桥梁T梁静载试验方法.docx

桥梁T梁静载试验方法采用简易单梁静载试验快速检测预应力混凝土T梁的整体工作状态 单梁静载试验是通过对梁体直接加载并利用各种试验仪器来检测梁体的应变和挠度，从而确定梁体在外力作用下所发生的变化和梁体的整体工作状态的试验方法。这种方法作为一种检测手段，无论在检查梁体质量方面，还是在检验设计合理性方面，都是比较完善的。但现场实施检测的过程中往往费工费时，影响施工，不被施工单位所接受。在某新建高速公路小盈岭l#大桥施工过程中，我们采用简易单梁静载试验，对缺陷T梁进行了快速检测，既达到了试验目的，又不影响施工单位的架梁施工，取得了良好的经济技术效果。现将有关情况简述如下。 1 工程概况 小盈岭l#大桥上部结构设计为预应力混凝土T梁，全部采取现场预制。施工期问，适逢低温季节，因养护原因造成T梁外观质量欠佳。架设前，虽经回弹测试梁体质量能够达到设计标准，但从安全角度考虑，在不影响施工的前提下采用单梁静载试验进行复核，以确定缺陷梁体的施工质量。” 2 潜载试验方案 21 T梁静载简易装置 为了不影响施工缺陷梁体置于架设位置试验，试验加载采用50t电动油泵液压千斤顶，加载量大小用液压传感器调控。配重架置于梁下，由二根6m长I36工字钢作主梁，七根长I16工字钢作次梁，次梁顶部铺5cm厚木板。配重采用砂袋，放置在木板上。T梁静载试验装置如图l所示。 22 试验荷载及加载方法 221 试验荷载 该桥设计荷载为汽20，挂100，设计跨中弯矩M为21577tm，其最不利位置在跨中处。 T梁计算跨径L取值：L2914m 跨中荷载P取值： P4mL4×2157729。142962(t) 故试验荷载N取值：N300kN 222 加载方式 试验荷载按试验性质分预加载和正式荷载两部分。预加载加载分为三级，分别为60kN、180kN、300kN。正式荷载加载分为五级60kN、120kN、180kN、240kN、300kN。 每级荷载加载10分钟后开始测值，最后一级荷载(300kN)加载30分钟后才能测值。每级荷载测读完毕即可卸载，卸载结束等梁体变形恢复稳定后再进行下一级荷载试验，变形恢复时间一般控制在15h左右。 3 试验检测 31 挠度检测 在梁L4、L2、3L4截面的左右两侧分别布置了竖向挠度观测点。另外，考虑到梁端文座位置可能产生支座沉降，在梁两端支座位置又分别布置了沉降观测点。测点共布置10个。百分表安置在测点处，实测挠度值应扣除支座沉降影响，取每截面左右两侧观测值的平均值作为该截面的实测值。 32 应变检测 为了测定T梁跨中截面沿梁高方向正应力的变化情况，现场试验在T梁跨中截面处沿梁体两侧布置了纵向电阻应变片，用YJ3l型静态电阻应变仪进行应变测试，借此验证设计理论中性轴是否符合实际，梁体工作状况是否符合乎截面假定。试验中的电阻应变片按标距100mm布置，共设18个测点。梁上、下缘应变值取l#、2#、3#测点和10#、ll#、12#测点实测应变值的平均值作为梁上、下缘测试应变值，腹板处应变值则取其左右两测点应变值的平均值作为实测值。测点布置如图2所示。 33 裂缝观测 为了观测梁体在荷载作用下是否出现裂缝，检验梁体的抗裂性能，在梁跨中的下缘及梁两端距支座约lm处的梁体两侧，用读数显微镜设专人观察，检查梁体在荷载作用下是否有裂缝出现以及裂缝宽度、走向与数量，并作出详细记录，尤其是最后两级荷载试验的裂缝观察。 4 试验成果及分析 41 挠度分析 现场试验结束后，T梁L4、L2、3L4截面处纵向挠度f实测值与支座影响情况。绘制T梁跨中荷载挠度曲线和各级荷载下纵向挠曲线，如图3、图4所不。 从梁跨中荷载挠度曲线可以看出，荷载挠度曲线近似直线状态，无变异。说明梁体处于良好的弹性工作状态。 梁的刚度校验系数：f实测值f理论值11531720067。符合正常试验结论。 4.2 强度分析 将T梁跨中截面各测点实测应变值，换算成正应力值。 根据换算的应力值绘制出T梁跨中、上下缘荷载应力曲线和各级荷载作用下跨中截面正应力曲线。 从曲线图中可以看出，荷载应力曲线线性较好，说明梁体处于良好的弹性工作状态，且符合平截面假定。从梁在各级荷载作用下跨中截面正应力曲线中可测出实际中性轴位置距梁下缘120cm，与理论计算值l18cm非常接近，说明实测中性轴位置与设计中性轴位置基本吻合，梁实际受力符合设计要求，缺陷T梁施工质量合格。 梁强度校验系统：上缘实测值理论值 一362一533068 梁强度校验系统：下缘实测值理论值 528789067说明梁体能够满足设计承载力的要求，并有30左右的安全强度储备。 43 抗裂性 在各级荷载作用下，经现场观察，梁体无纵向和斜向裂缝出现，说明梁体正应力与主拉应力均低于混凝土抗拉强度，说明梁体抗裂性能良好。 5 结束语 本桥采用与设计等效的试验荷载进行单梁静载试验仅用了五天，既未妨碍施工单位架梁施工，又保证了试验的正常进行，达到了试验目的。试验设备虽属简易装置，但效率高，时间快，是一种值得推广的试验方法。