康智聪
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摘要:在当前我国城市现代化建设不断推进的背景下,桥梁工程建设活动也变得更加频繁。为了充分明确桥梁的建设品质,很多项目都开始引入动静载荷试验活动,展示桥梁的实际状态,给后续进行桥梁管理工作提供较好的数据支撑。本文则引入了一个高架桥梁项目,全面探索了动静载荷试验在这个项目中的应用细节内容,并展示了这个桥梁的检测结果,最后探究了动静载荷试验有效应用的保障措施,给其他桥梁检测活动提供了较好的参考与借鉴。
关键词:动静载荷;载荷试验;桥梁检测;实践应用
我国在过去多年时间里,经济发展速度都比较快,导致很多早期建设的桥梁已经无法满足当前交通需求。特别是部分桥梁在使用过程中已经出现了一定的质量损伤,带来了较多安全隐患。在这种情况下,针对于桥梁项目进行检测活动就显得非常有必要。在开展桥梁检测活动的时候,动静载荷试验的使用非常频繁。通过使用这种检测方法,可以综合展示桥梁项目的状态。但是动静载荷试验的内容是比较复杂的,需要试验人员做好多个方面的细节工作,才能够取得较好成效。
一、工程概况
某地区的A高架桥高度为5.2m,总长512.6m,为双线分修桥梁,并且先线间距被控制在5m到5.3m之间。A高架桥梁的最小曲线半径为248m,同时最大线路纵坡则设计为12.5%。整个桥梁的基础设计为桩基础,同时也使用了单线T形桥台,在桥墩设计方面则采用了对孔布设的方式。A高架桥梁的预应力梁设计为C50混凝土,同时钢绞线的直径设计为5mm。桥梁和台身部分设计为C40混凝土,桥墩部分设计为C30混凝土,桩基础则设计为C25混凝土。这种混凝土强度设计可以更好实现成本节约,同时也可以使得混凝土工程发挥更好的作用。为了充分明确桥梁的性能水平,这里也开展了动静载荷试验活动,探索桥梁在动静载荷下的具体情况。
二、动静荷载试验在桥梁检测中的具体应用
(一)试验的前期准备工作
在开展动静载荷试验之前,试验团队也应该做好相应的准备工作,其主要可以分为三个方面。第一,收集A高架桥梁的详细数据。即试验团队应该先完成A高架桥梁施工方案、水文地质勘察报告等各类文件,并整理这些文件中记录的信息。在这个过程中,试验团队还要派遣技术人员进行现场勘察,明确这些信息的全面性与精准性,同时还要观察桥梁施工的质量水平,记录桥梁已经存在的质量缺陷。第二,进行试验活动的综合规划。在试验过程中,团队应该结合A高架桥梁的实际数据以及动静载荷试验的相关流程,进行动静载荷试验活动的细化设计,并形成一套相对完整的试验方案,保证后续试验活动可以得到相应的结果。第三,积极进行技术交底。在完成试验方案设计以后,还要面向各个试验操作人员进行技术交底,使得这些人员够可以充分明确动静载荷试验的具体内容,保证试验活动在后续开展过程中可以取得较好成效。
(二)静载试验
在进行静载试验的时候,需要试验人员做好四个方面的工作。第一,试验人员需要先对桥梁进行外观检查,记录桥梁当前存在的裂缝等质量问题,保证信息的详尽水平,并完成桥梁裂缝分布图的绘制。第二,测点布设。试验人员在桥梁的跨中、四分点、支座点等区域,完成测点设备的布设。在挠度测点区域中,则使用容栅式位移传感器,保证数据传输的稳定性与精准性。等到所有测点都布设完成以后,才能够进行后续静载荷试验活动。第三,强度试验。
试验人员开始在桥梁上施加静载荷,并观察控制界面的应力现状,使用软件完成应力分布图的输出。第四,扰度与变形分析。试验人员在桥梁施加静载荷的情况下,进行跨中和四分点的挠度信息记录,同时还要记录桥墩在静载荷条件下的变形情况。
(三)动载试验
在本次A高架桥梁的动载荷试验活动中,需要试验人员完成三项检测活动。第一,自振特性检测。在进行这项检测活动的时候,主要引入了随机环境振动方法。即在桥面上没有载荷的条件下,进行风载荷、地脉动、周围车辆行驶载荷等载荷所带来的影响。第二,行车试验。试验人员通过使用空车和重车进行分别动载试验,同时还要测定车辆不同速度下的载荷情况。第三,刹车试验。即试验人员分别使用空车和重车在10km/h和20km/h的速度下进行刹车,并测定车辆的动力响应情况以及桥梁的墩顶制动位移数据。
在具体开展动载试验的时候,试验人员也需要先完成测点布设活动。在本次A高架桥梁动载试验活动中,使用了891拾振器。在确定布设位置的时候,也需要计算阵型,最终将设备布设到变位最大的位置上。在进行墩顶制动位移检测的时候,选择使用891-Ⅳ拾振器、放大器和数据采集仪,实现了载荷数据的自动化采集。
(四)结果分析
通过本次动静载荷试验活动中,通过使用静载荷检测发现A高架桥梁的桥墩和桥身都出现了裂缝,但是裂缝数量比较少,目前还没有对桥梁安全性带来影响,但需要后续进行预防处理。通过动载荷试验发现A高架桥梁在刹车试验中,桥墩承受了过量载荷,已经影响了桥梁的安全性,导致A高架桥梁存在非常显著的安全隐患,应该在后续时间里引起重视,并进行针对性的处理。
三、动静载荷试验在桥梁检测中应用的保障措施
在开展动静载荷试验活动的时候,试验团队也应该做好相应的保障措施,才能够充分保证试验活动可以取得较好的成效,避免出现结果失真等问题。第一,在开展静载荷试验活动的时候,试验人员如果发现桥梁出现了结构性裂缝,那么就可以将传感器粘贴到裂缝区域,使得传感器能够更好收集桥梁在静载荷影响下的实际状态。第二,在进行静载荷试验的时候,为了避免外界因素的干扰,试验人员应该关注传感器连接导线的设计活动。在这个过程中,试验人员可以考虑使用大直径的点连线,同时还要发挥金属屏蔽模块的作用,使得传感器的抗干扰水平可以得到显著提升。第三,试验人员在采集数据的时候,也应该选择载荷完全稳定以后的时间节点。一般来说,混凝土桥梁应该在载荷施加的十分钟以后进行数据采集,而钢结构桥梁则应该在五分钟以后进行数据采集。在具体进行数据采集的时候,试验人员也可以观察数据的波动情况,选择最合适的采集时间点。第四,在进行动载荷试验的时候,试验人员应该关注时域曲线、频域曲线等等模块,同时还要分析试验的理论值与实际值之间的差异,保证实验结果不会出现失真等问题。与此同时,试验人员还要使用电测千分表、应变式顶针位移针等工具,完成行动位移测量活动,保证试验活动的综合成效。
结束语
综合来看,动静载荷试验在桥梁检测活动中具有较为显著的应用成效,可以较好明确桥梁的实际状态,并结合最终的试验结果来制定桥梁的后续维护管理方案。但是基于桥梁的动静载荷试验也是比较复杂的,需要试验人员对这套技术具有较好的掌握水平,才能够取得预期的试验效果。因此各个试验人员在平时的时候,也应该加强自身对于动静载荷试验内容与流程的了解深度,同时还要积极搜集国内外关于桥梁动静载荷试验的相关案例,不断提高自身在这方面的技能水平,保证试验活动可以获得更加全面与精准的信息。
参考文献
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