位于每座新桥通车之前的桥梁试压, 堪称其验收的“生死关卡”。在过去的十年时间里, 全国范围内桥梁荷载试验的现场, 几乎被传统沙袋堆载法所占据。历经堆上去这个操作步骤之后, 还要进行卸下来的动作。完成整个过程, 需要一台吊车、几十号工作人员, 耗时三天两夜。最终, 只能换取到一组有关疲劳的资料及信息。在行业内部, 专业人员都明白，沙袋法最核心的问题并非在于数据的精准度, 而是在于成本与所需的时间。
一座跨江大桥的试压难题
2023年, 重庆某处有一座横跨江河的桥梁, 完成了主体部分的合龙工程, 其桥面总的长度超过了800米之多, 设计所承载的荷载等级为公路Ⅰ级。根据规范具体要求, 应执行等效均布荷载的试验, 其总加载的重量达到了2400吨。起初, 施工的一方所提出的方案乃是传统的沙袋方法, 此方法要是实施的话, 需要调用6台每台25吨的吊车, 还要组织30名工人, 连续开展作业达5天时间, 仅仅人工以及机械用于租赁的费用就差不多接近35万元, 并且这里并不包含沙袋在搬运过程中的损耗, 以及现场进行环保处理所需的成本。
总工在技术交底会上, 表示“桥仍未通车, 仅试压便耗费一个月工期, 无人能够承受”。与此同时, 桥所建位置正处雨水季节, 沙袋若露天放置, 一旦碰到降雨, 重量改变时将直接对加载精准度造成影响, 反复进行测量与校准会拉长工程所需时间。
水袋加载如何突破工期瓶颈
就是在这个关键节点, 重庆君正新型复合材料有限公司所给出的桥梁试压水袋相关方案被纳入到讨论范畴之中。水袋的核心逻辑十分单一, 那便是利用水自身的重量去替换沙袋, 借助水泵来进行注水操作从而达成快速加载, 当放水时也就完成了卸载动作。相较于沙袋法那种逐个袋子进行吊装的方式, 水袋能够一次性就铺设妥当, 注水过程从原本的三天时间缩短到了仅仅八个小时。
经项目实测得出的数据表明, 在2400吨加载量的情形下, 水袋系统总共布置了12组独立的袋体, 并且每组加载段的误差被控制在1.5%以内, 这完全达到了《公路桥梁荷载试验规程》JTG/T J21 - 01所规定的精度要求。更为关键的是, 整个加载的过程仅仅需要1名操作人员去监控水泵的参数, 并不需要大型吊车进入场地, 使得现场安全风险从高处吊装转变为地面进行注水作业, 进而管理难度大幅度降低。
实测数据背后的成本逻辑
技术解析完毕后, 成本成为一笔更具直观性的账目。沙袋法单次试压的直接成本涵盖: 沙袋采购或者租赁费大概6万元, 吊车租赁费12万元, 人工费8万元, 环保清运费2 万元, 总计约28万元。水袋法一次性投入袋体采购约15万元, 然而能够重复使用10次以上, 单次分摊成本降低至1.5万元, 再加上水泵电费以及人工约0.5万元, 单次总成本仅仅2万元。仅仅针对这一座桥, 运用水袋方案就节省了26万元直接成本, 工期从7天被压缩至2天, 间接节省项目管理费约4万元。
更为关键的是, 水袋所具有的均布加载特性致使测点数据变得更为平滑, 将同一座桥的两种方案模拟结果予以对比, 在水袋法的情形下应变片读数波动幅度相较于沙袋法而言低了0.3MPa, 有效地把沙袋堆载间隙所诞生的局部应力集中误差给剔除掉了。
桥梁试压水袋的现身, 从根本上来说, 乃是针对传统工法的一回工程逻辑重新构建。在行业还在因沙袋的采购之举、堆放之态、清运之难而苦恼不已之际, 运用水这种最为基础的物理介质, 却反倒化解了最为繁杂的工程精度难题。对于任何一座即将接受验收的桥梁而言, 选准试压方案, 节省的不光是账面里的资金, 更是无法逆转的窗口期了。
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