廣西長長路橋建設(shè)有限公司
摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,人民對交通安全性能越來越高,公路橋梁的安全性能是保證人民群眾的生命財產(chǎn)安全的必然需求。隨著越來越多的私家汽車的出現(xiàn),對公路橋梁的質(zhì)量提出了更高的要求,要求我們提高道路橋梁的承載能力。但是在公路橋梁的施工和驗收階段,如何檢測與試驗工程質(zhì)量,判斷公路橋梁等交通設(shè)施的承載能力,成為一個嚴(yán)峻的問題。本文將針對橋梁的檢測方法以及工程應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析。
關(guān)鍵詞:橋梁;檢測方法;工程應(yīng)用
在我國的社會生活中,交通運(yùn)輸起著不可替代的作用,對于社會發(fā)展與人們的生活都有著重要的意義。橋梁是交通運(yùn)輸中的重要方面,在一些復(fù)雜的地理環(huán)境中,發(fā)揮著巨大的作用。橋梁的工程質(zhì)量直接影響著其交通運(yùn)輸能力,同時也影響著交通運(yùn)輸?shù)陌踩浴R虼?,對橋梁進(jìn)行嚴(yán)格的檢測是十分有必要的。結(jié)合橋梁的實際特點(diǎn),選擇最適合的檢測方法,值得相關(guān)部門進(jìn)行認(rèn)真的思考。
一、橋梁檢測方法
(一)靜載試驗
所謂橋梁的靜載試驗,就是根據(jù)相關(guān)的試驗計劃,在橋梁的指定部位,施加荷載作用,然后官產(chǎn)橋梁檢測相應(yīng)部位的裂縫、沉降、應(yīng)變和位移等參量的實際變化情況,按照相關(guān)規(guī)范指標(biāo)的要求,對橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力和工作性能進(jìn)行科學(xué)的評估。
(二)動載試驗
所謂動載試驗,就是選擇激振方式,使得橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生振動,然后對阻尼比、動力沖擊系數(shù)、固有頻率、動力響應(yīng)以及振型進(jìn)行測定,從宏觀角度對于橋梁的整體剛度和運(yùn)營性能進(jìn)行評定。
(三)機(jī)電類檢測方法
所謂機(jī)電類檢測方法,就是利用電子測試、人工和機(jī)械相結(jié)合的方式,能夠有效地獲得橋梁的計量信息和技術(shù)參數(shù)。機(jī)電檢測設(shè)備通過進(jìn)行機(jī)電轉(zhuǎn)換,具有使用方便、價格合理、使用壽命長和儀器牢靠的優(yōu)點(diǎn)。
(四)機(jī)械類檢測方法
這種技術(shù),是利用人工或者機(jī)械動作來獲取橋梁的計量信息與技術(shù)參數(shù)。具有價格便宜使用、故障率低、使用壽命長、制作容易和結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn),但是因為機(jī)械類檢測方法自身的特性,存在著效率低、操作強(qiáng)度大和測量度低的不足。
(五)超聲波檢測方法
所謂超聲波檢測方法,就是通過超聲波所具有的傳播特性,對橋梁進(jìn)行檢測,是一種新的無損檢測技術(shù)。因為超聲波是波的一種,所以,在傳播的過程中,就符合波的實際傳播規(guī)律。通過對這個特點(diǎn)進(jìn)行有效地利用,能夠為工程檢測提供質(zhì)量監(jiān)控服務(wù),具有快速、無損的優(yōu)勢。
(六)振動檢測技術(shù)
振動檢測方法,就是運(yùn)用機(jī)械振動或者通過機(jī)械振動產(chǎn)生的波在橋梁結(jié)構(gòu)中存在的振動特性,以及在土建工程傳播介質(zhì)中的特性,來獲取橋梁的計量信息和技術(shù)參數(shù)。堅持振動荷沖擊工作原理,這種技術(shù)在橋梁檢測中有著廣泛的發(fā)展前景。
(七)研制新型的橋梁檢測儀器
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,橋梁的檢測方式也在不斷地更新著,因此應(yīng)該充分運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),研制新型的檢測設(shè)備,例如,新型的橋梁性能檢測平臺和新型的橋梁檢測車。這些新型設(shè)備的研制,能夠為橋梁檢測提供堅實的技術(shù)支撐。
二、橋梁檢測方法工程應(yīng)用
(一)工程概況
該橋梁工程位于我國某縣境內(nèi),橋梁跨越干溝地理位置屬于高原的湖盆區(qū),海拔超過4000米,對于橋梁的中心樁號、起點(diǎn)樁號、終點(diǎn)樁號、橋梁的交角以及整個長度都有了全面的數(shù)據(jù)調(diào)查。這座橋平面處于直線上,縱面則是在縱坡是百分之二的豎曲線以內(nèi),平行布置墩臺。橋梁上部結(jié)構(gòu)使用了裝配式后張法的預(yù)應(yīng)力砼空心板,橋梁下部采用的是樁基礎(chǔ)、肋式臺和柱式墩。使用混凝土進(jìn)行橋面現(xiàn)澆層、鉸縫和預(yù)制空心板的澆筑。在橋面上布置了防護(hù)欄和防護(hù)欄。還鋪裝了瀝青混凝土、改進(jìn)型防水層和混凝土調(diào)平層。公路的等級為三級公路。
對橋梁進(jìn)行荷載試驗的基本目的是為了詳細(xì)的了解荷載作用下,橋梁結(jié)構(gòu)的實際工作狀態(tài),對橋梁結(jié)構(gòu)的使用條件和承載能力進(jìn)行綜合的判斷分析,從而為橋梁的運(yùn)營和施工驗收提供可靠地試驗依據(jù)。
(二)荷載試驗的基本方案和內(nèi)容
1.選取測試截面
選取橋梁上部結(jié)構(gòu)在預(yù)定的荷載作用下橋梁內(nèi)力最不利的截面,來作為檢測試驗的實際測試截面。為了順利的完成試驗?zāi)康模枰鶕?jù)國家橋梁的設(shè)計通用規(guī)范相關(guān)規(guī)定,通過對橋梁專業(yè)軟件的使用,詳細(xì)的計算分析橋梁上部結(jié)構(gòu),做出設(shè)計荷載作用中橋梁結(jié)構(gòu)的彎矩包絡(luò)圖,通過彎矩圖來確定荷載作用下主梁最不利彎矩的實際截面位置。然后更具實際現(xiàn)場條件,確定測試截面。
2.布置靜測點(diǎn)
第一,布置應(yīng)變測點(diǎn)。在應(yīng)變測試的時候,應(yīng)該選擇金屬柵應(yīng)變片,來測試橋梁控制截面的受力性能和應(yīng)變分布規(guī)律。第二,布置撓度測點(diǎn)。選擇測試孔的最大撓度處的橋梁跨中位置,來作為撓度的檢測截面,按照實際情況,應(yīng)該在每個截面的空心板底設(shè)置一個撓度檢測點(diǎn),這樣每個截面會有六個撓度檢測點(diǎn)。同時,將撓度測點(diǎn)設(shè)置在支點(diǎn)的截面處,這樣能夠消除支座變位和下部結(jié)構(gòu)的影響。
3.布置動測點(diǎn)
按照橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性,將加速度傳感器布置在測試跨的指定截面處,這樣能夠有效地獲取到結(jié)構(gòu)自振特性的信息參數(shù)。
4.施加荷載
第一,靜力荷載。為了給試驗有效性提供保證,需要更具測試截面的撓度影響線和彎矩,按照最不利的位置進(jìn)行靜力加載,保證測試截面的荷載試驗的效率系數(shù)能夠超過0.95,通過計算確定,靜載試驗應(yīng)該選擇兩輛370kN的汽車,進(jìn)行荷載試驗。在分析內(nèi)力的過程中,應(yīng)該按照軸間距和實際軸重進(jìn)行計算。第二,在進(jìn)行動力荷載試驗的時候,應(yīng)該使用一輛重車,來獲取自振的數(shù)據(jù)信息。
5.靜載試驗結(jié)果
第一,應(yīng)變分析。在荷載試驗的作用下,得到檢測截面的應(yīng)變計算值和實測值。應(yīng)變應(yīng)該以受壓為負(fù),受拉為正。當(dāng)應(yīng)變的檢測系數(shù)處于正常范圍內(nèi)的時候,橋梁結(jié)構(gòu)屬于正常的彈性工作范圍,具備有效地安全儲備。第二,撓度分析。通過實驗得出不同工況下橋梁結(jié)構(gòu)撓度的實測值和理論計算值,撓度應(yīng)該以向下變形作為正。如果理論計算值大于實測撓度,在主梁的荷載作用下,規(guī)范限值遠(yuǎn)大于實測撓度,就證明結(jié)構(gòu)的剛度較大,橋梁受力狀況較好。同時,在靜載試驗的整個過程匯總,沒有出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫等異?,F(xiàn)象。
6.動載試驗結(jié)果
當(dāng)橋梁上通過測量車輛的時候,獲取檢測地點(diǎn)在減速度時的振動信號,以副利葉變換為基礎(chǔ),分析時程數(shù)據(jù)的頻域。運(yùn)用相關(guān)的軟件來處理動載試驗數(shù)據(jù)信息,然后以圖形方式獲取頻域分析結(jié)果。如果上部結(jié)構(gòu)具備良好的自振特性,豎向振動的基頻分析值小于實測值,那么橋梁結(jié)構(gòu)就具備較高的整體剛度。
結(jié)語:
綜上所述,在橋梁質(zhì)量和性能的測試中,選擇合理的檢測方法,能夠有效地檢測橋梁的工作性能,從而為相關(guān)部門提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考。這樣,能夠有效地保障橋梁的質(zhì)量,對于檢測不合格的橋梁結(jié)構(gòu),要進(jìn)行針對性的修整。橋梁檢測方法,有著廣泛的應(yīng)用前景,具備重要的現(xiàn)實意義,和實用價值。這樣才能為社會提供更加安全、高質(zhì)的橋梁,滿足社會發(fā)展和人們生活的需求。
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