否存在缺陷问题。该桥梁项目全长500m，桥面宽27m，设计为双向四车道形式。经过现场调查了解，该项目采用预应力混凝土连续箱梁构件，下部采用柱式墩。试验过程中，使用300kN 的三轴载重汽车。试验检测的第一步是确定加载工况，目前主要采用对称加载和偏载等方式，使用不同的加载方式获取各项数据信息，并绘制测量曲线，以了解桥梁的运行状况。第二步是布置测点，选择合适的测量方法，并根据桥梁特性合理设置测点，选择最佳测试方法，以获取准确的测量数据信息。

3 静载试验检测方法

3.1 做好试验检测准备工作

3.1.1 选定试验孔

为了提高道路桥梁试验检测的整体水平，在前期准备阶段应做好各项工作。考虑到检测标准和要求，需要从结构特点出发，科学合理地设置检测孔，确保其数量和位置符合要求，为静载试验的顺利开展提供基础。

3.1.2 选择脚手架和测试架

道路桥梁试验检测环节需要使用多种设备，这些设备具有不同的功能和操作方法，且在操作过程中可能会受到其他设备的干扰和影响。因此，在现场设备选择和设置时，应考虑设备的特点，加强距离控制，确保脚手架和测试架的安装符合要求，不对静载试验产生负面影响。此外，为提高桥梁结构的稳定性和安全性，在安装过程中也要加强控制，以确保不对桥梁结构性能造成任何影响。

3.2 加载位置选择

加载位置的选择对检测结果具有直接影响，因此加载位置必须符合合理性要求，与试验要求完全一致，并符合当前的试验检测标准。确定加载位置时，检测工作人员应根据等效荷载的基本原则，确保加载位置符合要求，以提高试验检测效果[2]。

3.3 试验加载要求与流程

3.3.1 荷载试验工况

考虑到桥梁工程的具体情况和基本结构，为获得准确的检测结果信息，按照如下要求进行：第一，对于连续梁主桥，荷载试验至关重要，试验工况包含多种类型，需考虑现场具体情况，选择最佳工况。由于该桥梁为连续梁主梁结构，设计为单箱单室截面，横向刚度较高，因此采用对称荷载方式。第二，在简支梁引桥的结构上，通过偏载和正载工况方式，使用两辆30t 车辆进行检测。为提高测量精度，结合实际需要确定车辆的行驶速度，以符合测量要求，获得准确的数据信息（见图1、图2）。

图1 检测现场

图2 测试现场

3.3.2 确定试验荷载

进行道路桥梁的静载试验时，需要注意以下工作。第一，加强荷载控制，组织专业技术人员对桥梁截面和受力情况进行综合分析，选择适当的车辆荷载参数，通常选择20t 和30t 车辆。技术人员应考虑试验检测的需求，选择适合的车辆进行测试，以提高测量的准确性。第二，明确加载和卸载的程序。在加载过程中，需要缓慢进行，并由操作人员分析桥梁应变和荷载变化等情况，实现程序化改进。该次试验中，采用分次加载的方式，共分为三个级别进行，每个级别的控制都必须严格执行，以满足现场试验要求。加载和卸载完成后，需间隔一定时间进行数据读取，以保证数据偏差在合理范围内。

3.3.3 测点布置

做好桥梁各个挠度位置和应变测点的检测工作。由于这些位置较为特殊，在静载试验中应额外设置多个测点，特殊位置上应设置3 个以上测点。对于截面的跨中位置，一般应布置7～10 个测点，以获取准确的数据信息。

3.3.4 静载试验仪器设备

该次桥梁静载试验的环节，应用的仪器设备比较多，如挠度测量仪、百分表、水准仪、应变片等。

4 试验结果

在该次试验中，将使用16.5 预应力预制空心板作为数据参考，并在各个预制板结构之间设置相应数量和型号的钢筋，以确保桥梁在试验过程中达到安全性要求，并使试验数据符合精度标准。由于桥面混凝土的厚度较大，在试验检测过程中，为预防裂缝问题的发生，将采用刚接梁法进行装配式板的计算。在计算过程中，会加强对混凝土材料弹性模量的计算分析，并考虑到车辆自身及载重的具体情况来确定参数[3]。

5 试验结果与承载能力评定

5.1 试验结果评定方法

在试验结果分析的阶段，可以通过掌握静载试验的各项技术参数来对桥梁的性能进行综合评价。目前，选择以下评估方法：第一，检验系数。通过获得各项检验系数，在试验过程中反映桥梁结构的性能，并了解当前桥梁的具体工作情况。将实际测量值与计算值进行对比分析，若校验系数小于1，表示桥梁的承载性能完全符合要求，整体性能良好；若校验系数超过1，表示桥梁的承载性能不足，稳定性和安全性不合格。在试验过程中，校验系数应保持在正常范围内，过大或过小都会对桥梁的正常使用产生影响。第二，理论值与实测值的关系曲线。通过试验检测，可以分析桥梁的实际运行情况，掌握动态化的数据信息。如果理论值与实测值的曲线走势变化没有明显偏差，说明整个桥梁的性能基本良好。反之，若存在明显偏差，说明桥梁工程存在安全隐患，需要采取必要的应对措施。

5.2 结果分析

通过分析静载试验的结果，可以了解到桥梁的承载能力和使用状态，从而反映出桥梁工作的具体情况。专业技术人员对检测结果展开综合性分析，以掌握当前是否存在安全隐患。按照当前静载试验的检测要求，可以充分发挥先进的检测技术优势，主要采用振弦式应变计和千分表应变计作为主要的检测设备。确保测量参数的精度合格，能够更加准确地了解桥梁的实际运行情况[4-5]。

6 道路桥梁试验检测的问题和措施

6.1 平台移动导致数据精度不足

在进行进展试验检测的过程中，通常存在负载平台移动的情况，这可能导致实际测量结果与预期存在较大偏差。因此，在进展试验的环节中，检测技术人员应该考虑到承载力的要求，并加强对各项参数的控制，以确保其不会对桥梁结构产生不良影响。在检测工作过程中，必须科学合理地分配加载负荷。如果负载相对较小，可能会导致严重脱离，甚至直接拔起；而如果负载过大，可能会引发弯曲变形，从而对桥梁结构的性能产生不利影响。

6.2 稳固度低造成检测中断

进行静载试验时，很容易出现稳定性不足的情况，这会导致各项检测工作无法顺利进行，获取的数据也会存在较大的偏差。在试验检测的环节中，材料的质量对检测结果的影响非常重要。如果使用的材料性能不达标，将导致承载力不符合要求。如果在检测过程中没有充分分析材料方面的因素，仅仅按照统一的标准进行操作，可能会导致下沉、塌陷等情况，进而无法继续进行正载试验。为了避免这种情况，检测人员应该从实际情况出发，了解材料受力的特点，并选择最合适的静载试验检测方法，以确保静载试验顺利进行[6]。

6.3 支架不稳定

如果在道路桥梁试验检测环节，工作人员未对现场的土质条件进行充分分析，所得数据将不稳定、不精确，导致最终的检测效果无法达到要求。举例来说，某些公路桥梁本身位于土质比较疏松的区域，地质结构稳定性较差，主梁主要通过千斤顶进行承载。进行静态试验之前，桥梁的受力已传递至支撑顶部。然而，由于支撑平台的稳定性无法满足要求，受到处置条件的干扰，平台稳定性较差，因此无法获得准确的静载数据。针对这一情况，在现场施工开始之前，必须对现场土质条件进行全面分析，确保支撑结构的稳定性合格，确保试验检测顺利进行。

6.4 堆载和试验同时进行造成的问题

在道路桥梁静载试验中，为了减少主梁完全依靠千斤顶承载的重量，避免荷载过小的情况，检测工作通常采取堆载和试验同步进行的方式。在这种情况下，为了确保安全性，检测人员应合理选择堆载方法。随着试验的进行，堆载架会承受较大的重量，导致主梁向千斤顶方向施加反向压力，使千斤顶承受较大压力，可能导致结构下沉[7]。然而，很多人员在检测过程中未能及时发现这一问题，使问题进一步恶化。如果系统的压力超过了千斤顶的额定承载力，将导致结构受损，无法满足试验检测的标准要求。因此，在检测过程中，应对千斤顶进行全面检测和分析，了解现场的油压数据，并采取科学合理的调整措施，确保检测结果的合格性。此外，采取堆载和试验同时进行的方式时，必须采取必要的稳定性措施，并确保压力的增加在合理范围内，以避免压力失衡对试验检测的效果产生影响[8]。

7 结语

在道路桥梁试验检测环节，先进的检测技术，可以提升检测质量和效果，从而为道路桥梁的安全稳定运营提供有力保障，为我国道路桥梁事业的全面发展奠定基础。因此，在实际工作中，试验检测人员需要在充分掌握道路桥梁检测标准和要求的基础上，考虑现场实际情况，选择适当的检测手段，并有效控制影响因素，提高试验检测数据的精度，确保各项检测工作顺利进行。