單片空心板靜載試驗(yàn)檢測方案.doc

湯陰縣信合路北段 湯河橋 簡支預(yù)制空心板靜載試驗(yàn)檢測方案 湯河橋預(yù)制空心板單梁靜載試驗(yàn)檢測方案 第 2 頁 共 14 頁 目目 錄錄 第一章第一章 概概 述述 3 第二章第二章 靜力加載試驗(yàn)靜力加載試驗(yàn) 8 附錄 現(xiàn)場檢測照片附錄 現(xiàn)場檢測照片 12 湯河橋預(yù)制空心板單梁靜載試驗(yàn)檢測方案 第 3 頁 共 14 頁 第一章第一章 概概 述述 一 簡一 簡 介介 湯河橋位于湯陰縣信合路北段 大致走向?yàn)槟?北方向 規(guī)劃中為城市主干路 該橋 是湯陰縣信合路往北跨湯河后與橫一路相接的重要橋梁 信合路橋是信合路跨越湯河的 景觀性橋 信合路 k0 320 向北跨越湯河后至設(shè)計(jì)終點(diǎn)接規(guī)劃橫一路 一 跨徑布置 信合路橋跨徑布置為 3 25 75m 二 橫斷面布置 橋梁結(jié)構(gòu)橫向分三幅 橫斷面寬度 48m 布置為 3m 人行道 6m 非機(jī)動(dòng)車道 0 5m 分隔帶 29 米 機(jī)動(dòng)車道 0 5m 分隔帶 6m 非機(jī)動(dòng)車道 3m 人行道 48 米 湯河橋預(yù)制空心板單梁靜載試驗(yàn)檢測方案 第 4 頁 共 14 頁 三 三 橋面板 在橋長 75 米范圍內(nèi)全寬設(shè)置簡支預(yù)制空心板 板的跨度為 5 m 板寬 1 25m 高度 35 厘米 全幅橫斷面 寬 48 米 內(nèi)共設(shè)空心板 36 塊 橋長范圍內(nèi) 與立柱蓋梁及橫墻 相對應(yīng) 共設(shè)空心板 15 跨 板底支座處設(shè)置調(diào)平楔塊 使支座表面水平 板間橫向設(shè)置 鉸縫將板連成一體 在支座處的鉸縫中設(shè)置抗震錨栓 將空心板和蓋梁 橫墻連接在一 起 以防止落梁 本次抽取 2 片空心板進(jìn)行靜力加載試驗(yàn) 以確定其承載能力是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)荷載 的使用要求 二 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)規(guī)范二 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)規(guī)范 一 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 1 道路等級 城市主干道 2 設(shè)計(jì)車速 40km h 3 設(shè)計(jì)荷載 公路 級 4 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 100 年 5 結(jié)構(gòu)安全等級 一級 6 橋面鋪裝 90mm 瀝青鋪裝 100mm 混凝土鋪裝 防水層 7 設(shè)計(jì)水位 72 50m 常水位 8 地震基本裂度 為 度地震區(qū) 地震動(dòng)峰值加速度為 0 2g 9 高程系統(tǒng) 西安 1980 高程系統(tǒng) 10 坐標(biāo)系統(tǒng) 北京 1954 坐標(biāo)系 11 環(huán)境類別 類 二 技術(shù)規(guī)范 建設(shè)部 工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性文件 建標(biāo) 2002 92 號(hào) 城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 cjj 11 93 城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范 cjj37 90 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 jtg d60 2004 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 jtj d63 2007 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 jtj d62 2004 湯河橋預(yù)制空心板單梁靜載試驗(yàn)檢測方案 第 5 頁 共 14 頁 公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 jtj 025 86 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) jtg b01 2003 公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范 jtj 064 98 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 jtg t f50 2011 城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 cjj 2 2008 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 gb 50017 2003 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 jgj 81 2002 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 gb 50205 2001 三 主要材料 混凝土 拱圈 c50 立柱 蓋梁 橫墻 c40 橋墩 承臺(tái) 橋臺(tái)臺(tái)帽及側(cè)墻 擋塊 橋面鋪裝 c30 承臺(tái)下墊層混凝土 c15 c30 水下混凝土 鉆孔樁 防水材料 路橋用瀝青基防水涂料 普通鋼筋 r235 級 hrb335 級 鋼材 q235c 鋼 側(cè)面裝飾骨架 裝飾預(yù)埋件 欄桿預(yù)埋件等 四 幾何尺寸 預(yù)制空心板靜載試驗(yàn)板 中板 長 5 0m 板底寬 1 24m 板高 0 35m 具體斷面尺寸 詳見圖 三 檢測目的三 檢測目的 通過單片梁靜力加載試驗(yàn) 測試關(guān)鍵斷面的應(yīng)變及變形 并在整個(gè)靜載荷試驗(yàn)加載 過程中觀察板體是否出現(xiàn)新的開裂 從而檢驗(yàn)預(yù)制空心板的承載能力能否滿足設(shè)計(jì)要求 四 檢測依據(jù)四 檢測依據(jù) 1 施工單位提供的該橋設(shè)計(jì)圖紙 2 交通部標(biāo)準(zhǔn) 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn) jtg f80 2004 3 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 jtg d60 2004 4 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 jtg d62 2004 湯河橋預(yù)制空心板單梁靜載試驗(yàn)檢測方案 第 6 頁 共 14 頁 5 大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法 鐵組 yc4 4 1978 科研專題 6 交通運(yùn)輸部標(biāo)準(zhǔn) 公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程 jtg t j21 2011 五 檢測主要內(nèi)容五 檢測主要內(nèi)容 1 測試結(jié)構(gòu)變形 測試各級靜力荷載加載后粱體的撓度變形 2 測試結(jié)構(gòu)應(yīng)力 測試各級靜力荷載加載后粱體關(guān)鍵受力部位的應(yīng)變 3 觀測結(jié)構(gòu)抗裂性能 在各級加載工況下觀察受力關(guān)鍵部位和施工接合面痕跡是否 存在粱體開裂 如出現(xiàn)裂縫 需注意觀察裂縫的開展程度 4 評價(jià)結(jié)構(gòu)承載力 通過測試各級加載下的撓度 應(yīng)變 并與理論值進(jìn)行比較 從 而評價(jià)粱體結(jié)構(gòu)的承載力 六 試驗(yàn)提前終止條件六 試驗(yàn)提前終止條件 試驗(yàn)過程發(fā)生下列情況時(shí) 應(yīng)立刻停止加載并查找原因 在確保結(jié)構(gòu)及人員安全的 情況下方可繼續(xù)試驗(yàn) 1 控制測點(diǎn)實(shí)測應(yīng)力 變位 或撓度 已達(dá)到或超過計(jì)算的控制應(yīng)力值時(shí) 2 結(jié)構(gòu)裂縫的長度或縫寬急劇增加 或新裂縫大量出現(xiàn) 或縫寬超過允許值的裂縫 大量增加時(shí) 3 發(fā)生其他影響橋梁承載能力或正常使用的損壞時(shí) 七 主要儀器設(shè)備七 主要儀器設(shè)備 根據(jù)本項(xiàng)目單梁靜載試驗(yàn)的內(nèi)容和目的 選配符合測試精度及要求的儀器設(shè)備 具 體見表 1 1 所示 主要投入儀器設(shè)備一覽表 表 1 1 序號(hào)儀器 設(shè)備名稱儀器型號(hào)用途數(shù)量 1 靜態(tài)應(yīng)變傳感器 hy 65b3000b 靜應(yīng)變測試1 套 2 屏蔽線 應(yīng)變數(shù)據(jù)傳輸若干 3 機(jī)械百分表 讀取撓度數(shù)據(jù)10 個(gè) 4 筆記本電腦 dell620 數(shù)據(jù)采集1 臺(tái) 5 照相機(jī) canon a480 工作拍照1 個(gè) 6 皮尺 盒尺 病害丈量各 1 個(gè) 7 回彈儀 ht 225 梁體強(qiáng)度測試1 臺(tái) 8 裂縫測寬儀 裂縫觀測1 臺(tái) 湯河橋預(yù)制空心板單梁靜載試驗(yàn)檢測方案 第 7 頁 共 14 頁 9 通勤車輛 檢測人員用車1 臺(tái) 八 試驗(yàn)結(jié)果評定八 試驗(yàn)結(jié)果評定 根據(jù) 公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程 jtg t j21 2011 第 8 3 1 條的規(guī)定 當(dāng) 出現(xiàn)下列情況之一時(shí) 應(yīng)判定橋梁承載能力不滿足要求 1 主要測點(diǎn)靜力荷載試驗(yàn)校驗(yàn)系數(shù)大于 1 2 主要測點(diǎn)相對殘余變位或相對殘余應(yīng)變超過 20 3 試驗(yàn)荷載作用下裂縫擴(kuò)展寬度超過梁體縱向裂縫容許最大縫寬 0 20mm 且卸 載后裂縫閉合寬度小于擴(kuò)展寬度的 2 3 九 施工方配合工作九 施工方配合工作 1 施工方負(fù)責(zé)吊運(yùn)梁體 加載配重 梁體架設(shè)如下圖所示 圖 2 板體架設(shè)圖 2 支撐點(diǎn) 材料選用枕木 鋼板 橡膠支座等承載能力較高的材料 3 地基基礎(chǔ) 梁體堆載時(shí)基礎(chǔ)基礎(chǔ)要求沉降穩(wěn)定 承載能力高 最好在預(yù)制梁臺(tái)座上 進(jìn)行試驗(yàn) 湯河橋預(yù)制空心板單梁靜載試驗(yàn)檢測方案 第 8 頁 共 14 頁 第二章第二章 靜力加載試驗(yàn)靜力加載試驗(yàn) 靜載試驗(yàn)是通過對試驗(yàn)荷載作用下橋板結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形進(jìn)行測量 從而對橋板工 作狀態(tài)和工作性能進(jìn)行檢驗(yàn) 橋板結(jié)構(gòu)不僅受到其本身重量即恒載的作用 同時(shí)還受到 車輛荷載 人群荷載等活載的作用 靜力加載試驗(yàn)是對橋板結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在活載作用下橋 板結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的工作狀態(tài)與工作性能進(jìn)行檢驗(yàn) 從而確定橋板的承載能力 靜載試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)板的計(jì)算跨徑采用板處于簡支狀態(tài)下進(jìn)行 本次試驗(yàn)板為預(yù)制中跨 中板 全長為 34 3m 試驗(yàn)時(shí)兩支座間的距離為 l 33 3m 由于本次試驗(yàn)板為簡支板 經(jīng) 理論計(jì)算分析 箱板最大正彎矩控制斷面為跨中位置 為了保證試驗(yàn)過程中箱板最大正 彎矩?cái)嗝婺軌虮M量與成橋后使用過程中保持一致 因此本次單板靜載試驗(yàn)以跨中位置作 為最大正彎矩控制斷面 因此 本次試驗(yàn)擬對試驗(yàn)板的支點(diǎn)斷面 1 4 跨斷面和跨中位置 的撓度值以及 1 4 跨斷面 跨中位置的應(yīng)變值進(jìn)行測試 測試的內(nèi)容包括 1 通過實(shí)測 l 4 斷面及跨中的應(yīng)變值與理論值比較 分析該構(gòu)件的正截面強(qiáng)度是 否滿足設(shè)計(jì)要求 2 實(shí)測支點(diǎn)斷面的沉降 l 4 斷面及跨中的撓度值 并計(jì)算出 l 4 斷面和跨中斷 面的撓度值 通過實(shí)測撓度值與理論撓度值的比較 分析該構(gòu)件的豎向剛度是否符合設(shè) 計(jì)要求 3 對實(shí)測各點(diǎn)的殘余變位進(jìn)行計(jì)算 通過殘余變位的大小 分析該構(gòu)件是否處于 彈性受力狀態(tài)并作出評價(jià) 4 觀測試驗(yàn)過程中構(gòu)件是否因荷載的增加而出現(xiàn)梁體開裂 以判斷該構(gòu)件的抗裂 性能是否滿足設(shè)計(jì)要求 一 試驗(yàn)荷載計(jì)算及試驗(yàn)方法一 試驗(yàn)荷載計(jì)算及試驗(yàn)方法 1 試驗(yàn)內(nèi)力計(jì)算 本次靜載試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)上述試驗(yàn)板的強(qiáng)度 剛度和抗裂性是否滿足設(shè)計(jì)要求 所以在進(jìn)行荷載試驗(yàn)之前 先進(jìn)行了結(jié)構(gòu)理論計(jì)算 確定加載方案 試驗(yàn)板最大正彎矩 控制斷面彎矩的大小是按成橋后使用狀態(tài)計(jì)算 荷載最不利布載位置 順橋向是根據(jù)控 制斷面彎矩影響線確定的 橫橋向是根據(jù)各片板的橫向分布影響系數(shù)確定的 該片板最 大橫向分布系數(shù)經(jīng)橋板博士軟件計(jì)算 確定為 0 29 該橋設(shè)計(jì)荷載下跨中最大彎矩為 95kn m 湯河橋預(yù)制空心板單梁靜載試驗(yàn)檢測方案 第 9 頁 共 14 頁 2 試驗(yàn)荷載確定及加載方案 本次考慮使用 4 塊預(yù)制空心板作為壓重荷載 每塊 36 7kn 總重量 146 8 kn 板尺 寸為 5 00m 1 24m 0 35m 在該試驗(yàn)荷載作用下 跨中最大彎矩為 95 4 kn m 本次試驗(yàn)的荷載效率系數(shù)為 95 4 95 0 1 00 滿足規(guī)范要求的 0 95 1 05 的范圍要求 具體堆載方式見下圖 圖 2 1 加載工況示意圖 3 加載過程 加載之前全部測點(diǎn)處的撓度計(jì)均進(jìn)行零級荷載讀數(shù) 以后在每一級加載后全部測點(diǎn) 立即讀一次數(shù) 在結(jié)構(gòu)變位穩(wěn)定后進(jìn)入下一級荷載加載前再讀一次數(shù) 跨中斷面處的測 點(diǎn) 每間隔 5min 讀一次數(shù) 以便觀測結(jié)構(gòu)撓度是否達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài) 所謂穩(wěn)定狀態(tài) 是指 同一級荷載內(nèi) 結(jié)構(gòu)在最后 5min 內(nèi)的撓度增量小于前一個(gè) 5min 內(nèi)撓度增量的 15 或小 于所用量測儀器的最小分辨值 則認(rèn)為結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對穩(wěn)定 靜載試驗(yàn)工況見表 2 2 試驗(yàn)板靜載試驗(yàn)工況表 表 2 2 加載工況加載等級及測試內(nèi)容 00零荷載測點(diǎn)讀數(shù) 1加載至 36 7kn 01結(jié)構(gòu)變形達(dá)到穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù) 2加載至 73 4 kn 02結(jié)構(gòu)變形達(dá)到穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù) 3加載至 110 1 kn 湯河橋預(yù)制空心板單梁靜載試驗(yàn)檢測方案 第 10 頁 共 14 頁 03結(jié)構(gòu)變形達(dá)到穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù) 4加載至 146 8 kn 04結(jié)構(gòu)變形達(dá)到穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù) 加載完畢 5卸載至 73 4 kn 05結(jié)構(gòu)變形達(dá)到穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù) 6卸載至 0 06結(jié)構(gòu)變形達(dá)到穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù) 試驗(yàn)完畢 4 測量儀器與方法 1 撓度測試 撓度測試所用的儀器為數(shù)顯百分表 為了繪出試驗(yàn)板在各級荷載下的撓度曲線 在 支點(diǎn) 跨中及 l 4 斷面垂直于空心板軸線的板底緣各布置一只百分表 通過各個(gè)控制斷 面布置的測點(diǎn) 測出分級加載的實(shí)際撓度值 2 應(yīng)變測試 試驗(yàn)板體的及 l 4 跨 3l 4 跨底緣兩側(cè)各布置 1 個(gè)傳感器 跨中上緣及下緣各布置 2 個(gè)傳感器 共布置 8 個(gè)傳感器 應(yīng)變測點(diǎn)布置圖見下圖 2 2 圖 2 2 撓度 應(yīng)變測點(diǎn)縱向布置 應(yīng)變測量的傳感器采用的是武漢巖海工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)的 hy 65b3000b 數(shù)碼靜 態(tài)應(yīng)變傳感器 該傳感器用來測量結(jié)構(gòu)體在靜荷載作用下產(chǎn)生的微應(yīng)變 它是一種采用 磁感位置編碼技術(shù)研制而成新型應(yīng)變傳感器 內(nèi)致有霍爾芯片 釤鈷合金材料 美國進(jìn) 口 16 位單片機(jī)等當(dāng)今最前沿電子芯片 hy 65b3000b 數(shù)碼表面應(yīng)變傳感器由兩部分組成 hy 65b3000b 數(shù)碼表面應(yīng)變傳感器寶石測頭 微動(dòng)測頭 其微動(dòng)測頭采用磁性恒力吸附技 術(shù) 任意姿勢均不受重力影響 無蠕變 它無需接二次儀表 直接以數(shù)碼方式將測量值 湯河橋預(yù)制空心板單梁靜載試驗(yàn)檢測方案 第 11 頁 共 14 頁 傳送給專門配置的數(shù)顯表或計(jì)算機(jī)顯示 工作原理 應(yīng)變傳感器的寶石測頭與微動(dòng)測頭在接受到結(jié)構(gòu)體表面變形時(shí) 其變形 被傳遞到寶石測頭 寶石測頭帶動(dòng)內(nèi)置釤鈷合金材料移動(dòng) 霍爾芯片在永久磁場中移動(dòng) 產(chǎn)生電壓信號(hào) 此電壓信號(hào)通過內(nèi)置 16 位單片機(jī)經(jīng)過非線性編碼調(diào)制成 rs48