浅谈预应力桥梁荷载试验分析

浅谈预应力桥梁荷载试验分析

发表时间：2019-01-15T11:08:20.687Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第31期作者：郭利娜

[导读] 结合某预应力桥梁工程实例，对桥梁荷载试验分析要点内容进行研究，首先详细论述静载试验的要求，同时在分析测试方法及检测仪器相关内容的基础上，归纳总结了桥梁荷载试验检测结果，实践可知整个桥梁的载荷满足设计标准，符合运营要求。

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摘要：结合某预应力桥梁工程实例，对桥梁荷载试验分析要点内容进行研究，首先详细论述静载试验的要求，同时在分析测试方法及检测仪器相关内容的基础上，归纳总结了桥梁荷载试验检测结果，实践可知整个桥梁的载荷满足设计标准，符合运营要求。

关键词：公路桥梁；预应力；荷载；试验分析

0前言

在公路桥梁工程中，桥梁荷载大小直接影响到桥梁整体工程的质量，因此，在建设过程中，必须要财务有效的方式对桥梁荷载进行试验，从而保证桥梁工程的质量得到提高。

1工程概况

某桥梁工程建设在二级公路项目中，其主要的结构形式即为预应力混凝土简支梁桥。桥梁的上部结构主要应用的是预应力混凝土简支空心板的形式，应用C50混凝土进行施工。空心板桥跨中部分的结构形式即为空心断面，支点连接位置上应用的是实心断面结构形式。桥梁工程的自上而下分别有沥青面层、防水层以及找平层组成。

2静载试验

根据桥梁的实际情况，需要进行如下几个方面的检查。

①截面附近区域的结构性能

②桥梁的截面挠度与挠度横向分布情况

③在满足设计条件下，截面附近位置是否存在裂缝问题；

④试验过程中，检测混凝土应变参数；⑤试验过程中是否存在变形的问题。

2.1测试方法及检测仪器

根据施工工艺规范要求，主要应用的是落地支架为参考点的形式，利用电测位移计来确定挠度参数，其分辨率为±1mm。应变测试主要针对的是截面位置，应用的是应变计与静变计来进行测试。根据实际测量的应变值以及桥梁材料的弹性模量参数来进行应力的测试。裂缝问题通常都是通过肉眼观测确定的，使用裂缝宽度检测仪来确定具体尺寸。

2.2试验荷载

根据设计荷载参数的要求，需要在桥梁的2车道中分别进行纵向载荷布置，汽车荷载按照规定的要求来计入到冲击系数H1，并且通过计算确定截面内力值，以此为基础来开始进行试验加载进行。按照设计正常载荷作为试验过程的荷载参数，然后根据截面内力等效原则开始进行载荷设置，确保测试截面试验荷载达到相应技术规范的要求，保证最终的试验结果的准确性与可行性。加载车辆的规格和数量要根据结构来最终确定，同时也要结合荷载等级参数来确定。根据试验工艺规范的要求，静力试验的过程中，一般可以按照偏左加载、偏右加载以及居中加载等3中主要的形式，这几种加载形式可以达到15个工况，最终可以确保加载试验参数的准确性，也能够精确的判定桥梁的性能是否能够满足使用的需要。

3检测结果及分析

如果将所有的截面测试点都进行详细的描写是比较复杂的篇幅也会比较长，本文只选择1截面在偏左试验荷载之下的测试结果与计算结果进行对比分析，其他的截面测试结果就不再进行列举和分析。

3.1挠度检测结果

根据所测量的挠度参数，将试验测试中的挠度参数变化绘制成为下图1分布曲线，其主要是横向分布的方式，同时与计算数据进行对比分析，详见下表1所示。

图1 比较图

表1 应变检测结果

分析表明：在试验荷载的影响之下，所有结构截面中的实测挠度值都要比计算数据小，其检测数据系数全部都在 0.37～0.85之间，

J1，J2，13，J4，J5截面的最大挠度量分别为2.76，2.90，4.12，3.18和3.40 mm，经过计算确定之后可以明确所有的参数值都要小于规范限值，并且在各个试验加载工况的计算确定之后，梁体结构的变形量能够在规定的时间内恢复，经过检测之后其残余变形也能够小于规范的限制，最佳检测的参与变形仅为7.1%。具体的静力检测的数据结果详见下表所示，试验桥的跨径部分已经可以达到设计方案的技术要求。

3.2应变检测结果

从数据分析可以发现，在试验荷载的确定之下，试验桥跨度截面位置上测试的混凝土应力参数值处在合理的范围内，J1，J2，13，J4，J5截面应力系数分别在0.36～0.74、0.35～0.37、0.32～0.89、0.41～0.96、0.31～0.98之间，其均值都在0.53～0.65之间，经过检测之后确定。从静力试验参数分析可以发现，整个桥梁的截面结构受力在正常范围内，强度符合设计方案的技术要求。3.3裂缝观测结果进行试验检测之前，跨中位置区域内并未存在有任何的横向裂缝的问题，但是在一些部分的底部下侧中存在一定程度的纵向裂缝的问题，各个界面附近位置并未存在有新增加的裂缝问题，原底板下侧裂缝宽度也未发生变化。J1，J2，13，J4，J5的测试界面的空心板下侧位置上存在了一定程度的纵向裂缝问题，虽然所有的裂缝部分宽度尺寸全部都小于公路设计规范中的0.2mm，为0.18mm，但是裂缝的存在对于桥梁耐久性存在直接的影响，所以在交通运行的过程中需要加强监督管理，避免裂缝出现大范围扩大的情况。

4结论

(1)在静力试验荷载作用下，试验桥跨测试的实测挠度要小于计算参数值，挠度校验系数在0.37～0.85之间，最大挠度增量参数为4.12mm，在将试验载荷卸除之后，残余变形都在合理的范围内，同时也不存在任何的横向裂缝的问题。

（2）整个桥梁的空心板底板没有出现纵向裂缝的为，在正常使用期间需要深入的观察其裂缝数量、宽度等参数，一旦超出要求需要立即采取措施进行处理。

（3）整个桥梁的载荷满足设计标准，符合运营要求。

参考文献：

[1] 常皓程,吕建鸣,宋建永.桥梁荷载试验智能布载算法研究[J]. 土木建筑工程信息技术. 2015(05)

[2] 郝建东.荷载试验在公路桥梁检测中的运用研究[J]. 智能城市. 2018(01)

[3] 何周通.某中承式钢管混凝土拱桥荷载试验分析[J]. 建筑监督检测与造价. 2017(03)

姓名：郭利娜（1983-12-12），女，毕业院校：山西省交通职业技术学院，职务：工程师，从事项目：工程质量检测工作。主研方向：公路与桥梁。