橋梁荷載試驗方案

二0一一年十月龍永公路橋梁荷載試驗方案項目負(fù)責(zé)人：技術(shù)負(fù)責(zé)人：2龍永公路橋梁荷載試驗方案工程概況橋址處河道彎曲，北岸為陡坎，南岸地勢較緩?；A(chǔ)為D150。橋臺采用柱式臺配樁基，樁預(yù)制空心板、封錨端、現(xiàn)澆連續(xù)段、鉸縫和橋面現(xiàn)澆層均采用C50混凝土；封端混凝雙柱式橋墩處蓋梁、擋塊、墩柱、柱系梁采用C25混凝土，樁基采用C25混凝土。（4）橋梁設(shè)計荷載：公路-II級；荷載試驗?zāi)康臉蛄航Y(jié)構(gòu)荷載試驗是對橋梁結(jié)構(gòu)物工作狀態(tài)進行直接測試的一種鑒定手段，本次荷載試驗力求達(dá)到以下目的：（1）通過現(xiàn)場加載試驗以及對試驗觀測數(shù)據(jù)和試驗現(xiàn)象的綜合分析，檢驗本橋設(shè)計與施工質(zhì)量，確定工程的可靠性，為交竣工驗收、質(zhì)量評定提供技術(shù)依據(jù)；（2）直接了解新建橋梁結(jié)構(gòu)的實際工作狀態(tài)，結(jié)合理論計算分析，評價其在設(shè)計使用荷載下的工作性能；（3）驗證設(shè)計理論、計算方法和設(shè)計中的各種假定的正確性與合理性，為今后同類橋3荷載試驗依據(jù)及準(zhǔn)則（6）中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)（土建工程）》（JTG（13）有關(guān)設(shè)計圖紙、設(shè)計變更文件和相關(guān)資料。質(zhì)量保證為了確保荷載試驗達(dá)到既定的目的，滿足成橋質(zhì)證試驗圓滿成功：（1）在滿足荷載試驗要求的前提下，一定要保證大橋結(jié)構(gòu)的安全。因此，荷載試驗的過大而開裂。對試驗數(shù)據(jù)進行必要的實時處理分析，及時判斷結(jié)構(gòu)在各級荷載下的反映是否（2）前期理論分析做到準(zhǔn)確、細(xì)致，盡量反映大橋目前的實際受力和變形。（3）對位移和應(yīng)變的測試儀器，在測試前進行嚴(yán)格標(biāo)定。測試數(shù)據(jù)主要由系統(tǒng)自動采及時與理論值比較，判斷數(shù)據(jù)是否正常，現(xiàn)場找出測試數(shù)據(jù)誤差原因。切實履行記錄和檢查4制度，發(fā)現(xiàn)疑點或異常的數(shù)據(jù)及時檢查，保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。（4）橋梁的受力和變形與結(jié)構(gòu)溫度場的變化關(guān)系很大，因此，對于荷載試驗時的天氣（5）認(rèn)真執(zhí)行國家頒發(fā)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程和有關(guān)規(guī)定。根據(jù)工程特點和現(xiàn)場施工條件，合理地安排施工工序，安排人力資源，保證質(zhì)量和進度。靜載試驗內(nèi)容橋梁外觀檢查問題，如上下部結(jié)構(gòu)物的裂縫、缺陷、損壞和鋼筋銹蝕狀況等，并在試驗過程中隨時注意觀影響較大的部位進行詳細(xì)的檢查。靜力荷載試驗靜力荷載試驗項目為檢測該橋工程質(zhì)量的可靠性和安全性，為竣工驗收提5在以上每一工況中，要注意裂縫開展情況。靜載試驗荷載效率度、剛度等最直接有效的辦法。規(guī)范要求布置荷載作用下的控制截面的理論內(nèi)力值的比值即是靜載試驗荷載效率。橋梁的靜力試驗按荷載效率來確定試驗的最大荷載，靜力荷載效率的計算公式為：S=statS——設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下檢測部位變形或內(nèi)力的計算值；在已有的技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，本次試驗用大跨度橋梁設(shè)計計算與控制分析軟件對橋梁進行了理論計算分析。實際荷載試驗時，試驗效率系數(shù)控制在0.8～1.05之間，符合《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》的要求。靜載試驗加載車輛時加載車輛容易調(diào)頭等因素，本次試驗中對每輛車進行配重、過磅、編號，使加載車軸重達(dá)到了試驗要求，并在試驗過程中沒有發(fā)生明顯的變化（見表1）。試驗各工況下所需加載車輛的數(shù)量，將根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)活載產(chǎn)生的某工況下的最不利效應(yīng)值按照荷載效率系數(shù)換算得到。經(jīng)計算分析，各最不利工況試驗荷載效率分別見表2。加載及卸載程序（1）預(yù)載。正式加載前，用2輛加載車在被測試橋跨上來回反復(fù)通行兩次，對橋跨進6表試驗車輛軸距及軸重L序號車牌號總重前軸后軸L前輪后輪（2）加、卸載。為了獲取結(jié)構(gòu)試驗荷載與變位的相關(guān)曲線以及防止結(jié)構(gòu)意外損傷，對達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時所需的時間。測試方法和測點布置圖精密水準(zhǔn)儀在橋面上對測試截面的撓度進行同步觀測，測點布置見圖。靜力荷載試驗工況()工況一：第跨跨中的最大正彎矩，橫橋向偏載第一級第二級第二級第三級第四級第一級7表320米連續(xù)空心板第一跨跨中截面活載正彎矩（偏載）空心板序空心板序號1234567試驗荷載理論效應(yīng)值設(shè)計荷載計算值效率系數(shù)()工況二：第跨跨中的最大正彎矩，橫橋向中載第一級第二級第二級第三級第四級第一級8表520米連續(xù)空心板第一跨跨中截面活載正彎矩（中載）空心板序空心板序號1234567試驗荷載理論效應(yīng)值設(shè)計荷載計算值效率系數(shù)(()工況三：第跨的最大正彎矩，橫橋向中載第一級第二級第三級第四級第一級第二級9表720米連續(xù)空心板第二跨跨中截面活載正彎矩（中載）空心板序空心板序號1234567試驗荷載理論效應(yīng)值設(shè)計荷載計算值效率系數(shù)()工況四：第跨、第跨之間的支點負(fù)彎矩第一級第二級第二級第三級第四級第一級表920米連續(xù)空心板第一、二跨間支點截面活載負(fù)彎矩（偏載）空心板序空心板序號1234567試驗荷載理論效應(yīng)值設(shè)計荷載計算值效率系數(shù)工況四試驗荷載布置同工況一。動載試驗裂、截面尺寸、材料力學(xué)性能等）發(fā)生變化時，不但靜力特性（變形、應(yīng)力、裂縫等）發(fā)生變化，而且動力特性（頻率、振型、阻尼比等）也發(fā)生變化，這一變化對于現(xiàn)狀評估有重要使用荷載下的動力性能，為本橋以后的運營養(yǎng)護管理提供必要的數(shù)據(jù)和資料。試驗內(nèi)容一是測量在移動車輛荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)指定斷面上的動應(yīng)變；二是測量橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性和動力響應(yīng)。跑車試驗測試截面處，測出各截面的靜載應(yīng)力水平，以與跑車試驗測試結(jié)果進行對比。剎車試驗在橋面無任何障礙的情況下，用1輛載重35試驗工況項跑車試驗剎車試驗?zāi)?2測試內(nèi)容及車速結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)、動應(yīng)變、動態(tài)增量、車速20km/h（2）跑車、剎車情形下，橋梁結(jié)構(gòu)的動應(yīng)變時程響應(yīng)曲線；（3）隨車速和行車位置而變化的沖擊系數(shù)。試驗結(jié)果分析與評價判斷與評價、建議，并嚴(yán)格按照有關(guān)要求出具試驗報告。靜載試驗資料整理試驗資料的修正變觀測的導(dǎo)線電阻的影響等等。當(dāng)這類因素對測值的影響小于1％時可不修正。由于溫度對測試的影響較復(fù)雜，通常采用縮短加載時間，選擇溫度穩(wěn)定性較好的時間進Δ——相應(yīng)于S/觀測時段的溫度變化(℃)。應(yīng)力采用構(gòu)件表面溫度，撓度采用空t氣溫度；K——空載時溫度升1℃測點值變化量。如測值與溫度關(guān)系較明顯時，可采用多次t(3)支點沉降影響修正當(dāng)支點沉降量較大時，應(yīng)對撓度值進行修正，修正量C可按下式計算：C=lxxxll——橋跨，即A支點至B支點的距離；測點變位與應(yīng)變的計算tIi）：iIu測點應(yīng)力計算在單向應(yīng)力狀態(tài)下，測點應(yīng)力可按下式進行計算：主要測點的校驗系數(shù)及相對殘余變形的計算校驗系數(shù)ζ:SseS——試驗荷載作用下的理論計算變位（或應(yīng)變）值。s②S與S的比較，可用實測的橫截面平均值與計算值比較，也可考慮荷載橫向不均勻分布而選用實測最大值與考慮橫向增大系數(shù)的計算值進行比較。）：SpSt,），ppt試驗曲線的整理①列出各加載工況下主要測點實測變位（或應(yīng)變）與相應(yīng)的理論計算值的對照表，并②繪制各加載工況下主要控制點的變位（或應(yīng)變等）與荷載的關(guān)系曲線。③繪制各加載工況下控制界面應(yīng)變（或撓度）分布圖：沿縱橋向撓度分布圖、截面應(yīng)變沿高度方向分布圖等。裂縫發(fā)展情況①當(dāng)裂縫數(shù)量較少時可根據(jù)實驗前后觀測情況及裂縫觀測表對裂縫狀況進行描述。②當(dāng)裂縫發(fā)展較多時應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)有代表性部位描繪裂縫展開圖，圖上應(yīng)注明各加載程序裂縫長度和寬度的發(fā)展。動載試驗資料整理荷載試驗測試的安全保障結(jié)構(gòu)安全保障確保結(jié)構(gòu)安全。對特殊部位進行詳細(xì)計算以避免給結(jié)構(gòu)帶來不利影響。試驗車輛調(diào)配試驗人員和試驗設(shè)備的安全足夠的照明設(shè)備，橋面設(shè)置一定安全防護設(shè)施，確保人員安全。當(dāng)試驗準(zhǔn)備工作開始后，各種試驗儀器及大量導(dǎo)線會陸續(xù)上橋安裝到位，進行試驗前的各項調(diào)試。在正式荷載試驗前，安排專人對各項試驗設(shè)備看守。試驗以及試驗準(zhǔn)備期間，應(yīng)禁止無關(guān)人員及車輛上橋。荷載試驗的配合工作過程中，有關(guān)方面尤其是監(jiān)理處、施工單位能夠大力協(xié)助配合試驗工作，如現(xiàn)場情況介紹、為加載車輛進出場提供方便、荷載試驗