簡(jiǎn)支箱梁靜載試驗(yàn)方案

第頁(yè)共20頁(yè)**智能簡(jiǎn)支箱梁靜載試驗(yàn)方案1概述1.1項(xiàng)目背景交通運(yùn)輸是國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展的重要支撐和載體，高架橋梁是交通工程的主要結(jié)構(gòu)形式。為保證交通快速運(yùn)行，軌道交通土建結(jié)構(gòu)一般處于全封閉式狀態(tài)，其安全檢測(cè)主要是依靠采用人工判斷的巡檢方式。對(duì)長(zhǎng)大橋梁，目前采用的自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)是在橋梁體表安裝監(jiān)測(cè)傳感器、電纜，需要在橋梁架設(shè)完成后逐點(diǎn)安裝測(cè)試原件，工作量大，質(zhì)量要求高，受到的影響因素多。在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)過程中，其測(cè)試原件受到風(fēng)、霜、雨、雪、天氣變化的影響，耐久性能和測(cè)試精度都受到影響。為克服傳統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的缺點(diǎn)，本次采用了在預(yù)制梁生產(chǎn)時(shí)預(yù)埋傳感器的方式，使傳感器的使用壽命同結(jié)構(gòu)壽命相同，大幅度減少測(cè)試原件的安裝工作量，同時(shí)，測(cè)試原件澆筑在混凝土中，能減少外界環(huán)境變化對(duì)傳感器靈敏度和壽命的影響，與此同時(shí)，傳感器在構(gòu)件體內(nèi)，對(duì)混凝土徐變收縮、溫度變化、外力影響都能很好監(jiān)控。使構(gòu)件從預(yù)制養(yǎng)護(hù)到服役結(jié)束整個(gè)全壽命期間具有自感知特性，并通過有線或無(wú)線的方式構(gòu)建相應(yīng)的智能監(jiān)測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)整個(gè)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)。課題依托**中低速**交通工程靜載破壞試驗(yàn)梁項(xiàng)目，開展傳感器甄選、軟件分析、傳輸測(cè)試等研究工作。探索基于光纖傳感器、薄膜壓力傳感器和本征自感知水泥基材料的智能傳感元器件制作和安裝工藝，研究各類傳感元器件在不同荷載階段的力學(xué)響應(yīng)，為其工程應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)工藝支撐。1.2試驗(yàn)梁結(jié)構(gòu)**中低速**交通工程標(biāo)準(zhǔn)25m簡(jiǎn)支箱梁，計(jì)算跨度24.2m，單箱單室截面，梁高2.1m，箱梁頂面寬1.3m，底面寬1.4m。梁端底板及腹板局部向內(nèi)側(cè)加厚，支座中心至梁端0.37m，箱梁橫橋向每線下設(shè)一支座。單根箱梁截面如圖1所示。鋼筋布置如圖2所示，預(yù)應(yīng)力筋布置如圖2-1所示。(a)跨中一般截面(b)支點(diǎn)截面圖1單根箱截面圖(cm)圖2鋼筋布置圖圖2-1預(yù)應(yīng)力筋布置圖2試驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容2.1試驗(yàn)?zāi)康模?）研究一片25m簡(jiǎn)支箱梁在彈性階段和進(jìn)入塑形階段后箱梁應(yīng)力分布狀態(tài)、跨中撓度和梁端轉(zhuǎn)角隨荷載的發(fā)展規(guī)律；研究箱梁抗彎、抗剪和抗扭性能；研究在破壞階段箱梁裂縫開展規(guī)律，最終獲得單片箱梁的抗彎極限承載力。（2）研究智能傳感元器件制作、安裝工藝及其試驗(yàn)全過程的力學(xué)響應(yīng)特征。（3）研究光纖光柵智能梁固化過程及受荷作用下的溫度和應(yīng)力測(cè)試，驗(yàn)證智能梁從施工到運(yùn)營(yíng)應(yīng)力、溫度一體化監(jiān)測(cè)的可行性。2.2試驗(yàn)內(nèi)容（1）單片簡(jiǎn)支箱梁使用階段靜力性能測(cè)試及梁破壞性試驗(yàn)。（2）簡(jiǎn)支箱梁運(yùn)營(yíng)過程中關(guān)鍵部位應(yīng)力和溫度監(jiān)測(cè)試驗(yàn)。3測(cè)點(diǎn)布置3.1靜力性能測(cè)試及梁破壞性試驗(yàn)3.1.1應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置（1）預(yù)埋式應(yīng)變計(jì)澆筑梁之前，在跨中A-A截面（如圖3（a）所示）布置預(yù)埋式應(yīng)變計(jì)，測(cè)試靜載作用下25m簡(jiǎn)支梁的縱向正應(yīng)力，內(nèi)部應(yīng)力實(shí)際測(cè)點(diǎn)布置見圖3（b）所示，傳統(tǒng)應(yīng)變計(jì)：7個(gè)（S1-S7），在相鄰位置布設(shè)光纖光柵：7個(gè)（SF1-SF7），與傳統(tǒng)應(yīng)變計(jì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行相互對(duì)比。B-B、C-C和D-D截面梁底橫向跨中處預(yù)埋傳統(tǒng)應(yīng)變計(jì)：3個(gè)（S8-S10）；光纖光柵：3個(gè)（SF8–SF10）。共布置預(yù)埋式傳統(tǒng)應(yīng)變計(jì)和光纖光柵應(yīng)變計(jì)各10個(gè)測(cè)點(diǎn)。（2）表面應(yīng)變計(jì)和應(yīng)變片實(shí)際測(cè)試時(shí)，在跨中截面和兩側(cè)各1/4跨截面補(bǔ)充安裝表面應(yīng)變計(jì)（光纖光柵為主）和應(yīng)變片，測(cè)試截面位置見圖，其中B-B截面表面應(yīng)變計(jì)位置見圖3（c）所示，A-A、C-C和D-D截面表面應(yīng)變計(jì)位置與之相同。表面共布置12個(gè)光纖光柵應(yīng)變計(jì)，4個(gè)輔助驗(yàn)證傳統(tǒng)表面應(yīng)變計(jì)。應(yīng)變片布置示意如圖4所示，支座中心上方梁兩側(cè)面布置各布置3個(gè)豎向應(yīng)變片，兩端共布置12個(gè)豎向應(yīng)變片。A-A、B-B、C-C和D-D每個(gè)斷面兩側(cè)共布置10個(gè)應(yīng)變片，上表面布置3個(gè)應(yīng)變片，下表面布置5個(gè)應(yīng)變片，四個(gè)斷面共72個(gè)應(yīng)變片。共布置84個(gè)表面應(yīng)變片測(cè)點(diǎn)。（a）截面劃分示意圖（b）預(yù)埋式應(yīng)變計(jì)測(cè)點(diǎn)布置（c）表面應(yīng)變計(jì)測(cè)點(diǎn)布置圖3應(yīng)變計(jì)測(cè)點(diǎn)布置（cm）圖4表面應(yīng)變片測(cè)點(diǎn)布置(cm)3.1.2位移測(cè)點(diǎn)布置圖5位移測(cè)點(diǎn)布置示意圖為了測(cè)試整個(gè)加載過程中沿梁縱向方向豎向位移分布情況，位移測(cè)點(diǎn)在加載位置正下方以及支點(diǎn)位置處各布置兩個(gè)，共布置14個(gè)豎向位移測(cè)點(diǎn)，如圖5所示。3.1.3梁端轉(zhuǎn)角測(cè)點(diǎn)布置在兩側(cè)梁端支座附近采用傾角計(jì)，測(cè)試梁端轉(zhuǎn)角。配套4-6個(gè)光纖光柵傾角傳感器進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)。圖6梁端轉(zhuǎn)角測(cè)點(diǎn)布置示意圖3.1.4溫度測(cè)點(diǎn)布置跨中截面與預(yù)埋式傳感器同樣位置布置7個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)，在頂部橫向跨中布置3個(gè)溫度傳感器測(cè)點(diǎn)，共布置10個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)，如圖7所示，實(shí)際測(cè)試中光纖光柵和傳統(tǒng)溫度傳感器同時(shí)布置。圖7溫度測(cè)點(diǎn)布置示意圖。3.1.5分布式光纖傳感梁底部布置3條、梁頂部布置1條FRB分布式光纖傳感。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況在跨中一定范圍沿垂向布置2-3條較短的分布式光纖傳感，以測(cè)試垂向裂縫發(fā)展過程。3.1.6其他智能傳感器測(cè)點(diǎn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在箱梁受壓力、加載區(qū)和預(yù)應(yīng)力錨固區(qū)等位置，布置水泥本征自感知傳感器和薄膜壓力傳感器數(shù)個(gè)點(diǎn)，進(jìn)行壓應(yīng)力相關(guān)測(cè)試。3.2運(yùn)營(yíng)過程中關(guān)鍵部位應(yīng)力和溫度監(jiān)測(cè)試驗(yàn)3.2.1應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置上一節(jié)中四個(gè)斷面上下地面各布置預(yù)埋式傳統(tǒng)應(yīng)變計(jì)和光纖光柵應(yīng)變計(jì)1個(gè)，共計(jì)8個(gè)傳統(tǒng)應(yīng)變計(jì)和8個(gè)光纖光柵應(yīng)變計(jì)。表面應(yīng)變計(jì)和應(yīng)變片根據(jù)后續(xù)試驗(yàn)需要再進(jìn)行詳細(xì)布置。3.2.2位移和傾角傳感器測(cè)點(diǎn)布置根據(jù)后續(xù)試驗(yàn)需要再進(jìn)行詳細(xì)布置。3.2.3溫度測(cè)點(diǎn)布置與3.1.4中相同，共布置10個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)，如圖7所示，實(shí)際測(cè)試中光纖光柵和傳統(tǒng)溫度傳感器同時(shí)布置。3.2.4分布式光纖傳感梁底部布置1條FRB分布式光纖傳感。3.2.5其他智能傳感器測(cè)點(diǎn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在箱梁受壓力、支座正上方和鋼軌枕支點(diǎn)位置正下方以及鋼軌枕混凝土支點(diǎn)，布置水泥本征自感知傳感器和薄膜壓力傳感器數(shù)個(gè)點(diǎn)，進(jìn)行壓應(yīng)力相關(guān)測(cè)試。3.3測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)3.3.1傳統(tǒng)傳感器預(yù)埋式應(yīng)變計(jì)：10+8=18個(gè)表面式應(yīng)變計(jì)：4個(gè)位移計(jì)：14個(gè)傾角傳感器：2個(gè)應(yīng)變片：84個(gè)溫度傳感器：10+10=20個(gè)3.3.2光纖傳感器預(yù)埋式光纖光柵：10+8=18個(gè)表面式光纖光柵：12個(gè)光纖光柵傾角傳感器：4個(gè)光纖光柵溫度傳感器：10+10=20個(gè)分布式光纖傳感器：25m3.3.3其他傳感器根據(jù)需要待定。4靜力性能測(cè)試及梁破壞性試驗(yàn)相關(guān)工作4.1準(zhǔn)備工作4.1.1試驗(yàn)梁準(zhǔn)備工作安排本試驗(yàn)擬在中鐵二十三局集團(tuán)有限公司****梁廠（項(xiàng)目部）進(jìn)行，梁現(xiàn)場(chǎng)制作采用與實(shí)際梁相同的施工圖紙、原材料、施工工藝與養(yǎng)護(hù)條件。2019年9月底，上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)（課題組）通過實(shí)地考察，同項(xiàng)目部深入溝通后，確定了如下工作安排。1）箱梁混凝土澆筑前項(xiàng)目部綁扎鋼筋需要2-3天時(shí)間，課題組安裝傳感器需要1-2天時(shí)間。項(xiàng)目部開始綁扎鋼筋時(shí)，課題組就位現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作。該階段是試驗(yàn)成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，不具備可逆性，雙方需進(jìn)行充分溝通和交流，確定試驗(yàn)保質(zhì)保量完成。主要工作如下：為了更好測(cè)試梁試驗(yàn)全過程中受力特性，箱梁澆筑前需在箱梁結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)先埋設(shè)了傳統(tǒng)應(yīng)變傳感器、光纖傳感器和溫度傳感器等傳感元件；安裝數(shù)量、安裝工藝和實(shí)施主要由課題組及相關(guān)合作單位負(fù)責(zé)，項(xiàng)目部負(fù)責(zé)配合鋼筋籠吊裝、傳感器綁扎和部分焊接等協(xié)調(diào)工作。為了便于正式試驗(yàn)前表面應(yīng)變計(jì)安裝，需要預(yù)埋鋼筋或套筒（統(tǒng)稱預(yù)埋件）露出梁地面；預(yù)埋件數(shù)量和安放位置有課題組提供，項(xiàng)目部負(fù)責(zé)安裝就位。為了測(cè)試更全面的數(shù)據(jù)，課題組擬在預(yù)埋式應(yīng)變傳感器相關(guān)位置增設(shè)鋼筋應(yīng)變測(cè)試，通過貼片方式實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)需要對(duì)底部等位置鋼筋進(jìn)行簡(jiǎn)單打磨和貼片工作，需要項(xiàng)目部進(jìn)行鋼筋籠吊裝等協(xié)調(diào)配合工作。所有預(yù)埋式傳感器引線從梁頂部引出，鋼筋籠吊裝等環(huán)節(jié)切記勿碰傷和折斷導(dǎo)線，課題組相關(guān)測(cè)試人員在鋼筋籠吊裝進(jìn)模具前后需對(duì)導(dǎo)線通路進(jìn)行全面檢查。同批次鋼筋按要求提供材料性能檢測(cè)數(shù)據(jù)或同期進(jìn)行相關(guān)材料性能試驗(yàn)。2）澆筑混凝土澆筑混凝土需要1天時(shí)間。澆筑混凝土前，課題組與項(xiàng)目部協(xié)同保護(hù)好導(dǎo)線，避免臟污、出線端頭未引出等?；炷翝仓^程注意保護(hù)傳感器及傳感器導(dǎo)線。同批次混凝土材料按要求澆筑一定數(shù)量試塊，課題組配合項(xiàng)目部進(jìn)行相關(guān)工作。實(shí)施養(yǎng)護(hù)前，注意導(dǎo)線引出，便于養(yǎng)護(hù)期間測(cè)試數(shù)據(jù)。澆筑完成后，課題組測(cè)試1次數(shù)據(jù)，測(cè)試期間項(xiàng)目部需提供一下電源（下同）。3）混凝土養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)梁在模具中采用噴水的方法養(yǎng)護(hù)3~4天，養(yǎng)護(hù)期間在摸具臺(tái)上測(cè)量混凝土的溫度和壓力，并記錄數(shù)據(jù)。課題組和項(xiàng)目部協(xié)商項(xiàng)目期間測(cè)試溫度和應(yīng)力數(shù)據(jù)，初步計(jì)劃每2小時(shí)一次。按相關(guān)要求，部分混凝土試塊與試驗(yàn)梁同時(shí)養(yǎng)護(hù)。拆模0.5天，拆模期間主要保護(hù)傳感器導(dǎo)線。4）張拉、封錨張拉應(yīng)力1天，壓漿、封錨2天。封錨前后課題組測(cè)試數(shù)據(jù)。5）試驗(yàn)梁強(qiáng)度達(dá)標(biāo)期間10天。將試驗(yàn)梁放置到支座上，經(jīng)過10天左右試驗(yàn)梁強(qiáng)度達(dá)到要求；期間，課題組每天測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試間隔根據(jù)數(shù)據(jù)記錄情況而定。6）中張到加載前需要30天左右。中張前后需要測(cè)試數(shù)據(jù)；期間，課題組每天測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試間隔根據(jù)數(shù)據(jù)記錄情況而定。期間，課題組對(duì)試驗(yàn)采集平臺(tái)軟系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)集成。7）試驗(yàn)反力架等安裝項(xiàng)目部按要求進(jìn)行試驗(yàn)反力梁安裝，試驗(yàn)梁架設(shè)，試驗(yàn)梁底部應(yīng)保證試驗(yàn)時(shí)觀測(cè)裂縫，初步要求凈空不小于1.5m。圖8加載場(chǎng)地圖9場(chǎng)地示意圖圖9中，藍(lán)色區(qū)域?yàn)?*梁擺放位置，長(zhǎng)26m，寬4m。綠色區(qū)域?yàn)榛牡?，長(zhǎng)26m，寬13m。黃色區(qū)域?yàn)檫h(yuǎn)離項(xiàng)目辦公區(qū)道路，寬6m。其他工作如下：（1）校驗(yàn)試驗(yàn)用精密壓力表（0.4級(jí)）、百分表；（2）靜載試驗(yàn)臺(tái)劃線復(fù)核；（3）準(zhǔn)備試驗(yàn)用百分表架、上下鐵板、木板等；（4）試驗(yàn)用千斤頂清理、編號(hào)、試機(jī)；（5）試驗(yàn)用千斤頂校正；（6）試驗(yàn)用梁吊裝就位；（7）千斤頂作用位置定位劃線復(fù)核；（8）千斤頂落位安裝；（9）油泵、油表安裝，油管連接及檢查；（10）試驗(yàn)梁體外觀檢查及裂縫標(biāo)注；8）試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作待項(xiàng)目部將反力架和試驗(yàn)梁安裝調(diào)整完成就位后，課題組開展試驗(yàn)前相關(guān)準(zhǔn)備工作，大概需要3-4天。（1）對(duì)試驗(yàn)梁進(jìn)行畫線，并且布設(shè)結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變計(jì)和應(yīng)變片及傾角儀器等設(shè)備；（2）位移計(jì)百分表安裝，支架臺(tái)座需要項(xiàng)目部協(xié)調(diào)，具體形式帶試驗(yàn)反力架和梁架設(shè)到位后而商定。（3）試驗(yàn)采集設(shè)備設(shè)施安放帳篷或板房搭建。課題組與項(xiàng)目部具體商定。（4）導(dǎo)線連接，設(shè)備調(diào)試。（5）課題組提供試驗(yàn)計(jì)算書和操作手冊(cè)，項(xiàng)目部進(jìn)行審核。9）調(diào)試試驗(yàn)加載和測(cè)試系統(tǒng)2天。加載系統(tǒng)尤其是千斤頂調(diào)試。千斤頂使用前項(xiàng)目部保證按要求標(biāo)定。課題組進(jìn)行測(cè)試系統(tǒng)完整調(diào)試，軟件系統(tǒng)展示平臺(tái)調(diào)試。10）預(yù)備試驗(yàn)1-2天．為保證正式試驗(yàn)的順利實(shí)施，進(jìn)行彈性階段預(yù)備試驗(yàn)。11）正式試驗(yàn)1天。按要求做好試驗(yàn)加載、數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)象觀測(cè)等工作。根據(jù)實(shí)際需要，布設(shè)宣傳標(biāo)語(yǔ)和展板進(jìn)行展示。12）其他運(yùn)營(yíng)梁在梁澆筑前至達(dá)到強(qiáng)度期間與試驗(yàn)梁同樣試驗(yàn)。運(yùn)營(yíng)梁后期其他試驗(yàn)待定，希能盡可能做一些有意義試驗(yàn)。試驗(yàn)操作人員安排：（1）課題組派1名研究生長(zhǎng)駐項(xiàng)目部，自綁扎鋼筋安放傳感器至試驗(yàn)結(jié)束，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)測(cè)試等相關(guān)工作。（2）澆筑混凝土前（3-5天），課題組將派4-6名工作人員參加。（3）試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作至試驗(yàn)結(jié)束（10天左右），課題組將派4-6名工作人員參加。4.1.2試驗(yàn)設(shè)備及工具序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1液壓千斤頂臺(tái)12其中2臺(tái)備用2油泵及輸油管與液壓千斤頂配套臺(tái)103精密油表0.4級(jí)塊12其中2臺(tái)備用4油壓表1.0級(jí)塊7其中2臺(tái)備用5鋼板300㎜×300㎜×27㎜塊10支墊油頂6其他測(cè)試傳感器和儀器設(shè)備上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)準(zhǔn)備混凝土試塊、鋼筋材料性能試驗(yàn)相關(guān)設(shè)備由項(xiàng)目部提供，課題組輔助實(shí)施試驗(yàn)。4.1.3檢測(cè)設(shè)備及器具試驗(yàn)所用計(jì)量設(shè)備、儀器、儀表、鋼卷尺等均需經(jīng)法定計(jì)量部門檢定合格，且在有效期內(nèi)使用。測(cè)量跨度用鋼卷尺應(yīng)經(jīng)懸空檢定。（1）百分表（0~30mm）12塊、（0~50mm）2塊（要求：百分表的最小分度值不大于0.05mm）；（2）精密壓力表（0.4級(jí)）12塊（要求：壓力表精度等級(jí)應(yīng)不低于0.4級(jí)，最小刻度值應(yīng)不大于0.2MPa，最小表盤直徑應(yīng)不小于150mm）；（3）普通放大鏡（不低于5倍，直徑不小于50mm）用于檢查梁體混凝土裂紋；（4）刻度放大鏡（不低于10倍，讀數(shù)精度為0.01mm）用于量測(cè)裂紋寬度。4.1.4千斤頂及油表校正①靜載試驗(yàn)前，必須對(duì)試驗(yàn)所用的液壓千斤頂、油泵及配套油表進(jìn)行校正。當(dāng)采用壓力表控制試驗(yàn)荷載時(shí)，試驗(yàn)前應(yīng)將千斤頂與壓力表配套后在精度不低于三級(jí)的試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行標(biāo)定。壓力表應(yīng)分級(jí)標(biāo)定，級(jí)差應(yīng)不大于加載最大值的10%，加載速度應(yīng)不大于3kN/s，標(biāo)定的最大荷載宜不大于加載最大值的1.1倍，且持荷10min。②千斤頂與壓力表配套標(biāo)定時(shí)，應(yīng)采用千斤頂頂壓試驗(yàn)機(jī)或壓力傳感器的標(biāo)定方式，其活塞的外露應(yīng)約等于最大荷載時(shí)的外露量；各級(jí)荷載下應(yīng)以壓力表的表盤整讀數(shù)對(duì)應(yīng)壓力機(jī)的表盤讀數(shù)。③配套標(biāo)定數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行線性回歸，線性回歸相關(guān)系數(shù)應(yīng)不小于0.9999，并根據(jù)加載等級(jí)計(jì)算各級(jí)荷載下的表示值。4.1.5橋梁支座安裝箱梁靜載試驗(yàn)應(yīng)采用KTPZ-Ⅶ-3500型盆式橡膠支座，其技術(shù)要求應(yīng)滿足《客運(yùn)專線橋梁盆式橡膠支座暫行技術(shù)條件》規(guī)定。箱梁四個(gè)支座安裝不平整度不得大于2mm。支座安裝后的實(shí)測(cè)梁跨度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。4.1.6橋面就位①試驗(yàn)梁移入靜載試驗(yàn)臺(tái)座對(duì)中后,在梁頂標(biāo)出兩個(gè)腹板中心線作為梁體的加載中心線,并在每一加載點(diǎn)鋪設(shè)墊層及鋼座板。鋼座板用水平尺找平后，移入千斤頂。②加載前應(yīng)將梁體表面清洗干凈，用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(jìn)行外觀檢查；對(duì)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。③梁體撓度測(cè)量部位應(yīng)在跨中及支座中心兩側(cè)，測(cè)量撓度的支座應(yīng)牢固、穩(wěn)定、且不應(yīng)受加載時(shí)試驗(yàn)臺(tái)座變形的影響。4.1.7加載設(shè)備安裝①采用10點(diǎn)加載方式，千斤頂選型和安裝由項(xiàng)目部負(fù)責(zé)。②千斤頂安裝布置示意圖圖10千斤頂加載示意圖③各千斤頂中心與梁頂加載中心線縱向橫向位置偏差均應(yīng)不大于10mm；各千斤頂中心與加力架橫梁中心縱向偏差均應(yīng)不大于10mm，且應(yīng)墊實(shí)兩者之間的空隙。4.1.8編制試驗(yàn)箱梁加載計(jì)算書根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的箱梁靜載試驗(yàn)技術(shù)參數(shù)、千斤頂校正參數(shù)及箱梁混凝土齡期等資料，編制箱梁加載計(jì)算書，并進(jìn)行認(rèn)真復(fù)核。4.1.9場(chǎng)地其他要求①試驗(yàn)場(chǎng)區(qū)安根據(jù)需要布置桌椅等。②采用彩條布臨時(shí)搭設(shè)簡(jiǎn)易棚用以安放試驗(yàn)儀器。4.2試驗(yàn)程序及方法①試驗(yàn)梁的加載分兩個(gè)循環(huán)進(jìn)行。以加載系數(shù)k表示加載等級(jí)，加載系數(shù)k是加載試驗(yàn)中梁體跨中承受的彎距與設(shè)計(jì)彎距之比。試驗(yàn)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(jí)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(duì)跨中彎距之和。②各循環(huán)的加載等級(jí)：a.第一加載循環(huán)：初始狀態(tài)→0.60（3min）→基數(shù)級(jí)（3min）→0.8（3min）→靜活載級(jí)（3min）→1.00（20min）→靜活載級(jí)（1min）→0.8（1min）→基數(shù)級(jí)（1min）→0.60（1min）→初始狀態(tài)（10min）b.第二加載循環(huán)：初始狀態(tài)→0.60（3min）→基數(shù)級(jí)（3min）→0.8（3min）→靜活載級(jí)（3min）→1.00（5min）→1.05（5min）→1.10（5min）→1.15（5min）→1.20（20min）→1.15（5min）→1.10（5min）→1.05（5min）→1.00（5min）→靜活載級(jí)（5min）→0.8（5min）→基數(shù)級(jí)（5min）→0.60（5min）→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(shí)，應(yīng)進(jìn)行受力裂縫驗(yàn)證加載。驗(yàn)證加載從第二加載循環(huán)卸載至靜活載級(jí)后開始。c.驗(yàn)證加載（第三類）：靜活載級(jí)（5min）→1.00（5min）→1.05（5min）→1.10（5min）→1.15（5min）→1.20（5min）→1.10（1min）→靜活載級(jí)（1min）→基數(shù)級(jí)（1min）→0.60（1min）→初始狀態(tài)注：若基數(shù)級(jí)大于0.60級(jí)，則取消0.60級(jí)。d.破壞加載（第三類）：初始狀態(tài)→0.60（5min）→基數(shù)級(jí)（5min）→0.8（5min）→靜活載級(jí)（5min）→1.00（5min）→1.5（5min）→2.0（5min）→2.5（5min）→3.0（5min）→3.5（5min）→4.0（5min）→4.5（5min）→4.6（10min）→4.7（10min）→4.8（10min）→4.9（10min）→5.0（10min）……(破壞為止)首先進(jìn)行第一類加載循環(huán)，累計(jì)進(jìn)行3次，觀察前次加載歷史對(duì)后次加載時(shí)梁體變形的影響，檢查梁體是否出現(xiàn)裂縫。進(jìn)行第二類加載循環(huán)，累計(jì)進(jìn)行3次，注意觀察裂縫的發(fā)生和發(fā)展情況，實(shí)時(shí)記錄混凝土應(yīng)變及梁體變形情況，觀察卸載時(shí)梁體裂縫的“愈合情況”。驗(yàn)證簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)的安全系數(shù)。一旦出現(xiàn)受力裂縫，則進(jìn)行第三類驗(yàn)證加載。進(jìn)行第四類加載循環(huán)直至梁體破壞，觀測(cè)裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展過程，對(duì)裂縫采用紅色鉛筆標(biāo)注，并測(cè)量裂縫寬度。注：當(dāng)加載荷載與位移曲線呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，則視為破壞而停止加載。③各千斤頂宜同速、同步達(dá)到同一荷載值；加載速度不宜于超過3kN/s。④每級(jí)加載后均應(yīng)仔細(xì)檢查梁體下緣和梁體有無(wú)裂縫出現(xiàn)。如出現(xiàn)裂縫或（和）初始裂縫的延伸，應(yīng)用紅鉛筆標(biāo)注，并注明荷載等級(jí)，量測(cè)裂縫寬度。⑤每級(jí)加載后均應(yīng)測(cè)量梁體跨中和各支座中心截面兩側(cè)豎向位移變化，以同一截面的兩測(cè)平均值分別作為相應(yīng)截面的豎向位移量或支點(diǎn)沉降量?？缰薪孛娴呢Q向位移量減去支座沉降影響量即為該級(jí)荷載下的實(shí)測(cè)撓度值。所有測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)注意及時(shí)備份。⑥對(duì)每級(jí)加載下的實(shí)測(cè)撓度值，應(yīng)仔細(xì)復(fù)核，發(fā)現(xiàn)異常立即查明原因。4.3評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)4.3.1梁體剛度合格的評(píng)定實(shí)測(cè)靜活載撓度值（f實(shí)測(cè)）為靜活載級(jí)下實(shí)測(cè)撓度減去基數(shù)級(jí)下實(shí)測(cè)撓度值。實(shí)測(cè)靜活載撓度值合格評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：f實(shí)測(cè)≤1.05（f設(shè)計(jì)/ψ）。4.3.2全預(yù)應(yīng)力梁抗裂合格和允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力度合格的評(píng)定。①在K=1.20加載等級(jí)下持荷20min，梁體下緣底面未發(fā)現(xiàn)受力裂縫或下緣截面（包括倒角、圓弧過渡段）的受力裂縫未延伸至梁底邊，評(píng)定允許全預(yù)應(yīng)力梁抗裂合格。②在K=1.00加載等級(jí)下持荷20min，梁體下緣底面未發(fā)現(xiàn)受力裂縫或下緣截面（包括倒角、圓弧過渡段）的受力裂縫未延伸至梁底邊，評(píng)定允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁頂應(yīng)力度合格。4.3.3允許出現(xiàn)裂縫但限制裂縫寬度的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度和裂縫寬度的合格評(píng)定。①在K=1.00加載等級(jí)下持荷20min，梁體下緣底面未發(fā)現(xiàn)受力裂縫或下緣截面（包括倒角、圓弧過渡段）的受力裂縫未延伸至梁底邊，評(píng)定預(yù)應(yīng)力度和裂縫寬度合格。②在K=1.00加載等級(jí)下持荷20min，裂縫寬度（對(duì)采用鋼絲、鋼絞線的梁）或（對(duì)采用Ⅳ級(jí)精軋螺旋鋼筋的梁）；裂縫重新張開時(shí)加載荷載等級(jí)大于等于0.90倍的設(shè)計(jì)消壓荷載等級(jí)，且裂縫重新張開時(shí)加載荷載等級(jí)大于的0.70級(jí)；評(píng)定預(yù)應(yīng)力度和裂縫寬度合格。②在K=2.00加載等級(jí)下持荷20min，還未能夠達(dá)到梁體的極限承載力，評(píng)定允許有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力度合格。4.3.4梁體剛度不合格的評(píng)定當(dāng)最后一輪加載循環(huán)時(shí)的實(shí)測(cè)靜活載撓度值不滿足f實(shí)測(cè)≤1.05（f設(shè)計(jì)/ψ）規(guī)定時(shí)，則梁體剛度不合格。4.3.5全預(yù)應(yīng)力梁抗裂和允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁的預(yù)應(yīng)力度不合格的評(píng)定①當(dāng)在某加載等級(jí)下（最大加載等級(jí)除外）的持荷時(shí)間內(nèi)，梁體下緣底面發(fā)現(xiàn)受力裂縫或下緣側(cè)面受力裂縫延伸至梁底邊，按加載程序規(guī)定加至后一級(jí)荷載后，受力裂縫延長(zhǎng)或在上述部位又發(fā)現(xiàn)新的受力裂縫，即評(píng)定在該加載等級(jí)與前一級(jí)荷載等級(jí)為抗裂等級(jí)，全預(yù)應(yīng)力梁抗裂不合格或允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度不合格。②當(dāng)在某加載等級(jí)加載至后一級(jí)加載等級(jí)的過程中，梁體下緣底面發(fā)現(xiàn)受力裂縫或下緣側(cè)面受力裂縫延伸至梁底邊，按加載程序規(guī)定加至后一級(jí)加載等級(jí)后，受力裂縫延長(zhǎng)或在上述部位又發(fā)現(xiàn)新的受力裂縫，即評(píng)定該加載等級(jí)為抗裂縫等級(jí)，全預(yù)應(yīng)力梁抗裂不合格或允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度不合格。③當(dāng)在最大加載等級(jí)的持荷時(shí)間內(nèi)，梁體下緣底面發(fā)現(xiàn)受力裂縫或下緣側(cè)面受力裂縫或下緣側(cè)面受力裂縫延伸至梁底邊，應(yīng)在持荷20min后，對(duì)全預(yù)應(yīng)力梁分級(jí)卸載至靜活載級(jí)，對(duì)允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁分級(jí)卸載至K=0.60級(jí)，按加載程序規(guī)定重新加載至最大加載等級(jí)。重新加載至最大加載等級(jí)過程中裂縫張開，即評(píng)定該加載等級(jí)為抗裂等級(jí)，全預(yù)應(yīng)力梁抗裂不合格或允許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度不合格。對(duì)全預(yù)應(yīng)力混凝土梁，梁體豎向剛度和預(yù)應(yīng)力度均合格，評(píng)定該梁靜載彎曲試驗(yàn)合格，否則為不合格。當(dāng)加載等級(jí)超過2.0時(shí)，梁體沒有出現(xiàn)明顯破壞時(shí)，則表示梁體承載能力合格。4.4靜載試驗(yàn)記錄和試驗(yàn)報(bào)告靜載試驗(yàn)記錄表格和試驗(yàn)報(bào)告采用TB/T2092-2003《預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路簡(jiǎn)支梁靜載彎曲抗裂縫試驗(yàn)方法及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的格式。4.4.1試驗(yàn)記錄的主要項(xiàng)目①試驗(yàn)梁、支座、試驗(yàn)裝備、設(shè)備、儀器安裝記錄；②千斤頂與油壓表配套標(biāo)定記錄；③各級(jí)加載數(shù)據(jù)及加載時(shí)間記錄；④支座沉降和跨中豎向位移測(cè)量及繞度記錄；⑤裂縫部位、裂縫寬度與荷載等級(jí)關(guān)系的記錄。4.4.2靜載彎曲試驗(yàn)報(bào)告表靜載彎曲試驗(yàn)報(bào)告主要內(nèi)容包括：①檢驗(yàn)單位和受檢企業(yè)名稱；②受檢產(chǎn)品型號(hào)和規(guī)格；③檢驗(yàn)類別；④檢驗(yàn)日期；⑤檢驗(yàn)項(xiàng)目和檢驗(yàn)依據(jù)；⑥抽樣辦法和抽樣數(shù)量；⑦試驗(yàn)設(shè)備和器具、儀表；⑧加載圖式和加載程序；⑨檢驗(yàn)結(jié)果、評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)結(jié)論；⑩檢驗(yàn)報(bào)告審批簽章。4.5收尾工作靜載試驗(yàn)結(jié)束后，注意數(shù)據(jù)備份處理，施工組應(yīng)負(fù)責(zé)將加載設(shè)備、桌椅等設(shè)施全部收回，并負(fù)責(zé)試驗(yàn)場(chǎng)地的清潔工作。4.6安全及防護(hù)措施（1）橋梁吊裝作業(yè)嚴(yán)格按照項(xiàng)目部相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，充分保證人員安全。（2）試驗(yàn)期間保證設(shè)備設(shè)施安全，試驗(yàn)設(shè)備安裝就位后，要安排專人看守。4.7分級(jí)加載載荷計(jì)算（1）等效集中荷載采用10點(diǎn)加載，左右對(duì)稱布置，施加在腹板中心線上，各荷載縱向間距均為4m，如圖11所示。圖11箱梁縱向加載示意圖（mm）根據(jù)加載圖式計(jì)算a值跨中彎矩M為則M=P×a，即a=M/P式中：R——支點(diǎn)反力（kN），R=5P；L——計(jì)算跨度（m）；P1——各加載點(diǎn)所施加的荷載（kN）；Xi——各加載點(diǎn)至跨中距離（m）；a——等效力臂（m）；根據(jù)設(shè)計(jì)資料和相關(guān)試驗(yàn)規(guī)范可以計(jì)算加載點(diǎn)P加載值，見表1~表2。表1靜載彎曲試驗(yàn)加載值單箱單室軌道梁加載等級(jí)（K值）0.60基數(shù)級(jí)Ka0.80靜活載級(jí)Kb1荷載P（kN）26.3642.9863.2393.66100.1P跨中彎矩（KN-m）962.062812.012307.873418.733653.67加載等級(jí)（K值）1.051.101.151.20荷載P（kN）109.32118.53127.75136.97P跨中彎矩（KN-m）3990.134326.584663.034999.48表2箱梁開裂與破壞狀態(tài)檢驗(yàn)加載值單箱單室軌道梁加載等級(jí)（K值）0.60基數(shù)級(jí)Ka0.80靜活載級(jí)Kb