浅议路桥承载力试验与检测

摘 要：公路桥梁施工现场非常复杂，各种设施和材料数量巨大，管理起来非常困难。在实际管理中，施工单位无法系统地、有效地管理施工现场，从而保证公路桥梁的承载能力。在公路桥梁施工过程中出现的一些问题，将给公路桥梁的承载能力产生很大的影响，也将影响着公路桥梁的使用寿命，影响着现代化交通网络的发展。通过对我国现阶段的公路桥梁承载能力检测方法进行研究，完善我国现行的公路桥梁承载能力检测方法，从而为我国的公路桥梁的建设提供一些意见，希望能够有助于推动我国交通设施施工的发展。

关键词：公路桥梁；承载能力；静载试验；动载试验

Abstract: Road and bridge construction site is very complicated, various facilities and material quantity is huge, very difficult to manage. In the practical management, the construction unit, the system can not effectively manage the construction site, so as to ensure that the bearing capacity of highway bridge. Some problems occurred during the construction of a highway bridge, it will exert great influence on bearing capacity of highway bridge, will also affect the service life of highway bridges, affects the development of the modernization of the transport network. Through to our country present stage of the load bearing capacity of highway bridge detection method was studied, to improve China's highway bridge current carrying capacity detection method, in order to build China's highway bridge and offer some suggestions, hoping to help promote the transportation infrastructure construction in China's development.

Key words: highway bridge; bearing capacity; static load test; dynamic test

中图分类号：U445.4

公路桥梁是现代化的交通网络的主体，是交通设施的主体，在交通运输中具有极其重要的意义。但是，公路桥梁结构的承载能力受到施工能力的限制，且公路桥梁的承载力也受其年龄限制，随着时间的推移，公路桥梁等设施会受到自然环境的不断侵蚀，负荷量超重，使得桥梁随时间的变化，承载能力降低，不能适应运输行业的发展，使得许多新桥新路变成旧桥旧路，影响到了公众的出行。在交通量日益剧增的今天，车辆载重能力显著提高，公路桥梁的承载能力严重影响交通设施的使用寿命。如何对桥梁实际状态做出评估，确切评定其承载能力，对完善我国交通网体系具有重要意义。

1 我国公路桥梁承载能力检测评定工作的现状

公路桥梁承载能力的检测能准确评估公路桥梁等现代化交通设施的质量，保障交通设施的质量安全，这关系着我国交通网络的发展。但是，我国现行的《公路桥梁承载能力检测鉴定方法（试行）》是我国交通部在1988年制定颁布的，这种方法主要是根据到道路桥梁的设计规范进行调查、检验、鉴定，对检测结果进行评估。公路桥梁的建设既要能够保证一般道路的基本力学性能，也要能充分发挥混凝土结构的抗压强度优势。在20世纪七八十年代，随着道路施工技术的提高，公路桥梁建设在交通体系中的地位日益凸显。一般性公路桥梁等交通设施在经过几十年的运营，公路桥梁的耐久性能和承载能力也会随之降低，为了解公路桥梁的工作性能，保证其安全运营，需对其承载能力进行检测与评估。当前，公路桥梁承载能力检测评定方法主要分为对现行的公路桥梁的检测和对混凝土及预应力混凝土结构承载能力的检测校对。对现行公路桥梁的检测是检测桥梁基础结构变形度、构件开裂及其他破损情况，进而对桥梁的承载能力进行评估，对于结构抗力指数不大于1.2的，需要对结构抗效应进行结构强度和稳定性检验。进而分析出道路桥梁的使用寿命，确定公路桥梁的使用期限。而对于混凝土及预应力混凝土结构承载能力的检测，需要检测混凝土的收缩、徐变情况，检测混凝土强度以及混凝土的安全系数。以检测的数据为基础，套用公路桥梁承载能力评估公

式，确定公路桥梁的结构承载能力。

2 现有的公路桥梁承载能力评定方法的不足

2.1 承载能力检算标准操作性差

按照我国现行的交通部颁布的《公路桥梁承载能力检测鉴定方法（试行）》的规定，承载能力检算标准是依据公路桥梁的一般性检测结果，经大批的专家研究，依据经验来确定的。但是该检算标准没有统一的标准，使得公路桥梁承载能力检测标准缺乏操作性。

2.2 承载能力检算标准操作规范过于原则化

我国现行的关于公路桥梁承载能力检测标准的规定，原则性较强，规定的内容不细致，实际操作性较弱。由于规定的原则性模糊性，使得检算人员对不同的道路桥梁检测计算模式选取和边界条件处理等方面的理解不同，致使检测的结果差异很大，甚至得出的结论完全相反，失去了承载能力检测的价值。

2.3 承载能力检测基础存在缺陷

现行的公路桥梁承载能力检测评定办法是在结构检算的基础上进行荷载能力检验的。由于我国现行的桥梁检查检测方面存在不足，检测的数据值不够准确，评定方式难以确定，致使检测结果的计算分析评定方法无法应用，只得通过昂贵的荷载试验对公路桥梁的承载能力进行检测鉴定。

2.4 荷载试验代价昂贵

虽然荷载试验操作比较简单，但是荷载试验的费用却很高，在进行荷载试验时还要中断交通。荷载试验基本都是短期荷载，只能反映公路桥梁结构的短期承载能力，不能反映公路桥梁的极限性能，也不能反映公路桥梁的使用寿命。若使用荷载试验进行检测时，需要定期或不定期的对道路承载能力进行复查，无疑会给道路桥梁的维护增加一笔巨额。

3 公路桥梁承载能力评定技术的发展

3.1 静载试验分析

在对公路桥梁进行静载试验时，为了获得准确的能够反映公路桥梁承载能力的数据，需要对公路桥梁的截面进行测试，对公路的路桩、路基铺设、沥青等材料进行检测分析，检测公路铺设的整体结构，而对于桥梁的检测，需要检测每一个桥墩、拱架、桥台的水平变位，检测大桥的水平位移和竖向位移。在公路桥梁承载能力检测时，要利用静力图示等原理，对控制断面位置的内力影响进行加载计算，通过荷载计算公式得出一个静态荷载数据，确定道路桥梁的承载范围。在对公路桥梁进行断面测试时，要采用精密水准观测仪器，测定桥梁等设施的竖向位移，以便及时对道路交通设施进行维护，延长交通设施的寿命。

3.2 动载试验分析

在对公路桥梁进行动载试验时，需要测定公路桥梁在车辆载重下的震动幅度和震动频率，根据公路桥梁的震动情况判定其承载能力。对公路桥梁的动载试验常常测定跑车、刹车时的激震，汽车货车急速刹车时，对道路桥梁的影响最大，常规的检测一般由一台重20 t的试验车在公路桥梁上进行紧急刹车试验，然后通过精密的科学仪器测定在刹车瞬间路面的震动幅度，有时候也会测定正常行车状态下的道路桥梁结构的受迫振动特点，来分析判断公路桥梁的承载能力。通过对自然激烈性碰撞测得模态数据，并通过数据分析计算，从而得到公路桥梁的竖向模态频率和阻尼比，只有保证动载试验的各项动力系数和阻尼比均在正常的范围内，才能保证公路桥梁的承载能力，才能保证交通网的安全，才能保护人民的生命财产安全。

4 某桥梁承载能力测试实例

4.1某大桥概况

某大桥是一座钢筋混凝土双曲拱桥，全长188m，主桥三跨，每跨净距28.5m。主桥设计荷载汽-13，拖-60，桥面净宽7.3m，无人行道，矢跨比1／6，设计拱轴系数M=2.20，主拱圈宽度为8m，拱圈厚0，88m，立柱式腹拱墩。下部构造为：15#片石混凝土实体墩和桥台，桥墩顶宽2.5m，基础均为明挖扩大基础。

42测定主拱圈纵向影响线

为测定主拱圈混凝土和钢筋应力沿拱跨纵向分布情况，即纵向影响线，测试时采用两辆“罗曼”车偏下游布载，共计10个车位。

为了测得纵向影响线，须将一辆双轴汽车顺桥向布置在各载位上，所得某测点相应的应变示于相应载位的纵坐标上，并用迭代法求得该测点位置影响线纵坐标值。

为了求得某测点的纵向影响线峰值，应首先把荷载的后轴置于该测点的位置上，然后以此递推其他载位。

3.4大桥承载能力测试结果

①由实测的桥梁荷载横向分布系数可知，大桥各肋分配内力较均匀，整体性能较好。

②在两辆“罗曼”车作用下，无论是跨中截面的混凝土和钢筋应力，还是拱脚截面混凝土应力，其沿桥跨的纵向分布情况，以及相应的纵向影响线均和理论情况相吻合。说明该桥的施工质量和使用性能较好。拱上建筑与拱圈联合作用明显。

4 结语

综上所述，随着我国经济的不断发展，国民经济水平的不断提高，人民对交通安全性能越来越高，公路桥梁的安全性能是保证人民群众的生命财产安全的必然需求。随着越来越多的私家汽车的出现，对公路桥梁的质量提出了更高的要求，要求我们提高道路桥梁的承载能力。但是在公路桥梁的施工和验收阶段，如何检测与试验工程质量，判断公路桥梁等交通设施的承载能力，成为一个严峻的问题。该文通过对分析我国公路桥梁承载能力检测评估现状，针对公路桥梁建设提出了个人的一些意见，希望可以为公路桥梁的施工建设工作能有起到一些积极作用。

参考文献

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