中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
試驗方案是荷載試驗中非常重要并且?guī)в腥中缘囊豁椆ぷ鳎闹饕饔檬菍λM(jìn)行的橋梁試驗進(jìn)行全面的設(shè)計和規(guī)劃，是指導(dǎo)整個試驗項目實施的技術(shù)性文件。
通過分析收集到的有關(guān)資料，在充分了解試驗對象、進(jìn)行現(xiàn)場考察和完成必要的結(jié)構(gòu)分析計算后，可著手進(jìn)行試驗方案的制訂。試驗方案的制訂要仔細(xì)考慮試驗的全過程，預(yù)計可能出現(xiàn)的問題及處理方法。
編寫試驗方案時，應(yīng)明確本次試驗要達(dá)到的目的和各項具體要求，分清各項目的主次，然后根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、試驗要求、現(xiàn)場條件、設(shè)備資源等制訂切實可行的試驗方案。
靜力荷載試驗前需確定結(jié)構(gòu)變位和內(nèi)力測試的具體部位和點位，也就是測試截面及該截面上的測點。因測試截面或測點的布設(shè)量有限，故應(yīng)按最不利原則選定測試截面及測點，即本條所稱謂的控制截面及其控制測點。對于簡單或常規(guī)結(jié)構(gòu)，已能根據(jù)成熟經(jīng)驗確定控制截面(表6．2．2)；對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，則需應(yīng)用橋梁專業(yè)知識進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，結(jié)合測試的可行性等因素確定。控制截面選擇要根據(jù)試驗橋梁的受力特點，以能反映橋梁最不利受力狀態(tài)為原則：
1)應(yīng)力控制截面要優(yōu)先考慮活載內(nèi)力較大的截面，同時也應(yīng)選擇恒載與活載組合內(nèi)力較大的截面；
2)變位控制截面可根據(jù)經(jīng)驗或理論計算結(jié)果確定，選擇活載變形較大的部位進(jìn)行控制；
3)裂縫控制部位主要選在初始裂縫寬度較寬、計算拉應(yīng)力較大的部位。
通過橋梁調(diào)查和檢算工作的深化，綜合結(jié)構(gòu)特點和橋梁目前狀況，可考慮適當(dāng)增加下列測試內(nèi)容：
1)撓度沿橋長或沿控制截面橋?qū)挿较蚍植迹?BR> 2)應(yīng)變沿控制截面橋?qū)挿较蚍植迹?BR> 3)控制截面的橫向應(yīng)力增大系數(shù)，橫向分布系數(shù)；
4)應(yīng)變沿截面高度分布；
5)組合構(gòu)件結(jié)合面的上、下緣應(yīng)變；
6)墩臺的沉降、水平位移與轉(zhuǎn)角，連拱橋多個墩臺的水平位移；
7)剪切應(yīng)變；
8)其他結(jié)構(gòu)薄弱部位的應(yīng)變；
9)裂縫的觀測。
靜力荷載試驗通常包含若干個主要試驗加載工況和附加試驗加載工況。本規(guī)范表6．2．2中既體現(xiàn)了主要試驗工況的測試內(nèi)容，也體現(xiàn)了附加工況下的測試內(nèi)容。主要工況與出現(xiàn)最不利內(nèi)力和變位的部位(點)相對應(yīng)，與橋梁的結(jié)構(gòu)形式(結(jié)構(gòu)體系)有關(guān)，而與橋梁承重結(jié)構(gòu)所用的材料無關(guān)，故鋼桁架橋、鋼板梁橋、鋼管混凝土拱橋等未在該表中列出。為了方便不同試驗加載工況及其對應(yīng)的測試內(nèi)容選擇，表2給出了表6．2．2的對照。對于結(jié)構(gòu)存在明顯薄弱、損傷或缺損修補后的截面，宜設(shè)計專門的試驗工況進(jìn)行檢驗。
表2 不同試驗加載工況時的內(nèi)力和位移測試內(nèi)容
常規(guī)橋梁的控制荷載一般按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定，分別計算各種荷載對結(jié)構(gòu)控制截面所產(chǎn)生的最不利效應(yīng)值，取其中最不利效應(yīng)值作為控制值?？刂坪奢d的確定，應(yīng)保證當(dāng)作用于結(jié)構(gòu)某一控制截面的效應(yīng)值達(dá)到荷載試驗效率要求時，其他控制截面的效應(yīng)值不超過設(shè)計的最不利效應(yīng)值。橋梁荷載試驗往往以設(shè)計采用的標(biāo)準(zhǔn)活載(汽車＋人群)為控制(不考慮荷載分項系數(shù)和沖擊系數(shù))，模擬設(shè)計所考慮的最不利受力狀態(tài)進(jìn)行布載，測試活載作用引起的結(jié)構(gòu)效應(yīng)。顯然，控制荷載與可變作用中的汽車與人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值等效時，檢驗的是結(jié)構(gòu)是否滿足正常使用狀態(tài)，但對橋梁承載能力極限狀態(tài)的檢驗，試驗荷載的取值值得注意。
為了既能對橋梁的承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行有效的檢驗，又不至于因荷載太大而造成橋梁的損傷。一種折中辦法是：試驗荷載一般取汽車荷載的標(biāo)準(zhǔn)值(含沖擊力、離心力)和人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值。在這級荷載的作用下，如果測試結(jié)果的各主要效應(yīng)的校驗系數(shù)(試驗荷載作用下效應(yīng)的實測值與計算值之比)ξ小于或等于1，表明結(jié)構(gòu)的抗力與設(shè)計相符或優(yōu)于設(shè)計值，就認(rèn)為結(jié)構(gòu)滿足承載能力極限狀態(tài)的要求。在這級荷載作用下，如果出現(xiàn)ξ大于1的情況，則應(yīng)依據(jù)橋梁的實際情況進(jìn)行檢算，根據(jù)檢算結(jié)果再來判斷結(jié)構(gòu)是否滿足承載能力極限狀態(tài)的要求。
特大橋或者特殊結(jié)構(gòu)橋梁的控制荷載選定應(yīng)慎重，最好通過周密的計算比較、復(fù)核后確定。資料缺失或存在嚴(yán)重缺損的橋梁，當(dāng)結(jié)構(gòu)檢測和檢算后認(rèn)定承載力不足時，控制荷載等級可適當(dāng)降低，通過試驗評估承載水平或鑒定其實際承載能力。
實際試驗工況荷載宜采用與控制荷載相同的荷載，但由于客觀條件的限制，實際工況荷載(包括荷載布置)與控制荷載會有所不同，可能采用所謂等效荷載。為保證試驗效果，在選擇實際工況荷載大小和加載位置時可采用荷載試驗效率進(jìn)行控制。
合理的試驗測點布設(shè)，應(yīng)能反應(yīng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力的最不利特征，且應(yīng)保證分析和推斷的結(jié)構(gòu)工作狀況具有代表性。為實現(xiàn)此目標(biāo)，本條各款就如何保證觀測數(shù)據(jù)的可靠性、針對性和代表性，提出了具體要求，同時也體現(xiàn)了測點布置應(yīng)遵循的原則——必要、適量、觀測方便且安全。
為保證測試數(shù)據(jù)的可靠性，可在控制截面布設(shè)適當(dāng)數(shù)量的校核測點，如在控制測點附近布設(shè)。
測點布置的針對性，就是要以滿足試驗要求為目的，避免盲目布置及片面追求測點數(shù)量，以便突出試驗工作重點，提高效率，保證質(zhì)量，但計算指明的控制測點應(yīng)布設(shè)為測點。
測點布置的代表性，就是要使測點的數(shù)量和其體現(xiàn)的被測量，能滿足結(jié)構(gòu)分析和判斷的需要，同時要便于計算；如利用橋梁結(jié)構(gòu)的最大撓度與應(yīng)變數(shù)據(jù)，可以較為宏觀地了解結(jié)構(gòu)的工作性能及承載力儲備。
7 根據(jù)試驗現(xiàn)場能夠組織的車源(加載車輛的數(shù)量、規(guī)格、軸距、軸重、軸重允許誤差等參數(shù))，進(jìn)行等效布載。另外，需同時要落實重物裝載、過磅等事項，并如實記錄過磅單反映的信息。過磅單是說明試驗有效性的一個重要證據(jù)，檢測單位應(yīng)派人員在過磅現(xiàn)場進(jìn)行見證。
人行橋采用水箱加載或者重物加載時，可采用體積法或者堆放重物的體積與容重?fù)Q算加載物的重力。無論采用哪種方法確定加載重量，均應(yīng)該做到準(zhǔn)確、可溯源，且誤差不得超過5％。
重物直接加載準(zhǔn)備工作量大，加卸載所需周期一般較長，交通中斷時間亦較長，且試驗時溫度變化對測點的影響較大，因此宜安排在溫度穩(wěn)定的時段進(jìn)行試驗。應(yīng)避免加載設(shè)備與橋梁共同承載而形成“卸載”現(xiàn)象。
8 測試平臺通常由腳手架或掛籃搭設(shè)。測試平臺主要用于測試器件布設(shè)、結(jié)構(gòu)檢查、位移傳感器安裝等。測試平臺的搭設(shè)要以安全可靠、滿足試驗要求為基本目的，同時要定位準(zhǔn)確、便于操作。測試平臺的搭設(shè)通常是影響試驗進(jìn)度的主要因素，因此在方案中要認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計，明確要求，并加強(qiáng)與實施方的溝通和技術(shù)指導(dǎo)。
觀測平臺設(shè)施要有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，并保證測試人員的安全，同時還能夠承受試驗時可能產(chǎn)生的其他外界干擾，如人員的走動等。
10 為控制溫度變化對測試結(jié)果可能產(chǎn)生的影響，荷載試驗通常應(yīng)安排在夜間或溫度相對穩(wěn)定的時段進(jìn)行，而夜間試驗需要解決測站、橋面、水準(zhǔn)測量標(biāo)尺等部位的照明。
試驗期間，需要對橋梁進(jìn)行交通管制，對過往車輛及人員進(jìn)行控制。交通管制通常需要得到當(dāng)?shù)亟煌?、航道管理部門的支持與配合，必要時，應(yīng)提前進(jìn)行公告。
加載試驗前需對橋面、橋梁引道進(jìn)行必要清理，以保證加載、車輛調(diào)度等的正常進(jìn)行。
11 有些測量儀器、傳感器的外殼對地(包括傳感器外殼絕緣層磨損或因受潮絕緣電阻降低)，因此應(yīng)使由它們連接的測量系統(tǒng)一點良好接地，避免對模擬測試信號產(chǎn)生地回路干擾。
