通过桥梁静载试验来评定桥梁的使用性能与承载能力

1、通过桥梁静载试验来评定桥梁的使用性能与承载能力随着我国桥梁建设事业的飞快进展，新结构、新材料、新工艺日益增多。带来了很多实际的理论、设计、施工问题，成为桥梁检测的新课题，而桥梁结构检测的成绩又进一步验证、进展和完美了桥梁设计计算理论、施工技术及其他实践问题。另一方面，桥梁检测也为既有桥梁结构使用性能和残余寿命的评估供应了科学的依据，可以说，随着生产实践的进展，桥梁检测日益显得重要，同时，桥梁建设事业的不断进展也对桥梁检测提出了更高的要求。实践表明，要搞好一次桥梁检测，为设计、施工、理论研究供应牢靠和完整的实验资料和科学依据，并不是一件轻而易举的事情，务必明的确验目的，遵循一定的程序，采用科学先

2、进的量测手段，举行严密的打算和组织工作才可能达到预期的目标。容易推荐一下辽宁省大路桥梁基本情况，如下：一、辽宁省大路桥梁基本情况截止2022年末，我省大路总里程为46603公里，桥梁总数为561610米/17706座。其中:国道4545公里，桥梁152603米/3186座；省道7321公里，桥梁134643米/3574座；县级路10277公里，桥梁127817米/4407座；乡级路23171公里，桥梁140171米/6195座；专用路1189公里，桥梁6376米/344座。桥梁配套率为94%。按技术等级分:特大桥49683米/55座，大桥139565米/772座，中桥160647米/2838座

3、，小桥204055米/13682座。其中危桥10717延米，占总长1.9%，194座，占总数的1.1%。而目前，这个数值可能还要高。这就给我们提出了新的问题，如何迅速、精确推断桥梁所处的状态，为管理部门供应牢靠的依据。目前主要是用静载实验来判定桥梁的承载能力，本文容易的推荐一下静载实验。二、各种桥梁的桥型及常见的病害近年来我省重点对双曲拱桥、工字梁与微弯板组合梁、T型梁桥（有、无中横隔梁）、刚架拱桥、悬臂梁桥等典型桥梁举行了修理与加固，按病害与修理加固技术大体分两个方面，一是对这些桥型桥梁的通病的整治，二是对这些桥梁的共性病害的整治。1、常见的病害：上部包括:构件各种变形与受力裂缝；钢筋锈蚀引

4、起砼剥落；长期荷载下梁体挠度超限；桥面塌陷；桥面加宽及各装配构件的纵缝构造；上部构造横向分布刚度不足，个别纵梁梁头破损整治；桥面漏水引起砼严峻碳化；砼庇护层剥落破损缺陷；装配构造的失效与过大的变形。下部包括：基础承载力不足；基础变形过大；台后土压力超限，前墙砼开裂，台后渗水，桥台砼冻胀变形。（1）共性病害.双曲拱：腹板开裂（横向）与立墙侧移错台；拱肋强度不足，拱肋拼装接头松弛与拱轴线变形；拱波纵向开裂，拱波横向与拱肋联结失效及拱波冲剪破坏桥面塌陷。.工字梁与微弯板组合梁：工字梁梁端砼剪压破坏；工字梁马蹄砼剥落；微弯板砼纵横开裂；微弯板与工字梁联结脱离；微弯板纵向分块长度不等引起微弯板冲剪破坏，

5、微弯板横隔梁断裂；工字梁、微弯板及桥面铺装三者衔接分别。.刚架拱：拱肋装配联结松弛，合拢封温度偏高，在低温状态下，拱轴线严峻下沉，拱肋、拱波联结系梁断裂，拱波冲剪破坏，拱肋砼承载能力不足，拱脚变位。拱肋截面变化部位空洞效应引起应力集中，裂缝严峻；拱肋预制安装过程形成大量施工裂缝；装配构件刚性联结，限止结构伸缩，导致结构局部开裂。.T型梁：主梁抗剪能力不足，消失斜向裂缝；伸缩装置处桥面板砼较薄，刚度低，造成伸缩装置锚固失效，主梁横向联结方法不当，砼开裂及漏水，砼碳化；主梁砼蒸气养生不当，主梁砼耐久性降低及破损；无横隔梁，在重交通与大交通作用下荷载横向分配不均；砼T梁长期荷载下挠度超限；T梁钢板支

6、座长期使用锈蚀，造成梁头砼破损；桥面继续构造不合理，抗冲剪能力较弱形成砼桥面破损。.梁拱组合的中承式拱桥；主拱肋承受二次内力，恒载压力线远离拱轴线；吊杆平安庇护构造不当，储备不足；梁拱组合桥采用拱式构造桥面系的破损影响；桥面系的伸缩构造；平面计算弊病。三、静载实验概述桥梁静载实验是根据预定的实验目的与实验方案,将静止的荷载作用在桥梁上的指定位置上,观看桥梁结构的静力位移、静力应变、裂缝等参量的实验项目，然后按照有关规范和规程的指标，推断桥梁结构在荷载作用下的工作性能及使用能力。桥梁静载实验可以是生产鉴定性实验或科学研究性实验；可以是组成桥梁的主要构件实验或全桥整体实验；可以是实桥现场检测或者是

7、桥梁结构模型的室内实验。为了能够较为客观地反映桥梁结构的工作性能，桥梁检测多采用实桥现场检测。一般地，桥梁静载实验主要是解决以下问题。四、静载实验主要解决的问题1、检验桥梁结构的设计与施工质量，验证结构的平安性与牢靠性。对于大、中跨度桥梁，都要求在竣工之后，通过实验来详细地、综合地鉴定其工程质量的牢靠性，并将实验报告作为评定工程质量优劣的主要依据之一。2、验证桥梁结构的设计理论与计算方法，充实与完美桥梁结构的计算理论与施工技术，堆积科学技术资料。随着交通事业的不断进展，采用新结构、新材料、新工艺的桥梁日益增多，这些桥梁在设计、施工中必定会碰到一些新问题，其设计计算理论或设计参数需要通过桥梁实验

8、予以验证或决定，在大量实验检测数据堆积的基础上，就可以逐步建立或完美这类桥梁的设计理论与计算方法。3、把握桥梁结构的工作性能。推断桥梁结构实际承载能力。目前，我国已建立了数万座各种型式的桥梁，在使用过程中，有些桥梁已不能满意当前通行荷载的要求，有些桥梁因为各种自然缘由而产生不同程度的损伤与破坏，有些桥梁因为设计或施工差错而产生各种缺陷。对于这些桥梁，常常采用实验的方法，来决定其承载能力和使用性能，并由此决定限载方案或加固改造方案，特殊是对于那些原始实际施工资料不全的既有桥梁，通过静载实验决定其承载能力与使用条件就显得势在必行。五、静载实验的主要环节按照实际状况，务必掌握住以下三个主要环节。1、

9、明确实验目的。抓住主要问题。桥梁静载实验涉及到理论计算、测点布置、加载、测试、数据分析收拾多个方面。因此，在举行实验之前一定要明确实验目的，预报实验桥梁的结构行为。这样一来才干有的放矢，合理的抉择仪器仪表。精确确实定加载设备及加载程序，科学的布置测点及测试元件，充分地利用有限的人力、物力及其他有利条件，实行各种须要的手段，以达到预期的实验效果。2、细心打算、严密组织。桥梁静载实验因为观测项目比较多、测点多、不同仪器仪表多，这就要求实验工作务必有严格的组织，统一的指挥，并能够紧密协作，协同作战。在正式实验之前，要做好充分的打算工作，对一些关键性的测试项目和测点要考虑备用的测试方法，留意防止和消退

10、意味事故。大量实验证实，倘若实验工作的某些环节考虑不周，轻者会使实验工作不能顺当举行，严峻的会导致囫囵工作的失败。3、加强测试人员培训，提高测试水平。参与测试检测的工作人员，务必在实验之前，娴熟地把握仪器的性能、操作要领以及故障排解技术和技巧，了解本次实验的目的、实验程序及测试要求。六、工程实例到目前为止，我参与了我现在所在的单位（辽宁大通大路工程有限公司）对辽宁省的6座桥梁的静载实验，受益匪浅。实验的目的就是评定桥梁的承载能力及使用性能，通过试验结果来评定该桥的残余寿命及该桥是否需要加固。我就拿其中的1座为例（辽中境内沈环线某大桥）某大桥位于沈阳市辽中县境内沈环线上，中心桩号为K227+17

11、6。该桥建于1970年。全桥共39孔，单孔跨径为22.2米。桥梁总长为870.8米。桥面净宽7米，两侧各设0.75米的人行道。主桥上部结构钢筋混凝土T形梁，第1孔第6孔有9道横隔梁，第7孔第39孔有5道横隔梁，跨中截面高度为1.35米；下部结构为钢筋混凝土双柱式墩桩基础。设计荷载为汽-13级，拖-60。该桥2000年普查为二类桥。2022年普查评定为三类桥。1、荷载实验1）、加载方式及挠度布置本次实验挠度测点布置在第八孔跨中底部、4#梁4分点及4#梁的支点附近，和第六孔跨中底部，具体布置如下图。2、荷载等级加载分级：采用两辆解放自卸车分三级加载。一级186.05kN、二级380.15kN、三级

12、480.65kN，相当1.42倍1954年汽-13加重车（338kN），1.2倍1972年汽-15加重车（400kN），0.80倍1956年汽-18加重车（600kN）。3、加载程序0186.05 kN00380.15 kN00480.65 kN04、车辆轴距测量及称重加载车前轮轮距1.90m、后轮轮距1.85m、前后轴距3.25m，双后轴距1.25m。各级荷载下车轮称重见下表。表1 加载车辆称重表加载等级总重（KN）车辆编号前轮重（KN）全轮重（KN）后双轮重（KN）后单轮重（KN）第一级186.05辽A5396632.9087.9555.0527.15辽A5356637.698.1060.

13、5029.95其次级380.15辽A5396658.80207.45148.6566.15辽A5356655.90172.70116.8057.40第三级480.65辽A5396653.15233.50180.3587.20辽A5356654.70247.15192.4597.055、挠度测试结果5.1 第6、8孔跨中挠度表2 各级荷载下第6孔跨中挠度表 单位：mm梁号荷载1#2#3#4#5#186.05KN实测值2.0132.0822.432.662.91计算值3.393.514.094.484.90校检系数0.59380.59320.59410.59380.5939380.15KN实测值3

14、.474.375.195.675.75计算值5.997.548.969.789.92校检系数0.57930.57960.57920.57980.5796480.65KN实测值4.675.736.527.206.55计算值8.2310.1011.4912.6911.55校检系数0.56740.56730.56750.56740.5671表3 各级荷载下第8孔跨中挠度表 单位：mm梁号荷载1#2#3#4#5#186.05KN实测值1.0812.9633.0453.0452.965计算值1.6814.6084.7354.7354.611校检系数0.64310.64310.64310.64310.64

15、30380.15KN实测值2.9105.1806.2956.3156.190计算值4.568.139.889.919.71校检系数0.63820.63710.63710.63720.6375480.65KN实测值3.9606.7807.9857.8307.547计算值6.27610.74612.65612.41011.962校检系数0.6310.6310.6310.6310.6315.2 跨中横向分配表4 各级荷载下第6孔各梁的横向分布系数（单辆车）梁号荷载1#2#3#4#5#186.05KN0.16640.17210.20220.21990.2406380.15KN0.14190.17870

16、.21230.23190.2352480.65KN0.15230.18680.21260.23480.2136表5 各级荷载下第8孔各梁的横向分布系数（单辆车）梁号荷载1#2#3#4#5#186.05KN0.08250.22620.23250.23250.2264380.15KN0.10820.19260.23410.23480.2302480.65KN0.11610.19880.23410.22960.2213上表中数据的计算,是现场实测值与跨中各百分表数值之和的比值。争论:.第6孔和第8孔T梁在汽车荷载作用时最大横向分配系数分离为0.4696和0.4682；最大挠度分离为7.2mm和7.9

17、85mm。.从荷载与挠度曲线基本呈线性来看，表明T梁正截面强度在汽-13级荷载作用下是正常的，该桥还有一定的使用性能。.实测挠度与其它类似桥梁对照偏小，横向分配系数也相对较小，说明该桥上部结构相对照较好。6、应变测试注：应变测点布置在第8孔4号梁距跨中20cm处，1#点布置在钢筋表面，其余布置在砼表面。表6 8-4#梁手持应变仪测试应变结果表 单位： 荷载 点号第一级（186.05kN）其次级（380.15kN）第三级（480.65kN）1#（距底面12cm）实测值10499179计算值70158205校验系数1.4850.62660.8731#测点贴在钢筋表面，测量数据基本可信。粘贴在混凝土

18、表面因为存在裂缝，因此混凝土表面的应变值偏大不精确，表中未列入。结论：1、该桥在相当于1.42倍汽-13级荷载下，最大挠度为7.985mm，小于L/600=36mm，最大校验系数为0.643，在规范允许的0.50.9范围内；应变校验系数为0.873临近于规范允许范围0.40.8的上限值，说明该桥现在满意汽13级荷载。2、该桥桥面系、人行道系、伸缩缝均已不同程度损坏，尤其是个别铰缝对应处桥面已经漏空，严峻威逼着过往车辆的行车平安，随时都有造成交通事故的可能。3、边梁腹板顺筋裂缝、空鼓、钢筋外露现象比较严峻，不同程度地减弱上部承重结构的承载能力；横隔梁钢板开焊、扭曲现象十分普遍，已经失去了横向联接作用。4、在相当于1.42倍汽-13级荷载作用下，T梁荷载挠度曲线基本呈线性变化，砼强度满意C25，碳化深度未达到主筋庇护层，梁体还具有一定的耐久性，T梁在加强荷载横向分配、避开单板受力、处理好铰缝处的正常联接状况下，尚有加固可能。综上所述该桥上部主梁承载能力虽然满意汽-13级荷载,但不满意实际通行重车荷载及干线大路桥面净宽的要求，而且桥面及伸缩缝破损严峻，桥面已经消失漏空现象，快要成为四类桥，应及早举行加固处理。小结:1、从某大桥的两孔实验数据的实测值、推