一种临近道路静载试验测试桥梁静力响应的方法与流程

本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种临近道路静载试验测试桥梁静力响应的方法。

背景技术：

静载试验一般用于桥梁结构，通过加载车在桥面加载，验证桥梁的承载能力，道路沉降是否对临近桥梁有影响，尚未有相关检测方法。

技术实现要素：

(一)本发明所要解决的技术问题是：软土地基道路沉降是否会导致临近桥梁结构性病害。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种临近道路静载试验测试桥梁静力响应的方法，其包括以下步骤：

步骤一，在待测桥梁墩柱或墩柱承台上布设响应测点；

步骤二，在道路上靠近桥梁侧布置加载装置进行静载测试，同时使用数据采集装置进行数据采集并记录；

步骤三，数据分析和评定。

优选地，所述步骤一中的响应测点包括应变测点、裂缝测点、位移测点。

优选地，所述步骤一中在待测桥梁墩柱上布设应变测点、裂缝测点和位移测点，在墩柱承台上布设位移测点。

优选地，所述步骤二中的加载装置为加载车。

优选地，所述步骤二中的静载测试包括预压、三级加载和/或一级卸载。

优选地，所述步骤二中的数据采集装置包括应变传感采集装置、裂缝传感采集装置和位移采集装置，采用相应数据采集装置固定在相应响应测点布设结构上。

优选地，所述步骤三中的数据分析和评定包括绘制应变、裂缝宽度、承台位移、墩柱垂直度随加载力变化曲线，观察其线性情况及卸载后恢复情况，如数据出现明显规律性，则说明道路对临近桥梁存在影响。

与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明可以较为简便地确认临近软土地基道路沉降是否对桥梁产生二次内力,为确定桥梁病害成因和路基加固提供依据,与直接在桥梁上进行静载试验查看基础不均匀沉降和变形相比，敏感程度有效提高。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变的明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例中的临近道路静载试验测试桥梁静力响应的方法的步骤示意图；

图2是本申请提供的加载车平面布置示意图；

图3是本申请提供的承台位移测点平面布置示意图；

图4a、图4b分别是本申请提供的墩柱位移测点布置纵面、断面示意图；

图5是本申请提供的墩柱应变测点布置示意图；

图6是本申请提供的墩柱裂缝测点布置示意图；

图7是本申请实施例的临近道路静载试验测试桥梁静力响应的方法得到的应变-荷载曲线；

图8是本申请实施例的临近道路静载试验测试桥梁静力响应的方法得到的垂直度-荷载曲线；

图9是本申请实施例的临近道路静载试验测试桥梁静力响应的方法得到的裂缝宽度-荷载曲线；

图10是本申请实施例的临近道路静载试验测试桥梁静力响应的方法得到的承台位移-荷载曲线。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明实施例提供了一种临近道路静载试验测试桥梁静力响应的方法，包括以下步骤：

步骤s1:在待测桥梁墩柱上布设应变测点、裂缝测点和位移测点，在墩柱承台上布设位移测点；

步骤s2，在道路上靠近桥梁侧布置加载车进行预压、三级加载和一级卸载，同时使用数据采集装置进行数据采集并记录；

步骤s3，数据分析和评定。

软土地基若固结未到位，在竖向压力作用下，会产生侧向应力，导致桥梁桩基发生变形，进而影响到承台和墩柱的变形和位移,通过在软土地基路面上布置加载装置对道路地基施加压应力，识别临近桥梁的静力响应，本实施例中，将加载车布置在软土地基道路上靠近桥梁侧。

数据采集装置包括应变传感采集装置、裂缝传感采集装置、位移采集装置，采用相应数据采集装置固定在相应响应测点布设结构上，具体地，应变传感采集装置、裂缝传感采集装置分别固定在待测桥梁墩柱上，用于采集记录墩底应变响应情况、裂缝宽度响应情况，位移观测点固定在对应墩柱墩身及承台上，采集装置布置在影响区外的地面上，用于采集记录墩身垂直度响应情况、承台水平位移响应情况。

承台水平位移观测点示意如图3所示，横向布置4个水平位移观测点，水平位移观测点为待测结构上与待测结构水平位移变形一致的观测点，分别布置在承台4个角点(编号1～4)，测试其绝对位移,可使用棱镜、反射片等，优先选用棱镜，使用测角精度1秒以内高精度的全站仪，若承台被埋或者在水中，酌情移至墩底位置(编号5～6)；

墩柱位移测点示意如图4所示，在墩柱顶部和底部各布置3个位移测点，墩柱位移测点为测试靠道路侧墩柱横桥向垂直度变化的测点,以墩底1个测点和垂直对应墩顶1个测点为1组(编号2、5)，测点位于横桥向墩柱外侧，同时沿圆周位置间隔5cm位置另布置2组(编号1、4、3、6)，3组数据取平均值，可使用棱镜、反射片等，优先选用棱镜，使用测角精度1秒以内高精度的全站仪；

墩柱应变测点示意如图5所示，在每个墩柱底部横向各布置1个应变测点(a1～a4)，应变测点采用应变传感器固定在墩柱上，测试墩柱在试验荷载下的应变，应变传感器可选择振弦式、电阻式、磁电式、光纤式，精度达到1με即可；

墩柱裂缝测点示意如图6所示，暂以k1～k4表示，具体数量根据实际裂缝分布和数量而定，原则上选取半环向裂缝，进行跨缝布设裂缝传感器，注意传感器垂直裂缝宽度最大处布设，传感器精度应达到0.01mm；

如图2所示，本实施例中的加载装置为加载车，根据具体计算确定重量、加载车数量和分级加载车位置，例如采用5辆400kn的三轴载重货车；

加载步骤，包括预压、三级加载和一级卸载，预压是在试验前预先压载一段时间，主要消除一下非弹性变形，三级加载是按照加载车相比待测桥墩由疏到密的分布，模拟在不同荷载的影响，一级卸载是指在满载数据读完后，直接卸载到0，不进行分级卸载，通过分级加载得到桥梁静力响应与加载百分比的线性关系。预压持荷15～30min，直到数据稳定为止，加载、卸载每级持荷5～10min，直到数据稳定为止后进行数据采集。

数据分析和评定包括绘制应变、裂缝、承台位移、墩柱垂直度随加载力变化曲线，观察其线性情况及卸载后恢复情况，如数据出现明显规律性，则说明道路对临近桥梁存在影响。从图7～图10看，应变、垂直度、裂缝宽度、承台位移都是随荷载增加是呈逐渐增大的趋势，说明在荷载挤压作用下，导致了墩柱应变、变形、裂缝宽度、承台水平位移的一致性变化，说明道路对桥梁有影响，正常路基稳固的状态下应该不会产生这种影响。

在本发明的描述中，需要说明的是，基于附图的加载车和测点所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。