泉南高速某大橋維修加固后的靜載試驗研究

方瀅順,劉茂軍,劉存鵬

(桂林理工大學南寧分校 土木測繪系，廣西 南寧 530001)

泉南高速某大橋維修加固后的靜載試驗研究

方瀅順,劉茂軍,劉存鵬

(桂林理工大學南寧分校 土木測繪系，廣西 南寧 530001)

介紹了泉州至南寧高速公路廣西桂林至南寧段改擴建工程鹿寨至新興段某大橋維修加固后橋梁的靜載試驗的試驗方法、內(nèi)容和加載方案，并結(jié)合有限元空間模型的理論計算，完成了該橋技術(shù)狀況的評定和承載能力的評估。對加固后的橋梁檢測提供技術(shù)支持。

橋梁；試驗；加載；評估

1 橋梁的概況

該大橋全長698 m，橋孔布置為(南寧岸)10×30 m+(80 m+125 m+80 m)+3×30 m(柳岸)。該大橋主橋上部結(jié)構(gòu)為：預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁，上、下行車道雙幅分離式，各半幅箱梁單箱單室結(jié)構(gòu)，采用懸臂法施工。引橋上構(gòu)為預應力變截面連續(xù)T 梁。

2 試驗方案

本次荷載試驗對象為：左幅主橋4號跨和5號跨(以南寧方向為右，編號從左至右)。在最不利荷載作用時，通過對控制截面應變和撓度的測試，檢測橋梁的強度和剛度是否滿足規(guī)范及設計要求。

2.1 測試截面及測點布置

2.1.1 應變測試截面

大橋左幅主橋上部結(jié)構(gòu)為單箱單室。荷載試驗時，應變測試截面布置在最大正彎矩效應截面A、C、D處以及4#墩附近箱梁負彎矩效應截面B處，共4個應變測試截面。測試截面如圖1。

2.1.2 應變和撓度測點布置

(1)靜載應變測點布置及編號。

本次試驗在主橋A～D截面頂?shù)装宀贾每v向應變測點，以測試試驗過程中截面正應力狀況。同時在C截面腹板布置3向應變花測點，以測試截面主應力分布情況。

主橋各控制截面應變測點布置示意及編號如圖2和圖3所示。

圖2 該大橋左幅主橋控制截面應變測點布置圖(單位：mm)

圖3 截面應變花測點布置圖(單位：mm)

(2)主梁撓度及支點沉降測點布置及編號。

本次試驗主梁撓度及支點沉降觀測采用精密水準儀測量進行測試，測點布置橋面，測線2條，各橋跨撓度測點布置示意圖及編號如圖4所示。

圖4 撓度測點布置圖(單位：mm)

3 加載工況

為全面測試試驗橋跨的實際工作狀況，本次試驗安排3個試驗工況。工況1：以A截面為控制截面。工況2：以B、C、D截面為控制截面。工況3：以C截面為控制截面，荷載按最不利布置。

4 靜載試驗結(jié)果

4.1 撓度測試結(jié)果

在靜載試驗工況1～工況3下，大橋左幅主橋撓度測量結(jié)果和理論計算值見表1～表3。

表1 工況1左幅主橋撓度測試結(jié)果 /mm

表2 工況2左幅主橋撓度測試結(jié)果 /mm

表3 工況3左幅主橋撓度測試結(jié)果 /mm

4.2 應變測試結(jié)果

在靜載試驗工況1～工況3下，分別測量左幅主橋應變和計算出理論計算值見表4～表9。

表4 工況1左幅主橋測試截面A應變測試結(jié)果

表5 工況2 左幅主橋測試截面B應變測試結(jié)果

表6 工況2左幅主橋測試截面C應變測試結(jié)果

表7 工況2左幅主橋測試截面D應變測試結(jié)果

表8 工況3左幅主橋測試截面C應變測試結(jié)果

表9 工況3左幅主橋測試截面C應變花測試結(jié)果

5 橋梁加固后靜載試驗結(jié)果分析

本次試驗理論荷載按設計荷載等級(公路-I級)考慮，通過對該大橋左幅主橋試驗跨(4號跨和5號跨)靜載試驗測試數(shù)據(jù)的分析，可得出如下結(jié)果：

(1)在各靜載試驗工況下，左幅主橋試驗跨主要測點的撓度校驗系數(shù)在0.698～0.761之間，均小于1.0，說明左幅主橋試驗跨的整體剛度滿足設計荷載等級(公路-I級)標準。

(2)在各靜載試驗工況下，左幅主橋試驗跨控制測試截面的應變校驗系數(shù)在0.396～0.948之間，均小于1.0，說明左幅主橋試驗跨的強度滿足設計荷載等級(公路-I級)標準。

(3)在各靜載試驗工況下，左幅主橋試驗跨測試截面小箱梁的最大相對殘余撓度和最大相對殘余應變均小于20%，說明左幅主橋試驗跨結(jié)構(gòu)受力處于彈性階段。

6 結(jié) 語

靜荷載試驗可以從細觀方面對橋梁進行評價。靜荷載試驗能夠很好地評價橋梁的實際受力狀況和承載力，測試的結(jié)果準確可靠，能準確反映結(jié)構(gòu)的實際工作性能。

(1) 綜合主橋加固后試驗實測撓度、應變數(shù)據(jù)和理論值對比分析，加固后試驗跨整體剛度有一定增加。

(2) 在試驗荷載作用下，左幅主橋測試截面的應變、撓度均小于理論計算值，校驗系數(shù)在合理范圍內(nèi)，試驗跨的承載能力滿足設計荷載(汽車荷載公路-I級)標準。

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Static Load Test on One Bridge in Highway from Quanzhou to Nanning after Maintenance and Reinforcement

FANG Yingshun, LIU Maojun, LIU Cunpeng

(Guilin University of Technology Campus of Nanning, Nanning 530001,China)

Methodology, content and loading plan of static load test for the reinforced bridge in luzai to xinxing section of guilin to nannaning extention section of quanzhou to nanning highway are introduced. Finite element model is used to calculate. Assessment of the bridge′s technical status and loading capacity are done to provide practical experience for static load test for the reinforced bridge.

bridge; test; loading; assessment

2016-11-08

方瀅順(1987-)，男，廣西南寧人，碩士，助教，主要從事橋梁結(jié)構(gòu)方面的研究.

廣西高校中青年教師基礎能力提升項目基金(KY2016YB908).

10.3969/i.issn.1674-5403.2017.01.009

U446

A

1674-5403(2017)01-0031-04