橋荷載試驗組織準備工作非常(cháng)重要,一般試驗準(zhǔn)備工作包括(kuò)試驗前期準備和現場準備(bèi)。前期準備工作主要有資料收集、試驗方案擬定、儀器配套以及相應的試(shì)驗計算等;現場(chǎng)準備工作則包括(kuò)加載物準備,測點、測站布置等。
荷載試驗的組織工作
荷載試(shì)驗(yàn)正式進(jìn)行之前應(yīng)做好以下組織(zhī)準備工作。
1、試驗孔(或墩)的選擇
對(duì)多孔橋梁中(zhōng)跨徑相同的橋孔(kǒng)(或墩)可選1~3個具有代表性的橋孔(或墩)進行加載試驗。選擇時應綜合考慮以下因(yīn)素(sù):
(1)該孔(或墩)計(jì)算受力最不利
(2)該孔(kǒng)(或墩)施工質量最差,缺陷較多或病害(hài)較嚴重
(3)該孔(或墩)便於搭設腳手架,便於實測
2、靜載試驗加載位置的放樣和卸載位置的安排
靜載試驗前應在橋麵上對加載位置進行(háng)放樣,並預先安(ān)排卸載的安放位置,以便(biàn)於加載試驗的順利進(jìn)行。
3、試驗人員組(zǔ)織及分工
橋梁的荷載(zǎi)試驗(yàn)是一項技術性較強的工作,最好組織專門的橋梁試驗隊伍(wǔ)來承擔。試驗人員應能熟練掌握所分管的儀器設(shè)備,讀數快速(sù)而準(zhǔn)確。試驗隊伍應設總指揮一人,其他人員的配備視具(jù)體情況而定。
4、其(qí)他準備工作
加(jiā)載(zǎi)試驗的安全設(shè)施、供電照明(míng)設施(shī)、通信聯絡設施(shī)、橋麵交通管製等工作(zuò)應根據荷載試驗的需要進行準備
收集資料
在確定試驗方案之前,必須對試驗結構進行實地(dì)考察(chá)和了(le)解,做到情況清楚、心中有數。
1、技術文(wén)件和資(zī)料的收集(jí)
組(zǔ)織橋梁荷載(zǎi)試驗時要向有關部門收集與試驗(yàn)有關的設計資料,仔細閱讀與試驗有關(guān)的文獻資料,以便對試驗對象有透徹(chè)的了解,並對試(shì)驗進行必要的模擬(nǐ)分析計算。荷載試驗需要(yào)收集的資料一般有(yǒu):
(1)結構的設計資料,如設計圖紙、相關計(jì)算資料等,必要時還要設計的原始資料。
(2)結構的施工資料(liào),如竣工圖紙、材性試(shì)驗報告、有關施工記錄、隱蔽工程報告和重要質量差錯報告等。
(3)對有些(xiē)橋梁,須收集試驗前結構尺寸變化的數據資料,如拱軸線的變形、墩台和拱頂的沉降(jiàng)觀察資料等。 此外,在明確試驗目的後,如果(guǒ)有類似的試驗借鑒則通過閱(yuè)讀他人試驗報告(gào)或情況介紹,弄清試驗目的有何(hé)不同,哪些地方可以改進等。
2、橋梁現場
收集(jí)書麵資(zī)料的同時,應該對橋(qiáo)梁試驗現場進(jìn)行踏勘,收(shōu)集有關資(zī)料。
(1)找負責設計、施工、監理或養護部門的工程師(shī),了解與試驗對象有關的設計、施工、監理和養護等問(wèn)題,了解得越多越好。
(2)對實橋進行踏勘,了解結構物的現狀、周(zhōu)圍的環境條件(jiàn)和試驗條件,包括:
1)對結構物(wù)進行詳細的外觀檢查(chá),查明(míng)結構物的實際技術狀況,如結構的尺寸、行車道、支座(zuò)情況以及各種(zhǒng)缺陷等。
2)詳細檢查橋上和兩端接線線路的技術狀況、線路(lù)容許車速、橋下(xià)淨空、水深和通航情況、橋(qiáo)址處供電情況等。
3)實橋結構和周圍環境的踏勘,詳查擬定試驗方案(如(rú)加載方式、量測手段等)。
4)詳細(xì)了解現場試驗時主管單位可能提供的配合情況(kuàng),如加載車輛的情(qíng)況,試驗時的交通、航運影響等,做到心(xīn)中有數,以便在確定方案時全麵考慮。
加載方案設計
擬訂(dìng)試(shì)驗(yàn)方案是橋梁荷載試驗前期準備工作中最重要的環節,因為試驗方案是(shì)指導荷載試驗的行動(dòng)大綱。通過分析(xī)收(shōu)集到的有(yǒu)關資料,充分了解試驗對象以及試驗現場的情況後,根據試驗目的(de)和客觀條件(jiàn)擬定試驗方案。一個完整的橋梁荷載試驗方案應包括:
(1)試驗(yàn)對象概況。主要敘述試(shì)驗對象的結構、與設計和施工有關的技術資料、試驗任務(wù)的性(xìng)質等基本情況(kuàng)。
(2)試驗目的和要求(qiú)。新建橋梁的竣工驗收、舊(jiù)橋承載力評估或改(gǎi)建加固等的試驗目的和要求既有相似之處,有各自有側重。所以試(shì)驗目的一(yī)定要非常明確,有了明確的目(mù)的才能提具體的要(yào)求。
(3)試驗內容要詳細列出試驗檢測內容。實(shí)橋靜力荷載(zǎi)試驗一(yī)般包括以下內容:
1)結構控製斷麵的變形(xíng)或撓度,或沿橋(qiáo)長軸線的撓度分布。
2)結構控製截麵的最大應力(或應變),或結構構件的實際應變分布。
3)受試驗荷載影響的所有橋梁支座、墩台的位移或(huò)轉角,塔柱和結構連接部分的變形等。
4)鋼筋混凝土(tǔ)結構裂(liè)縫的出現或拓展,包括裂縫寬度、長度、間距、位置、方向和(hé)性狀,以及卸載後的閉合情況(kuàng)。
5)其他橋梁次結(jié)構構件的受(shòu)力反(fǎn)映。
(4)試驗方法。這部分內(nèi)容要定的很細,包括荷載(zǎi)的考慮(lǜ)、測點的布置、儀器的選用以及具體的測試步驟等,並列出一張試驗程序(工況(kuàng))表,具體應考慮以(yǐ)下幾點:
1)荷(hé)載必須依據設計荷載的大(dà)小(xiǎo)並根據現場可能提供荷載的情況來擬定試驗加載方案。
2)測點和測站布置根據試驗的目的要求,應用橋梁專業知(zhī)識,考慮各種橋梁體係(xì)的受力特點,還要結合測試技術的可行性,確定被測橋梁的控(kòng)製斷麵(miàn)和測點位置。 主要測點的布設應能控製結構的最大應力(應(yīng)變)和最大撓度(或位移),測點的布設不宜過多,但要保證觀測質量,幾種常用橋梁體係的主要測點布設如下:
簡支梁橋——跨中撓(náo)度(dù)、支點沉降、跨中截(jié)麵應(yīng)變(biàn);
連續梁橋——跨中撓度、支點沉降、跨中和支點(diǎn)截麵應變(biàn);
懸臂梁橋——懸臂端部撓度、支點沉降、支點截麵應(yīng)變;
拱橋(qiáo)——跨中與(yǔ)1/4處跨度、拱頂L/4和拱腳截(jié)麵應變。
根據橋(qiáo)梁(liáng)調查(chá)和檢查工作的深度,綜合考慮結構特點和橋梁狀況等可按需要加設測點。
在與大多(duō)數測點較接(jiē)近的部位設置1~2處氣溫觀測點,此外可根據需(xū)要在橋梁主(zhǔ)要(yào)測點部位設置一些構件表麵溫度觀測點。
3)選用儀器設(shè)備。方案要列出試驗選用儀器設備的型號(hào)、測量(liàng)精度、數量等。
(5)試驗程序(步驟)。一(yī)般可列一張工況流程表,列清(qīng)楚試驗的工況序號、加載方(fāng)式(縱向、橫向怎麽布置,荷載如何(hé)分級)、測讀內(nèi)容、時間間隔等內容(róng)。
(6)參加試(shì)驗的(de)人(rén)員(yuán)安排。對於規模較(jiào)大的橋梁荷載試驗,通常需要較多的測試(shì)人員,有時單靠某一個單位的專業測試人員不夠,需(xū)要幾個單位的測試人員合(hé)作;另外需不需要臨時找輔助人員,具體怎樣安排等,方案(àn)中均應(yīng)提出。
(7)試驗時間安排。方案要列(liè)出整個試(shì)驗的進度(dù)計劃。
(8)安全措施包括試驗期間人員(yuán)、結構物、加載設備(bèi)和(hé)測(cè)試儀器等的安(ān)全措施。
(9)其他方案中須提出來有哪些未定因素、一些補(bǔ)充說明內(nèi)容等。一些特別重要的橋梁荷載試驗方案,還需要經過專家評審(shěn)。試驗方案擬定以後,應分發給參加試(shì)驗的有關單位和個人,並著手測試儀器設備的準備和試驗人(rén)員的組織。
儀器準備
試驗儀器的準備是整個試驗前期準備工作中另一個重要方(fāng)麵,實際就是按照已經擬定的試驗方案(àn)準備儀器,並著手進行(háng)儀器的選用和配套。
1、選用原則
試驗(yàn)儀器的選用原(yuán)則是必須確保試(shì)驗儀(yí)器的規格、數量、測試精度等能夠滿足試驗的要求,以保證試驗順利進行。
(1)根據被測對象的結構情況,選擇精度(dù)和量程。如被測對(duì)象是一座大跨徑橋梁,它的試驗撓度期望值達幾十厘米,那麽選精度為毫米(mǐ)的量(liàng)測儀器已滿足;反之測一座小跨徑(jìng)橋(qiáo)梁的撓度,毫米級的(de)量測精度就不(bú)夠。
(2)根據現場環境條件,選擇儀(yí)器種類。如一座橋上應變測(cè)量點(diǎn)很(hěn)多,就應考慮在設置測站方便的同時,選用有合適(shì)測點的多點測量儀器,還要估計(jì)導線的(de)長短;又(yòu)如現場有電磁幹擾源存(cún)在,則須帶抗幹擾性能比較好的儀器,必要時可采(cǎi)用機械式儀器。
(3)選用可靠性(xìng)好(hǎo)的儀器。對實橋試驗來(lái)說,試驗往往是一次性的,儀器使用性能的可靠與否至關重要。
(4)盡量考慮儀器設(shè)備的便(biàn)攜性,就輕避重,能小不大。因(yīn)為實橋試(shì)驗時裝備越輕便,工作起來就越是方(fāng)便,更不用說還有路途攜帶的方便。
2、配(pèi)套準備
試(shì)驗用的儀器一經選用,試(shì)驗前期(qī)還應做好配套準備工作,具(jù)體如下:
(1)對所有被(bèi)選用的儀器設(shè)備進行係統的檢查(chá)。各級儀(yí)器要逐一開機,從整機(jī)到通道,一一調試;各類表具要逐個檢查,要保證帶到(dào)現場(chǎng)去的儀器(qì)設備質量完好(hǎo)。
(2)對所(suǒ)有儀器設(shè)備進行係統的標定,逐個編號。
(3)根據測點和測站位(wèi)置,備齊備足測量導線,每(měi)根(gēn)導(dǎo)線(xiàn)都要逐一檢查並使之完好。如連接電(diàn)阻應變計的導線,可以預先焊好錫,以減少現場工作量。
(4)對初次使用的儀器設備或第一次要做的測試內容,先要進行模擬測試,使測試人員熟悉測試過程和儀器操作。儀(yí)器設備的完善配備,某種程度上是建立在從事試驗的單位和人員平時對儀器的性能熟悉並正確維護的基礎上的(de),要認真的對待這項工作。有不少試驗,場麵很大,試(shì)驗結果卻不理想,糾其原因往往是測試儀器這(zhè)一關沒能(néng)把握住。所以要保證現場(chǎng)試驗的成功,必(bì)須充分重視儀器設備的準備和使用。