文暢霆　王濤

【摘 要】隨著我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，橋梁檢測(cè)工作也獲得了迅猛進(jìn)步，論文主要針對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行探究，指出該技術(shù)應(yīng)用的常見方法以及關(guān)鍵測(cè)試原理，希望能為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁建設(shè)提供一定的參考。

【Abstract】With the continuous development of China's construction industry， the bridge inspection work has also achieved rapid progress. This paper mainly explores the test and detection technology of prestressed concrete continuous rigid frame bridge， points out the common methods and key test principles of the application of this technology， it is hoped that this can provide a certain reference for the construction of prestressed concrete continuous rigid frame bridge.

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力混凝土;連續(xù)剛構(gòu);載荷試驗(yàn)

【Keywords】prestressed concrete; continuous rigid frame; load test

【中圖分類號(hào)】U448.14? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）06-0165-02

1 引言

試驗(yàn)檢驗(yàn)是公路橋梁建設(shè)的重要組成部分，直接關(guān)系著公路橋梁的驗(yàn)收工作，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)可以準(zhǔn)確判定橋梁的實(shí)際承載能力，并為后續(xù)橋梁維修保養(yǎng)工作提供有效的數(shù)據(jù)支持，目前常見的橋梁試驗(yàn)檢驗(yàn)方法包括動(dòng)載試驗(yàn)和靜載實(shí)驗(yàn)兩種，實(shí)驗(yàn)方法的內(nèi)容、目的以及結(jié)果都各不相同，需要結(jié)合橋梁的具體特點(diǎn)，選擇適合的測(cè)試方法，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁常見檢測(cè)方法

2.1 紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)

紅外熱像儀檢測(cè)技術(shù)是一種常用的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁載荷檢測(cè)技術(shù)，紅外熱像儀可以獲得橋梁各結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的溫度圖，從而反饋出不同位置處橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和材料。根據(jù)材料特點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)較薄的橋梁位置溫度上升比較快，能夠迅速被紅外熱像儀檢測(cè)到，并在溫度圖上以熱點(diǎn)的形式顯示出來，以便于工作人員及時(shí)觀測(cè)到并進(jìn)行準(zhǔn)確定位。同時(shí)，紅外熱像儀檢測(cè)技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)信息還可以進(jìn)行缺陷深度的計(jì)算[1]。

2.2 聲波投射技術(shù)

聲波投射技術(shù)主要是利用聲波信號(hào)進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的檢測(cè)，通常應(yīng)用于橋梁橋樁位置的檢測(cè)過程中。由于混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁建設(shè)使用的建筑材料具有聲波穿透的性能，因此，可以通過聲波發(fā)射并收集橋梁穿透之后的聲波，以聲波信號(hào)衰減的程度反饋出橋樁部分的材料類型以及材料厚度，了解內(nèi)部材料是否存在應(yīng)力破壞的問題，從而可以幫助檢測(cè)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并進(jìn)行解決。聲波投射技術(shù)相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單，成本較低，在橋梁檢測(cè)領(lǐng)域有十分廣泛的應(yīng)用，并且可以應(yīng)用于橋樁直徑比較大的工程檢測(cè)當(dāng)中。

2.3 無線電監(jiān)測(cè)技術(shù)

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁相對(duì)來說工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)較多，建設(shè)比較復(fù)雜，在運(yùn)行期間容易受到各種因素的影響而導(dǎo)致運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性問題，容易出現(xiàn)混凝土表面結(jié)構(gòu)裂縫影響橋梁結(jié)構(gòu)的承載力和美觀度。無線電監(jiān)測(cè)技術(shù)可以有效獲得混凝土裂縫產(chǎn)生區(qū)域下的應(yīng)力波特性，明確混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化情況，以分析裂縫問題對(duì)整體預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的影響以及裂縫傷害的程度。也可以對(duì)整個(gè)材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入探傷，明確裂縫所導(dǎo)致的質(zhì)量問題以及安全隱患，從而可以幫助檢測(cè)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理，防止安全隱患進(jìn)一步擴(kuò)大而對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅[2]。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.1 工程概況

某新建橋梁項(xiàng)目全長(zhǎng)為313m，屬于三跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋梁，基礎(chǔ)施工采用挖孔灌注樁和明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)法進(jìn)行施工，橋梁下部結(jié)構(gòu)以薄壁墩為主。在橋梁施工完成之后，通過靜載實(shí)驗(yàn)和動(dòng)載實(shí)驗(yàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)與承載力進(jìn)行檢測(cè)，以判斷橋梁是否符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，并為結(jié)構(gòu)以后的狀態(tài)判定提供原始數(shù)據(jù)。

3.2 橋梁試驗(yàn)載荷檢測(cè)

橋梁試驗(yàn)檢測(cè)工作可以獲得材料運(yùn)行的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以信息收集和計(jì)算結(jié)果作為依據(jù)，確定試驗(yàn)方法和加載方案，合理排布測(cè)試點(diǎn)與安全措施，控制荷載試驗(yàn)的選擇與實(shí)施，明確可能出現(xiàn)的問題，并及時(shí)采取有效措施保證試驗(yàn)計(jì)劃的可行性和安全性。橋梁動(dòng)載荷實(shí)驗(yàn)可以判斷橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)和動(dòng)力特性，靜載荷實(shí)驗(yàn)則可以得到在載荷作用下橋梁的使用功能，從而評(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是否能夠滿足使用要求。動(dòng)靜載荷實(shí)驗(yàn)共同作用可以掌握橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況以及工作特點(diǎn)，為安全隱患的排除，橋梁的養(yǎng)護(hù)以及橋梁的運(yùn)營(yíng)提供專業(yè)的數(shù)據(jù)支持，并為同類橋梁的設(shè)計(jì)與規(guī)劃提供數(shù)據(jù)資料[3]。

3.2.1 靜載實(shí)驗(yàn)

檢測(cè)人員通過不同的荷載條件對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)所有控制截面進(jìn)行應(yīng)變實(shí)驗(yàn)測(cè)定，利用規(guī)范科學(xué)的靜載實(shí)驗(yàn)方案判斷結(jié)構(gòu)的實(shí)際強(qiáng)度以及受力特征，從而選擇最適合的靜載實(shí)驗(yàn)方法，合理選擇靜載實(shí)驗(yàn)對(duì)象，判斷控制截面等效加載情況，評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的整體剛度。

通過靜載試驗(yàn)測(cè)定橋梁中跨四分之一截面位置處在最大負(fù)彎距和最大正彎矩作用下的撓度和法向應(yīng)力以及中跨、跨中和邊跨最大正彎矩控制截面，在最大正彎距試驗(yàn)作用下進(jìn)行撓度和法向應(yīng)力測(cè)試，測(cè)定在最大負(fù)彎矩作用下墩頂最大負(fù)彎矩控制截面的法向應(yīng)力，并觀測(cè)各個(gè)截面工況承載的裂縫問題，以及可能發(fā)展的裂縫問題。

在實(shí)際實(shí)驗(yàn)的過程中，需要根據(jù)材料結(jié)構(gòu)的具體特點(diǎn)以及不同的參數(shù)嚴(yán)格按照測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和流程研究載荷的極限狀態(tài)，明確橋梁結(jié)構(gòu)截面載荷控制情況，從而可以評(píng)估橋梁在一定載荷作用下的穩(wěn)定性和使用性能。將實(shí)驗(yàn)過程中獲得的內(nèi)力作為控制值，并適當(dāng)調(diào)整控制值的大小，根據(jù)內(nèi)力等效基本原則，利用一定重量的載重汽車對(duì)橋梁不同薄弱位置結(jié)構(gòu)處進(jìn)行加載，以判定在載荷作用下橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

靜載實(shí)驗(yàn)主要包括應(yīng)變測(cè)試、撓度測(cè)試、裂縫觀測(cè)三部分內(nèi)容，利用應(yīng)變儀對(duì)整體橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，以確定在靜載荷作用下的實(shí)際應(yīng)變情況。在橋梁表面設(shè)置有反光片制作而成的測(cè)試點(diǎn)，利用全站儀等設(shè)備進(jìn)行箱梁豎向變位的準(zhǔn)確測(cè)量，對(duì)可能出現(xiàn)裂縫的位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果在加載過程中產(chǎn)生了裂縫，則需要用相關(guān)設(shè)備測(cè)量裂縫的寬度與深度。

3.2.2 動(dòng)載試驗(yàn)

動(dòng)載實(shí)驗(yàn)可以評(píng)價(jià)整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的性能，采取制動(dòng)實(shí)驗(yàn)和脈沖實(shí)驗(yàn)等方法判定橋梁的自振特性，從而可以評(píng)價(jià)橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能。利用脈沖實(shí)驗(yàn)可以使橋梁在測(cè)試環(huán)境下產(chǎn)生微小的震動(dòng)，并對(duì)這種微小振動(dòng)進(jìn)行反饋，從而分析橋梁的自振效果。在實(shí)際測(cè)試過程中，通過橋面均勻行駛車速和重載汽車速度給橋梁帶來的自振情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以了解橋梁在動(dòng)載荷作用下的自振幅度和動(dòng)變應(yīng)力。工作人員能夠從檢測(cè)結(jié)果中分析得到不利的參數(shù)，收集整理相關(guān)資料，及時(shí)消除系統(tǒng)存在的誤差，保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在動(dòng)載荷試驗(yàn)加載時(shí)，要修正零線飄移情況，預(yù)檢時(shí)域波形成的數(shù)值，保證取值的可靠性、真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

結(jié)合預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁試驗(yàn)檢測(cè)的目的以及現(xiàn)場(chǎng)具體情況，在動(dòng)力特性測(cè)試時(shí)選擇大地脈動(dòng)激振方法。將一輛載重汽車分別以10km/h，20km/h，30km/h，40km/h的時(shí)速沿著橋梁中線均勻通過，橋梁采用一輛載重汽車以40km/h行駛到中跨跨中位置處突然制動(dòng)以分析制動(dòng)工況。選取該橋梁中跨進(jìn)行動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)和動(dòng)力響應(yīng)實(shí)驗(yàn)，明確試驗(yàn)截面位置和測(cè)點(diǎn)位置，在該實(shí)驗(yàn)中選擇中跨跨中截面、四分之一橋梁位置處的截面以及墩頂負(fù)彎矩截面三個(gè)截面進(jìn)行測(cè)試，測(cè)點(diǎn)編號(hào)以及測(cè)點(diǎn)位置與靜載實(shí)驗(yàn)相同。

4 結(jié)語

綜上所述，作者在本文之中對(duì)進(jìn)行了全面的剖析，希望能夠給予大家一些啟發(fā)。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)對(duì)判斷橋梁運(yùn)行穩(wěn)定性和橋梁的使用壽命具有至關(guān)重要的作用。本文指出了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁常見的檢測(cè)方法并指出預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用，包括靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)，以明確結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)以及橋梁在載荷作用下的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)性質(zhì)，希望通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)資料為橋梁的養(yǎng)護(hù)和修理提供數(shù)據(jù)參考。

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