静载试验在公路桥梁检测中的作用分析

摘要：公路桥梁桩基承载力静载试验方法的探究，为评价桥梁基础结构完整性和安全性提供了系统的手段。静载试验作为一种有效的手段，能够帮助工程师准确评估桥梁结构质量、监测潜在缺陷，并提高桥梁的整体性能和寿命。基于此，本文深入了解静载试验在公路桥梁检测中的作用对于保障桥梁运行安全至关重要。

关键词：静载试验；公路桥梁检测；作用

引言

公路桥梁工程工程质量是受施工技术的直接影响，因此其是工程顺利运行的关键。为此，在国内外现行的基础设计及工程实践中，都将传统的静载试验法作为确定桩基承载力的标准试验方法。合理确定桥梁桩基础承载能力，不仅可以保证桥梁的运营安全，也可以降低桥梁建设的成本。

1公路桥梁检测的作用

公路桥梁结构的检测和评估对确保交通基础设施的安全、可靠和使用寿命至关重要。特别是桥梁，它是交通网络的重要组成部分，经常承载重物，由于交通和环境因素而承受巨大的压力。定期和彻底的检查是必要的，以确定潜在的问题，如结构薄弱，材料退化，以及地震或洪水等自然事件造成的破坏。对于采用桩基的道路桥梁，应对桩的承载力和结构完整性进行严格的测试。这是因为桩作为主要的支撑结构，将荷载从桥面转移到下面的土壤或岩石上。桩基的任何缺陷都可能导致灾难性的故障，引发昂贵的维修、交通中断、甚至生命损失。因此，开发和实施先进的测试方法，如静载测试，对于评估桩基的性能至关重要。这些测试为不同荷载条件下桩的结构性能提供有价值的数据，使工程师能够在维护、维修或加固策略方面做出相应的决策。通过确保桥梁检查的可靠性，以提高道路和桥梁基础设施的整体安全性和耐久性，最终促进交通网络的有效运作。静载试验在公路桥梁检测中的作用之一是评估桥梁的承载能力。这种基于静态荷载的测试方法旨在确定桥梁在负荷下的性能和稳定性。通过施加不同程度的荷载，并监测桥梁结构的变形及应力响应，工程师们能够准确评估桥梁的承载极限和安全系数。静载试验通常利用传感器和数据采集系统来记录各个部位的变形、位移和应力情况，以便分析桥梁在负荷下的行为。

2静载试验在公路桥梁检测应用分析

某工程新建大桥试验桩的桩径为1.60m，以粉质黏土为持力层，桩身混凝土强度为C30钻孔灌注桩，施工桩长为41.0m，顶底标高为+26.70/-14.30m。根据区域地质资料并结合现场试验情况，该试验桩的主要分布为：2-2粉土、2-5黏土、3-1粉质黏土、4-1粉质黏土、5-1粉质黏土、6-1粉质黏土、7-1粉质黏土。

2.1桩基静载试验方案

本次试验桩桩号为X-1，桩径为1.60m，桩长为41m，预估竖向抗压极限承载力为6500kN。采用堆重平台反力装置，将预制好的混凝土块砌筑堆重平台，并用超高压油泵带动千斤顶对桩进行加载，用测压计测量荷载，通过静载测试分析仪进行控制，利用位移传感器将桩顶的沉降量传送到桩基静载荷测试分析系统。分级荷载是预测极限承载力的1/10，即650kN，且第一级荷载是分级荷载的2倍，分9级进行加载。每级荷载加载后第5、15、30、45、60min测量桩顶的沉降，之后每30min测量一次，每小时的沉降量不能大于0.1mm，并且要连续两次，在沉降基本稳定后，才能开始下一级荷载；卸荷分为5级，卸荷时，各级卸荷为加载时分级荷载的2倍，即1300kN，逐级等值卸载，在每级荷载保持1h后，分别测量15、30、60min的桩顶沉降，然后卸荷至零，再测量桩顶的残余沉降，维持时间3h，测读时间为第15min和第30min，以后每隔30min测读一次。

2.2动载试验分析

在偏载工况的细致考察下，桥梁左侧与右侧的挠度变化及应变渐变趋势与理论计算结果保持了高度一致，这个发现不仅体现了预应力混凝土箱梁在复杂受力状态下的横向刚度优势，在全桥异常变形观察工况的极端加载条件下，桥跨结构依然保持了稳定的形态，未出现任何异常变形迹象，表明该桥梁整体结构的技术状况极为良好，具备极高的承载能力与安全性。根据以上试验结果，综合评价桥梁结构的总体刚度及整体动力性能。对桥梁动载跑车、刹车试验均选择主跨跨中截面进行评价，通过全桥的进行模态测试，跑车试验实测自振频率对比结果、刹车试验冲击系数检测结果和模态测试桥梁实测自振频率及阻尼比检测[1]。

2.3静载荷载方式

静载试验的检测段位于120m跨度的中心位置，在正常运行荷载下弯矩最大。对箱梁整体结构性能的评估是至关重要的。这些点是箱梁在桥墩上的位置，将荷载从上部结构转移到下部结构。监测这些区域有助于了解负载分布和支撑条件。这些截面与箱梁端相邻，容易受到应力集中和潜在变形的影响。它们提供了对桥梁结构连续性和完整性的洞察。静载试验选用三轴重型卡车作为装载车辆。每辆卡车的总载荷约为350kN，车轮之间的轴距一致为2.2m，前后轴之间的距离为4.8m。这些卡车的前轮轴重分别为6.8t、6.4t、6.4t和6.5t。第一组后轮对应的后轮轴荷分别为13.6t、13.8t、13.7t、13.7t，第二组后轮对应的后轮轴荷分别为14.6t、12.9t、14.1t、12.9t。采用等效荷载法计算桥梁静荷载，将复杂的荷载条件简化为适合分析的标准化形式。

2.4测量设备和数据采集

在静载试验中，测量设备和数据采集方法的选择直接影响试验结果的准确性和可靠性。为了获取准确的数据，应选择适当的传感器和测量设备，如应变片、位移传感器、压力传感器等，并根据试验要求进行布置和校准。在数据采集方面，应选择合适的数据采集系统和软件，以实现对试验数据的实时监测和记录。应建立完善的数据管理和处理流程，确保数据的准确性和完整性。在数据采集过程中，应注意对环境条件的控制，避免外界干扰对数据的影响[2]。

2.5静载试验分析

桥梁静载试验是通过模拟实际桥梁的荷载工况，对桥梁结构施加静载，观察不同荷载工况下的变形和应力分布。在桥面、桥墩等部位涂刷防水涂料，防止水分侵入桥梁结构内部，从而避免腐蚀和损坏。这是桥梁预防性维护的重要环节。对位于地震频发地区的桥梁来说，应采取必要的抗震加固措施（例如增加桥梁的刚度和强度、设置抗震支撑等），提高桥梁的抗震性能。定期进行桥梁巡检，保证桥梁的结构和设备的正常运行。巡检内容包括桥面、桥墩、锈蚀情况、伸缩缝、防撞设施等各项安全要素检查。桥梁清洁：定期进行桥梁的清洁工作，包括清除桥面上的杂物和积水，保持桥面干净整洁，延长桥梁的使用寿命和保障交通安全。保养保洁：清洗桥面、涂刷桥面防滑涂层、修复划痕和漆膜剥落等，保持桥梁的整洁和美观，同时提高桥梁的使用安全性和耐久性。对发现的病害和损伤要及时进行维修加固处理，防止问题扩大和恶化。维修加固工作应严格按照相关规范和标准进行操作，保证维修加固效果和质量。利用现代信息技术建立桥梁信息化管理系统，对桥梁的运营状态进行实时监测和预警，提高桥梁管理的智能化水平[3]。

结束语

综上所述，公路桥梁承载力静载试验方法为桥梁基础结构完整性和安全性评估提供了系统、全面的方法。通过对桥梁结构受力性能进行模拟和评估，能够为其安全运行提供重要参考依据。静载试验不仅可以帮助工程师了解桥梁的变形情况和承载能力，还可以发现结构存在的隐患问题，并指导后续的维护与加固工作。因此，在公路桥梁检测中，静载试验的应用具有不可替代的重要性。

参考文献：

[1]焦阳.公路桥梁荷载试验检测在桥梁养护中的作用和对策[J].建筑技术开发，2022，49（02）：109-111.

[2]李从财，刘焱.荷载试验在公路桥梁检测中的应用[J].交通世界，2021，（32）：138-139.

[3]马铁军.公路桥梁检测质量控制措施与检测技术应用实践[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2021，（11）：185-187.