静载试验在公路桥梁检测中的作用分析
摘要
关键词
静载试验;公路桥梁检测;检测工作
正文
1静载试验概述
1.1内涵概述
公路桥梁较常规的城市道路工程施工难度系数偏高,涵盖分项作业也较多。在实际桥梁施工中,路桥的荷载试验是检测桥梁质量合格与否的关键手段之一,所得数据可为后续施工作业提供可靠的技术保障,由此可见静载试验对路桥检测的作用极为关键。静载试验是一种物理检测方法,其作用单一,但检测出的结果和数据兼具一定的合理性和依据性,是公路桥梁项目中常用的一种质量检测方式。在具体的测试期间,技术人员会依据工程的实际情况,对在建桥梁的桩顶部位展开逐步加压的操作,以此获得桩顶部位不同受力条件下的垂直压力、抗拔力及水平推力的相关数值,对随时或可能发生的桥梁面沉降、位移等现象的成因加以分析,最后通过与相关设计规范的数值展开对比,由此判断桥梁在后期的使用期间,在受不同类型车辆的重压条件之后,整体质量是否仍会处于一个稳定阶段。
1.2静载试验的作用
1.2.1有助于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/㎡。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。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。
1.2.2有助于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。
2静载试验在公路桥梁检测中的应用
2.1检测要求
在试验过程中,静载荷测试的方式是对桥梁的桩顶位置进行加压,同时对桩顶位置的沉降速率和位置进行实时监测,从而确定桥梁桩顶位置最大的承载能力,并按照试验数据对其进行合理的调整。为了保证试验结果的科学性、准确性,需要技术人员具备一定的专业知识和职业道德素质,并根据具体情况选择合适的测试方式,试验中应确定测试部位,经过有关技术人员的检验,对测试结果进行系统的分析,使其能够得到完整的试验结果,从而得知公路桥梁的总体状况。
2.2准备工作
在公路桥梁工程中开展静载试验,应从设备、图纸、勘察以及分工等方面做好充分准备,以确保试验的顺利进行。1)设备。扫描仪是试验使用的主要仪器,它能对试验过程中的有关参数进行扫描,并获得相应的数据。一般使用扫描仪对钢筋进行扫描。此外,在静载荷测试中,长度参数也是十分重要的参数,长度测量需要使用卷尺,所以在进行测试前必须做好充分的准备。2)图纸。公路桥梁工程的建设以设计为基础,因此工程参数应与设计值保持一致。但是,在某些项目中,有些参数会与设计不符。这时必须先翻阅分析设计图纸,然后再进行静载测试。在工程完成后,为满足业主的需求而变更设计图纸时,不但要取得原始设计图纸,而且要取得变更后的设计图纸。3)勘察。勘察的主要目标是掌握施工现场的细节,以便获得公路桥梁实际的结构参数。比如:技术人员在施工现场进行测试,测量桥梁的长度及宽度,并获得桩基的高度数据。取得以上各项指标后,试验者需做好相应的记录,为后续试验提供依据。
2.3整合工程设计施工资料
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。
2.4明确静载试验测点位置
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。
2.5注重试验要点
1)千斤顶:千斤顶作为静载试验中重压装置的组成部件,在实际操作环节兼具一定的可选择性,应考虑试验场地的实际情况,不可随意选择。2)锚桩横梁反力装置:该装置的作用在于提升试验荷载的等级,且省去了传统的钢筋焊接工艺,选用灵活度更高的可拆分结构,提升了试验效率。传统锚桩反力装置的反力架和锚桩主要靠钢筋进行焊接连接,由于钢筋数量较多,导致焊接工作量大,工作时间长,焊接过程中产生大量废筋导致材料浪费,且传统的反力装置的承载力大多为600~800t,对于更高吨位的静载试验或者对于不同直径的锚桩,需要对焊接后的钢筋进行拆解,然后更换钢筋并重新焊接,以致进一步增加工作量,降低工作效率。锚桩横梁反力装置采用可拆卸连接结构代替钢筋焊接,减少工作量,提升工作效率,节约材料,可满足建筑施工中普遍吨位的锚桩静载试验,实用性强。3)压重平台反力装置:针对抽样试验的桩顶部位利用此装置将受力荷载提升至原有荷载的2倍左右。4)荷载与沉降的量测仪表:为方便后续的记录工作,荷载的加压设备可放置于专业的千斤顶上部,借助不同的应力变化予以相关试验的测量,对于内部油压数值的变化,以最后测定的率定曲线值为参考依据,计算此时的荷载数值。沉降记录工作可借助专业的百分表设备辅助完成,在抽样试验的桩顶部位,依据之前布设好的各沉降点,以不同阶段及大小桩径为安装依据,放置一定数量的沉降检测仪。
2.6加卸载与沉降观测
加卸载期间,首先按照分级的不同条件对试验桩顶部位展开加压操作,记录好相应数值后随即开展卸载处理,分级加压过程中要以预估的极限值为加压依据,不可超过初始加压的3倍值。观测沉降数值期间,要以分级加压的具体时间为观测依据,每隔5min予以一次观测工作,由此循环操作,真实记录每次测读的数值,待其处于最佳的稳定状态后,以相关规定的方式再次对其展开监测,确保其稳定性不会随着时间的变化而发生改变。
参考文献:
[1]汤飞鹏. 静载试验在公路桥梁检测中的作用分析[J]. 科技资讯,2021,19(31):67-69.
[2]胡静雯. 静载试验在公路桥梁检测中的应用探讨[J]. 青海交通科技,2021,33(04):133-134+141.
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