２０１４年第８期 黑龙江交通科技 Ｎｏ．８，２０１４ （总第２４６期） ＨＥ ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ｄｌＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２４６） 实例探析桥梁静力荷载试验 杨江勇 （贵州省交通科学研究院有限责任公司） 摘要：荷载试验包括静力荷载试验与动力荷载试验两部分，其作为鉴定桥梁承载能力的最有效的，也是目前来说 最直接的一种方法，是桥梁建设中必不可少的—个重要环节，为桥梁结构设计和施工提供参考依据。以岩脚中桥 为例，重点阐述了静力荷载试验技术，并给出了检测过程、相关数据、检测结果，以期作为同行借鉴。 关键词：桥梁检测；静力荷载试验；试验结果；相关分析 中图分类号：Ｕ４４２ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１．００８—３３８３（２０１４）０８—０１０７—０２ ｌ验截面及测点布置 同时在实验的过程中，还需测量出桥梁结构的表面温度，因 １．１应变试验截面及测点布置 此原则上，静力荷载实验应选＿Ｉ墨在温度变化不大于２℃，同 应力测试截面共设置了如图２所示的Ｋ１、Ｉ（２共２个截 时，结构温度趋于稳定的时间间隔内进行。 面。其中Ｋ１、Ｉ＜２为第１、２跨跨中截面。 ２．１试验工况 根据桥梁结构使用要求，确定桥梁静载试验以及相应的 计算要求，本次静力荷载试验的测试工况如下。 工况一：第一跨１／２截面正弯正载加载； ① ＠ 工况二：第二跨１／２截面正弯正载加载。 ２．２加载方案 图２应变测试截面布置示意图 采用汽车等效荷载加载做本次荷载试验，以各控制截面的 １／２截面应力测点布置在各测试截面下缘混凝土表面， 试验最大荷载内力的静力荷载试验效率一般应满足以下条件： 传感器测试方向与测试截面受力方向一致。 ．静载试验效率： ‘ ＝詈 ．） ，７ 应满足：Ｏ．８Ｏ＜ｒ／ ＜１．０５ 式中：ｓ｜为静载试验荷载作用下控制截面内力计算值；Ｓ为 计入冲击系数（１＋ ）的控制荷载作用下控制截面最不利内 力值；其中 为按规范采用的冲击系数。 试验共使用载重汽车４辆，车辆具体资料见表１。 图３ 第一、二跨ＩＭ２截面应力测点布置示意图 表１ 荷载车辆基本情况表 １．２挠度试验截面及测点布置 选取该中桥测试桥跨１／４截面、１／２截面、３／４截面作为 挠度测试的控制截面，在控制截面在桥面上的相对投影位置 的上、下游设置挠度测点。 各工况加载载位图如图６所示（图中单位均为ｍ）。 ～－ … 一 －一－ ① ③ ． 图４桥梁挠度测试截面布置示意图 ㈦ 图６静力荷载试验备工况加载位置图 全部测点在正式进行加载试验前，必须进行荷载的零 级读数，以后每次加载或卸载后应即读数一次，在桥梁的结 构稳定后，进入下一级荷载之前，同时读数一次。 图５桥梁挠度测点布置示意图 ３试验分析 ’ ２试验工况及加载方案 ３．１荷载效率 在量测试验荷载作用下，静力试验试验响应过程结构， 在实际荷载载位作用下，将桥梁各控制截面的内力值与 收稿日期：２０１４—０５—１１ 作者简介：杨江勇（１９８４一），男，助理工程师，主要从事桥梁检测工作。 ・１０７・ 总第２４６期 黑龙江交通科技 第８期 表５ Ｋ２截面实测应力与理论值比较表 内力控制值（设计荷载作用下）进行比较，然后再判断各等 效荷载是否满足要求，见表２。 表２静载试验荷载效率 １．６９ ２．２１ １．８６ ３．８２ ３，８２ ３．８２ ３．８２ ３．８２ ３．８２ ０．４４ ０．５８ ０．４９ ０．００ ０．００ ０．００ ０．００ ０．０４ ０．００ ０．０２ 工况二 ２．３８ １．６６ １．０４ ２．２４ ０．６２ ０．４３ ０．２７ ０．５９ 由上表可知，静载试验中各工况下，控制截面的试验荷 载效率满足规范规定的“０．８０—１．０５”荷载效率系数范围，评 ３．８２ 价其承载能力的依据可以根据以上相关荷载试验的结果。 ３．２应力分析 备注 Ⅲ 理甜 制张 Ｉ 比较各工况下控制截面的实测弹性应变数据８。与理论 计算值。其中按一维单向受力状态，进行应力值的处理： ＝Ｅｅ，其中主梁混凝土的弹性模量Ｅ取规范推荐值。 桥梁各控制截面在实际活载载位作用下的最大内力见 表３。 ５．３挠度分析 挠度实测平均值与理论值比较及校验系数结果表见表 ８。 表８ 挠度实测平均值与理论值比较及校验系数结果表 表３桥梁各试验截面在实际活载 载位作用下的计算内力表 各工况下应力实测值、计算值及相应应力校验系数见表 ４一表５。 表４ Ｋｌ截面实测应力与理论值比较表 一… 实测挠度值（ｍｍ）， 一实测挠度平均值（ｍｍ）．‘一残余值， 一理论计算值 一相对残余变位 １ ２．２１ １．４５ ３．８２ ３．８２ ０．５８ ０．３８ ０．００ ０．０ｏ （ｍ）Ｊ／ｆ，一挠度校验系数 参考文献： １．７６ ３．８２ ０．４６ ０．０９ Ｏ．００ ０．００ Ｏ．００ 工况一４ ５ ２．１４ １．７９ ３．８２ ３．８２ ０．５６ Ｏ．４７ ［１］晏小明，梁彬，孙晓军．在役桥梁荷载试验及其结构质量分析 ［Ｊ］．山西建筑，２００８，（６）． ６ ７ ０．９３ — ３．８２ ０．２４ ［２］席广恒，陈啸，刘斌．体外预应力桥梁现场荷载试验研究［Ｊ］． 中外公路，２００８，（４）． 备注 理论计算 。校验系 ‘一 ［３］李宝平，高鹏．某拱桥加固后静力荷载试验［Ｊ］．科学技术与 工程，２ｏｏ８，（１０）． （上接第１１２页） 表１劲性骨架验算结果 （３）为了减小温度及其它干扰因素（如风力）影响，焊接 合拢劲性骨架时候要缩短工作时间，做好焊接准备工作，提 前焊接好锁定的一端；锁定另一端前安排８台焊机，１２个焊 工提前进行准备工作，等待合拢指令。 （４）严格执行监控指令，监控、监理下达合拢指令后， ８台焊接同时工作，从两边向中间进行劲性骨架焊接锁定，２ ｈ内全部完成。 （５）焊接过程中为防止局部焊接温度过高，焊接工作交 错进行，且注意焊接时保护好已穿好的预应力钢绞线。 ５结语 由表１可知，劲性骨架所承担施工期间最大组合应力为 ｌ１４ ＭＰａ，最大竖向位移为１７ ｍｍ，南北两岸最大高差为 ２ ｍｍ，说明劲性骨架的强度和刚度都满足要求，且构件的变 形在弹性范围内。 ４施工保证措施 合拢口劲性骨架的施工是主桥合拢的关键，而劲性骨架 的强度和刚度满足要求是确保合拢施工的前提。通过对福 州魁岐大桥中跨合拢劲性骨架施工期间的荷载及不利工况 分析，验算其安全性，保证了采用内设和外置联合设置合拢 骨架的方法施工的可行性，可借鉴同类桥梁施工。 参考文献： （１）合拢前对整个主梁、主塔的线形应力和索力通测。 对合拢口标高和轴线偏位进行２４ ｈ连续观测。根据所得数 据，进行合拢前索力调整。 （２）合拢温度应选择在温差变化较小的时间段，一般选 在凌晨。 ・［１］ 中铁大桥勘测设计院有限公司．福州市魁岐大桥工程施工图 ［ｚ］．武汉：中铁大桥勘测设计院有限公司，２００７：１—３． ［２］ 中交第二航务工程局有限公司魁岐大桥项目部．魁岐大桥主 桥中跨合拢施工方案设计［ｚ］．武汉：中交第二航务工程局有 限公司魁岐大桥项目部，２０１０：６—７． １０８・