梅山大橋施工便橋荷載試驗(yàn)實(shí)錄

許世旺

中鐵二十四局安徽工程有限公司，安徽合肥 230011

梅山大橋施工便橋荷載試驗(yàn)實(shí)錄

許世旺

中鐵二十四局安徽工程有限公司，安徽合肥 230011

本文介紹寧波梅山大橋施工便橋靜力荷載試驗(yàn)，通過試驗(yàn)結(jié)果表明，大橋承載能力較好、變形較小。

便橋；荷載試驗(yàn)；結(jié)果

1 前言

寧波梅山大橋施工便橋?yàn)榭缰Я轰摌?，橋?qū)?.0m，上部結(jié)構(gòu)：縱梁采用H型鋼HN700×200，橋面系橫梁采用I14工字鋼，橋面板為12mm厚鋼板，下部結(jié)構(gòu)：承重梁采用H型鋼HN 700×300，基礎(chǔ)為直徑為800mm鋼管基礎(chǔ)。

便橋標(biāo)準(zhǔn)跨為15m，全橋均采用直徑800mm×10mm的螺旋鋼管樁。

本橋主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：

（1）荷載標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計(jì)荷載：單橋車40 t，雙橋車5 5 t，車間距15m，掛車120，履帶-70；驗(yàn)算荷載：單橋車60t，雙橋車80t，車間距1m，履帶-70+施工荷載。

圖1 梅山大橋施工便橋橋型布置圖(單位：m)

對梅山大橋施工便橋擴(kuò)建工程的第1跨、第2跨，兩跨進(jìn)行了荷載試驗(yàn)，并于2009年4月24日至4月25日完成了現(xiàn)場試驗(yàn)工作。試驗(yàn)?zāi)康氖菣z驗(yàn)實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)控制截面應(yīng)力與撓度值是否滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求，為橋梁竣工驗(yàn)收提供技術(shù)依據(jù)。

3 靜力荷載試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)內(nèi)容及測點(diǎn)布置

（1）靜力加載試驗(yàn)的測試項(xiàng)目包括：

①跨中附近控制截面最不利活載作用下最大正彎矩效應(yīng)和最大撓度；

②支點(diǎn)附近截面在最不利活載作用下產(chǎn)生最大負(fù)彎矩效應(yīng)；

測試截面如圖2所示。

圖2 測試截面及傳感器位置布置圖

（2）撓度量測方法與測點(diǎn)布置

貝雷片桁架豎向撓度量測采用在橋梁底面架設(shè)百分表的方法進(jìn)行。撓度測點(diǎn)布置在第一跨跨中截面（A-A）的第1、4、5、6片貝雷片的下弦桿底面。

（3）貝雷片桁架應(yīng)力（應(yīng)變）量測方法與測點(diǎn)布置

貝雷片桁架控制截面應(yīng)力（應(yīng)變）測量采用在貝雷片的下底面貼應(yīng)變計(jì)的方法，配自動(dòng)數(shù)據(jù)采集儀HY-65和筆記本電腦自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的方法進(jìn)行。由于貝雷片鋼桁架便橋的跨徑較小，故本次荷載試驗(yàn)應(yīng)變測試斷面選在跨中和支點(diǎn)截面。具體位置如圖所示：

圖3 第一跨跨中測點(diǎn)布置圖

圖4 支座測點(diǎn)布置圖

3.2 加載車輛

本次荷載試驗(yàn)采用2輛重約50噸的車輛進(jìn)行加載，根據(jù)加載工況的不同選用不同數(shù)量的加載車。

3.3 靜力試驗(yàn)加荷規(guī)則

（1）靜力試驗(yàn)荷載持續(xù)時(shí)間，原則上取決于結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對穩(wěn)定所需要的時(shí)間，只有結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對穩(wěn)定后，才能進(jìn)入下一荷載階段。同一級荷載內(nèi)，結(jié)構(gòu)的變位最大測點(diǎn)在最后5分鐘內(nèi)的變位增量小于前一個(gè)5分鐘變位增量的15%，或小于所用量測儀器的最小分辨值，即認(rèn)為結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對穩(wěn)定。

（2）若在加載試驗(yàn)過程中發(fā)生下列情況之一應(yīng)立即終止加載試驗(yàn)：

3.4 靜力試驗(yàn)結(jié)果

3.4.1 貝雷片桁架撓度試驗(yàn)結(jié)果

各工況作用下，主要測點(diǎn)的撓度校驗(yàn)系數(shù)參考橋梁的靜載試驗(yàn)方法介于0.90～0.99之間，滿足橋梁的靜載試驗(yàn)方法校驗(yàn)系數(shù)應(yīng)在0.80～1.00之間的規(guī)定。

表1 滿載作用第一跨最大撓度測試結(jié)果

3.4.2 貝雷片桁架應(yīng)變試驗(yàn)結(jié)果

在各試驗(yàn)工況試驗(yàn)荷載作用下，部分測點(diǎn)的應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)<1.00，但各測試截面主要測點(diǎn)的應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)介于0.49～1.00之間，基本滿足《大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法》橋梁荷載試驗(yàn)的應(yīng)力校驗(yàn)系數(shù)的規(guī)定。

貝雷片桁架應(yīng)變試驗(yàn)限值參考《大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法》，當(dāng)所有荷載卸零后，各測點(diǎn)相對殘余變位（應(yīng)變）均在20%以下，小于《大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法》規(guī)定20%的限值，貝雷片桁架在荷載試驗(yàn)過程中基本處于彈性工作狀態(tài)。

第1跨貝雷片桁架應(yīng)變測試結(jié)果

第1跨應(yīng)變的測試位置為支座截面的上橫梁頂面，及跨中截面下橫梁的底面。在各級荷載作用下的實(shí)測應(yīng)變值、相對殘余變形等見表2。

表2 第1跨在荷載作用下各截面測點(diǎn)的應(yīng)變值

4 結(jié)論

（1）本次試驗(yàn)的大部分試驗(yàn)項(xiàng)目靜載試驗(yàn)效率（η）介于0.80～1.00之間，所加試驗(yàn)荷載產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)控制截面的內(nèi)力效應(yīng)和變位效應(yīng)，能夠反映活載作用下同一截面最不利內(nèi)力效應(yīng)和變位效應(yīng)。

（2）各工況作用下，主要測點(diǎn)的撓度校驗(yàn)系數(shù)介于0.90～0.99之間，滿足《大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法》鋼桁架橋梁的校驗(yàn)系數(shù)應(yīng)在0.80～1.00之間的規(guī)定。表明貝雷片桁架主要控制截面的強(qiáng)度和剛度滿足要求。

（3）貝雷片桁架在荷載試驗(yàn)過程中基本處于彈性工作狀態(tài)。

（4)通過本次試驗(yàn)為以后同類橋梁靜載試驗(yàn)提供參考。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.037