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德阳市******桥荷载试验方案 德阳市*****************桥 荷载试验方案

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二〇一六年二月 第1页 共9页

德阳市*************桥荷载试验方案 一、工程概况 ****桥位于德阳市旌阳区,桥长16.0米,桥面宽5.0米,跨越现状水系,本桥为漫水桥。上部为1×10m钢筋混凝土简支实心板梁,梁高60cm,梁顶宽5.0m,梁底宽3.8m,两边各悬臂0.6m。桥面布置为0.5m(防撞护栏)+4m(车行道)+0.5m(防撞护栏)。桥面纵坡采用0.5%,桥面铺装为10cm厚C40钢筋混凝土铺装。实心板采用C40混凝土。下部桥台采用轻型桥台,钻孔灌注桩基础。汽车荷载等级:公路—Ⅱ级。

二、试验依据 1、《大跨径混凝土桥梁的试验方法》(YC4-4/1978); 2、《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011); 3、《公路工程技术标准》(JTG B01-2003); 4、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004); 5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004); 6、试验桥梁相关设计文件; 7、“荷载试验检测合同书”。 按照《大跨径混凝土桥梁的试验方法》(YC4-4/1978)规定的方法,对荷载试验的检测结果进行分析评定。

三、试验目的 通常,对建成竣工后的公路桥梁均宜进行荷载试验,并将试验结果作为对桥梁承载能力、技术状况与工程质量进行综合评价的主要依据之一。本次试验的目的主要包括: 1、检验试验桥跨结构的实际承载能力、结构变形及抗裂性能是否满足有关技术规范要求,并结合理论计算分析结果,评定试验桥跨结构目前的技术状态是否满足设计要求。 2、寻求桥梁结构的整体变形规律,了解结构的实际受力状况和工作状况,为桥梁竣工验收及日后桥梁运营、养护及管理提供依据。

四、主要检测内容 1、试验荷载作用下,控制截面应力测试; 2、试验荷载作用下,控制截面最大挠度测试; 3、试验荷载作用下,控制截面挠度横向分布测试; 第2页 共9页

4、试验荷载作用下,应力测试截面附近区域裂缝观测; 5、其它异常现象观测。 五、检测方法和检测仪器 1、静载试验测试方法 ①采用位移计(分辨率为±0.01mm)进行挠度测量。 ②应变测点布置在相应测试截面混凝表面上,采用应变计或应变片配合静态应仪进行数据采集,测试分辨率为±1×10-6。根据实测应变以及材料的弹性模量理论值换算测点应力。 ③裂缝采用肉眼观测,用裂缝宽度检测仪测定缝宽,测试分辨率为±0.01mm。如在测试截面发现受力裂缝,则选取典型裂缝采用应变计跨缝测量裂缝在荷载作用下的扩展情况。 2、主要检测仪器 试验前,要明确试验拟使用仪器的规格、数量。设备的选用和配置可从以下几个方面考虑: (1)根据检测对象的具体情况,在满足量程和精度要求的前提下,应尽量选用分辨率高的设备。 (2)要考虑环境条件的制约,避免盲目地追求高精度和多功能。常用的桥梁检测仪器多为弱电设备,容易受到环境的干扰,因此,设备的选用应优先考虑仪器对环境的适应能力,如抗干扰、稳定性等指标。 (3)为简化测试工作,避免出现差错,测试仪器型号、规格,在同一次试验中的种类愈少愈好,这样便于仪器的现场调配,也可减少后期数据处理的工作量。 (4)设备的选用要根据现场的环境条件确定。

本次试验的仪器: 1、BX120-8AA应变片; 2、位移计; 3、应变测试仪 4、裂缝观宽仪; 5、相机、望远镜、圈尺、直尺、通讯联络用对讲机及其它辅助设备等。 六、试验桥跨、测试截面以及测点布置

1、试验桥跨、测试截面 测试部位的选择与测点布置的原则有: (1)在满足试验的目的的前提下,测点数量与布置必须充分、足够; (2)测点位置必须有代表性,充分反应结构的受力特点; (3)测点的布置对试验工作应是安全和方便的。 第3页 共9页

图1 跨中截面测试截面布置(单位:m) 2、测点布置

说明:“ ”标记为混凝土表面静应变测点;“ ”标记为位移计测点。 图2 桥跨中截面测点布置示意图(单位:cm)

七、静力试验荷载 1、设计控制荷载 按照设计荷载(公路-II级)进行车道荷载纵向最不利布载,并按规范计入冲击系数,计算控制截面的最大内力值(弯矩),并以此作为试验加载的依据。 2、试验荷载 以设计正常使用荷载作为加载控制,按控制截面内力等效原则进行布载,并使控制截面的试验荷载效率满足检测规程的要求。加载车辆规格以及数量根据结构分析以及荷载等效计算结果确定。 对静力荷载效率的规定为: 0.80≤ηq=SS/S(1+μ)<1.05 式中:

SS——试验荷载作用下,控制截面或部位的内力或变形计算值;

J1截面 Y2# 左侧 右侧 Y1# Y3# Y4# Y5# W1# W2# W3#

0#台 1#台 北岸 南岸 第4页 共9页 S ——设计标准活载作用下,控制截面或部位的内力或变形计算值;

μ ——按规范取用的冲击系数。 正式试验前,对所有加载车辆均要进行过磅称重,根据加载车辆的实际称重结果对车辆进行编组,确定各加载工况车辆的加载位置,以保证试验荷载效率在合理的范围之内。和新镇农业项目交通桥采用2台36t的三轴车。 图3为试验车辆示意图,表1为试验车辆参数表。

a b c 图3 加载车辆参数示意图 表1 加载车辆规格、数量要求

车辆 规格 用车量 (台) 前-中轴距 a (m) 中-后轴距b (m) 总重t (含自重) 前轴重t 中-后轴重t 后轴距车尾距离c (m) 横向轮距(m)

三轴车 2 3.50 1.35 36.00 8.00 28.00 <2.00 1.80 3、静力荷载效率 静力试验荷载效率见表2。 表2 静力试验荷载效率 工况 序号 工况名称 用车量 设计控制值 kN•m 试验计算值 kN•m 荷载效率

1 跨中最大正弯矩偏左侧加载 2 590.3 589.0 1.00

2 跨中最大正弯矩偏右侧加载 2 590.3 589.0 1.00 第5页 共9页

4、荷载布置 图4.1 桥跨中偏左侧加载工况荷载布置(单位:m) 图4.2 桥跨中偏右侧加载工况荷载布置(单位:m) 5、加载计算值 现场加载分2级进行加载,现场偏载满载计算控制值见下表。 表3 桥跨中偏载满载测点计算控制值 工况名称 测点编号 计算应力 σs(MPa) 计算应变 εP 计算挠度 f(mm)

跨中最大正弯矩偏左侧加载

Y1# Y2# Y3# Y4# Y5# W1# W2# W3#

1# 2# 北岸 南岸

北岸 南岸

1# 2# 第6页 共9页 续表3 桥跨中偏载满载测点计算控制值

跨中最大正弯矩偏右侧加载

Y1# Y2# Y3# Y4# Y5# W1# W2# W3#

八、加载制度和加载控制 1、预载 正式试验之前,应对结构进行1~2次预荷载,通过预加载使结构进入正常工作状态,消除结构非弹性变形。预荷载同时可以检查全部测试设备工作是否正常,性能是否可靠;人员是否组织完善,操作是否熟练。 2、加载试验 加载前对各仪表进行初读数。应严格按设计的加载程序进行加载,荷载、截面内力大小都应由小到大逐渐增加。每个加载工况应分级逐级施加到最大荷载。加载车辆行驶到桥面指定位置等待变形稳定后,即可测读该级荷载的数据,然后进行下一级荷载加载。 加载或卸载持荷时间可采用两种方式控制,一种是按预定程序持荷规定时间,一种时以结构变形是否达到稳定确定,如5min的变形增量小于量测仪器最小分辨值,或结构最后5min的变形增量小于前一个5min变形增量的15%,均认为结构变形达到相对稳定。 3、加载时机 现场荷载试验为短期试验,要注意日照和昼夜温度变化对结构物及测量数据的影响,加载试验应安排在气温相对稳定的时段(如阴天或夜间10时至凌晨5时)进行,并将环境条件予以记录。 4、加载分级 为保证加载安全和得到结构应变、变形随荷载的变化关系,需对荷载进行分级加载。 (1)一个工况的荷载宜分3-4级施加到最大荷载。《大跨径混凝土桥梁的试验方法》建议的加载分级为3级.桥梁的调查及验算不充分、或桥梁现状较差时,要适当增加加载分级。 (2)控制车辆数量、调整车辆在内力影响线的布载位置是加载分级经常采用的方法。 第7页 共9页

(3)卸载可采用与加载相同的分级或采用一次性卸载。 5、加载控制 为保证加载安全,试验过程中随时将关键部位的实测值与计算值、规范允许值进行比较,及时掌握桥梁结构的工作状态,对加载过程进行控制。在加载过程中出现以下情形时考虑终止加载,或暂停加载待查明原因后再恢复试验。 (1)加载过程中,控制部位的实测值与理论值严重不符; (2)控制部位的实测值超规范限值较多; (3)桥梁出现异常现象,并有不断加剧的趋势; (4)加载过程中,超过规范允许宽度的裂缝增多,对结构的寿命可能造成明显影响时; (5)桥梁出现其它危险状态。

6、试验组织及安全措施 (1)试验组织 为保证荷载试验的顺利进行,对工作人员进行如下分工: ① 设试验指挥1名,负责加载、卸载、仪器测读、交通控制等指令的分布; ② 电测组由1人组成,负责静、动力试验的电测数据采集及监测; ③ 挠度和变位测量组由2人组成,负责静力试验的变形数据采集及监测; ④ 车辆引导组由4人组成,具体负责车辆调度、引导、就位以及加载信息的记录; ⑤ 其它辅助人员约3人; ⑥ 保持试验现场工作人员通讯的畅通,以保证试验指令和反馈信息的通畅。 (2)安全措施 ① 各位工作人员要坚守岗位,测试人员要随时监测结构的响应情况; ② 在荷载试验期间,检测人员如发现数据或结构异常,要及时向试验指挥汇报,并暂时终止加载,待查明原因后再确定是否继续进行试验; ③ 工作人员按有关安全作业的规定进行操作,确保人身安全; ④ 静力试验加载期间,不允许其他车辆通过桥梁,原则上不允许非工作人员通行(特殊情况除外); ⑤ 动力荷载试验期间,试验人员应提前和司机进行沟通,确保试验安全进行; ⑥ 静力和动力试验期间,桥梁封闭,不允许社会车辆通行,在桥头两侧前方布置桥梁荷载试验告示牌和引导锥筒,并有人指挥交通;保证试验期间交通安全。 ⑦与配套方做好协调和沟通工作,确保供电和照明设备的正常工作。