橋梁T梁靜載試驗(yàn)方法

1、采用簡(jiǎn)易單梁靜載試驗(yàn)快速檢測(cè)預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁的整體工作狀態(tài)單梁靜載試驗(yàn)是通過對(duì)梁體直接加載并利用各種試驗(yàn)儀器來檢測(cè)梁體的應(yīng)變和撓度，從而確定梁體在 外力作用下所發(fā)生的變化和梁體的整體工作狀態(tài)的試驗(yàn)方法。這種方法作為一種檢測(cè)手段，無論在檢查梁 體質(zhì)量方面，還是在檢驗(yàn)設(shè)計(jì)合理性方面，都是比較完善的。但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施檢測(cè)的過程中往往費(fèi)工費(fèi)時(shí)，影 響施工，不被施工單位所接受。在某新建高速公路小盈嶺 i#大橋施工過程中，我們采用簡(jiǎn)易單梁靜載試驗(yàn)， 對(duì)缺陷 T 梁進(jìn)行了快速檢測(cè)，既達(dá)到了試驗(yàn)?zāi)康?，又不影響施工單位的架梁施工，取得了良好的?jīng)濟(jì)技術(shù) 效果。現(xiàn)將有關(guān)情況簡(jiǎn)述如下。1 工程概況小盈嶺 I#大橋上部結(jié)構(gòu)

2、設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁，全部采取現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制。施工期問，適逢低溫季節(jié)，因養(yǎng)護(hù)原因造成 T 梁外觀質(zhì)量欠佳。架設(shè)前，雖經(jīng)回彈測(cè)試梁體質(zhì)量能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但從安全角度考慮， 在不影響施工的前提下采用單梁靜載試驗(yàn)進(jìn)行復(fù)核，以確定缺陷梁體的施工質(zhì)量?！? 潛載試驗(yàn)方案2.1 T 梁靜載簡(jiǎn)易裝置為了不影響施工缺陷梁體置于架設(shè)位置試驗(yàn)，試驗(yàn)加載采用50t 電動(dòng)油泵液壓千斤頂，加載量大小用液壓傳感器調(diào)控。配重架置于梁下，由二根6m 長(zhǎng) 136 工字鋼作主梁，七根長(zhǎng) 116 工字鋼作次梁，次梁頂部鋪 5cm 厚木板。配重采用砂袋，放置在木板上。T 梁靜載試驗(yàn)裝置如圖 I 所示。2.2 試驗(yàn)荷載及加載方法2.2

3、. 1 試驗(yàn)荷載該橋設(shè)計(jì)荷載為汽 一 20,掛一 100,設(shè)計(jì)跨中彎矩 M 為 215. 77t m 其最不利位置在跨中處。T 梁計(jì)算跨徑 L 取值：L= 29. 14m跨中荷載 P 取值：P = 4m/ L= 4X 215. 77/29。14= 29. 62(t) 故試驗(yàn)荷載 N 取值：N= 300kN2.2. 2 加載方式試驗(yàn)荷載按試驗(yàn)性質(zhì)分預(yù)加載和正式荷載兩部分。預(yù)加載加載分為三級(jí)， 分別為 60kN 180kN、300kN。正式荷載加載分為五級(jí) 60kN、120kN、180klN 240kN、300kN。每級(jí)荷載加載 10 分鐘后開始測(cè)值，最后一級(jí)荷載(300kN)加載 30 分鐘后才

4、能測(cè)值。每級(jí)荷載測(cè)讀完畢 即可卸載，卸載結(jié)束等梁體變形恢復(fù)穩(wěn)定后再進(jìn)行下一級(jí)荷載試驗(yàn)，變形恢復(fù)時(shí)間一般控制在 1. 5h 左右。3 試驗(yàn)檢測(cè)3.1 撓度檢測(cè)在梁 L/4、L/2、3L/4 截面的左右兩側(cè)分別布置了豎向撓度觀測(cè)點(diǎn)。另外，考慮到梁端文座位置可 能產(chǎn)生支座沉降，在梁兩端支座位置又分別布置了沉降觀測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)共布置10 個(gè)。百分表安置在測(cè)點(diǎn)處，實(shí)測(cè)撓度值應(yīng)扣除支座沉降影響，取每截面左右兩側(cè)觀測(cè)值的平均值作為該截面的實(shí)測(cè)值。3.2 應(yīng)變檢測(cè)為了測(cè)定 T 梁跨中截面沿梁高方向正應(yīng)力的變化情況，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)在T 梁跨中截面處沿梁體兩側(cè)布置了縱向電阻應(yīng)變片，用 YJ31 型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀進(jìn)行應(yīng)變測(cè)試

5、，借此驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論中性軸是否符合實(shí)際，梁體工作狀況是否符合乎截面假定。試驗(yàn)中的電阻應(yīng)變片按標(biāo)距100mm 布置，共設(shè) 18 個(gè)測(cè)點(diǎn)。梁上、下緣應(yīng)變值取 I#、2#、3#測(cè)點(diǎn)和 10#、II#、12#測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)應(yīng)變值的平均值作為梁上、下緣測(cè)試應(yīng)變值，腹板處應(yīng) 變值則取其左右兩測(cè)點(diǎn)應(yīng)變值的平均值作為實(shí)測(cè)值。測(cè)點(diǎn)布置如圖2 所示。3.3 裂縫觀測(cè)為了觀測(cè)梁體在荷載作用下是否岀現(xiàn)裂縫，檢驗(yàn)梁體的抗裂性能，在梁跨中的下緣及梁兩端距支座約 Im 處的梁體兩側(cè)，用讀數(shù)顯微鏡設(shè)專人觀察，檢查梁體在荷載作用下是否有裂縫岀現(xiàn)以及裂縫寬度、走向 與數(shù)量，并作岀詳細(xì)記錄，尤其是最后兩級(jí)荷載試驗(yàn)的裂縫觀察。4 試驗(yàn)成果及

6、分析4.1 撓度分析現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)束后，T 梁 L/ 4、L/ 2、3L/ 4 截面處縱向撓度 f 實(shí)測(cè)值與支座影響情況。繪制T 梁跨中荷載一撓度曲線和各級(jí)荷載下縱向撓曲線，如圖3、圖 4 所不。從梁跨中荷載一撓度曲線可以看岀， 荷載 一撓度曲線近似直線狀態(tài)， 無變異。 說明梁體處于良好的彈 性工作狀態(tài)。梁的剛度校驗(yàn)系數(shù)：n = f 實(shí)測(cè)值/ f 理論值=11 . 53/17. 20= 0. 67。符合正常試驗(yàn)結(jié)論。4.2 強(qiáng)度分析將 T 梁跨中截面各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)應(yīng)變值，換算成正應(yīng)力值。根據(jù)換算的應(yīng)力值繪制岀 T 梁跨中、上下緣荷載一應(yīng)力曲線和各級(jí)荷載作用下跨中截面正應(yīng)力曲線。從曲線圖中可以看岀，荷載

7、 一應(yīng)力曲線線性較好，說明梁體處于良好的彈性工作狀態(tài)，且符合平截面假定。從梁在各級(jí)荷載作用下跨中截面正應(yīng)力曲線中可測(cè)岀實(shí)際中性軸位置距梁下緣120cm 與理論計(jì)算值 118cm 非常接近，說明實(shí)測(cè)中性軸位置與設(shè)計(jì)中性軸位置基本吻合，梁實(shí)際受力符合設(shè)計(jì)要求，缺陷T梁施工質(zhì)量合格。梁強(qiáng)度校驗(yàn)系統(tǒng)：Z 上緣=b 實(shí)測(cè)值/ b 理論值=一 3. 62/一 5. 33= 0. 68梁強(qiáng)度校驗(yàn)系統(tǒng)： Z 下緣=b 實(shí)測(cè)值/ b 理論值 =5. 28/7. 89 = 0. 67.說明梁體能夠滿足設(shè)計(jì) 承載力的要求， 并有 30 %左右的安全強(qiáng)度儲(chǔ)備。4.3 抗裂性在各級(jí)荷載作用下，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察，梁體無縱向和斜向裂縫岀現(xiàn)，說明梁體正應(yīng)力與主拉應(yīng)力均低于混 凝土抗拉強(qiáng)度，說明梁體抗裂性能良好。5 結(jié)束語本橋采用與設(shè)計(jì)等效的試驗(yàn)荷載進(jìn)行單梁靜載試驗(yàn)僅用了五天，既未妨礙施工