秦勇

山西交通控股集團有限公司太舊高速公路分公司 山西陽泉 045100

在我國公路橋梁養(yǎng)護中，荷載試驗檢測技術(shù)發(fā)揮著極為重要的作用。在進行公路橋梁養(yǎng)護過程中，通過運用荷載試驗檢測技術(shù)，能夠保證橋梁質(zhì)量滿足規(guī)范與標準，確保公路橋梁運營的安全性?；诖?，本文對荷載試驗檢測技術(shù)在公路橋梁養(yǎng)護中的運用進行深入研究，具有重要意義。

1 荷載試驗相關(guān)概述

1.1 靜載試驗

根據(jù)橋梁變形程度的不同，橋梁變形大致可以劃分為局部變形與整體變形，其中，局部變形，主要表現(xiàn)為局部應(yīng)變或者局部應(yīng)力；整體變形主要表現(xiàn)為梁端位移與主梁撓度。在橋梁工程結(jié)構(gòu)安全與質(zhì)量評估中，靜載試驗是一個非常重要的評估標準，在進行靜載試驗過程中，有關(guān)工作人員一定要嚴格按照試驗檢測要求與檢測標準，對裂縫、強度、沉降、撓度等指標進行有效檢測與獲取，通過將獲取的指標數(shù)值與標準進行進行比較，以得出橋梁工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量的評估結(jié)果。在測量梁端位移過程中，宜選用電測法或者機械測量法，以獲取更加精準的測量結(jié)果[1]。針對不同的橋梁工程，應(yīng)選用不同的測量方法來獲取梁端位移指標數(shù)值，其中，在選擇測量方法時，一定要對多種因素進行全面考慮，包括橋梁通行荷載、橋梁截面尺寸、橋梁跨度等，一定要保證選用的測量方法符合橋梁工程的實際情況。在對橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)變情況進行測量過程中，具有很多可供選擇的測量設(shè)備，如鋼筋應(yīng)力計、振弦式應(yīng)變計、電阻應(yīng)變儀等[2]。其中，靜力荷載試驗效率的計算公式，如公式（1）所示。

在上式中，S，表示某一特定加載工況下加載控制截面在靜力荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力最大效應(yīng)；S′表示某一特定加載工況下加載控制截面在靜力荷載作用下產(chǎn)生的最不利效應(yīng)；η表示靜力試驗荷載效率；μ表示沖擊系數(shù)。

當橋梁工程在建成投入使用數(shù)年以后，隨著車輛通行荷載量的不斷上升，便會隨之出現(xiàn)越來越復(fù)雜的荷載變化，假如橋梁工程長時間受到多種荷載作用力，在進行荷載試驗過程中，應(yīng)根據(jù)橋梁工程結(jié)構(gòu)的受力特點，選取高荷載效率。根據(jù)相關(guān)標準與規(guī)定，在一般情況下，荷載效率范圍宜控制在0.95～1.05之間。

1.2 動載試驗

與靜載試驗相比，動載試驗與其之間具有很多不同的地方。所謂動載試驗，就是指通過利用橋梁結(jié)構(gòu)在動態(tài)荷載作用下產(chǎn)生耦合效應(yīng)的基本原理，以獲取自振動力特性指標與沖擊系數(shù)。在測試沖擊系數(shù)過程中，可以通過利用動應(yīng)變、動撓度實測波形，以獲取沖擊系數(shù)，同時還可以精準獲取橋梁結(jié)構(gòu)整體性能的情況，能夠有效反饋出橋梁工程局部構(gòu)件的動力性能。通過進行自振動力特性試驗，能夠獲取阻尼比、振型、振動頻率等參數(shù)值[3]。振動特性參數(shù)深受結(jié)構(gòu)剛度、材料特性等因素的影響。在測試自振動力特性參數(shù)過程中，一定要保證在橋梁上不得存在任何交通荷載，同時不得將任何規(guī)律性的振源放置在橋梁的周邊，當測試結(jié)果符合要求之后，需要進一步測試橋梁工程因受到水流荷載、地脈動荷載、風(fēng)荷載等而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)振動阻尼比、振型、固有模態(tài)頻率等。因為不同的橋梁工程具有不同的結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)根據(jù)橋梁工程結(jié)構(gòu)特點選用不同的測點振動加速度。在實際中測試過程中，可以選用加速度傳感器，同時合理配置計算機系統(tǒng)與信號采集系統(tǒng)，這樣能夠更加精準分析信號輸入與輸出情況。在測試中通過利用加速度傳感器，可以對傳感器獲取的時程曲線信息與位移信息進行實時獲取，并以此為重要依據(jù)，可以進一步深入掃描分析信息，進而能夠?qū)蛄汗こ痰募铀俣日穹⒆畲笪灰屏窟M行快速了解與掌握，通過深入分析不同振動信號的功率譜、相位譜、幅值，能夠有效提高自振頻率的精確性。與此同時，在進行荷載試驗過程中，通過深入分析脈動波形，能夠通過多種途徑與方法獲取最終的結(jié)構(gòu)振型結(jié)果，這樣可以更加精準地評估橋梁結(jié)構(gòu)[4]。

2 荷載試驗檢測技術(shù)在公路橋梁養(yǎng)護中的重要作用

在進行公路橋梁工程養(yǎng)護工作過程中，一定要保證公路橋梁養(yǎng)護工作具有極強的目的性，通過有效養(yǎng)護能夠?qū)窐蛄汗こ痰馁|(zhì)量起到有效改善作用，能夠?qū)Χ喾N公路橋梁隱患問題進行有效解決，保證公路橋梁始終處于良好運營狀態(tài)。為能夠?qū)窐蛄汗こ痰酿B(yǎng)護效率進行有效提高，精準了解與掌握公路橋梁工程的狀態(tài)，同時能夠?qū)窐蛄旱暮罄m(xù)檢修目標與檢修要求進行有效確定，一定要采用相應(yīng)合理的專業(yè)檢測技術(shù)措施。其中，荷載試驗檢測技術(shù)是一種常見的公路橋梁質(zhì)量檢測方法，作為公路橋梁養(yǎng)護工作人員，一定要高度重視荷載試驗檢測技術(shù)，通過運用這種檢測技術(shù)，能夠?qū)窐蛄航Y(jié)構(gòu)的受損情況進行深入分析，判斷公路橋梁結(jié)構(gòu)是否存在受損問題，以便于公路橋梁后續(xù)養(yǎng)護工作的順利開展。在最近幾年中，人們對公路橋梁的通行安全性提出越來越為嚴格的要求，一旦橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力不滿足使用要求，或者存在嚴重的安全隱患與缺陷問題，同時沒有得到有效的解決，勢必會威脅到人們的交通出行安全，極大提高交通事故發(fā)生率[5]。針對以上問題，在進行公路橋梁養(yǎng)護過程中，通過運用荷載試驗檢測技術(shù)，能夠?qū)窐蛄航Y(jié)構(gòu)的承載能力進行精準確定，對公路橋梁的養(yǎng)護需求進行有效評估，尤其是能夠有效防治公路橋梁的病害問題。為提高公路橋梁工程的養(yǎng)護質(zhì)量，相關(guān)公路橋梁養(yǎng)護技術(shù)工作人員一定要熟悉掌握荷載試驗檢測技術(shù)，采取有效措施解決公路橋梁安全隱患問題。

3 荷載試驗檢測技術(shù)在公路橋梁養(yǎng)護中的運用

3.1 荷載試驗檢測對象的確定

在運用荷載試驗檢測技術(shù)過程中，荷載試驗檢測對象的確定是第一步。在進行公路橋梁檢測之前，需要對公路橋梁進行檢查，其中檢查工作大致可以劃分為3種類型，分別為定期檢查、特殊檢查、經(jīng)常檢查，其中難度系數(shù)最大的就是特殊檢查，不過在對公路橋梁中比較重要的構(gòu)成部分進行檢測時，常常需要結(jié)合使用特殊檢查與定期檢查，根據(jù)獲取的檢查結(jié)果，對公路橋梁工程中可能出現(xiàn)的缺陷、問題等進行深入分析，并以此為依據(jù)，選取相應(yīng)合理的檢測方法來評估公路橋梁，這樣才能夠獲得更為精準的檢測結(jié)果。而荷載試驗檢測技術(shù)是一種極為重要的檢測措施，能夠?qū)窐蛄航Y(jié)構(gòu)的受損情況進行精準評估，對公路橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力進行測定，然后判斷該公路橋梁工程能否繼續(xù)投入運營使用[6]。一般來說，在進行公路橋梁荷載試驗檢測過程中，大致會涉及到以下幾種情況，即：第一，假如公路橋梁工程的通行條件發(fā)生改變，同時允許超重車輛范圍發(fā)生了變動，在這種情況下，應(yīng)利用荷載試驗檢測技術(shù)對公路橋梁使用狀況進行評估，判斷是否需要對公路橋梁實施養(yǎng)護措施與結(jié)構(gòu)加固處理措施；第二，假如公路橋梁在后續(xù)使用中出現(xiàn)加固、修復(fù)、改建等現(xiàn)象，應(yīng)利用荷載試驗檢測技術(shù)對公路橋梁使用狀況進行評估，判斷公路橋梁能否繼續(xù)投入運營；第三，假如公路橋梁工程的資料文件缺失，包括竣工資料、設(shè)計圖紙等，在開展公路橋梁后期養(yǎng)護工作之前，為保證公路橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力，一定要進行荷載試驗檢測，以判斷是否需要實施相應(yīng)的養(yǎng)護處理措施；第四，假如公路橋梁承重構(gòu)件在長時間使用過程中嚴重受損，則會降低橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力，在這種情況下需要進行荷載試驗檢測工作。

3.2 靜載試驗檢測技術(shù)的運用

圖1 靜載試驗現(xiàn)場

靜載試驗檢測技術(shù)是一種普遍使用的荷載試驗檢測方法，通過借助精力來對橋梁結(jié)構(gòu)在靜止荷載作用下的具體表現(xiàn)情況進行檢測。一般來說，通過會選用固定車輛重量分級加載這種靜載施加方式，以對在試驗荷載作用下控制截面的裂縫、擾度、應(yīng)變狀況進行觀測，以判斷公路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與承載能力。在實際操作過程中，常常需要對常見的影響因素與所有技術(shù)要點進行關(guān)注，以保證靜載試驗檢測的運用效果。在進行靜載試驗檢測過程中，為獲取較高精度的公路橋梁結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果，應(yīng)盡可能選擇在20:00～6:00這段時間開展檢測工作。在運用重車加載方式時，一定要選擇恰當?shù)能囕v，確保車輛可以在運行過程中獲取較為理想的荷載作用，為保證車輛能夠有序運行至規(guī)定位置，一定要嚴格把關(guān)車輛的運行軌跡。另外，還應(yīng)進行相應(yīng)的計算程序與橋梁結(jié)構(gòu)分析，實現(xiàn)標準化控制，能夠精準計算云分析相對殘余變位與校驗系數(shù)，有助于靜載試驗檢測效果的提高。

3.3 動載試驗檢測技術(shù)的運用

與靜載試驗檢測技術(shù)一樣，動載試驗檢測技術(shù)也是一種常見的荷載試驗檢測方法，通過借助動力來對公路橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力進行有效評估，通過利用動力引起的振動作用，促使公路橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生震動，進而可以深入分析公路橋梁結(jié)構(gòu)的阻尼比、行車響應(yīng)、振型、震動頻率等，對公路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定情況進行深入了解，同時可以檢測公路橋梁是否存在損傷缺陷。其中，跳車試驗、脈動試驗等均為動載試驗檢測中較為常用的技術(shù)，所以在實際中進行動載試驗檢測過程中，應(yīng)根據(jù)工程實際檢測需求來選擇具有針對性的檢測方法[7]。

4 結(jié)語

綜上所述，在目前我國公路橋梁養(yǎng)護中，荷載試驗檢測是一種較為常見的檢測技術(shù)。通過運用荷載試驗檢測技術(shù)，能夠判斷出公路橋梁結(jié)構(gòu)中受損、缺陷部位，評估公路橋梁的使用狀況，并以此為重要依據(jù)，制定出相應(yīng)有效的公路橋梁養(yǎng)護措施。