靜載試驗(yàn)在混凝土連續(xù)梁橋檢測中的應(yīng)用

李 磊，王利超，梁 東

(1.河南省地礦建設(shè)工程(集團(tuán))有限公司；2.鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院)

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靜載試驗(yàn)在混凝土連續(xù)梁橋檢測中的應(yīng)用

李 磊1，王利超2，梁 東1

(1.河南省地礦建設(shè)工程(集團(tuán))有限公司；2.鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院)

通過對河南焦作一橋梁進(jìn)行靜力荷載試驗(yàn)，包括橋梁內(nèi)力計算、加載方案設(shè)計、計算試驗(yàn)荷載效率系數(shù)和結(jié)構(gòu)校驗(yàn)系數(shù)。進(jìn)而測定控制截面在試驗(yàn)荷載下的應(yīng)變及撓度響應(yīng)、對應(yīng)變、剪應(yīng)力、撓度進(jìn)行分析處理，得出該橋梁準(zhǔn)確的技術(shù)狀況評定參數(shù)，從而了解該橋的實(shí)際承載能力及其工作性能。

橋梁；靜載；試驗(yàn)；檢測；評估

1 橋梁狀況

該橋?yàn)?跨非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁橋，邊跨跨徑17.0 m，中跨跨徑20 m，全橋長74.68 m，橋?qū)?6.0 m。設(shè)計荷載為汽-20級，驗(yàn)算荷載掛-100。上部結(jié)構(gòu)：(1)橋面為：護(hù)欄0.5 m+行車道15.0 m+護(hù)欄0.5 m，總寬16.0 m；(2)4跨非預(yù)應(yīng)力(預(yù)制)鋼筋混凝土連續(xù)空心板橋，邊跨跨徑17.0 m，中跨跨徑20.0 m；(3)非預(yù)應(yīng)力板每孔16塊，共64塊，截面尺寸99 cm×75 cm，長14.0 m。下部結(jié)構(gòu)：(1)兩端橋臺為單排柱式橋臺，橋墩為柱式倒錐形中墩；(2)基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

2 靜載試驗(yàn)說明

2.1 試驗(yàn)斷面布置

該橋?yàn)樗目缦群喼Ш筮B續(xù)非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土板橋，主要內(nèi)力控制截面為產(chǎn)生最大正彎矩的跨中截面。本次靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集采用武漢巖海的RS-QL06E橋梁結(jié)構(gòu)測試系統(tǒng)，傳感器見圖1，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查的情況及橋梁現(xiàn)場的實(shí)際條件，選取西2跨進(jìn)行靜載試驗(yàn)，傳感器數(shù)安裝斷面如圖1。

2.2 加載車輛選用

考慮到該橋?qū)嶋H通車荷載，參照汽車-20級和掛車-100設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG D60-2004)，選用2輛后八輪載重汽車(見圖2)進(jìn)行橋梁靜載測試。圖 2試驗(yàn)所用載重汽車。

2.3 等效荷載與控制參數(shù)檢算

該橋設(shè)計荷載為汽-20，掛-100，根據(jù)與設(shè)計荷載產(chǎn)生相同荷載效應(yīng)(相同應(yīng)力和撓度)的等效原理進(jìn)行計算，該橋等效荷載為2輛重為28.3t的加載車。但根據(jù)橋梁當(dāng)前的結(jié)構(gòu)狀況，選用2輛載重分別為26.2 t和27.8 t的后八輪載重汽車進(jìn)行橋梁靜載荷載試驗(yàn)，該荷重下，橋梁的加載效率為0.954，滿足規(guī)范規(guī)定試驗(yàn)加載效率系數(shù)在0.8～1.05之間的要求；橋梁跨中控制撓度為6.2 mm，控制應(yīng)變?yōu)?0 με。

2.4 荷載工況

靜載試驗(yàn)分4個加載工況：①A加載車前軸在1/2跨處；②A加載車中軸在1/2跨處；③A加載車中軸在1/2跨處，B加載車前軸在1/2跨處；④A加載車中軸在1/2跨處，B加載車中軸在1/2跨處。加載車的橫向間距依據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG D60-2004)取用，即外側(cè)加載車的車輪中心距人行道邊緣0.5 m(無人行道時，距護(hù)欄邊緣0.5 m)，加載車與加載車之間的橫向間距為相鄰車輪中心相距1.3 m。本次靜載試驗(yàn)采用偏向加載的方式進(jìn)行。

3 靜載測試結(jié)果與分析

跨中截面撓度測試結(jié)果見表1；跨中應(yīng)變測試結(jié)果見表2；根據(jù)跨中測試結(jié)果分析，跨中撓度與應(yīng)變具有較好的一致性。

表1 跨中撓度測試結(jié)果與分析(撓度單位：mm)

表2 應(yīng)變測試結(jié)果與分析(單位：με)

注：①拉為正，壓為負(fù)；②校驗(yàn)系數(shù)=實(shí)測值/計算值。

4 靜載試驗(yàn)結(jié)論

(1)橋梁靜載試驗(yàn)過程中，橋梁結(jié)構(gòu)各部件未發(fā)現(xiàn)明顯的病害產(chǎn)生與發(fā)展。

(2)試驗(yàn)荷載達(dá)到控制荷載時，跨中截面的撓度和應(yīng)變實(shí)測值基本小于相應(yīng)的理論值(僅有1個測點(diǎn)應(yīng)變實(shí)測值大于理論值)，且各級工況下?lián)隙扰c應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)均小于0.95，表明該橋能夠滿足汽-20、掛車-100的通車等級要求。

(3)殘余撓度與殘余應(yīng)力小于最大值的20%，說明橋梁靜載試驗(yàn)過程線彈性性能較好。

[1] 辛寶柱，孫劍.濟(jì)沁橋靜載試驗(yàn)檢測與評估[J].內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸，2011，(3)：33-35.

[2] 朱其偉. 橋梁靜動載試驗(yàn)檢測分析研究[J].城市建設(shè)理論研究，2012，(14)35-36.

2015-06-03

U442

C

1008-3383(2015)12-0092-01