大橋橋梁荷載試驗(yàn)報(bào)告

XX三級(jí)公路改建工程K32+088濁峪河大橋橋梁荷載實(shí)驗(yàn)報(bào)告XX實(shí)驗(yàn)檢測(cè)有限公司

目錄1概述 12荷載實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容 12.1荷載實(shí)驗(yàn)?zāi)康?12.2荷載實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 23荷載實(shí)驗(yàn)根據(jù) 24荷載實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案 25重要儀器設(shè)備 36K32+088濁峪河大橋檢測(cè)成果 46.1靜載實(shí)驗(yàn)檢測(cè)成果 46.2動(dòng)載實(shí)驗(yàn)檢測(cè)成果 56.3檢測(cè)結(jié)論 5附件1靜載實(shí)驗(yàn)方案 71.1測(cè)試孔選用 71.2測(cè)試截面選用 71.3測(cè)點(diǎn)布置 81.4實(shí)驗(yàn)荷載 81.5實(shí)驗(yàn)工況 91.6實(shí)驗(yàn)的實(shí)施與控制 10附件2動(dòng)載實(shí)驗(yàn)方案 112.1測(cè)試截面選用 112.2實(shí)驗(yàn)工況 112.3實(shí)驗(yàn)實(shí)施 11附件3K32+088濁峪河大橋檢測(cè)數(shù)據(jù)匯總 123.1靜載檢測(cè)成果 123.2動(dòng)載檢測(cè)成果 20K32+088濁峪河大橋橋梁荷載實(shí)驗(yàn)報(bào)告1概述為評(píng)價(jià)XX三級(jí)公路改建工程K32+088濁峪河大橋的承載能力和工程質(zhì)量，并為該橋交（竣）工驗(yàn)收提供技術(shù)資料，受咸陽(yáng)市交通工程質(zhì)量監(jiān)督站及三原縣交通運(yùn)輸局委托，XX實(shí)驗(yàn)檢測(cè)有限公司于9月10日對(duì)K32+088濁峪河大橋進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)荷載實(shí)驗(yàn)。被檢橋梁技術(shù)參數(shù)見表1-1。表1-1K32+088濁峪河大橋技術(shù)參數(shù)一覽表起點(diǎn)樁號(hào)中心樁號(hào)終點(diǎn)樁號(hào)橋梁全長(zhǎng)（米）105.16橋面寬度上部構(gòu)造下部構(gòu)造肋板臺(tái)，柱式橋墩，樁基礎(chǔ)橋面構(gòu)造混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)荷載公路-Ⅱ級(jí)實(shí)驗(yàn)日期2荷載實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容2.1荷載實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）通過靜載實(shí)驗(yàn)，測(cè)試橋跨構(gòu)造在靜載作用下的應(yīng)變、撓度，觀察裂縫的開展?fàn)顩r，評(píng)價(jià)構(gòu)造構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和抗裂性能；（2）通過動(dòng)載實(shí)驗(yàn)，測(cè)定構(gòu)造在動(dòng)荷載作用下自振頻率，對(duì)構(gòu)造的動(dòng)力性能進(jìn)行評(píng)價(jià)；（3）根據(jù)靜載和動(dòng)載測(cè)試成果綜合評(píng)價(jià)該橋整體工作性能與承載能力與否滿足設(shè)計(jì)與通行規(guī)定。2.2荷載實(shí)驗(yàn)內(nèi)容靜載實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以下：（1）測(cè)試各工況控制截面砼的應(yīng)變；（2）測(cè)試各工況控制截面的撓度；（3）觀察橋梁構(gòu)造在各工況荷載作用下裂縫的開展?fàn)顩r。動(dòng)載實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以下：（1）測(cè)試構(gòu)造的自振頻率。3荷載實(shí)驗(yàn)根據(jù)（1）交通部科研院：《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程（報(bào)批稿）》；（2）交通部科研院：《大跨徑混凝土橋梁的實(shí)驗(yàn)辦法（最后建議）》.1982；（3）交通部：《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-）；（4）交通部：《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62-）；（5）陜西交通公路設(shè)計(jì)有限公司：XX三級(jí)公路改建工程有關(guān)橋梁施工圖紙。4荷載實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案我公司接到此任務(wù)后，根據(jù)檢測(cè)任務(wù)的實(shí)際狀況，提出了具體的靜、動(dòng)荷載實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案，就測(cè)試孔和截面選用、測(cè)點(diǎn)布置、實(shí)驗(yàn)荷載、實(shí)驗(yàn)工況、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施與控制等方面對(duì)荷載實(shí)驗(yàn)工作進(jìn)行了具體的安排。其中，靜載實(shí)驗(yàn)方案見附件1，動(dòng)載實(shí)驗(yàn)方案見附件2。5重要儀器設(shè)備本次橋梁荷載實(shí)驗(yàn)采用的重要儀器、設(shè)備見表5-1。表5-1荷載實(shí)驗(yàn)采用的重要儀器、設(shè)備序號(hào)儀器設(shè)備名稱型號(hào)儀器編號(hào)1靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)TDS-303QL0147-001-022機(jī)電百分表WBD-50GF051-01~203裂縫觀察儀SW-LW-101QL0153-007-014動(dòng)態(tài)信號(hào)采集分析系統(tǒng)DEWE-BOOK-8QL0148-002-015拾振器891-4GF052-016橋梁檢測(cè)車XZJ5310JQJ18/6K32+088濁峪河大橋檢測(cè)成果6.1靜載實(shí)驗(yàn)檢測(cè)成果靜載實(shí)驗(yàn)測(cè)試孔選擇第2、3孔，加載效率與各工況撓度、應(yīng)變的檢測(cè)成果匯總見表6-1～表6-3，具體檢測(cè)成果見附件3。表6-1靜載實(shí)驗(yàn)加載效率一覽表測(cè)試位置工況控制指標(biāo)實(shí)驗(yàn)荷載計(jì)算值①設(shè)計(jì)荷載控制值②荷載效率③=①/②跨中彎矩(kN·m)表6-2撓度檢測(cè)成果一覽表荷載工況2孔跨中撓度校驗(yàn)系數(shù)3孔跨中撓度校驗(yàn)系數(shù)范疇平均值范疇平均值工況10.57～0.620.600.60～0.650.63工況20.58～0.630.610.62～0.660.63工況30.60～0.640.620.63～0.670.65表6-3應(yīng)變檢測(cè)成果一覽表荷載工況2孔跨中應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)3孔跨中應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)范疇范疇平均值平均值工況10.61～0.710.680.61～0.680.66工況20.63～0.730.670.66～0.720.68工況30.65～0.700.670.65～0.690.676.2動(dòng)載實(shí)驗(yàn)檢測(cè)成果本次動(dòng)載實(shí)驗(yàn)選擇2、3孔的跨中截面，實(shí)測(cè)一階和二階自振頻率檢測(cè)成果統(tǒng)計(jì)見表6-4，具體檢測(cè)成果見附件3。表6-4構(gòu)造自振頻率實(shí)測(cè)值和計(jì)算值對(duì)比測(cè)試位置階序自振頻率實(shí)測(cè)平均值①（Hz）理論計(jì)算值②（Hz）頻率比③=①/②第2孔

跨中截面16.104.731.292/7.86/第3孔

跨中截面16.104.731.292/7.86/6.3檢測(cè)結(jié)論（1）本次實(shí)驗(yàn)所選擇的截面均為橋梁運(yùn)行過程中受力控制截面，實(shí)驗(yàn)過程中所配備的各類檢測(cè)設(shè)備工作性能穩(wěn)定，采集的數(shù)據(jù)均能有效反映構(gòu)造的受力狀態(tài)。（2）第2、3孔靜載實(shí)驗(yàn)加載效率為0.96，滿足《大跨徑混凝土橋梁實(shí)驗(yàn)辦法》規(guī)定。（3）第2孔各工況下各控制截面的重要撓度測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)最大值為3.89mm，校驗(yàn)系數(shù)平均值在0.60～0.62范疇內(nèi)，第3孔各工況下各控制截面的重要撓度測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)最大值為4.12mm，校驗(yàn)系數(shù)平均值在0.63～0.65范疇內(nèi)，低于《大跨徑混凝土橋梁的實(shí)驗(yàn)辦法》規(guī)定的上限值1.05。各工況卸載后構(gòu)造的位移回零良好，無明顯殘存位移。表明該橋在實(shí)驗(yàn)荷載作用下處在良好的彈性工作狀態(tài)，縱向抗彎剛度滿足設(shè)計(jì)規(guī)定，并有一定的安全儲(chǔ)藏。（4）第2孔各工況下各控制截面的重要應(yīng)變測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)最大值為74με，校驗(yàn)系數(shù)平均值在0.67～0.68范疇內(nèi)，第3孔各工況下各控制截面的重要應(yīng)變測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)最大值為76με，校驗(yàn)系數(shù)平均值在0.66～0.68范疇內(nèi)，低于《大跨徑混凝土橋梁的實(shí)驗(yàn)辦法》規(guī)定的上限值1.05。各工況卸載后構(gòu)造的應(yīng)變回零良好，無明顯殘存變形。表明該橋在實(shí)驗(yàn)荷載作用下處在良好的彈性工作狀態(tài)，縱向抗彎強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)規(guī)定，并有一定的安全儲(chǔ)藏。（5）各偏載工況下，左、右側(cè)撓度和應(yīng)變漸變趨勢(shì)與理論計(jì)算相符。表明該橋預(yù)應(yīng)力空心板橫向聯(lián)接性能良好。（6）在加載測(cè)試中，經(jīng)觀察梁體表面混凝土未出現(xiàn)裂縫，表明該橋抗裂性能滿足規(guī)定。（7）在全橋異常變形觀察工況加載過程中，橋跨構(gòu)造未出現(xiàn)異常變形，橋墩未出現(xiàn)異常變位，表明該橋整體構(gòu)造技術(shù)狀況良好。（8）該橋第2、3孔動(dòng)載測(cè)試前2階實(shí)測(cè)自振頻率與理論計(jì)算值的頻率比為1.29，不不大于1，表明該橋的整體性能和動(dòng)剛度良好?？偠灾何覀冋J(rèn)為K32+088濁峪河大橋的承載能力和工作性能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定，可投入正常運(yùn)行。XX實(shí)驗(yàn)檢測(cè)有限公司12月附件1靜載實(shí)驗(yàn)方案1.1測(cè)試孔選用靜載實(shí)驗(yàn)按照下列原則選用測(cè)試孔。（1）對(duì)全橋進(jìn)行缺點(diǎn)檢查，若存在缺點(diǎn)較為嚴(yán)重的橋跨，則該橋跨作為測(cè)試孔。（2）以業(yè)主和監(jiān)理指定的橋跨作為測(cè)試孔。（3）若無指定和規(guī)定時(shí)，選擇橋梁在使用活載作用下內(nèi)力最不利的橋跨作為測(cè)試孔。（4）測(cè)試孔數(shù)量滿足《陜西省公路工程竣（交）工驗(yàn)收方法實(shí)施細(xì)則》的規(guī)定頻率規(guī)定。1.2測(cè)試截面選用為了確保計(jì)算成果的精確性，各橋荷載作用下的內(nèi)力和變形根據(jù)施工單位提供的施工圖紙，用橋梁構(gòu)造專用計(jì)算程序公路橋梁構(gòu)造設(shè)計(jì)系統(tǒng)GQJS9.7和橋梁構(gòu)造檢測(cè)分析系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，含有較高的精確性。測(cè)試截面應(yīng)選擇橋梁在可變荷載作用下內(nèi)力最不利截面。本標(biāo)段橋梁構(gòu)造類型為。根據(jù)計(jì)算成果，。根據(jù)計(jì)算成果和《大跨徑混凝土橋梁的實(shí)驗(yàn)辦法》的建議和規(guī)定，。附圖1-1簡(jiǎn)支空心板橋測(cè)試截面位置示意圖1.3測(cè)點(diǎn)布置附圖1-2簡(jiǎn)支板梁橋應(yīng)變、撓度測(cè)點(diǎn)位置及編號(hào)示意圖1.4實(shí)驗(yàn)荷載根據(jù)《大跨徑混凝土橋梁的實(shí)驗(yàn)辦法》中的規(guī)定，靜力實(shí)驗(yàn)荷載的效率系數(shù)η的取值范疇為1.05≥η≥0.80。其中η＝Ｓstat/（Ｓ×（1+μ））通過計(jì)算擬定，本次荷載實(shí)驗(yàn)共需要2輛載重汽車。實(shí)驗(yàn)前對(duì)每輛車都進(jìn)行配重，并統(tǒng)計(jì)下各輛車的實(shí)際軸重、總重、輪間距和軸間距，詳見附表1-1。應(yīng)力和撓度分析計(jì)算過程中的車輛荷載都是按實(shí)際的軸距、輪距和軸重取值的。附表1-1實(shí)驗(yàn)用車輛參數(shù)表車號(hào)軸重（噸）軸間距（米）1軸2軸3軸累計(jì)1-22-31號(hào)車5.814.614.635.03.501.302號(hào)車8.013.413.434.83.501.30累計(jì)13.828.028.069.83.501.301.5實(shí)驗(yàn)工況簡(jiǎn)支空心板橋靜載實(shí)驗(yàn)分為4種實(shí)驗(yàn)工況，各工況采用兩列車隊(duì)加載，各工況中汽車荷載的位置以下：工況1：跨中最大正彎矩中載工況。順橋向按跨中截面最大正應(yīng)力和最大撓度的最不利位置布載，橫橋向?yàn)閷?duì)稱布載。工況2：跨中最大正彎矩右偏載工況。順橋向布載位置與工況1相似，橫橋向?yàn)槠也驾d。工況3：跨中最大正彎矩左偏載工況。順橋向布載位置與工況1相似，橫橋向?yàn)槠蟛驾d。工況4：全橋異常變形觀察工況。按正彎矩最不利加載位置布置車列沿全橋慢速行駛。觀察荷載作用下不同部位的混凝土與否出現(xiàn)開裂現(xiàn)象及橋跨構(gòu)造與否出現(xiàn)異常變形。附圖1-3簡(jiǎn)支板橋各工況車輛順橋向布置示意圖附圖1-4簡(jiǎn)支板橋各工況加載車輛的橫橋向布置實(shí)驗(yàn)橋在各工況下荷載效率均應(yīng)不不大于0.80且不大于1.05，符合《大跨徑混凝土橋梁的實(shí)驗(yàn)辦法》中基本荷載實(shí)驗(yàn)的荷載效率的規(guī)定，確保明驗(yàn)的有效性。1.6實(shí)驗(yàn)的實(shí)施與控制荷載實(shí)驗(yàn)正式開始前，須完畢以下各項(xiàng)準(zhǔn)備工作：（1）按應(yīng)變和位移測(cè)點(diǎn)布置方案進(jìn)行放樣。對(duì)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)位置進(jìn)行打磨、找平解決后，粘貼電阻應(yīng)變片并焊接導(dǎo)線。在位移測(cè)點(diǎn)架設(shè)機(jī)電百分表，并與應(yīng)變平衡箱進(jìn)行導(dǎo)線連接。（2）根據(jù)車輛計(jì)算和配重成果，對(duì)各工況車輛加載位置劃線放樣。（3）進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，用一輛汽車進(jìn)行預(yù)加載，以檢查各測(cè)點(diǎn)應(yīng)變片、機(jī)電百分表及應(yīng)變平衡箱工作的可靠性。靜載實(shí)驗(yàn)每一工況應(yīng)分兩次逐級(jí)加載。在檢測(cè)過程中，為減少混凝土流變特性對(duì)測(cè)讀成果的影響，各級(jí)荷載到位后需關(guān)閉汽車發(fā)動(dòng)機(jī)5分鐘以上，待構(gòu)造變形完全穩(wěn)定后再測(cè)取數(shù)據(jù)，并將所測(cè)的最大撓度和應(yīng)變與理論計(jì)算成果進(jìn)行比較，確信安全。若檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，立刻卸掉加載車輛，以防發(fā)生意外事故。每次卸載后至下一次加載的間隔時(shí)間均不得少于10分鐘。同一工況按上述加載、卸載程序重復(fù)進(jìn)行測(cè)試，直至兩次測(cè)試成果相對(duì)誤差不超出5%，該工況測(cè)試完畢，能夠進(jìn)行下一工況測(cè)試。附件2動(dòng)載實(shí)驗(yàn)方案2.1測(cè)試截面選用動(dòng)載實(shí)驗(yàn)選擇與靜載實(shí)驗(yàn)相似孔進(jìn)行，根據(jù)各類橋梁動(dòng)力特性的理論分析成果，按照理論計(jì)算得出的振型大致形狀，在測(cè)試孔前2階振型變位較大的部位布置傳感器。簡(jiǎn)支板橋動(dòng)力特性測(cè)試選擇在實(shí)驗(yàn)孔的跨中，在各測(cè)試截面安裝豎橋向加速度傳感器。2.2實(shí)驗(yàn)工況測(cè)試分為兩個(gè)工況：（1）測(cè)試車輛以時(shí)速30公里/小時(shí)跑車通過測(cè)試聯(lián)/孔；（2）測(cè)試車輛以時(shí)速40公里/小時(shí)跑車通過測(cè)試聯(lián)/孔。2.3實(shí)驗(yàn)實(shí)施實(shí)驗(yàn)前現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作：（1）按照實(shí)驗(yàn)方案布置傳感器，布置導(dǎo)線并連接實(shí)驗(yàn)儀器；（2）實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)封閉交通，嚴(yán)禁閑雜人員和非實(shí)驗(yàn)車輛進(jìn)入；（3）檢查儀器、儀表、測(cè)量線路的工作狀態(tài)，擬定測(cè)量放大器的放大系數(shù)。進(jìn)行跑車實(shí)驗(yàn)時(shí)采用載重車輛以不同速度通過橋梁時(shí)產(chǎn)生的效應(yīng)作為激振荷載，采集橋梁振動(dòng)時(shí)的頻率譜。每次測(cè)試后，要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)回放和頻譜分析，并與測(cè)試橋梁動(dòng)力特性的理論計(jì)算值進(jìn)行比較，檢查測(cè)試數(shù)據(jù)與否正常，如有異常狀況應(yīng)立刻檢查、分析因素，必要時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行測(cè)試。動(dòng)載測(cè)試普通采用一輛加載車進(jìn)行。附件3K32+088濁峪河大橋檢測(cè)數(shù)據(jù)匯總3.1靜載檢測(cè)成果K32+088濁峪河大橋靜載實(shí)驗(yàn)撓度、應(yīng)變檢測(cè)成果和對(duì)比曲線分別見附表3-1～附表3-4和附圖3-1～附圖3-4。附表3-1第2孔各工況撓度計(jì)算值、實(shí)測(cè)值與校驗(yàn)系數(shù)荷載工況測(cè)點(diǎn)位置撓度計(jì)算值(mm)①撓度實(shí)測(cè)值(mm)校驗(yàn)系數(shù)⑤=④/①截面位置測(cè)點(diǎn)編號(hào)第一次②第二次③平均值④工況1：跨中截面最大正彎矩中載工況跨中515.923.453.293.370.57525.903.653.623.640.62535.893.653.603.630.62545.883.433.393.410.58校驗(yàn)系數(shù)平均值0.60工況2：跨中截面最大正彎矩右偏載工況跨中515.783.303.413.360.58525.843.533.473.500.60535.943.623.583.600.61546.043.793.843.820.63校驗(yàn)系數(shù)平均值0.61工況3：跨中截面最大正彎矩左偏載工況跨中516.103.883.893.890.64525.953.673.723.700.62535.833.553.553.550.61545.743.473.423.450.60校驗(yàn)系數(shù)平均值0.62附圖3-1第2孔各工況測(cè)點(diǎn)撓度實(shí)測(cè)值與計(jì)算值對(duì)比曲線附表3-2第2孔各工況應(yīng)變計(jì)算值、實(shí)測(cè)值與校驗(yàn)系數(shù)荷載工況測(cè)點(diǎn)應(yīng)變計(jì)算值(με)①應(yīng)變實(shí)測(cè)值(με)校驗(yàn)系數(shù)⑤=④/①截面位置測(cè)點(diǎn)編號(hào)第一次②第二次③平均值④跨中1946461630.672976468660.683986870690.704987267700.715986370660.676976865670.697936055570.61校驗(yàn)系數(shù)平均值0.68工況2：跨中截面最大正彎矩右偏載工況跨中1905559570.632946461620.663956561630.664977360660.685996764660.676996963660.677997074720.73校驗(yàn)系數(shù)平均值0.67工況3：跨中截面最大正彎矩左偏載工況跨中1996771690.7021006169650.653996663650.664976068640.665966862650.686946662640.687906064620.69校驗(yàn)系數(shù)平均值0.67附圖3-2第2孔各工況測(cè)點(diǎn)應(yīng)變實(shí)測(cè)值與計(jì)算值對(duì)比曲線附表3-3第3孔各工況撓度計(jì)算值、實(shí)測(cè)值與校驗(yàn)系數(shù)荷載工況測(cè)點(diǎn)位置撓度計(jì)算值(mm)①撓度實(shí)測(cè)值(mm)校驗(yàn)系數(shù)⑤=④/①截面位置測(cè)點(diǎn)編號(hào)第一次②第二次③平均值④工況1：跨中截面最大正彎矩中載工況跨中515.923.563.583.570.60525.903.803.773.780.64535.893.783.843.810.65545.883.623.593.600.61校驗(yàn)系數(shù)平均值0.63工況2：跨中截面最大正彎矩右偏載工況跨中515.783.603.543.570.62525.843.673.623.640.62535.943.753.743.740.63546.044.003.973.980.66校驗(yàn)系數(shù)平均值0.63工況3：跨中截面最大正彎矩左偏載工況跨中516.104.014.124.060.67525.953.823.883.850.65535.833.673.713.690.63545.743.663.623.640.63校驗(yàn)系數(shù)平均值0.65附圖3-3第3孔各工況測(cè)點(diǎn)撓度實(shí)測(cè)值與計(jì)算值對(duì)比曲線附表3-4第3孔各工況應(yīng)變計(jì)算值、實(shí)測(cè)值與校驗(yàn)系數(shù)荷載工況測(cè)點(diǎn)應(yīng)變計(jì)算值(με)①應(yīng)變實(shí)測(cè)值(με)校驗(yàn)系數(shù)⑤=④/①截面位置測(cè)點(diǎn)編號(hào)第一次②第二次③平均值④跨中1945756570.612976764650.673986470670.684986369660.675986071650.666976365640.667935762600.65校驗(yàn)系數(shù)平均值0.66工況2：跨中截面最大正彎矩右偏載工況跨中1906455590.662946365640.683956467650.684976476700.725996765660.676996369660.677996668670.68校