單片空心板靜載試驗(yàn)檢測(cè)方案

1、湯陰縣信合路北段（湯河橋）簡(jiǎn)支預(yù)制空心板靜載試驗(yàn)檢測(cè)方案河南省杰翱地球物理工程檢測(cè)有限公司2013年4月 1 日湯河橋預(yù)制空心板單梁靜載試驗(yàn)檢測(cè)方案第 章 概 述3.第二章 靜力加載試驗(yàn) 8.附錄：現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)照片12第14頁(yè)，共14頁(yè)第一章概述一、簡(jiǎn) 介湯河橋位于湯陰縣信合路北段，大致走向?yàn)槟?北方向，規(guī)劃中為城市主干路。該橋是 湯陰縣信合路往北跨湯河后與橫一路相接的重要橋梁。信合路橋是信合路跨越湯河的景觀 性橋，信合路K0+320,向北跨越湯河后至設(shè)計(jì)終點(diǎn)接規(guī)劃?rùn)M一路。（一）跨徑布置信合路橋跨徑布置為：3*25=75m。緒迎械強(qiáng)g n（二）橫斷面布置橋梁結(jié)構(gòu)橫向分三幅，橫斷面寬度 48ml布置

2、為:3m（人行道）+ 6m（非機(jī)動(dòng)車道）+ 0.5m（分隔帶）+29米（機(jī)動(dòng)車道）+ 0.5m（分隔帶）+6m（非機(jī)動(dòng)車道）+3m（人行道）=48米(三)橋面板在橋長(zhǎng)75米范圍內(nèi)全寬設(shè)置簡(jiǎn)支預(yù)制空心板，板的跨度為 5 m1板寬1.25m,高度35 厘米。全幅橫斷面(寬48米)內(nèi)共設(shè)空心板36塊。橋長(zhǎng)范圍內(nèi)，與立柱蓋梁及橫墻相對(duì) 應(yīng)，共設(shè)空心板15跨。板底支座處設(shè)置調(diào)平楔塊，使支座表面水平。板間橫向設(shè)置較縫 將板連成一體。在支座處的銀縫中設(shè)置抗震錨栓，將空心板和蓋梁、橫墻連接在一起，以 防止落梁。本次抽取2片空心板進(jìn)行靜力加載試驗(yàn)，以確定其承載能力是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)荷載的 使用要求。二、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及

3、設(shè)計(jì)規(guī)范(一)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(1)道路等級(jí)：城市主干道；(2)設(shè)計(jì)車速：40km/h ;(3)設(shè)計(jì)荷載：公路I級(jí)；(4)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年；(5)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)：一級(jí)；(6)橋面鋪裝：90mms青鋪裝+100mmM凝土鋪裝+防水層；(7)設(shè)計(jì)水位：72.50m (常水位)(8)地震基本裂度：為IX度地震區(qū)，地震動(dòng)峰值加速度為0.2g;(9)高程系統(tǒng)：西安1980高程系統(tǒng)；(10)坐標(biāo)系統(tǒng)： 北京1954坐標(biāo)系；(11)環(huán)境類別：II類；(二)技術(shù)規(guī)范建設(shè)部工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性文件城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(建標(biāo)

4、200292 號(hào))(CJJ 11-93 )(CJJ37-90)(JTG D60-2004)(JTJ D63-2007)(JTJ D62-2004)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（三）、主要材料混凝土：拱圈；C50;立柱、蓋梁、橫墻：C40;(JTJ 025-86 )(JTG B01-2003)(JTJ 064-98 )(JTG/T F50-2011 )(CJJ 2-2008 )(GB 50017-2003)(JGJ 81-2002)(GB 5020

5、5-2001)橋墩、承臺(tái)、橋臺(tái)臺(tái)帽及側(cè)墻、擋塊、橋面鋪裝：C30;承臺(tái)下墊層混凝土： C15;C30水下混凝土：鉆孔樁。防水材料：路橋用瀝青基防水涂料；普通鋼筋：R235級(jí)、HRB33瞰；鋼材（Q235C鋼）：側(cè)面裝飾骨架、裝飾預(yù)埋件、欄桿預(yù)埋件等。（四）幾何尺寸預(yù)制空心板靜載試驗(yàn)板（中板）長(zhǎng) 5.0m,板底寬1.24m,板高0.35m。具體斷面尺寸 詳見(jiàn)圖。三、檢測(cè)目的通過(guò)單片梁靜力加載試驗(yàn)，測(cè)試關(guān)鍵斷面的應(yīng)變及變形，并在整個(gè)靜載荷試驗(yàn)加載過(guò) 程中觀察板體是否出現(xiàn)新的開(kāi)裂，從而檢驗(yàn)預(yù)制空心板的承載能力能否滿足設(shè)計(jì)要求。 四、檢測(cè)依據(jù)1、施工單位提供的該橋設(shè)計(jì)圖紙；2、交通部標(biāo)準(zhǔn)公路工程質(zhì)量檢

6、驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（JTG F80- 2004）;3、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）;4、公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）;5、大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法（“鐵組” YC4-4/1978科研專題）；6、交通運(yùn)輸部標(biāo)準(zhǔn)公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程(JTG/T J21-2011 )。五、檢測(cè)主要內(nèi)容1、測(cè)試結(jié)構(gòu)變形：測(cè)試各級(jí)靜力荷載加載后粱體的撓度變形。2、測(cè)試結(jié)構(gòu)應(yīng)力：測(cè)試各級(jí)靜力荷載加載后粱體關(guān)鍵受力部位的應(yīng)變。3、觀測(cè)結(jié)構(gòu)抗裂性能：在各級(jí)加載工況下觀察受力關(guān)鍵部位和施工接合面痕跡是否 存在粱體開(kāi)裂，如出現(xiàn)裂縫，需注意觀察裂縫的開(kāi)展程度。4、評(píng)價(jià)結(jié)

7、構(gòu)承載力：通過(guò)測(cè)試各級(jí)加載下的撓度、應(yīng)變，并與理論值進(jìn)行比較，從 而評(píng)價(jià)粱體結(jié)構(gòu)的承載力。六、試驗(yàn)提前終止條件試驗(yàn)過(guò)程發(fā)生下列情況時(shí)，應(yīng)立刻停止加載并查找原因，在確保結(jié)構(gòu)及人員安全的情 況下方可繼續(xù)試驗(yàn)：1、控制測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)應(yīng)力、變位(或撓度)已達(dá)到或超過(guò)計(jì)算的控制應(yīng)力值時(shí)；2、結(jié)構(gòu)裂縫的長(zhǎng)度或縫寬急劇增加，或新裂縫大量出現(xiàn)，或縫寬超過(guò)允許值的裂縫 大量增加時(shí)；3、發(fā)生其他影響橋梁承載能力或正常使用的損壞時(shí)。七、主要儀器設(shè)備根據(jù)本項(xiàng)目單梁靜載試驗(yàn)的內(nèi)容和目的，選配符合測(cè)試精度及要求的儀器設(shè)備，具體 見(jiàn)表1-1所小。主要投入儀器設(shè)備一覽表表1-1序號(hào)儀器、設(shè)備名稱儀器型號(hào)用途數(shù)量1靜態(tài)應(yīng)變傳感器HY

8、-65B3000B靜應(yīng)變測(cè)試1套2屏蔽線/應(yīng)變數(shù)據(jù)傳輸3機(jī)械百分表/讀取撓度數(shù)據(jù)10個(gè)4筆記本電腦DELL620數(shù)據(jù)采集1臺(tái)5照相機(jī)Canon A480工作拍照1個(gè)6皮尺、盒尺/病害丈量各1個(gè)7回彈儀HT-225梁體強(qiáng)度測(cè)試1臺(tái)8裂縫測(cè)寬儀/裂縫觀測(cè)1臺(tái)9通勤車輛/檢測(cè)人員用車1臺(tái)八、試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定根據(jù)公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程(JTG/T J21-2011)第8.3.1條的規(guī)定，當(dāng)出 現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)判定橋梁承載能力不滿足要求。1、主要測(cè)點(diǎn)靜力荷載試驗(yàn)校驗(yàn)系數(shù)大于 1。2、主要測(cè)點(diǎn)相對(duì)殘余變位或相對(duì)殘余應(yīng)變超過(guò)20%。3、試驗(yàn)荷載作用下裂縫擴(kuò)展寬度超過(guò)梁體縱向裂縫容許最大縫寬(0.20m

9、m),且卸載后裂縫閉合寬度小于擴(kuò)展寬度的2/3。九、施工方配合工作1、施工方負(fù)責(zé)吊運(yùn)梁體、加載配重。梁體架設(shè)如下圖所示：圖2板體架設(shè)圖2、支撐點(diǎn)：材料選用枕木、鋼板、橡膠支座等承載能力較高的材料。3、地基基礎(chǔ)：梁體堆載時(shí)基礎(chǔ)基礎(chǔ)要求沉降穩(wěn)定、承載能力高，最好在預(yù)制梁臺(tái)座上進(jìn) 行試驗(yàn)。第二章靜力加載試驗(yàn)靜載試驗(yàn)是通過(guò)對(duì)試驗(yàn)荷載作用下橋板結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形進(jìn)行測(cè)量，從而對(duì)橋板工作 狀態(tài)和工作性能進(jìn)行檢驗(yàn)。橋板結(jié)構(gòu)不僅受到其本身重量即包載的作用，同時(shí)還受到車輛 荷載、人群荷載等活載的作用。靜力加載試驗(yàn)是對(duì)橋板結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在活載作用下橋板結(jié)構(gòu) 或構(gòu)件的工作狀態(tài)與工作性能進(jìn)行檢驗(yàn)，從而確定橋板的承載能力。靜

10、載試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)板的計(jì)算跨徑采用板處于簡(jiǎn)支狀態(tài)下進(jìn)行，本次試驗(yàn)板為預(yù)制中跨中 板，全長(zhǎng)為34.3m,試驗(yàn)時(shí)兩支座間的距離為 L=33.3m。由于本次試驗(yàn)板為簡(jiǎn)支板，經(jīng)理 論計(jì)算分析，箱板最大正彎矩控制斷面為跨中位置，為了保證試驗(yàn)過(guò)程中箱板最大正彎矩 斷面能夠盡量與成橋后使用過(guò)程中保持一致，因此本次單板靜載試驗(yàn)以跨中位置作為最大 正彎矩控制斷面。因此，本次試驗(yàn)擬對(duì)試驗(yàn)板的支點(diǎn)斷面、1/4跨斷面和跨中位置的撓度值以及1/4跨斷面、跨中位置的應(yīng)變值進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試的內(nèi)容包括：(1)通過(guò)實(shí)測(cè)L/4斷面及跨中的應(yīng)變值與理論值比較，分析該構(gòu)件的正截面強(qiáng)度是否 滿足設(shè)計(jì)要求。(2)實(shí)測(cè)支點(diǎn)斷面的沉降，L/4斷面及

11、跨中的撓度值，并計(jì)算出 L/4斷面和跨中斷面 的撓度值。通過(guò)實(shí)測(cè)撓度值與理論撓度值的比較，分析該構(gòu)件的豎向剛度是否符合設(shè)計(jì)要 求。(3)對(duì)實(shí)測(cè)各點(diǎn)的殘余變位進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)殘余變位的大小，分析該構(gòu)件是否處于 彈性受力狀態(tài)并作出評(píng)價(jià)。(4)觀測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中構(gòu)件是否因荷載的增加而出現(xiàn)梁體開(kāi)裂，以判斷該構(gòu)件的抗裂 性能是否滿足設(shè)計(jì)要求。一、試驗(yàn)荷載計(jì)算及試驗(yàn)方法1、試驗(yàn)內(nèi)力計(jì)算本次靜載試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)上述試驗(yàn)板的強(qiáng)度、剛度和抗裂性是否滿足設(shè)計(jì)要求，所 以在進(jìn)行荷載試驗(yàn)之前，先進(jìn)行了結(jié)構(gòu)理論計(jì)算，確定加載方案。試驗(yàn)板最大正彎矩控制 斷面彎矩的大小是按成橋后使用狀態(tài)計(jì)算。荷載最不利布載位置，順橋向是根據(jù)控制

12、斷面 彎矩影響線確定的，橫橋向是根據(jù)各片板的橫向分布影響系數(shù)確定的。該片板最大橫向分 布系數(shù)經(jīng)橋板博士軟件計(jì)算，確定為 0.29。該橋設(shè)計(jì)荷載下跨中最大彎矩為 95kN?m。2、試驗(yàn)荷載確定及加載方案本次考慮使用4塊預(yù)制空心板作為壓重荷載，每塊 36.7kN,總重量146.8 kN,板尺寸 為5.00mX1.24mx 0.35m。在該試驗(yàn)荷載作用下，跨中最大彎矩為95.4 kN?m。本次試驗(yàn)的荷載效率系數(shù)為 95.4/95.0=1.00,滿足規(guī)范要求的0.951.05的范圍要求。 具體堆載方式見(jiàn)下圖：第3次加載第公火加栽第1次加載130cn130cm1 30cm30cm加載支墩加我支儂圖2-1

13、加載工況示意圖3、加載過(guò)程加載之前全部測(cè)點(diǎn)處的撓度計(jì)均進(jìn)行零級(jí)荷載讀數(shù)，以后在每一級(jí)加載后全部測(cè)點(diǎn)立 即讀一次數(shù)，在結(jié)構(gòu)變位穩(wěn)定后進(jìn)入下一級(jí)荷載加載前再讀一次數(shù)?？缰袛嗝嫣幍臏y(cè)點(diǎn)， 每間隔5min讀一次數(shù)，以便觀測(cè)結(jié)構(gòu)撓度是否達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。所謂穩(wěn)定狀態(tài)，是指同一 級(jí)荷載內(nèi)，結(jié)構(gòu)在最后5min內(nèi)的撓度增量小于前一個(gè)5min內(nèi)撓度增量的15%或小于所用 量測(cè)儀器的最小分辨值，則認(rèn)為結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定。靜載試驗(yàn)工況見(jiàn)表2-2。試驗(yàn)板靜載試驗(yàn)工況表表22加載工況加載等級(jí)及測(cè)試內(nèi)容00零荷裁測(cè)點(diǎn)讀數(shù)1加載至36.7kN01結(jié)構(gòu)變形達(dá)到穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù)2加載至73.4 kN02結(jié)構(gòu)變形達(dá)到穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù)3

14、加載至110.1 kN03結(jié)構(gòu)變形達(dá)到穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù)4加載至146.8 kN04結(jié)構(gòu)變形達(dá)到穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù)，加載完畢5卸載至73.4 kN05結(jié)構(gòu)變形達(dá)到穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù)6卸載至006結(jié)構(gòu)變形達(dá)到穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù)，試驗(yàn)完畢4、測(cè)量?jī)x器與方法(1)撓度測(cè)試撓度測(cè)試所用的儀器為數(shù)顯百分表。為了繪出試驗(yàn)板在各級(jí)荷載下的撓度曲線，在支 點(diǎn)、跨中及L/4斷面垂直于空心板軸線的板底緣各布置一只百分表。通過(guò)各個(gè)控制斷面布置的測(cè)點(diǎn)，測(cè)出分級(jí)加載的實(shí)際撓度值。(2)應(yīng)變測(cè)試試驗(yàn)板體的及L/4跨、3L/4跨底緣兩側(cè)各布置1個(gè)傳感器，跨中上緣及下緣各布置 2 個(gè)傳感器。共布置8個(gè)傳感器。應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置圖見(jiàn)下圖2-2。加

15、中 | p 砂-酶噫 «暖嘛圖2-2 撓度、應(yīng)變測(cè)點(diǎn)縱向布置應(yīng)變測(cè)量的傳感器采用的是武漢巖海工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HY-65B3000吸碼靜態(tài)應(yīng)變傳感器。該傳感器用來(lái)測(cè)量結(jié)構(gòu)體在靜荷載作用下產(chǎn)生的微應(yīng)變。它是一種采用磁感 位置編碼技術(shù)研制而成新型應(yīng)變傳感器。內(nèi)致有霍爾芯片、物粘合金材料、美國(guó)進(jìn)口 16 位單片機(jī)等當(dāng)今最前沿電子芯片。HY-65B3000B數(shù)碼表面應(yīng)變傳感器由兩部分組成：HY-65B3000B數(shù)碼表面應(yīng)變傳感器寶石測(cè)頭+微動(dòng)測(cè)頭。其微動(dòng)測(cè)頭采用磁性恒力吸附技 術(shù)，任意姿勢(shì)均不受重力影響，無(wú)蠕變。它無(wú)需接二次儀表，直接以數(shù)碼方式將測(cè)量值傳 送給專門配置的數(shù)顯表或計(jì)算機(jī)顯示。工作原理：應(yīng)變傳感器的寶石測(cè)頭與微動(dòng)測(cè)頭在