摘要：道路车流量的日益增大对公路桥梁结构性能提出了更高的要求。受超载、重载等因素的影响，加之材料性能的退化，桥梁结构的总体性能会随时间的延长而下降，此时加固作业显得尤为必要性。荷载试验能为人们了解桥梁结构性能提供相对可靠的数据，为桥梁加固作业的顺利开展提供依据。

关键词：荷载试验;公路桥梁检测;应用

前言

在交通事业高速度发展进程中，桥梁作为交通枢纽的作用日益显著，且已成为多数区域经济发展的纽带。在桥梁运作过程中，养护作业至关重要，直接影响了桥梁运作的安全平稳性。而公路桥梁荷载试验检测是桥梁养护策略制定与实施的依据，可以为桥梁养护作业有针对性、高效率地开展提供帮助。因此，从桥梁养护层面出发，探究公路桥梁荷载试验检测手段具有非常重要的意义。

1公路桥梁荷载试验检测在桥梁养护中的作用

1.1保证桥梁养护作业及时开展

在公路桥梁车辆超限运输（公路运输车辆轴载重量及总质量超出限值标准）以及结构所处外界环境恶劣的影响下，公路桥梁老化加速态势日趋明显，混凝土碳化引起的钢筋锈蚀、混凝土与钢筋之间结合紧密度下降等问题持续出现，不可避免地会导致公路桥梁结构安全承载力下降。而公路桥梁荷载试验检测可以对公路桥梁负荷日趋加重节点进行及时检测，发现既有公路桥梁的损伤趋势，及时进行桥梁养护作业，避免公路桥梁出现不可控的结构损坏。

1.2提高桥梁养护方案制订的科学性

由于公路桥梁养护人员的养护理论与认识的不足，为养护作业实践埋下了隐患。而公路桥梁荷载试验检测可以以具体的最大动挠度、应变量数据以及直观发展曲线呈现连续钢构桥跨中下挠裂缝等质量通病产生的原因，提高纵向预应力筋、竖向预应力钢筋的有效预应力，验证公路桥梁新结构、新材料、新设计理论方法的合理性，为桥梁养护方案的科学制订提供依据。

2桥梁养护中公路桥梁荷载试验检测常用方法

2.1静载试验检测法

静载试验检测法主要是以公路桥梁为对象施加一定的静力载荷，通过观察公路桥梁结构的应力与变形量，判定公路桥梁的受力特性。进而通过采用与前期一致的措施得到的理论值与实测值进行对比，明确公路桥梁运行阶段的承载情况。一般在试验效率达成的基础上，依据加载车辆最少且结构荷载试验效率最大的原则，进行加载位置、加载车总量的设置，以便压缩试验时间、提高试验效率，选择经纬仪、水准仪、电阻应变仪、等仪器，以及GPS测量系统，以及进行桥梁挠度、应变量等指标的测量。

2.2动载试验检测法

动载试验检测法主要是模拟施加车辆通行、自然环境等外力因素，判定外力冲击、共振作用下的公路桥梁的结构特征与内部性能，并第一时间获知公路桥梁承载问题，及时养护，保证公路桥梁运行的安全平稳性。在结构振动测试过程中，工作人员可以选择信号放大器、拾振器、光线示波器、数字信号处理机、磁电式速度传感器等仪器或电磁式测试系统、压电式测试系统，依据脉动试验、跑车试验、刹车试验、跳车试验程序进行测试。一般根据公路桥梁结构的特殊性质，需要选择不同类型的测试仪器。

3桥梁静态试验

3.1加载位置与加载工况

为合理确定加载位置与加载工况，根据桥梁的实际情况，选定合适的加载车辆，进行边梁1/2截面抵抗最大正弯矩与抗弯刚度的偏心加载试验。

3.2关键技术指标

正式开始试验前，要确定车辆总重、车轴间距等各项关键指标，以有效开展荷载试验工作。

3.3试验荷载的分级方法

在确定结构截面最大内力或位移后，将其划分为多个级别（通常设置为4～5级），阶段性地组织荷载试验。对于时间或其他方面受限的情况，将分级量减少至3级。该桥梁的1/2截面偏心加载工作，分6级有序地施加;对于该截面的对称加载工况，则划分为4个等级。

3.4试验时间

考虑到现场日间环境温度易对试验结果造成影响，在夜间开展试验工作，以尽可能削弱外部因素的影响，保证试验结果的准确性。

3.5预加载

预加载环节，取最大加载量的20%～30%。在此之前需对各项试验条件进行详细检查，包含仪器仪表精度、参与试验人员配置情况等，在确保无误后方可开始预加载。

3.6停止加载的条件界定

随加载试验进程的推进，结构变位逐步转变为稳定状态，在满足此条件后，可组织下一阶段的荷载施加作业。若试验中出现以下情况则停止加载：（1）实测应力达到或超过理论计算值;（2）实测点向下变形量超过规范值;（3）在加载过程中，裂缝发生扩大（例如长度、宽度等参数发生大幅度的增加）情况，或在该阶段出现新的裂缝且缝宽超过允许值;（4）在加载过程中，桥梁的向下挠度实测值超过理论计算值，或其对应的挠度曲线分布特性明显偏离设计情况。

4桥梁动态试验与结构性能分析

4.1脉动试验

在桥面无交通荷载的条件下开展脉动试验。试验时，考虑采用动力测试系统，重点测定微小振动响应时程（其产生与随机荷载激振作用有关），同时得到桥梁自振频率等关键参数，从而对结构的动力特征进行系统性评价。

4.2跑车试验

采用1～2辆30t车辆进行跑车试验。以桥梁固有频率为参照基准，若车辆通行过程中所激发的激振力基本与该值保持一致，则会形成共振，从而出现较大的振动响应值。在本次试验中，车辆行驶速度分别取15，20，25，30，35（km/h）。

4.3跳车试验

跳车试验采用30t车辆。试验前将厚度为0.15m的垫木放置在主桥跨中位置，后轮自该垫木下落，在此过程中车辆将对桥梁产生较强烈的冲击作用，从而出现上下振动的情况，通过应用结构动力测试系统得到1/2截面处的动挠度最大值，据此可进一步得到激振频率。

结束语

综上所述，以公路桥梁为对象的荷载试验检测是一种应用频率较高且富有效力的桥梁养护技术，不仅可以帮助桥梁养护决策者明确桥梁当前的承载能力，还可以为新的养护理论、养护工艺的变化更新与应用提供直观、有价值的实践资料。因此，在桥梁养护作业开展过程中，根据桥型、外界工作条件差异，可以选择不同的公路桥梁荷载试验检测仪器、方法，以便为桥梁养护工作开展提供建议和指导。

参考文献

[1]刘亦凡.荷载试验在公路桥梁养护过程中的应用及作用分析[J].黑龙江交通科技，2020（7）：244-245.