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1、 高速公路箱梁静载试验检测技术研究 韩幼红摘要：近年来，经济全球化与市场经济的快速发展使得我国综合实力逐步增强，为创造良好的经济社会发展环境，我国逐步加大了在高速公路工程项目建设中的资金投入与政策支持。高速公路工程建设的质量控制极为关键，箱梁静载试验检测结果是判定高速公路工程建设质量的一个关键因素，直接反映了公路的挠度、应力应变等是否能够达到工程的质量标准。基于此，本文分析了高速公路箱梁静载试验检测技术的应用，有利于为高速公路工程质量控制提供重要的参考。Abstract： In recent years， economic globalization and the rapid develop
2、ment of the market economy have gradually strengthened Chinas overall strength. In order to create a good environment for economic and social development， China has gradually increased its capital investment and policy support in the construction of highway engineering projects. The quality control
3、of highway engineering construction is extremely critical. The test results of the box beam static load test is a key factor in judging the quality of highway engineering construction， which directly reflects whether the highway deflection， stress and strain can meet the engineering quality standard
4、s. Based on this， this paper analyzes the application of the highway box girder static load test detection technology， which is helpful to provide an important reference for highway engineering quality control.關键词：高速公路;箱梁静载试验;检测技术Key words： expressway;static load test of box girder;detection technol
5、ogy：U446 ：A ：1006-4311（2020）04-0142-020 引言近年来，我国基础设施逐步完善，尤其是道路交通网络趋于完善，高速公路工程项目的增多，加快了区域经济文化的交流。高速公路工程建设中，由于其涉及的工程要素较多，再加上其施工中常常面临着各种复杂、恶劣的施工环境，加剧了质量控制的难度。而箱梁静载试验检测技术的应用是高速公路质量控制中应用最为普遍的一种技术，根据检测结果，有关工程人员可以及时发现高速公路建设中存在的质量缺陷与安全隐患等，有效实现了对高速公路相关问题的及时处理。1 高速公路箱梁静载试验目的高速公路工程中，试验检测工作的进行是工程建设中的关键内容，根据试验检测
6、，可以对高速公路工程质量的综合评估，为工程质量控制等提供了重要的数据参考与支持。近年来，随着我国城市化的快速发展，各种高速公路工程建设增多的同时，人们对工程质量等提出了更高的要求，还需要在高速公路工程建设中，做好相关配套设施的建设，使得在高速公路工程投入使用以后，能够为车辆等提供完善、优质的运输服务，促进我国交通行业的发展。当前，国内高速公路逐步进入了新的发展时期，在项目实施过程中，需要做好相应的试验检测，以提高试验检测数据的利用率，使得其能够为工程建设等提供重要的参考。高速公路箱梁静载试验检测的目的主要体现在以下方面：通过箱梁静载试验检测，可以直接获得箱梁混凝土的刚度、强度等指标，这些指标可
7、以为工程的质量验收等提供重要的参考;箱梁静载试验实现了对高速公路总体结构的综合评估，有利于将工程结构与工程的质量标准直接对比;静载试验检测数据，可以为高速公路的初始档案资料等提供借鉴;有利于直接获得高速公路的应变、弯矩等指标，使得工程施工人员可以根据这些试验结果，解决工程中存在的质量与安全问题等。2 高速公路箱梁静载试验检测项目在高速公路工程项目中，对一般的高速公路工程项目而言，箱梁静载试验检测主要包含了应变与挠度检测。而保证检测结果的准确性，有关检测人员在试验检测的过程中要根据高速公路工程的实际情况，结合高速公路工程的受力特点等，做好相关测点的布置，提高试验检测的规范性。2.1 应变检测 应
8、变检测的过程中，箱梁截面应变一般应用以金属栅应变片为主，在检测过程中，其最终检测结果需要准确获得箱梁控制截面的应变分布规律与受力特征等指标，比如，当对箱梁施加中心荷载以后，测定箱梁控制截面所存在的最大静应变值;对箱梁施加一定的偏载荷载作用以后，箱梁控制截面所获得的最大静应变值。2.2 挠度检测 在高速公路工程箱梁挠度的检测过程中，其测点一般布置于箱梁上表面，在检测过程中，为保障检测结果的准确性，一般使用全站仪与百分表结合，这两种设备相结合的方式实现了对检测过程的实时监测，挠度检测主要是要获得箱梁竖向挠度的具体变化趋势。在高速公路工程中，以高速公路方向为基础，依次在边跨、中跨与次边跨等的截面位置
9、布置其测点，每个截面处，一般需要设置两个测点。挠度检测过程中，其检测需要对箱梁施加一定的中心荷载，检测在其作用下箱梁控制截面的最大静挠度值，对箱梁施加一定的偏载作用，检测该作用下的箱梁控制截面的最大静挠度。3 高速公路箱梁静载试验检测方案与技术3.1 检测方案 在高速公路工程的试验检测过程中，有关检测人员要及时做好桥孔的检查，并在检查过程中选择恰当的桥孔对其加以测试，当检测孔确定以后，对该测试孔做好相应的计算与分析。在正式的测试工作开始之前，相关试验检测人员需要做好以下工作：为保障试验检测工作的顺利进行，在检测工作开始之前，对测试测量加以称重，并根据测试的结果，记录车辆重量的原始数值，这些原始
10、数值可以作为后期数据分析的基础。由于在检测过程中，其在箱梁表面上有布置的相应测点，因此，在检测开始之前，需要提前清理箱梁表面，并准确进行检测点、加载点等的位置标注。测试孔的放样过程中，需要以试验测量的具体要求为基础，根据应变与测量点布置的具体情况，在每个测点位置处，做好磨平与清理工作，随后，对该测点处粘贴应变片，做好相应的防潮处理，否则，一旦在试验检测过程中，应变片受潮，就会导致其检测结果与实际存在较大的出入。此外，在检测过程中，大气温度等可能会其检测结果造成一定的干扰，因此，在检测过程中，需要将每个检测区域都置于相同温度场下的温度补偿应变仪下，并同时对挠度测点加以布置。布置测试仪器与传感器，
11、与计算机系统等加以连接，并做好有关的调试工作，在调试过程中，有关人员要立即对应变监测仪、刻度盘指示灯等加以检查，检查其是否处于正常的工作状态下。如果进入预加载阶段，需要及时对应变片、百分表等加以检查，主要是要保障其仪器的灵敏性，保证其数值等可以正常顯示。3.2 荷载试验 高速公路箱梁静载试验检测中，荷载试验检测是关键，其试验要点如下：对任一工况进行加载试验以后，在加载汽车到达指定的位置以后，要立即关闭发动机，并保持其关闭时间在5min以上，在此过程中，有关试验检测人员要实时监测有关数据的变化情况，当数据处于相对稳定的状态时，要立即进行相应的采样记录。卸载加载车辆以后，必须要维持其时间在10mi
12、n以上，该持续时间主要是为了保证高速公路可以在此时间段内逐步恢复到弹性变形的状态下。任一工况下，在加载试验过程中，都遵循分级加载的原则，并要依据同一车道车辆数量递增的加载方式，每次分3级来进行相应的加载试验。每个工况下，均需要进行两次的重复试验，这种重复试验在一定程度上可以降低检测误差的出现。4 工程概况以某高速公路工程为例，该高速公路设计荷载为公路I级，在该高速公路路段内的桥梁结构为预应力混凝土组合箱梁，在结构相对复杂，横向包含了4片主梁，采用先简支后连续的结构形态，整个桥梁分为4联，每联包含了4孔，整个桥梁全长474.2m，单跨标准跨径在29.2m左右，在本工程中，箱梁静载试验检测下，其测
13、点布置如图1所示。4.1 试验加载方案 在箱梁静载试验中，由于其主要检测的是应变与挠度参数。在试验检测过程中，其布载方式为：对A与B截面，由于存在弯矩影响线，可以以此为基础，来布置横向偏心布载与横向对称布载，而对于1#墩支点截面，其采用横向偏心布载的方式。4.2 静载试验测点布置 在本工程中，在对挠度加以试验检测的过程中，需要在A、B截面中的每片小箱梁设置一个挠度测点，并在有关的桥梁墩台位置等，每个位置设置两个支点沉降测点。而在应变检测的过程中，其应变测点位于A、B截面的每片梁的梁底位置，在该位置出各有一个测点，而C截面的应变测点位于腹板外侧面，需要设置5个测点。4.3 加载方式 在试验过程中
14、，为保障箱梁静载试验检测工作的顺利进行，在加载方式的选择上，有关试验检测人员需要根据各个控制截面的内力影响线，将4辆40t重量的加载车辆实施加载，在加载过程中，通过对这4辆加载车辆的移动，使得每个检测截面都能够完成试验的目标值，在该试验过程中，加载方式的应用主要是为了保障各个测试截面实际测量的力矩与标准荷载作用下的设计力矩的比值能够达到高速公路工程试验荷载效率的基本标准与要求。4.4 加载图式 在加载图式的选择过程中，有关试验检测人员需要借助于相应的软件，比如Midas Civil等来进行确定最终静载试验加载的具体位置，在此加载位置的确定上，有关试验检测人员要根据高速公路工程的等级要求等，保证
15、其设计荷载能够与高速公路工程的等级保持一致，此外，还需要考虑折减系数等因素的影响，遵循弯矩等效的原则，做好加载图式的相关试验，保证其荷载效率可以达到公路工程的标准，在0.951.05之间。5 结束语近年来，城市化的快速发展加快了我国高速公路工程的建设步伐，各个高速公路工程项目的实施过程中，工程单位越发重视箱梁静载试验检测工作的开展，该试验检测的结果可以为高速公路工程的质量管理等提供重要的数据参考，使得有关的工程人员能够获得高速公路工程的应变与挠度等指标，进而综合评估高速公路工程的质量，根据其试验检测结果，可以及时掌握工程中存在的质量缺陷，进而及时处理问题，提高高速公路工程的质量。参考文献：1任庆国，苗兰弟.25米箱梁静载试验及分析J.安阳工学院学报，2016，15（04）：63-67.2李鹏飞，杨溢，刘磊，李文新.某高速公路工程30m预制小箱梁静载试验分析J.公路工程，2014，39（02）：242-245.3邹永旺，王红日.预制箱梁静载试验及极限承载能力评定分析J.工程建设与设计，2017（10）：86-87.4苗兰弟.高速公路箱梁静载试验检测与分析J.长春工程学院学报（自然科学版），2016，17（01）：34-39.5李成善.高速公路箱梁静载试验检测与分析J.中国科技投资，2017（30）：56.6巩跃龙.高速公路箱梁静载试验检测技术研究J.福建交通科技，2018
