彭水高谷烏江大橋n型板梁荷載試驗檢測方案重慶華盛建筑工程質量檢測有限公司二0一三年九月一、工程概況彭水高谷烏江大橋位于國道319線彭武公路彭水縣境內，是彭水到武隆的一座大型橋梁，該橋于1997年建成通車，使用至今已逾14年。該橋主孔為lX150m鋼管混凝土中承式桁架拱橋，拱肋采用等截面懸鏈線，矢跨比：/5，拱軸系數m=1.347,上、下弦桿采用Q600X10mm鋼管，內灌C50混凝土，橋面寬：凈9m+2X1.50m,橋面板為跨徑5m、6m鋼筋混凝土n型板，吊桿橫梁及蓋梁為鋼筋混凝土T形梁。設計荷載等級：汽車20級，掛車100級，人群3.5KN/m。本次荷載試驗抽取n型板梁數量共1片，試驗梁由委托方選定。二、檢測目的通過對n型板梁(裸梁)加載試驗，檢測控制截面應力、撓度、裂縫等指標，依據現行規范和理論計算分析，以達到以下目的：1、 檢驗試驗n型板梁在靜力試驗荷載作用下的結構強度、剛度以及裂縫等指標是否滿足設計要求，承載力是否滿足設計標準；2、 積累和完善相關技術資料。三、檢測依據1、 中華人民共和國交通部部頒《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》(YC4-4/1982)；2、 中華人民共和國交通部部頒標準《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTGD62-2004)。3、 中華人民共和國交通部部頒標準《公路橋涵設計通用規范》(JTGD60-2004)；4、 中華人民共和國交通部部頒標準《公路工程技術標準》(JTJB01-2003)；5、 試驗橋梁相關設計文件；6、 檢測合同。四、檢測內容1、 測試截面附近區域梁體外觀檢查；2、 測試截面混凝土應力檢測；3、 測試截面撓度檢測；4、 測試截面附近區域裂縫觀測。五、試驗荷載和加載方法5.1控制荷載以試驗n型板梁的實際安裝位置，用試驗n型板梁在正常使用狀態下跨中截面最大彎矩作為試驗加載的依據，按照裸梁跨中截面下緣混凝土應力增量等效的原則進行主梁跨中抗彎試驗。控制荷載計算原則為：在簡支狀態下計算濕接縫重量在試驪型板梁跨中下緣產生的混凝土應力及彎矩增量；建立有限元模型，計算n型板梁裸梁恒載應力及彎矩增量；考慮4cm厚混凝土橋面鋪裝對試驗口型板梁跨中下緣產生的混凝土應力及彎矩增量；計算人群荷載(2.5KN/m)處于最不利位置時在試驗1型板梁跨中下緣產生的混凝土應力及彎矩增量；根據跨中截面下緣混凝土應力增量等效的原則，計算裸梁簡支狀態跨中截面的彎矩值，并以此作為試驗加載的控制依據。試驗n型板梁跨中截面控制內力等效計算結果見表1。表1戒驗n型板梁跨中內力計算結果工況跨中彎矩(KN*m)跨中撓度(mm)跨中下緣砼應力增量(MPa)濕接縫1.2-0.0300.11板梁裸梁11.3-0.2841.03橋面鋪裝2.3-0.0590.21人群荷載5.9-0.1480.545.2試驗荷載試驗荷載宜采用較準確、容易估計重量的堆載物(如水泥、鋼筋、鋼絞線、預制蓋板、邊溝板等)。推薦用50kg/包的標準袋裝水泥作為加載重物，采用直接在主梁上分垛堆載的方式進行均布加載。為提高加載效率，根據跨中截面內力等效原則，按照圖1的試驗荷載圖式進行加載；荷載總量為1.6t，共使用50kg/包標準袋裝水泥32包，線荷載集度為4.0KN/m。線荷載集度：4.0KN/m1^ 1^=2m ?-1口口跨中橫隔梁中心線圖1試驗荷載圖式1、試驗荷載效率根據試驗n型板梁跨中截面下緣混凝土應力增量等效的原則，采用圖1所示的試驗加載圖式，計算試驗荷載效率，其結果見表2。表2試驗荷載效率控制截面設計控制內力(kN.m)試驗內力(kN.m)試驗控制荷載(噸)荷載效率跨中9.49.01.60.96說明：表中的彎矩值為裸梁狀態下的相應的設計控制內力和試驗內力。2、加載程序荷載準備為提高加載效率，盡量減少因溫度變化對檢測結果的影響，正式加載前將足夠數量的荷載(50kg/包袋裝水泥)就近均勻布置在試驗n型板梁相鄰的兩片n型板梁上，以便在正式加載時將荷載快速地平移到試驗n型板梁上。加載組織擬需委托單位組織8名加載人員，2人負責一垛(每垛為1m加載區間)的加載和卸載，并組織專人負責荷載重物數量的清點。試驗加載為考察測試截面撓度、應力隨荷載變化的規律，分4級逐級施加到試驗控制荷載。在加載之前，事先計算每垛加載區間的加載數量，并將每級荷載均勻地布置在預定的加載區間內。試驗加載程序見表3。

表3試驗加載程序表加載分級編號加載重物數量（包）11-7#梁跨中截面彎矩（kN.m）荷載持續時間（分）檢測內容000.0—撓度、應變182.210撓度、應變2164.510撓度、應變3246.710撓度、應變4329.030撓度、應變、裂縫500.020撓度、應變六、測點布置在試驗n型板梁梁體上布置5個撓度測試截面和2個應力測試截面，測試截面位置以及截面測點布置見圖2和圖3。1、 在試驗n型板梁上布置5個撓度測試截面，測點布置在L/4、L/2、3L/4截面和兩支點截面，其中L/4、L/2、3L/4截面分別布置2個測點，支點截面分別布置1個測點。在測試截面布置2個相對式電測位移計（0~30mm機電百分表）進行測試截面撓度檢測，測試分辨率為土0.1mm。2、 在試驗梁上布置2個應變（應力）測試截面，如圖2所示。應變測點均布置在混凝土表面上，共計12個測點，應力根據實測應變和主梁混凝土彈性模量理論值換算得到。應變采用應變片和應變儀進行測試，分辨率為±1X10-6。2.15m 1.05m 1.05m 2.15mI I"* ^1F fF Fa— — 11J2| kOSm J1&0.05mn3L/4 L/2 L/4說明：1、圖中標記為撓度測試截面，“丨”標記為應力（應變）測試截面。2、考慮到橫隔板的局部加強作用，應變測試截面分別偏離L/2和3L/4截面5cm處。圖2測試截面位置

圖3.1L/2截面撓度、J1截面應變測點布置示意圖圖3?23L/4截面撓度、J2截面應變測點布置示意圖圖3?3L/4截面撓度測點布置示意圖說明：“ 標記為混凝土表面應變測點，為撓度測點。七、主要檢測儀器1、 BX120-80AA應變片：應變測試；2、 0?30mm機電百分表：撓度測試；3、 DSZ2+FS1精密水準儀：撓度和支點位移測試；4、 YE2539高速靜態應變儀：應變測試；5、 SW-LW-101裂縫寬度觀測儀：裂縫寬度測試；6、 其它輔助設備。八、試驗檢測組織與分工協作試驗檢測工作由檢測方具體組織實施，施工單位提供相關的配合。1、試驗方負責工作內容提供試驗方案；提供試驗測試所需的儀器設備及傳感器的準備工作；負責布置測試斷面、測點及相應的測試用儀器設備及傳感器的安裝調試工作；負責組織現場試驗工作的具體實施，包括檢測、施加試驗荷載、測試測量記錄等；負責試驗數據的分析計算及出據試驗成果報告。注：以上(2)、(3)、(4)需要施工方提供必要的配合。2、 施工方準備及負責工作內容負責將試驗梁運至試驗場地，并將梁安置于事先制作好的臨時支座上，做好梁的支護，確保梁的穩定性和試驗加載的安全性；負責試驗加載重物的準備及按要求實施分級加載、分級卸載等相關工作；負責提供試驗現場必要的便利條件，包括提供220V照明及測試用電、搭設臨時現場工作棚及負責現場安全工作等。3、 試驗安全注意事項梁靜載試驗驗時除保證梁本身的安置的可靠性和加載的安全性以外，還須注意以下幾點：梁分級加/卸載試驗過程中，除試驗人員外，其他人應盡可能遠離試驗現場，尤其應遠離梁兩側；梁分級加/卸載時，配重塊應對稱、緩慢且穩定地安置于梁頂兩側，保證加裁的對稱性和梁自身不受因加載方式不妥而導致的損傷；梁分級加/卸加載過程中，配重的加/卸載應聽從試驗人員指令，如加載過程中梁出現特殊情況(如異常響動、側向變形、應變/撓度過大、產生