32m箱梁靜載試驗方案

1、中鐵 X 局集團 XX 客運專線XXTJ II標(biāo) 2 號制梁場32m 箱梁靜載試驗方案編制：復(fù)核：審核：批準(zhǔn)：中鐵 X 局集團橋梁制造有限公司長沙制梁分場- 1 -.17目錄一、靜載試驗依據(jù)1二、試驗條件及準(zhǔn)備1三、靜載試驗加力點布置1四、靜載試驗工裝設(shè)備體系21 、靜載試驗臺座端部樁基礎(chǔ)22 、重力式靜載試驗臺基礎(chǔ)設(shè)計33 、重力式地錨44 、加力架上橫梁4五、靜載試驗要求及加載程序7六、評定標(biāo)準(zhǔn)8七、靜載試驗記錄和試驗報告9八、安全及防護措施10附件：靜載 試 驗 計 算 書11一、計算依據(jù)11二、試驗梁基本數(shù)據(jù)表12三、設(shè)計院提供靜載試驗參數(shù)12四、加載圖式13五、計算相關(guān)系數(shù)13六、未

2、完成應(yīng)力損失的補償彎矩M s13七、加載設(shè)備對跨中產(chǎn)生的彎矩Ms14八、計算各級加載對跨中彎矩和荷載值15附圖 1：靜載試驗臺座基礎(chǔ)樁配筋圖附圖 2：靜載試驗臺座配件加工圖18附圖 3：靜載試驗臺座組裝圖 -119附圖 4：靜載試驗臺座組裝圖 -220附圖 5：靜載試驗臺座工程數(shù)量表22- 1 -32m簡支箱梁靜載試驗方案一、靜載試驗依據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路簡支梁靜載彎曲試驗方法及評定標(biāo)準(zhǔn)（ TB/T2092-2003 ）。二、試驗條件及準(zhǔn)備1 、簡支梁在梁體終張拉30d 以后方可進行靜載試驗；2 、試驗臺座滿足TB/T2092-2003要求；3 、試驗反力架設(shè)計滿足要求；4 、試驗設(shè)備滿足 TB

3、/T2092-2003 要求；三、靜載試驗加力點布置等效集中荷載采用五點加載，跨中設(shè)一集中荷載，其余在其左右對稱布置，各荷載縱向間距均為 4m ，各級加載荷載見 附件靜載試驗計算書 ，加載圖示如圖 1。1632.6圖 1 加載圖式（單位： m ）四、靜載試驗工裝設(shè)備體系1 、靜載試驗臺座端部樁基礎(chǔ)采用北側(cè)第二排東方向第一個臺座作為試驗臺座，梁體自重與加載力（ 110t ×10 ）總和達(dá) 2000t ，每個支點單獨承載 500t ，為滿足靜載試驗要求，對靜載試驗臺座端部樁基進行加深加大，取 1.5 米鉆孔樁，樁長 25 米。計算如下：端部樁基礎(chǔ)承載力計算：樁底最大反力 N=5000KN

4、。單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值按下式確定：P=1/2(U LP+A R)其中， U樁身周長；L- 局部沖刷線以下有效長度P樁壁土的平均極限承載力；A樁底面積；R樁尖處土的極限承載力。取該處地質(zhì)勘探報告地基各項數(shù)據(jù)進行計算:端部樁基承載力計算樁徑 (m)1.5樁端截面積 (m 2 )1.77樁身周長4.71備注(m)2地質(zhì)勘察報告地質(zhì)勘察報告樁極限地質(zhì)勘察報告樁極土層限樁側(cè)阻力 (KN)揭示層厚 (m)側(cè)阻力取值 (KPa)端阻力取值 (KPa)(1)種植土0.815未計該層(2)粉質(zhì)黏土6.1802298.48(3)圓礫3.910020001836.9(4)花崗巖全風(fēng)化8.69018003645.54(5

5、)花崗巖強風(fēng)化7.312026003165(6)花崗巖中風(fēng)化3500.樁側(cè)阻10946力樁極限端阻取值 (KPa)樁端阻力46022600(KN)取設(shè)計樁長為25m ，則單樁豎向承載力特征值 = 1/2(UL P+A R)7774注： << 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范>>(JTJ024-85)承載力標(biāo)準(zhǔn)值為7774.0KN 5750KN, 滿足要求！2 、重力式靜載試驗臺基礎(chǔ)設(shè)計2.1 、設(shè)計參數(shù) 加力架設(shè)計安全系數(shù) 1.4; 錨錠安全系數(shù) 1.2 ；設(shè)計力 140 ×10 ×1.5=2100t; 混凝土單位重量 :2.4 t/m 3; 精扎螺紋鋼參

6、數(shù) :32 、延伸強度 830Mpa ，截面積804.2mm 2 ,抗拉強度1030Mpa( 天津市天鐵軋二鋼有限公司企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)); 連接器YGL 連接器 材質(zhì)為 40Cr, 長度 160mm, 最大直徑 60mm;2.2 、32m 靜載試驗加力架3加力架預(yù)埋件及拉桿為精扎螺紋鋼，橫梁為型鋼組拼件， 具體詳見 32m靜載試驗加力架圖。、傳力桿加力架上橫梁與地錨間采用4 根32 精扎螺紋作為傳力桿， 傳力桿與地錨中預(yù)埋筋用精扎螺紋鋼連接器連接，上部采用32 精扎螺紋鋼預(yù)應(yīng)力螺母體系錨固于雙榀 32 分配梁上。拉桿強度檢算每個點采用 4 根32 精扎螺紋鋼 ,可承受拉力為4 ×830

7、×804.2=267 t每個點受力為110t267/110=2.41.4連接器檢算連接器材料為40Cr 強度大于精扎螺紋鋼 ,不作檢算。3 、重力式地錨3.132m 靜載試驗臺基礎(chǔ)基礎(chǔ)形式為擴大基礎(chǔ) ,每個加載點有效自重范圍為，具體圖示詳見32m 靜載試驗臺座基礎(chǔ)圖。4 、加力架上橫梁加力架上橫梁采用六排單層加強型貝雷桁架梁，梁長18m ，每組桁架梁共由 36 片加強型貝雷片組成，每排貝雷桁架之間采用自制支撐架連接，以4增強整組桁架梁的橫向穩(wěn)定性。試驗加載部位上橫梁采用雙榀32 作為分配梁使各排桁架均勻承載，傳力桿上錨亦采用雙榀32 作為分配梁。 銷子抗剪計算：銷子抗剪： N T =

8、200kN ×4.1m/1.5m=547KN容許剪力： 30 鉻錳鈦合金鋼；屈服應(yīng)力： 1300kg/cm2 (1300pa)=2 （/4 ）×D2 r=2 ×（/4 ）×4.95 2×0.45 ×1300=2250KN N T=547KN、最大撓度計算：n非彈性撓度： f 0=di1sin （ n1 ）a2f 0非彈性撓度（ cm ）；d 桁架拼裝單位的長度（cm ）；n 每跨的桁架拼裝單位數(shù)；5a相鄰兩跨拼裝單位之間由錨具間隙產(chǎn)生的；相對轉(zhuǎn)角（弧度）， a=2 ×Lh式中：L單銷為銷孔之間的間隙（mm ）；h 桁架拼裝單

9、位的高度（mm ）；反力架度為14.4m 2 ，按5 個桁架單位組成，即n=5 ，d=3m ，h=1.5m ，單銷與銷孔之間的間隙取L=1mm 。= 2 1mm =0.001333代入公式： f 0=2.0cm1.5m桁架由活載引起的彈性撓度用B、 C 卡秋林公式計算：f=51+ （tg 1+ctg 1）×h0 ×（1.61-0.335h0 ）Kdf384EI22f=桁架由活載引起的彈性撓度（ cm ）；l 桁架的計算跨度（ m ）；h 0 桁架在支座處的計算高度（ m ）；h 桁架的計算高度（ m ）；1 跨中斜桿與垂直線之間的夾角（°）；E桁架所用材料的彈性模

10、量（ Kgf/cm2）I桁架截面的慣性矩； I=577434 cm 4Keg 活載的等撓度等代荷載（ Kgf/cm）桁架跨度 l=15m ，桁架在支座的計算高度h=1.5m ，跨中斜桿與垂直線的夾角 =45 °，鋼材的彈性模量 E= 2.1 106 Kg / cm2 ，單排單層加強桁架截面慣性矩I=577434cm 4 ，活載等 撓度等 代荷載 Keg=8*4.5*（ 1100/6 ）/15 2=29.3 Kgf/cm2 。將這些數(shù)據(jù)代入上式；6f=5 154108 1+ （ 1+1）× 1.5 1.61-0.335384 2.1 106 Kg / cm 257734152

11、9.3Kgf/cm = 5 15 410 21.5329.3 =2.43cm3842.1577434總撓度 =f 0+f=2.0+2.43=4.43cm五、靜載試驗要求及加載程序1、箱梁四支點不平整度不大于2mm ，支座安裝后的實測梁跨度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。2、試驗梁移入臺座對中后，在梁頂標(biāo)出腹板中心線作為梁體的加載中心線，并在每一加載點鋪設(shè)砂墊層（找平）及鋼座板。鋼座板用水平尺找平后，移入千斤頂。3、各千斤頂中心與梁頂加載中心線縱橫向偏差均不應(yīng)大于10mm ；各千斤頂中心與反力架橫梁中線縱橫向偏差均不應(yīng)大于10mm ，且應(yīng)墊實兩者之間的空隙。4、出頂至橫梁到位，檢查千斤頂?shù)拇怪倍取?、加載前用

12、10 倍放大鏡在梁體跨中兩側(cè)1/2 跨度范圍內(nèi)的下緣和梁底面進行外觀檢查；對初始裂縫（表面收縮裂縫和表面損傷裂縫）及局部缺陷用藍(lán)色鉛筆詳細(xì)描出。6、試驗梁靜載試驗前應(yīng)在跨中及支座中心兩側(cè)安裝百分表（測量撓度），百分表放置在特制的平臺上，以免受加載時試驗臺座變形的影響。7、試驗前應(yīng)仔細(xì)核查原始資料、記錄表格、設(shè)備狀態(tài)、加載位置等。78、加載程序8.1、試驗梁的加載分兩個循環(huán)進行。以加載系數(shù)k 表示加載等級，加載系數(shù) k 是加載試驗中梁體跨中承受的彎距與設(shè)計彎距之比。試驗準(zhǔn)備工作結(jié)束后梁體承受的荷載狀態(tài)為初始狀態(tài)；基數(shù)級下梁體跨中承受的彎距指梁體質(zhì)量與二期恒載質(zhì)量對跨中彎距之和。8.2、各循環(huán)的加

13、載等級：第一加載循環(huán)：初始狀態(tài)基數(shù)級(3min) 0.60(3min) 0.8(3min) 靜活載級 (3min) 1.00(20min)靜活載級 (1min) 0.60(1min) 基數(shù)級 (1 min) 初始狀態(tài) (10 min)第二加載循環(huán) :初始狀態(tài)基數(shù)級 (3min) 0.60(3min) 0.8(3min) 靜活載級 (3min) 1.00(5min) 1.05(5min) 1.10(5min) 1.15(5min) 1.20(20min)1.10(1min) 靜活載級 (1min)0.60(1min) 基數(shù)級 (1min) 初始狀態(tài)當(dāng)在第二加載循環(huán)中不能判斷是否已出現(xiàn)受力裂縫時，

14、應(yīng)進行受力裂縫驗證加載。驗證加載從第二加載循環(huán)卸載至靜活載級后開始。驗證加載靜活載級 (5min) 1.00(5min) 1.05(5min) 1.10(5min) 1.15(5min) 1.20(5min) 1.10(1min) 靜活 載 級(1min) 0.60(1min) 基數(shù)級 (1min) 初始狀態(tài)六、評定標(biāo)準(zhǔn)6.1 、梁體剛度合格的評定8實測靜活載撓度值（ f 實測 ）為靜活載級下實測撓度值減去基數(shù)級下實測撓度值。實測靜活載撓度值合格評定標(biāo)準(zhǔn)：f 實測 1.05 （f 設(shè)計 / ）。6.2 、梁體抗裂合格的評定在 K=1.20 加載等級下持荷 20min ，梁體下緣底面未發(fā)現(xiàn)受力裂

15、縫或下緣側(cè)面（包括倒角、圓弧過渡段）的受力裂縫未延伸至梁底邊，評定梁體抗裂合格。6.3 、梁體不合格的評定當(dāng)梁體的剛度不能滿足5.1 的要求或梁體抗裂不能滿足5.2 的要求，評定梁體不合格。七、靜載試驗記錄和試驗報告7.1 、靜載試驗記錄的主要項目包括：a) 試驗梁、支座、試驗裝備、設(shè)備、儀器安裝記錄；b) 千斤頂與油壓表配套標(biāo)定記錄；c) 各級加載數(shù)值級加載事件記錄；d) 支座沉降和跨中豎向位移測量及撓度記錄；e) 裂縫部位、裂縫寬度與荷載等級關(guān)系記錄；7.2 、靜載彎曲試驗報告主要內(nèi)容包括：a) 檢驗單位和受檢企業(yè)名稱；b) 受檢產(chǎn)品型號和規(guī)格；c) 檢驗類別；9d) 檢驗日期；e) 檢驗

16、項目和檢驗依據(jù)；f) 抽樣辦法和抽樣數(shù)量；g) 試驗設(shè)備和儀器、儀表；h) 加載圖示和加載程序；i) 檢驗結(jié)果、評定標(biāo)準(zhǔn)和檢驗結(jié)論；j) 檢驗報告審批簽章；八、安全及防護措施8.1 、吊裝應(yīng)由專人指揮，按規(guī)程操作，注意安全；吊裝千斤頂時梁下禁止站人；8.2 、高壓油路和電路應(yīng)符合有關(guān)要求；8.3 、儀器、儀表和電器應(yīng)有防雨、防曬條件。10附件：靜載試驗計算書一、計算依據(jù)TB/T2092-2003預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路簡支梁靜載彎曲試驗方法及評定標(biāo)準(zhǔn)時速 350 公里客運專線鐵路無碴軌道32m 雙線簡支梁靜載試驗數(shù)據(jù) （無聲屏障）11二、試驗梁基本數(shù)據(jù)表序號項目名稱數(shù)據(jù)/ 指標(biāo)/ 參數(shù)1試驗梁梁號2設(shè)

17、計圖號3跨度（ m）31.54有無聲屏障有 無5設(shè)計混凝土強度（ MPa）506設(shè)計彈性模量（ GPa）35.57梁體混凝土 28天強度R 28（MPa）8梁體混凝土 28天強度E 28（GPa）9終張拉混凝土強度R 終張 （MPa）10終張拉混凝土彈模E 終張 （GPa）11梁體混凝土灌注時間2006年11月3日12終張拉時間13靜載試驗時間14 終拉至靜載試驗間隔時間（天）三、設(shè)計院提供靜載試驗參數(shù)序號項目名稱1跨度 L（m）2梁別3梁自重力矩M Z（KN·m）道碴、線路產(chǎn)生的力矩 ( 含防水層、保護4層)Md（KN·m）參數(shù)31.5曲線直線無聲屏障無聲屏障31220.

18、9531220.9519224.8417922.5112序號項目名稱5活載力矩M h（KN·m）6動力系數(shù) 17梁跨中截面換算面積AO（m2）8梁下緣換算截面抵抗矩WO（m3 ）92預(yù)應(yīng)力鋼筋面積A y （m）預(yù)應(yīng)力合力到換算截面中10心軸的距離e 0 （m）11 收縮、徐變應(yīng)力損失值 L6 （MPa）12松弛應(yīng)力損失值 L5 （MPa）13撓跨比 f/L14抗裂安全系數(shù)K f15跨中截面綜合剪力滯系數(shù)16跨中截面集中力剪力滯系數(shù)參數(shù)24164.7524164.751.1271.1279.001098.996485.5994935.5889930.03570.034861.6251.

19、619990.1487.7514.6914.751/51341/51281.431.421.0171.0171.03191.0319四、加載圖式PPPPPmRaRb圖 4.132m 梁靜載加載圖式五、計算相關(guān)系數(shù)支點反力：R10P/ 25P跨中彎矩：MRL/ 2Pi X iP31.5 / 2P4 2P8 54.75P52得：M/P54.75P / P54.75六、未完成應(yīng)力損失的補償彎矩M s按 TB/T2092-2003預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路簡支梁靜載彎曲試驗方法及評13定標(biāo)準(zhǔn)附錄表A.1 ，可查得 40d 混凝土收縮、徐變預(yù)應(yīng)力損失 L6 的完成率 1 0.43，鋼筋松弛應(yīng)力損失 L5的完成率

20、21.000 。則：s(11) L6(12) L5(10.43)87.75(11.000)14.7550.018MPaM ss( AyAg )(W0 / A0 e0 )10350.018 0.034860 5.588993 / 8.996481.6199 1033907.717KN ? m七、加載設(shè)備對跨中產(chǎn)生的彎矩Ms靜載試驗采用初張拉用的YCD-250型千斤頂，每個千斤頂重g1260.0Kg ，千斤頂下部支墊一500mm ×500mm ×20mm的鋼板，鋼板下部采用鋪墊黃砂調(diào)平鋼板，黃砂按50mm厚計，則鋼板重 g239.25 Kg ，黃砂重 g330.0Kg ，每個加

21、載點加載設(shè)備自重施加荷載為：P( gg2g3)g329.251010 33.29KNg1PgPgPgPgPgmRaRb則加載設(shè)備自重產(chǎn)生的支點反力：RaRb10 Pg / 25Pg加載設(shè)備自重對梁體跨中產(chǎn)生的彎矩為：M sRa L / 2Pgi X i5Pg31.5 / 22Pg42Pg854.75Pg54.753.29180.13KN ? m14八、計算各級加載對跨中彎矩和荷載值1 、基數(shù)級下跨中彎矩和荷載值計算基數(shù)級下跨中彎矩時，按防水層已鋪設(shè)工況進行計算，則：M kaM dM sM s M f17922.513907.717180.128021650.1KN ? m故： PkaM ka /21650.1/ 54.75395.436KN2 、計算靜活載級下的荷載等級KbM h /(1)M zM dM fK bM zM d M fM h24164 .75 / 1.12731220.95 17922.51024164.7531220 .9517922 .5100.9633 、各級加載級下跨中彎矩和加載值跨中彎矩和加載值按下式計算：M kK (M zM dM hM f )K q / K p