预应力混凝土连续刚构桥梁试验检测技术研究

发表时间:2021/8/5   来源:《建筑实践》2021年3月(中)8期   作者:王爱香
[导读] 指出该技术应用的常见方法以及关键测试原理,希望能为预应力混凝土连续刚构桥梁建设提供一定的参考。
        王爱香
        身份证号码:37292819860718****
        摘要:预应力混凝土连续钢构桥梁中进行试验检测的重要性进行分析,然后对目前可用于预应力混凝土连续钢构桥梁试验检测中的常见技术方法进行分析,包括无线电检测技术、红外热像仪检测计数、感应检测技术、声波投射技术、这几个方面。论文主要针对预应力混凝土连续刚构桥梁试验检测技术进行探究,指出该技术应用的常见方法以及关键测试原理,希望能为预应力混凝土连续刚构桥梁建设提供一定的参考。
        关键词:预应力混凝土;连续刚构桥梁;试验检测技术
        引言
        试验检测方法是评价桥梁工程承载力的一种有效方式,检测结果也是实施桥梁工程养护与维修的关键依据。目前,桥梁试验检测基本包含了静载、动载试验,而两种试验技术有着较大区别,在具体应用中必须结合试验条件、桥梁工程概况等选择最佳的技术,从而才能够保证检测结果的真实性、准确性。
        1预应力混凝土连续刚构桥梁试验检测的重要性
        预应力混凝土连续钢构桥梁是目前交通运输体系中最为常见的桥梁结构形式之一,展开相应的试验检测工作对确保预应力混凝土连续钢构桥梁质量达标有重要影响。已有研究中分析认为:对预应力混凝土连续钢构桥梁试验检测技术的科学应用能够动态获取与桥梁结构状态相关的质量数据,进而用于对桥梁质量是否合格的判断。同时,预应力混凝土连续钢构桥梁试验检测技术的应用也能够为相关工作人员对桥梁项目的质量管理提供支持,利用试验检测中所得到的技术数据,督促对质量管理工作的调整与改进,从而使预应力混凝土连续钢构桥梁工程建设而更加合理与高效。本文即重点以预应力混凝土连续钢构桥梁为例,对桥梁结构试验检测中的关键技术及其应用展开分析与探讨。
        2桥梁试验检测内容
        2.1静载试验
        在静载试验过程中,在规范有效的静载试验后,全面对桥梁结构的全部控制截面处于不同的条件下进行测定,且对获取的数据进行比较分析,同时确定桥梁结构的实际强度。在静载试验过程中,还可以按照不同类型的桥梁结构的受力特点,合理的选择静载试验对象,对各个控制截面的等效加载进行判断,获取不同条件下的荷载数。
        2.2荷载试验
        内容荷载试验在桥梁调查和计算分析基础上,确定试验项目、加载方案、测点布设、观测方案、安全措施等内容,仔细考虑试验的全过程,预计可能出现的问题及其处理方法,制定切实可行的试验计划。通过静荷载试验,检验桥梁在使用荷载作用下的工作性能,评价桥梁的使用性能是否满足设计要求。通过动荷载试验,检验桥梁结构的动力特性和动力响应。根据静、动载试验结果掌握结构的实际受力状况和工作性能,为大桥的营运及养护提供科学依据和指导。经过对实测资料的对比、分析,为同类型桥梁的设计、施工积累可靠资料。
        2.3动载试验
        桥梁结构的动载试验是指采取脉动试验与制动试验等方式对自振特性进行测定,从而评价整个桥梁结构的性能借助脉动试验方法,对桥梁振动响应进行测试,判断自振特性,也就是桥梁结构的阻尼与自振频率。通过有效的行车试验,对桥梁在行车荷载条件下的振动情况进行测试,使车辆在不同部位以不同速度进行紧急制动,对振动响应进行测试,掌握桥梁振幅和应变,最终得出最不利的行车速度等参数。在整理试验资料的过程中应注意消除各种误差,找出由于失误而产生的数据,预先检查时域波形,消除误差,保证试验数据的可靠性与准确性[3]。对桥梁结果的自振频率而言,需根据脉动试验结果通过信号分析得出,此外也可以通过对余振响应的各类信号进行分析得出。在测点表面粘贴补偿片与应变片,采用各类测量仪器设备,得出各个测点的冲击系数。此外,还需使用信号分析仪等对振幅实施观测。


        3预应力混凝土连续刚构桥梁试验检测技术
        3.1声波投射技术
        声波投射技术主要是利用声波信号进行桥梁结构的检测,通常应用于桥梁桥桩位置的检测过程中。由于混凝土连续刚构桥梁建设使用的建筑材料具有声波穿透的性能,因此,可以通过声波发射并收集桥梁穿透之后的声波,以声波信号衰减的程度反馈出桥桩部分的材料类型以及材料厚度,了解内部材料是否存在应力破坏的问题,从而可以帮助检测人员及时发现安全隐患并进行解决。声波投射技术相对来说比较简单,成本较低,在桥梁检测领域有十分广泛的应用,并且可以应用于桥桩直径比较大的工程检测当中。
        3.2红外热成像检测技术
        红外热像仪检测技术是一种常用的预应力混凝土连续刚构桥梁载荷检测技术,红外热像仪可以获得桥梁各结构相对应的温度图,从而反馈出不同位置处桥梁的结构特点和材料。根据材料特点,在结构较薄的桥梁位置温度上升比较快,能够迅速被红外热像仪检测到,并在温度图上以热点的形式显示出来,以便于工作人员及时观测到并进行准确定位。同时,红外热像仪检测技术获得的数据信息还可以进行缺陷陷度的计算。
        3.3无线电监测技术
        预应力混凝土连续刚构桥梁相对来说工程设计环节较多,建设比较复杂,在运行期间容易受到各种因素的影响而导致运行安全性和稳定性问题,容易出现混凝土表面结构裂缝影响桥梁结构的承载力和美观度。无线电监测技术可以有效获得混凝土裂缝产生区域下的应力波特性,明确混凝土结构应力变化情况,以分析裂缝问题对整体预应力混凝土结构所产生的影响以及裂缝伤害的程度。也可以对整个材料结构进行深入探伤,明确裂缝所导致的质量问题以及安全隐患,从而可以帮助检测人员及时发现问题并进行处理,防止安全隐患。
        3.4感应检测技术
        在对预应力混凝土连续钢构桥梁的试验检测中,传感器及其技术的应用是非常重要的一个环节。例如,为监测预应力混凝土连续钢构桥梁在车辆通行状态下的翼墙的位移情况,可将位移传感器放置于桥梁翼墙结构上进行动态监测,分析监测数据以判断翼墙在车辆通行状态下的振动幅度是否符合要求,判定其振动幅度是否会对整个桥梁结构的安全性产生威胁。同时,在预应力混凝土连续钢构桥梁受荷载作用力影响时,钢筋部分会产生一定程度上的振动或弯曲,荷载超过设计标准时还可能诱发折断现象,为预防此类问题的发生,可应用加速器对预应力混凝土连续钢构桥梁结构中的钢筋应力波进行测量,以判断桥梁结构中钢筋的使用情况,为后续的维修决策提供依据。
        结束语
        预应力混凝土连续钢构桥梁是目前交通运输体系中桥梁项目最主要的结构形式之一,连续钢构的稳定性将直接关系到整个桥梁项目交通通信的顺畅性,同时也为在桥梁上所通行车辆提供安全保障。因此,在预应力混凝土连续钢构桥梁的建设全过程中,对结构进行全面试验检测是非常重要的。根据静载试验检测可知,结果相对比较稳定,且处于理论标准要求以内,表明桥梁结构处于不同荷载状态下的性能、受力均达到了实际要求;根据动载试验检测可知,桥梁结构特性和动力响应均达到了基本要求,且结构具备良好的刚度。与此同时,通过对桥梁进行试验检测,总结出的相关数据资料,对桥梁工程的运行、维护以及评估等提供了有效参考依据。
        参考文献
        [1]王静.连续钢构桥成桥荷载试验实施方案研究[J].中国安全生产科学技术,2011(8):93-94.
        [2]戴本良.钢筋混凝土连续刚构桥柔性桥墩水平力与水平位移的非线性分析[J].河南科学,2008(10):1223-1224.
        [3]戴本良.钢筋混凝土连续刚构桥柔性桥墩水平力与水平位移的非线性分析[J].河南科学,2008(10):1223-1224.
       
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