高速公路箱梁静载试验检测技术分析

高速公路箱梁静载试验检测技术分析

王永贵

云南交通土木工程检测有限公司    云南省    昆明市    650000

摘要：公路桥梁作为交通工程的重要组成部分，其结构稳定性对保证行车舒适性和交通安全具有重要意义。随着使用时间的延长，在地基沉降、超载、环境腐蚀、设计缺陷等因素的影响下，桥梁的安全性不断降低，运营风险增加。同时，该桥的实际使用状况与理论检测结果存在差异。复杂的工作环境直接影响其使用寿命和操作安全。因此，加强对在役钢筋混凝土桥梁工作状态的监测非常重要。公路桥梁结构静载试验是了解公路桥梁工作状态的有效手段，有助于明确可能存在的安全隐患并及时处置，降低事故风险。

关键词：高速公路；箱梁检测；静载试验；检测技术

引言

随着基础交通设施的日益完善，桥梁建设项目的数量也在增加，桥梁的结构形式越来越复杂，质量要求也越来越严格。如果桥梁施工质量不合格，未及时检测，在运营过程中可能导致结构损坏甚至整体坍塌，影响行车安全性和舒适性，造成严重的经济损失和人员伤亡。为了确保桥梁在使用过程中能够达到安全合规的运行状态，要积极重视检测工作，评估桥梁的实际静态和动态性能，促进桥梁施工理论的发展。静载试验作为一种操作简单、效果好的手段，在桥梁检测中取得了广泛的应用。

1静载试验

1.1 内涵

静载试验是公路桥梁检测中常用的检测方法，可以通过试验检测公路桥梁施工中的主要数据。静载试验和公路桥梁检测是一个完整的整体，它们的检测不足以检测公路桥梁的其他方面。桥梁静载试验分为三个关键方面进行检测：桥梁的横向挠度、桥梁的扭转变形和桥梁的垂直挠度。此外，还需要分析桥梁截面控制的应力情况，以便及时获得相应的数据进行记录，并根据桥梁挠度的发生和最大值做出结论和总结。检测公路桥梁桥墩位置、桥梁支架的下降、膨胀和转角的变化；并仔细检查运行中的桥梁，以识别桥梁中可能出现的任何裂缝，并对其进行记录和实验，其中包括裂缝的位置、发展的方向、裂缝长度、宽度等进行记录，同时也要对裂缝施加荷载重量记录和卸载后裂缝数据的记录，保重其材料记录过程完整详细。

1.2 作用

（1）科学验证工程设计的合理性。通过进行静载试验，可以验证公路桥梁工程的设计方案，并利用静载试验获得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。这验证了设计方案的合理性，有助于最大限度地确保工程建设的有效性。（2）准确掌握工程承载性能。在公路和桥梁工程的设计阶段，将规划该项目的最大荷载。例如，如果某个桥梁项目将荷载设计为20级，则可以计算出行人荷载为3.0kN/m2。最大荷载的设计一方面是出于工程安全考虑，避免荷载过大造成的安全事故，特别是超重造成的交通安全事故；另一方面，考虑到项目的使用寿命，通过严格控制项目运营过程中的荷载，可以在一定程度上防止因承载力过大而导致路面开裂、变形等问题的发生。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。

2 高速公路箱梁静载试验检测准备工作及试验步骤

2.1 准备工作

（1）设备。扫描仪是试验中使用的主要仪器，可以扫描试验过程中的相关参数并获得相应的数据。通常，扫描仪用于扫描钢筋。此外，在静载荷测试中，长度参数也是一个非常重要的参数，而长度测量需要使用卷尺，因此在进行测试之前必须做好充分的准备。（2）图纸。公路桥梁工程的施工是以设计为基础的，因此工程参数应与设计值一致。然而，在某些项目中，某些参数可能与设计不匹配。在这一点上，在进行静载荷测试之前，有必要首先审查分析和设计图纸。工程竣工后，为了满足业主的需要而更改设计图纸时，不仅必须获得原始设计图纸，还必须获得修改后的设计图纸。

2.2 试验步骤

静荷载试验可分为三个阶段：第一阶段是观察和检查桥梁的整体结构，并为工作做准备。观察桥梁的完整性，确定其结构完整性，做好试验准备，了解桥梁设计状态、试验运行计划、桥梁状态和施工现场实施细节。该阶段是确保静载荷试验成功的基础，通过准备试验条件，为后续操作提供保证。第二阶段是加载或卸载，记录在此过程中桥梁的应变、位移等数据的变化。根据试验条件和参数设计，进行桥梁加载，保存试验记录和数据分析，并在此过程中监测桥梁的变化。在加载过程中，要将现场测量数据与试验结果进行比较，以确定模拟值与测量值之间的关系。根据参数关系确定荷载是否可以继续，评估桥梁性能和安全状况，特别是对存在安全隐患的桥梁，严格控制荷载水平，避免引发安全事故。第三阶段是比较静载条件下的模拟数据，分析总结试验结果，确定桥梁的状态。计算并比较静载荷试验条件下的模型数据。测试后，记录原始信息，收集图像、文本、数据等，搜索内部模式，并保留有用信息。通过软件对相关数据进行专业处理。根据技术操作规程和计划规定，对参数显著性进行科学评估，以评估桥梁的状态和性能。

3 高速公路箱梁静载试验检测技术

应用

3.1 荷载加载方法

在合理设置相应的静载试验加载装置和设备的基础上，要进一步确定静载试验过程中的加载方法和过程。静载荷试验过程中相应的加载过程可分为6个级别：50%、60%、70%、80%、90%和100%。在实际加载过程中，需要按照逐步加载的过程来施加负载。在卸载过程中，也可以分为两个级别：50%和0。在静载试验加载过程中，通常可以使用最大试验载荷的80%进行加载，以确保道路和桥梁结构本身发生损坏或塑性变形。同时，整个静载试验也能顺利完成，确保静载试验完成后顺利完成卸载作业。然而，在逐步加载过程中，应注意及时有效地检测路桥工程结构在不同状态下的应变或应力值、挠度值等。在静载试验过程中，要观察道路和桥梁结构本身是否发生损坏或变形。在完成各级负荷的加载后，需要确保相应负荷值的稳定性。15min后，应有效测量该荷载条件下路桥工程结构的应变、应力等相应指标数据，然后才能继续施加下一级荷载，以确保各级荷载施加的准确性和合理性，从而更好地控制整体静荷载施加效果。

3.2应变观测

根据检测要求和检测对象的类型，选择多种检测方法，并对每种方法的检测结果进行验证，以确保检测的准确性。静载试验主要测试桥墩和桥台支撑点的应变、挠度、沉降以及混凝土梁裂缝的发展。测量点主要包括应变测量点、挠度测量点、支架沉降测量点、裂缝观测点。应变测点的布置遵循以下原则：（1）测点的排列能够综合反映试验条件下的最大内力；（2）布设校核测点，用以保证数据的可靠性；（3）应变计沿顺轴线方向布置。挠度和沉降测点布置遵循以下原则：（1）挠度测点布置应能全面反映试验工况的最大挠度；（2）布设校核测点，用以保证测试数据的可靠性；（3）靠近两侧护栏各布置一条测线；（4）荷载试验过程中，相应测点不可调整。

结束语

综上所述，高速公路箱梁结构在设计荷载条件下处于弹性状态，力学性能指标合理。挠度和变形得到有效控制，裂缝对结构的承载内力没有影响，表明该桥具有良好的安全性，可以稳定使用。同时，试验检测活动有序开展，试验检测结果对桥梁质量控制具有指导作用，试验检测方法具有参考价值。

参考文献：

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[2] 李冲,舒乐.高速公路桥梁静载试验检测技术[J].交通世界,2019(32):102-104.

[3] 巩跃龙.高速公路箱梁静载试验检测技术研究[J].福建交通科技,2018(05):75-77.