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摘要:目前桥梁荷载试验是检验桥梁结构承载力和整体受力性能最有效的办法，本文对马路河互通B匝道桥典型位置和控制截面的变形和应力观测，得到了桥梁的变形情况和实际的应力分布，从而可以评估改桥的实际承载能力，为工程的竣工验收提供可靠的依据。
关键词：桥梁检测、静动载试验、挠度、应变
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
预应力混凝土联系箱梁具有变形小、受力性能合理、抗扭刚度大、伸缩缝小、行车安全平稳舒适、抗震能力强、养护简单、较好的抗风稳定性和管线布置方便等优点，在城市立交桥、高速公路和大跨度桥梁中得到了广泛的应用【1】。
桥梁检测包括常规检测和荷载试验，荷载试验是评定桥梁使用性能和承载力的有效方法，能为工程的竣工验收提供可靠的依据。
1、工程概况
马路河互通B匝道桥位于贵州省晴兴高速公路上，平面位于直线上，桥面横坡为单向-2%，纵断面位于R=15000m的竖曲线上。上部构造为3×30m预应力混凝土连续箱梁，下部结构3号桥台采用桩柱台，桥墩采用板式墩，墩台采用桩基础。桥面宽度为10.5m；设计荷载：公路-Ⅰ级。
2、静载试验
为了对结构的设计和施工质量及桥梁的行车性能进行科学的评估，为工程的竣工验收和桥梁以后的安全运营提供可靠的依据和技术指标，依据国家的规范、规程对该桥进行了荷载试验，主要测试箱梁正弯矩最不利截面在相应控制荷载作用下的变形以及应力情况。试验的主要测试项目有：
（1）对应最不利截面的挠度、应变测试；
（2）对主梁最不利截面观察可能发生的裂缝并监控其发展情况【2】。
3.1 测试断面的确定
采用MIDAS.CIVIL.2010建立全桥模型对马路河互通B匝道桥进行结构分析，正常使用状态下汽车荷载作用下的最不利截面如图1所示。
图1 静载试验控制截面图（单位：m）
3.2 加载工况
工况Ⅰ：边跨1－1截面在最不利汽车荷载作用下的最大正弯矩效应；
工况Ⅱ：1#墩顶截面（2－2截面）在最不利汽车荷载作用下的最大负弯矩效应；
工况Ⅲ：中跨跨中截面（3－3截面）在最不利汽车荷载作用下的最大正弯矩效应；
3.3 荷载效应系数
经计算，荷载试验方案确定由两车道公路-Ⅰ级荷载控制，由此计算得到荷载效率如表1所示，详细的载位布置如图2~图3所示，加载车辆重量都为380KN，前轴重量为95KN，中后轴总重为285KN。
表1 试验工况荷载效应
图2 工况ⅠⅡ中载布置示意图
图3 工况Ⅲ中载布置示意图
3.4 静载试验结果与分析
该桥采用分级加载，在各加载工况下，箱梁的挠度实测数据和理论数值如图5~图6所示，从实测数据来看，各截面的挠度校验系数均满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG /TJ21-2011)中小于1的要求【4】。
图4 工况Ⅰ中载挠度曲线 图5 工况Ⅲ中载挠度曲线
对现场应变测试结果进行分析整理，试验跨应变测试结果以及对应校验系数表2所示。从实测结果来看，各加载工况箱梁截面应变校验系数均满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG /TJ21-2011)中小于1的要求【4】。
表 2应变数据（单位：με）
4、动载试验
4.1 脉动试验
使用MIDAS结构分析软件对该桥进行特征值分析计算，得到第一阶竖弯固有频率为4.16Hz。根据动载测试的时域及频域分析，可得到结构基频试验实测值为4.89Hz，根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG /TJ21-2011)中第5.9条的相关规定，宜根据实测自振频率fmi与理论自振频率fdi的比值来确定自振频率评定标度，具体评定标度如下表所示，该桥实测自振频率fmi与理论自振频率fdi的比值为1.18，因此确定自振频率评定标度为1【4】。
4.2 冲击系数
根据实测基频，本桥理论计算冲击系数为=0.265，实测动应变和动态增量系数见表 3和表 4所示。
表 3第1跨动应变测试分析结果表
表 4第2跨动应变测试分析结果表
五、结论及进一步的建议
马路河互通B匝道桥在试验荷载作用下各截面的挠度校验系数和应变校验系数均小于1，结构刚度、承载能力均满足公路-Ⅰ级设计荷载标准要求。但箱梁底部有多处修补，2#墩有露筋，存在竖向裂缝等病害，建议对上述局部缺陷进行维修加固处理，同时建议相关管理部门加强对桥梁的养护管理和定期的观测检查。动载试验曲线和动态增量系数实测值大于计算得出的规范允许值（0.265），桥梁振动响应较大，建议加强桥面养护管理，防止桥面出现较大的孔洞，对行车安全和舒适性不利。
参考文献
[1] 沈蒲生，梁兴文.混凝土结构设计原理[M].北京：高等教育出版社，2002；
[2] 都拉营大桥桥梁检测报告，贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司.2012；
[3] JTG D60-2004.《公路桥涵设计通用规范》.中华人民共和国交通运输部发布.人民交通出版社.2004；
[4] JTG /TJ21-2011.《公路桥梁承载能力检测评定规程》.中华人民共和国交通运输部发布.人民交通出版社.2011；
[5] JTG /TH21-2011.《公路橋梁技术状况评定标准》.中华人民共和国交通运输部发布.人民交通出版社.2011；
作者简介：潘忠岳（1985—），男，湖南邵阳人，贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，研究方向：桥梁检测、加固。
关键词：桥梁检测、静动载试验、挠度、应变
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
预应力混凝土联系箱梁具有变形小、受力性能合理、抗扭刚度大、伸缩缝小、行车安全平稳舒适、抗震能力强、养护简单、较好的抗风稳定性和管线布置方便等优点，在城市立交桥、高速公路和大跨度桥梁中得到了广泛的应用【1】。
桥梁检测包括常规检测和荷载试验，荷载试验是评定桥梁使用性能和承载力的有效方法，能为工程的竣工验收提供可靠的依据。
1、工程概况
马路河互通B匝道桥位于贵州省晴兴高速公路上，平面位于直线上，桥面横坡为单向-2%，纵断面位于R=15000m的竖曲线上。上部构造为3×30m预应力混凝土连续箱梁，下部结构3号桥台采用桩柱台，桥墩采用板式墩，墩台采用桩基础。桥面宽度为10.5m；设计荷载：公路-Ⅰ级。
2、静载试验
为了对结构的设计和施工质量及桥梁的行车性能进行科学的评估，为工程的竣工验收和桥梁以后的安全运营提供可靠的依据和技术指标，依据国家的规范、规程对该桥进行了荷载试验，主要测试箱梁正弯矩最不利截面在相应控制荷载作用下的变形以及应力情况。试验的主要测试项目有：
（1）对应最不利截面的挠度、应变测试；
（2）对主梁最不利截面观察可能发生的裂缝并监控其发展情况【2】。
3.1 测试断面的确定
采用MIDAS.CIVIL.2010建立全桥模型对马路河互通B匝道桥进行结构分析，正常使用状态下汽车荷载作用下的最不利截面如图1所示。
图1 静载试验控制截面图（单位：m）
3.2 加载工况
工况Ⅰ：边跨1－1截面在最不利汽车荷载作用下的最大正弯矩效应；
工况Ⅱ：1#墩顶截面（2－2截面）在最不利汽车荷载作用下的最大负弯矩效应；
工况Ⅲ：中跨跨中截面（3－3截面）在最不利汽车荷载作用下的最大正弯矩效应；
3.3 荷载效应系数
经计算，荷载试验方案确定由两车道公路-Ⅰ级荷载控制，由此计算得到荷载效率如表1所示，详细的载位布置如图2~图3所示，加载车辆重量都为380KN，前轴重量为95KN，中后轴总重为285KN。
表1 试验工况荷载效应
图2 工况ⅠⅡ中载布置示意图
图3 工况Ⅲ中载布置示意图
3.4 静载试验结果与分析
该桥采用分级加载，在各加载工况下，箱梁的挠度实测数据和理论数值如图5~图6所示，从实测数据来看，各截面的挠度校验系数均满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG /TJ21-2011)中小于1的要求【4】。
图4 工况Ⅰ中载挠度曲线 图5 工况Ⅲ中载挠度曲线
对现场应变测试结果进行分析整理，试验跨应变测试结果以及对应校验系数表2所示。从实测结果来看，各加载工况箱梁截面应变校验系数均满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG /TJ21-2011)中小于1的要求【4】。
表 2应变数据（单位：με）
4、动载试验
4.1 脉动试验
使用MIDAS结构分析软件对该桥进行特征值分析计算，得到第一阶竖弯固有频率为4.16Hz。根据动载测试的时域及频域分析，可得到结构基频试验实测值为4.89Hz，根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG /TJ21-2011)中第5.9条的相关规定，宜根据实测自振频率fmi与理论自振频率fdi的比值来确定自振频率评定标度，具体评定标度如下表所示，该桥实测自振频率fmi与理论自振频率fdi的比值为1.18，因此确定自振频率评定标度为1【4】。
4.2 冲击系数
根据实测基频，本桥理论计算冲击系数为=0.265，实测动应变和动态增量系数见表 3和表 4所示。
表 3第1跨动应变测试分析结果表
表 4第2跨动应变测试分析结果表
五、结论及进一步的建议
马路河互通B匝道桥在试验荷载作用下各截面的挠度校验系数和应变校验系数均小于1，结构刚度、承载能力均满足公路-Ⅰ级设计荷载标准要求。但箱梁底部有多处修补，2#墩有露筋，存在竖向裂缝等病害，建议对上述局部缺陷进行维修加固处理，同时建议相关管理部门加强对桥梁的养护管理和定期的观测检查。动载试验曲线和动态增量系数实测值大于计算得出的规范允许值（0.265），桥梁振动响应较大，建议加强桥面养护管理，防止桥面出现较大的孔洞，对行车安全和舒适性不利。
参考文献
[1] 沈蒲生，梁兴文.混凝土结构设计原理[M].北京：高等教育出版社，2002；
[2] 都拉营大桥桥梁检测报告，贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司.2012；
[3] JTG D60-2004.《公路桥涵设计通用规范》.中华人民共和国交通运输部发布.人民交通出版社.2004；
[4] JTG /TJ21-2011.《公路桥梁承载能力检测评定规程》.中华人民共和国交通运输部发布.人民交通出版社.2011；
[5] JTG /TH21-2011.《公路橋梁技术状况评定标准》.中华人民共和国交通运输部发布.人民交通出版社.2011；
作者简介：潘忠岳（1985—），男，湖南邵阳人，贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，研究方向：桥梁检测、加固。