高速公路橋梁荷載試驗報告（100頁)

1、PAGE 報告編號：SXGSJC/BG-QL-2013-003蕪湖市弋江路袁澤橋高速公路橋梁荷載試驗報告陜西高速公路工程試驗檢測有限公司袁澤橋順橋向照片利用吊藍(lán)布設(shè)拱肋應(yīng)變測點跨中處鋼縱梁應(yīng)變測點布設(shè)利用支架布設(shè)L/4截面鋼縱、橫梁應(yīng)變測點拱腳立柱應(yīng)變測點布設(shè)現(xiàn)場橋面撓度精密水準(zhǔn)測試現(xiàn)場引申計吊桿索力增量測試靜載試驗加載橋梁模態(tài)測試激光撓度儀橋面動撓度測試目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc353977277 0 前言 PAGEREF _Toc353977277 h 1 HYPERLINK l _Toc353977278 1 工程概況 PAGEREF _To

2、c353977278 h 1 HYPERLINK l _Toc353977279 1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc353977279 h 1 HYPERLINK l _Toc353977280 2.2 主要材料 PAGEREF _Toc353977280 h 3 HYPERLINK l _Toc353977281 2 荷載試驗?zāi)康?PAGEREF _Toc353977281 h 6 HYPERLINK l _Toc353977282 3 荷載試驗依據(jù) PAGEREF _Toc353977282 h 6 HYPERLINK l _Toc353977283 4 荷載試驗內(nèi)容 PAGERE

3、F _Toc353977283 h 7 HYPERLINK l _Toc353977284 4.1 靜載試驗內(nèi)容 PAGEREF _Toc353977284 h 7 HYPERLINK l _Toc353977285 4.2 動載試驗內(nèi)容 PAGEREF _Toc353977285 h 7 HYPERLINK l _Toc353977286 5 主要儀器設(shè)備 PAGEREF _Toc353977286 h 8 HYPERLINK l _Toc353977287 6 靜載試驗方案 PAGEREF _Toc353977287 h 8 HYPERLINK l _Toc353977288 6.1 測試

4、孔選取 PAGEREF _Toc353977288 h 8 HYPERLINK l _Toc353977289 6.2 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 PAGEREF _Toc353977289 h 9 HYPERLINK l _Toc353977290 6.3 測試截面選取 PAGEREF _Toc353977290 h 10 HYPERLINK l _Toc353977291 6.4 測點布置 PAGEREF _Toc353977291 h 11 HYPERLINK l _Toc353977292 6.5 試驗荷載 PAGEREF _Toc353977292 h 14 HYPERLINK l _Toc353

5、977293 6.6 試驗工況 PAGEREF _Toc353977293 h 16 HYPERLINK l _Toc353977294 6.7 試驗的實施與控制 PAGEREF _Toc353977294 h 22 HYPERLINK l _Toc353977295 7 動載試驗方案 PAGEREF _Toc353977295 h 23 HYPERLINK l _Toc353977296 7.1 檢測內(nèi)容 PAGEREF _Toc353977296 h 23 HYPERLINK l _Toc353977297 7.2 結(jié)構(gòu)動力分析 PAGEREF _Toc353977297 h 25 HYP

6、ERLINK l _Toc353977298 7.3 試驗的實施與控制 PAGEREF _Toc353977298 h 26 HYPERLINK l _Toc353977299 7.4 試驗結(jié)果評定 PAGEREF _Toc353977299 h 26 HYPERLINK l _Toc353977300 8 檢測數(shù)據(jù)匯總 PAGEREF _Toc353977300 h 26 HYPERLINK l _Toc353977301 8.1 靜載檢測數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc353977301 h 26 HYPERLINK l _Toc353977302 8.2 動載檢測數(shù)據(jù) PAGEREF _T

7、oc353977302 h 57 HYPERLINK l _Toc353977303 9 檢測結(jié)果匯總 PAGEREF _Toc353977303 h 73 HYPERLINK l _Toc353977304 9.1 靜載試驗檢測結(jié)果 PAGEREF _Toc353977304 h 73 HYPERLINK l _Toc353977305 9.2 動載試驗檢測結(jié)果 PAGEREF _Toc353977305 h 74 HYPERLINK l _Toc353977306 9.3 檢測結(jié)果分析 PAGEREF _Toc353977306 h 75 HYPERLINK l _Toc353977307

8、 10 檢測結(jié)論 PAGEREF _Toc353977307 h 76 HYPERLINK l _Toc353977308 附件1 恒載作用下吊桿索力實測頻域曲線 PAGEREF _Toc353977308 h 78陜西高速公路工程試驗檢測有限公司 報告編號：SXGSJC/BG-QL-2013-003第 PAGE 94 頁 共 91 頁蕪湖市弋江路袁澤橋橋 梁 荷 載 試 驗 報 告0 前言我公司（陜西高速公路工程試驗檢測有限公司）于2012年11月中標(biāo)蕪湖市公路管理局2012年度公路工程交（竣）工檢測單位招標(biāo)項目（項目編號：皖BF（1）2012-307）的第二合同段，主要檢測內(nèi)容為袁澤橋主橋

9、項目橋梁動、靜載試驗及竣工檢測。2013年3月1314日，我公司對中鐵十六局三公司承建的袁澤橋（主橋）進(jìn)行了現(xiàn)場荷載試驗?，F(xiàn)場檢測工作在蕪湖市公路管理局的全程指導(dǎo)、監(jiān)督、關(guān)懷下順利完成。在此，我們表示衷心的謝意。1 工程概況袁澤橋位于蕪湖市過境主干道弋江路上，是蕪湖市跨越青弋江的一座重要橋梁，其橋型新穎、獨特、美觀，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，是蕪湖市的一個標(biāo)志性建筑，也是青弋江上一條靚麗的風(fēng)景線。1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、橋跨型式主橋為帶副拱的中承式鋼管混凝土拱橋，橋梁結(jié)構(gòu)的跨徑布置為40+135+40m。主橋拱圈與拱座基礎(chǔ)固結(jié)，主跨跨中主梁采用鋼格構(gòu)疊合梁模式，半漂浮體系設(shè)計。主拱軸線線形采用懸鏈線，理論

10、拱軸線拱腳水平距離L=135m，矢高為30m，矢跨比為1:4.5，拱軸系數(shù)m=1.5，兩拱肋軸線橫向間距為26.75m。邊跨設(shè)置門式飛燕以提供系桿的張拉構(gòu)造，飛燕軸線采用拋物線線形。2、橋面布置主橋橫斷面組成為（2.75m拱圈錨固區(qū)+4.5m人行道+3.5m非機動車道+15.75m車行道+0.5m防撞護欄+2.75m拱圈錨固區(qū)）+0.5m分隔帶+（2.75m拱圈錨固區(qū)+0.5m防撞護欄+15.75m車行道+3.5m非機動車道+4.5m人行道+2.75m拱圈錨固區(qū)），全橋由2幅橋組成，單幅橋吊桿間距26.75m，主橋全橋?qū)?0m。3、荷載等級設(shè)計汽車荷載等級：公路-1級、城-A級；人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值

11、：3.5KN/m2；4、設(shè)計速度設(shè)計行車速度60km/h；5、橋面縱坡橋面縱坡i2.5%；6、橋面橫坡橋面行車道橫坡i=2%；人行道橫坡i=-1%；7、通航標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)河級航道，最高通航水位取大坊水文站20年一遇洪水位10.585m（黃海高程）；8、溫度蕪湖年平均氣溫為16.1 最高氣溫為39，最低氣溫為-10。根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2004，本項目位于溫?zé)岬貐^(qū)，其有效溫度標(biāo)準(zhǔn)值最高為39，最低為-6，設(shè)計基準(zhǔn)溫度規(guī)定為16，設(shè)計圖中所標(biāo)注的全部尺寸，均是指在基準(zhǔn)溫度條件下的尺寸；合攏溫度按20 16考慮。9、地震基本烈度地震動峰值設(shè)計加速度為0.05g；抗震提高一度設(shè)防取7度設(shè)

12、防烈度。10、浪濺區(qū)設(shè)計考慮主墩墩身以上軸線長度為1.5m拱圈以下范圍為浪濺區(qū)，該段拱圈的外表面需按干濕接替區(qū)要求進(jìn)行特殊設(shè)計。2.2 主要材料1、水泥混凝土C50微膨脹混凝土：主拱圈（內(nèi)填）、下立柱（內(nèi)填）；C50混凝土：主墩墩身、飛燕、飛燕橫隔梁、飛燕橫系梁、飛燕橋面板；C30混凝土：承臺、過渡墩墩身、過渡墩蓋梁；C25水下混凝土：鉆孔灌注樁；2、瀝青混凝土本橋橋面鋪裝采用6cmAC-20C中粒式瀝青混凝土+4cmAC-13C細(xì)粒式瀝青混凝土。瀝青混凝土類別與全線道路類別一致，符合公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范（JTJ014-2004）有關(guān)規(guī)定。3、鋼纖維混凝土CF50鋼纖維混凝土：加勁梁橋面板、伸

13、縮縫；（CF50鋼纖維混凝土：鋼纖維在混凝土中的體積率取1.5%，鋼纖維選用長直型類別，鋼纖維長度取45毫米，等效直徑0.6毫米，長徑比75，鋼纖維混凝土符合纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS38：2004）的要求。）4、普通鋼筋設(shè)計采用鋼筋為R235和HRB335兩種，符合國際標(biāo)準(zhǔn)（GB13013-91、GB1499-98）的有關(guān)規(guī)定。5、預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用符合預(yù)應(yīng)力鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)（GB/T224-2003）的低松弛高強度預(yù)應(yīng)力鋼絞線，公稱直徑s15.2mm，標(biāo)準(zhǔn)強度fpk=1860Mpa，彈性模量Ep=1.95105Mpa，松弛率不大于35%。6、鋼板和鋼結(jié)構(gòu)鋼管拱圈主體結(jié)構(gòu)、臨時匹配件和臨時連接

14、件、錨具墊板、基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板和加勁梁剛構(gòu)等均采用Q345D，符合GB/T 1591-1994的要求。為保證材料的焊接性能，鋼板的碳當(dāng)量要求按GB/T 714-2000執(zhí)行。拱圈和風(fēng)撐鋼管可采用直焊管，采用熱煨工藝成型。對鋼板機械性能要求如下：（1）全部鋼板均須用瞎比試件做沖擊韌性試驗，要求-20沖擊功不小于34J。180冷彎試驗D9(彎心直徑)=1.5a（a為板厚），要求不裂。（2）各主受力部位連接用螺栓采用10.9S級高強度六角頭螺栓，應(yīng)符合GB1228-91的要求，螺母采用10H級大六角螺雙母，墊圈采用HRC45高強度圓墊圈，應(yīng)符合GB1229-91和GB1230-91的要求。（3）各主拱段

15、之間臨時粗定位匹配件及各加勁主梁臨時絞銷采用40Cr鋼材加工，符合GB/T3077-1999的規(guī)定。（4）護欄及附屬構(gòu)造鋼構(gòu)件均采用Q235B鋼材，符合GB700-88的要求。7、焊接材料焊接材料應(yīng)根據(jù)焊接工藝評定試驗結(jié)果確定。選定焊接材料應(yīng)保證焊接金屬與母材性能匹配，并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。8、支座飛燕支座、飛燕上疊合梁梁端支座、肋支撐支座及立柱支座均采用盆式橡膠支座。其中飛燕橋軸線側(cè)支座采用GPZ()10DX,飛燕外側(cè)支座采用GPZ()10SX；橋軸線側(cè)肋間支撐支座采用GPZ()3DX，外側(cè)肋間支撐支座采用GPZ() 3SX；橋軸線側(cè)飛燕上疊合梁梁端與立柱支座采用GPZ() 2DX，外側(cè)飛燕

16、上疊合梁梁端與立柱支座采用GPZ() 2SX。9、伸縮縫主橋過渡墩設(shè)置D-80型伸縮縫，主梁與飛燕處設(shè)置D-160型伸縮縫，其技術(shù)指標(biāo)滿足JT/T327-2004公路橋梁伸縮縫裝置規(guī)定。10、永久系桿永久系桿按體外預(yù)應(yīng)力束設(shè)計，單幅單側(cè)設(shè)置7束15-27可換索式無粘結(jié)鋼絞線成品系桿，單幅共設(shè)置14束，并在每側(cè)預(yù)留了一束預(yù)備束的管道和空間。系桿力按分批張拉設(shè)計，單側(cè)7根系桿總拉力為1680t。11、副拱體外束副拱預(yù)應(yīng)力采用1束15-12永久錨固式鋼絞線體外預(yù)應(yīng)力束，上端錨固于主拱圈下端錨箱，下端錨固于飛燕下端。12、臨時系桿臨時系桿按體外預(yù)應(yīng)力束設(shè)計，規(guī)格為15-31鋼絞線系桿。13、吊桿主橋標(biāo)

17、準(zhǔn)吊桿間距為6m，分I、II型兩種吊桿，型吊桿采用7-91雙層PE半平行鋼絲成品吊桿，成品索高強度鋼絲技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為：彈性模量：2.05105Mpa;標(biāo)準(zhǔn)強度1670MPa，熱膨脹系數(shù)：0.000012，其上錨固段采用40Cr棒。型吊桿采用40Cr棒為主的萬向鉸連接構(gòu)造。吊桿上端錨固于主拱圈上錨箱，下端錨固在加勁梁挑梁下端。14、液壓阻尼器主橋每幅設(shè)置4套液壓阻尼器，采用YZN1A-C125300-b-60，額定荷載為200KN，設(shè)計行程為300mm，橋橫向自適應(yīng)轉(zhuǎn)角為正負(fù)6。2 荷載試驗?zāi)康谋敬魏奢d試驗預(yù)期達(dá)到以下目的：（1）通過靜載試驗，測定在試驗荷載作用下該橋上部結(jié)構(gòu)各控制斷面的靜應(yīng)變、靜撓

18、度，吊桿在恒載和設(shè)計活荷載作用下的索力等各項安全和功能技術(shù)指標(biāo)，判斷橋梁的實際工作狀況是否符合設(shè)計要求或處于正常工作狀態(tài)。（2）通過動載試驗，分別測試橋梁結(jié)構(gòu)固有振動特性（振型、頻率、阻尼比）和在汽車移動荷載作用下的動撓度、沖擊系數(shù)和，對結(jié)構(gòu)的動力性能進(jìn)行評價。（3）積累必要的技術(shù)資料，旨在更好的管理養(yǎng)護好橋梁，指導(dǎo)今后橋梁養(yǎng)護維修工作。3 荷載試驗依據(jù)（1）交通部：公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程（JTG/T J21-2011）；（2）交通部：大跨徑混凝土橋梁的試驗方法（最終建議）.1982；（3）交通部：公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2004）.2004；（4）交通部：公路鋼筋混凝土及

19、預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D62-2004).2004；（5）交通部：公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ 025-86）；（6）中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會：鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(CECS 28-90)；（7）建設(shè)部：城市橋梁設(shè)計規(guī)范（CJJ 77-98）;（8）中國公路工程咨詢集團有限公司蕪湖市弋江路改建工程施工圖（BRT）變更設(shè)計（K1+200K8+300）施工圖紙；（9）其他相關(guān)規(guī)范、文件及資料。4 荷載試驗內(nèi)容4.1 靜載試驗內(nèi)容（1）測量在各加載工況下各控制截面的最大靜應(yīng)變（主拱圈：跨中截面、3L/4截面、拱腳截面；鋼縱梁（主跨跨中和3L/4）：最大正彎矩控制截面；鋼橫梁（主跨

20、南D4號吊桿下橫梁）：跨中正彎矩控制截面；立柱（南側(cè)拱腳西側(cè)中間位置）：上、中、下三個軸力測試截面）。（2）測量在各加載工況下各控制截面的最大靜撓度（在主跨八分點、主跨伸縮縫及飛燕拱跨中位置分別布置撓度測點；在試驗橫梁布置撓度測點）。（3）吊桿張力進(jìn)行測試。對恒載作用下全橋吊桿張拉進(jìn)行檢測；對主要工況作用下測試斷面附近34對吊桿的張力進(jìn)行檢測；根據(jù)吊桿軸力包絡(luò)圖，增加設(shè)計荷載作用下I型、II型吊桿最大軸力工況（II型吊桿選南D2號吊桿、I型吊桿選南D4號吊桿）測試。（4）觀測各荷載工況作用下梁體開裂情況。4.2 動載試驗內(nèi)容（1）跑車動載試驗，測試振幅較大的位置車輛通行時產(chǎn)生的豎向及橫橋向加速

21、度效應(yīng)，測取結(jié)構(gòu)的自振頻率。（2）剎車動載試驗，測試橋梁在振幅最大位置剎車時產(chǎn)生的沖擊效應(yīng)，測取結(jié)構(gòu)的動撓度，分析得到結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)。（3）模態(tài)測試：測試環(huán)境激振下橋梁結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)，分析得到橋梁結(jié)構(gòu)頻率、振型及阻尼比。5 主要儀器設(shè)備本次橋梁荷載試驗采用的主要儀器、設(shè)備見表5-1。表5-1 荷載試驗采用的主要儀器、設(shè)備序號儀器設(shè)備名稱型號儀器編號1靜態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)TDS-303QL0158-012-012靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀TDS-530QL0158-012-023機電百分表WBD-50GF051-01084橋梁激光撓度檢測儀BJQH-5BQL0161-015-015動態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng)DEWEBOOK-

22、8QL0148-002-026橋梁動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)DH-5922QL0163-017-017拾振器（16個含豎向橫向）DH-610HQL-0162-016-09208無線振動測試系統(tǒng)DH-5906BQL0159-013-019千分表引伸儀1mm/10裂縫寬度觀測儀SW-LW-101QL0153-007-0111精密水準(zhǔn)儀DINI03CL0194-001-0412全站儀SET2CCL0196-003-0213水準(zhǔn)儀NA2CL0194-001-0314激光測溫儀RAYMT4UDL0137-013-016 靜載試驗方案6.1 測試孔選取靜載試驗按照下列原則選取測試孔。（1）對全橋進(jìn)行缺陷檢查，若

23、存在缺陷較為嚴(yán)重的橋跨，則該橋跨作為測試孔。（2）以業(yè)主和監(jiān)理指定的橋跨作為測試孔。（3）若無指定和要求時，選擇橋梁在使用活載作用下內(nèi)力最不利的橋跨作為測試孔。本次試驗選擇袁澤橋主橋左幅135米主跨（即全橋第21孔）為測試孔。6.2 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析為了確定該橋的承載力，檢測對該橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算分析。依據(jù)橋梁施工圖紙，用橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件MIDAS進(jìn)行建模計算，并將計算結(jié)果作為荷載試驗的理論計算結(jié)果。建立的MIDAS計算模型如圖6-1所示（其中采用“端橫梁調(diào)整無阻尼”模型控制，采用“桿系7（濕接縫+預(yù)模擬）”模型校驗）。桿系7(濕接縫+預(yù)模擬)端橫梁調(diào)整無阻尼圖6-1 袁澤橋計算模型圖6.3 測試截面

24、選取測試截面應(yīng)選擇橋梁在使用活載作用下內(nèi)力最不利的截面。內(nèi)力最不利截面通過結(jié)構(gòu)內(nèi)力包絡(luò)圖確定，計算得到該橋的彎矩包絡(luò)圖如圖6-2所示，軸力包絡(luò)圖如圖6-3所示。通過分析內(nèi)力包絡(luò)圖、參考相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，并結(jié)合該橋?qū)嶋H狀況，確定該橋的內(nèi)力控制斷面如圖6-4所示。圖6-2 彎矩包絡(luò)圖圖6-3 軸力包絡(luò)圖圖6-4 各內(nèi)力控制斷面布置圖（單位：cm）其中：1-1截面為主拱圈跨中軸力控制截面；2-2截面為主拱圈3L/4正彎矩控制截面；3-3截面為主拱圈拱腳負(fù)彎矩和軸力控制截面A-A截面為主跨跨中鋼縱梁正彎矩控制截面；B-B截面為主跨3L/4鋼縱梁正彎矩控制截面；C-C截面為主跨南D4號吊桿下橫梁（即大樁號

25、側(cè)第7根橫梁）跨中正彎矩控制截面；D-D截面為大樁號內(nèi)側(cè)拱腳立柱軸力上部控制截面；E-E截面為大樁號內(nèi)側(cè)拱腳立柱軸力中部控制截面；F-F截面為大樁號內(nèi)側(cè)拱腳立柱軸力下部控制截面。為了判定預(yù)制橋面板與鋼橫縱梁形成的鋼混疊和構(gòu)造的受力是否滿足協(xié)調(diào)共同受力情況，選擇一處主跨鋼橫梁（主拱南D4號吊桿下鋼橫梁）作為測試梁，在鋼梁及橋面板下布設(shè)應(yīng)變測點，對其進(jìn)行測試。為了檢測立柱實際受力狀況，在上立柱和下立柱中各選一組立柱作為試驗立柱，每根試驗立柱選擇上、中、下端3個控制截面。為了測試吊桿張力，在主拱316號吊桿距離橋面約1.8米位置布設(shè)吊桿張力弦振法測點（同時采用千分表引伸計對索力增量進(jìn)行測試）。6.4

26、 測點布置為了測試該橋在試驗荷載作用下的應(yīng)力(應(yīng)變)狀況和變形情況，分別在1-1F-F截面布設(shè)應(yīng)變測點，具體位置和編號分別見圖6-5圖6-7；為了測試橫梁在試驗荷載作用下的應(yīng)力（應(yīng)變）狀況，在試驗橫梁布設(shè)應(yīng)變測點，主跨橫梁（主拱南D4號吊桿下橫梁）應(yīng)變測點的具體位置和編號分別見圖6-10和圖6-11；為了檢測橋面板與縱梁、橫梁的協(xié)同工作情況，在縱梁和橫梁的控制截面處的橋面板底板布置應(yīng)變測點，具體位置和編號見圖6-8、6-9和圖6-11；為了測試立柱在試驗荷載作用下的應(yīng)力（應(yīng)變）狀況，在試驗立柱布設(shè)應(yīng)變測點，具體位置見圖6-12；在橋面上布設(shè)撓度測點，用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量，具體位置和編號見圖6-

27、13。同時對橋臺沉降和水平位移進(jìn)行監(jiān)測。圖6-5 1-1截面主拱圈應(yīng)變測點位置及編號示意圖圖6-6 2-2截面主拱圈應(yīng)變測點位置及編號示意圖圖6-7 3-3截面主拱圈應(yīng)變測點位置及編號示意圖 東（外）側(cè)鋼縱梁 西（內(nèi)）側(cè)鋼縱梁圖6-8 A-A截面鋼縱梁應(yīng)變測點位置及編號示意圖 東（外）側(cè)鋼縱梁 西（內(nèi)）側(cè)鋼縱梁圖6-9 B-B截面鋼縱梁應(yīng)變測點位置及編號示意圖圖6-10 主跨橫梁應(yīng)變和撓度測點位置及編號示意圖 鋼橫梁跨中 鋼橫梁L/4圖6-11 主跨橫梁跨中C-C截面處應(yīng)變測點位置及編號示意圖 圖6-12 立柱應(yīng)變測點位置示意圖圖6-13 撓度測點位置及編號示意圖（單位:cm）6.5 試驗荷載

28、根據(jù)公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程中的規(guī)定，靜力試驗荷載的效率系數(shù)的取值范圍為 1.00.8其中 stat/（1+ ）經(jīng)過計算確定，荷載試驗共需要15輛三軸載重汽車。計劃配載后軸重如表6-1和表6-2所示。試驗車輛須軸數(shù)、軸距規(guī)格統(tǒng)一。試驗前須對每輛車進(jìn)行配重，并記錄下各輛車的實際軸重、總重、輪間距和軸間距。各車力求裝載均勻，實際配載質(zhì)量與計劃偏差不得超過1噸。表6-1 3月13日晚上試驗用車輛參數(shù)表加載車編號軸重（噸）軸間距（米）1軸重2軸重3軸重4軸重總重1-22-33-4皖B17089/7.3317.5717.5735.14/3.501.30皖B17279/7.0317.4317.4334

29、.86/3.501.30皖B14217/7.2117.5317.5335.06/3.501.30皖B16829/7.0817.5917.5935.18/3.501.30皖B25026/7.0917.4517.4534.90/3.501.30皖B17156/7.2917.5917.5935.18/3.501.30皖B14598/7.2517.5517.5535.10/3.501.30皖B14568/7.1017.6017.6035.20/3.501.30皖B14255/7.0717.4517.4534.89/3.501.30皖B14880/6.9817.6017.6035.20/3.501.30

30、皖B19950/7.3517.6117.6135.21/3.501.30皖B193313.593.5917.5017.5035.001.902.901.30皖B167673.523.5217.4317.4334.851.902.901.30皖B168673.563.5617.6117.6135.221.902.901.30皖B167083.533.5317.5817.5835.161.902.901.30總計14.2092.98263.09263.09526.15/表6-2 3月14日晚上試驗用車輛參數(shù)表加載車編號軸重（噸）軸間距（米）1軸重2軸重3軸重總重1-22-3皖B160857.971

31、7.9317.9335.863.501.30皖B172798.1518.0018.0036.003.501.30皖B142177.7717.9417.9435.873.501.30皖B168298.1818.0018.0036.003.501.30皖B250267.9418.0818.0836.163.501.30皖B171568.3818.1218.1236.243.501.30皖B250198.3818.1018.1036.203.501.30皖B145688.4318.1218.1236.243.501.30皖B142558.0018.0518.0536.103.501.30皖B1488

32、07.8417.9717.9735.943.501.30總計81.04180.31180.31360.613.501.306.6 試驗工況袁澤橋靜載試驗共分為15個試驗工況。各工況中汽車荷載的位置如下：工況1：測試316號吊桿（即：北D3南D3）在恒載作用下的索力。工況2：跨中處主拱圈最大軸力中載工況。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，橫橋向為對稱布載。工況3：跨中處主拱圈最大軸力左偏載工況。順橋向布載位置與工況2相同，橫橋向為偏左布載。工況4：3L/4處主拱圈最大正彎矩中載工況。順橋向按3L/4截面最大正彎矩的最不利位置布載，橫橋向?qū)ΨQ布載。工況5：3L/4處主拱圈最大正

33、彎矩左偏載工況。順橋向布載位置與工況4相同，橫橋向為偏左布載。工況6：拱腳最大負(fù)彎矩中載工況。順橋向按拱腳截面最大負(fù)彎矩的最不利位置布載，橫橋向?qū)ΨQ布載。工況7：拱腳最大負(fù)彎矩左偏載工況。順橋向布載位置與工況6相同，橫橋向為偏左布載。工況8：拱腳最大軸力中載工況。順橋向按拱腳截面軸力的最不利位置布載，橫橋向?qū)ΨQ布載。工況9：拱腳最大軸力左偏載工況。順橋向布載位置與工況8相同，橫橋向為偏左布載。工況10：主跨跨中位置鋼縱梁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，橫橋向為對稱布載。工況11：主跨跨中位置鋼縱梁跨中最大正彎矩左偏載工況。順橋向布載位置與工況10相

34、同，橫橋向為偏左布載。工況12：主跨第15號吊桿（南D4）下鋼橫梁跨中最大正彎矩工況。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。工況13：II型吊桿（南D2）最大軸力左偏載工況。順橋向按吊桿截面最大正應(yīng)力和最大撓度的最不利位置布載，橫橋向為偏左布載。工況14：I型吊桿（南D4）最大軸力左偏載工況。順橋向按吊桿截面最大正應(yīng)力和最大撓度的最不利位置布載，橫橋向為偏左布載。工況15：全橋異常變形觀察工況。按主拱圈正彎矩最不利加載位置布置三列車并排沿全橋慢速行駛。觀察荷載作用下不同部位的混凝土是否出現(xiàn)開裂現(xiàn)象及橋跨結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)異常變形。計算各工況下各控制截面的影響線，以確定車輛縱橋向加載位

35、置。各工況下各控制截面的影響線如圖6-146-21所示。由此確定的各工況車輛縱橋向加載位置詳見圖6-22，橫橋加載位置詳見圖6-23。各工況下加載效率見表6-3。圖6-14 1-1截面主拱圈軸力影響線圖6-15 2-2截面主拱圈彎矩影響線圖6-16 3-3截面拱腳彎矩影響線圖6-17 3-3截面拱腳軸力影響線圖6-18 A-A截面縱梁彎矩影響線圖6-19 C-C截面主跨橫梁彎矩影響線圖6-20 II型吊桿（南D2）軸力影響線圖6-21 I型吊桿（南D4）軸力影響線圖6-22 各工況車輛縱橋向加載位置示意圖圖6-23 各工況車輛橫橋向加載位置示意圖（單位：cm）表6-3 靜載試驗加載效率一覽表工

36、況控制指標(biāo)試驗荷載計算值荷載控制值荷載校驗值荷載效率=/工況2、3：跨中處主拱圈最大軸力中載、左偏載軸力(kN)-4088-3995-43001.02工況4、5：3L/4處主拱圈最大正彎矩中載、左偏載彎矩(kNm)1752178315860.98工況6、7：拱腳最大負(fù)彎矩中載、左偏載彎矩(kNm)-11102-11525-121200.96工況8、9：拱腳最大水平推力中載、左偏載軸力(kN)-3756-4200-4404.40.89工況10、11：縱梁跨中最大正彎矩中載、左偏載彎矩(kNm)2030.82151.22198.30.94工況12：主跨橫梁跨中最大正彎矩彎矩(kNm)3894545

37、920.86工況13：II型吊桿最大軸力左偏載軸力(kN)2723083760.88工況14：I型吊桿最大軸力左偏載軸力(kN)146.2160.4192.00.91備注：標(biāo)準(zhǔn)活荷載效應(yīng)計算考慮車道折減系數(shù)和沖擊系數(shù)；試驗荷載效應(yīng)的計算值和標(biāo)準(zhǔn)活荷載效應(yīng)的計算值中均未計入偏載的影響。工況15僅觀察結(jié)構(gòu)響應(yīng)，不實測數(shù)據(jù)。由表6-3可見，各工況測試截面在試驗荷載下的加載效率基本滿足公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程中的規(guī)定，保證了試驗的有效性。6.7 試驗的實施與控制荷載試驗前，需要完成了如下各項準(zhǔn)備工作：（1）按應(yīng)變和位移測點布置方案進(jìn)行放樣。對應(yīng)變測點位置進(jìn)行打磨、找平處理后，粘貼電阻應(yīng)變片并焊接導(dǎo)

38、線。在此期間即時量測應(yīng)變片與導(dǎo)線的連通性及其電阻值的大小，以保證連接于同一掃描單元的應(yīng)變片的電阻值相差在0.5歐姆以內(nèi)。如果測點位置潮濕，則先用電吹風(fēng)機烘干然后貼片。在位移測點布設(shè)水準(zhǔn)測點，在需架設(shè)百分表的測點架設(shè)機電百分表，并與應(yīng)變平衡箱進(jìn)行導(dǎo)線連接。（2）根據(jù)車輛計算和配重結(jié)果，對各工況車輛加載位置劃線放樣。（3）進(jìn)行聯(lián)機調(diào)試，用十輛汽車進(jìn)行預(yù)加載，以檢驗各測點應(yīng)變片、機電百分表及應(yīng)變平衡箱工作的可靠性。準(zhǔn)備工作結(jié)束后，開始正式加載。荷載試驗的每一工況分三次逐級加載。在檢測過程中，為減少混凝土流變特性對測讀結(jié)果的影響，各級荷載到位后關(guān)閉汽車發(fā)動機5分鐘以上，待結(jié)構(gòu)變形完全穩(wěn)定后再測取數(shù)據(jù)，

39、并將所測的最大撓度和應(yīng)變與理論計算結(jié)果進(jìn)行比較，確信最大撓度與應(yīng)變都在控制范圍內(nèi)，再增加下一級荷載。若檢測過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，立即卸掉加載車輛，以防發(fā)生意外事故。每次卸載后至下一次加載的間隔時間均不少于10分鐘。同一工況按上述加載、卸載程序重復(fù)進(jìn)行測試，直至兩次測試結(jié)果相對誤差不超過5%，該工況測試完成，可以進(jìn)行下一工況測試。試驗指揮人員在加載試驗過程中應(yīng)隨時掌握各方面情況，對加載進(jìn)行控制。當(dāng)試驗過程中發(fā)生下列情況之一時，應(yīng)中途停止加載，及時找出原因，在確保結(jié)構(gòu)及人員安全情況下才可繼續(xù)試驗。（1）控制測點應(yīng)變值已達(dá)到或超過計算的控制值；（2）控制測點變形（或撓度）超過控制值；（3）結(jié)構(gòu)裂縫

40、的長度、寬度或數(shù)量明顯增加；（4）實測變形分布規(guī)律異常；（5）橋體發(fā)出異常響聲或發(fā)生其它異常情況。7 動載試驗方案7.1 檢測內(nèi)容（1）跑車試驗在橋面無障礙情況下，載重汽車以30、40、50km/h的速度通過橋跨結(jié)構(gòu)，測定橋跨結(jié)構(gòu)在運行車輛荷載作用下的振動響應(yīng)。拾振器測點布置見圖7-1。圖7-1 動載測試測點布置示意圖（單位：cm）（2）剎車試驗通過車輛制動對橋梁施加沖擊荷載，制動速度為30、40、50km/h，采用激光撓度檢測儀測定橋跨結(jié)構(gòu)動撓度，計算得到結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)（測點布設(shè)見圖7-1）。（3）環(huán)境激勵試驗（模態(tài)測試）在橋面無任何交通荷載以及橋梁附近無規(guī)則振源的情況下，測定橋跨結(jié)構(gòu)由于橋址

41、處風(fēng)荷載、水流等隨機荷載激振而引起的橋跨結(jié)構(gòu)微幅振動響應(yīng)。環(huán)境激勵試驗主要測試橋跨結(jié)構(gòu)的自振頻率、振型及阻尼比。袁澤橋模態(tài)測試測點布置示意如圖7-2所示，在各測點分別布置豎向和橫向傳感器，并分批次進(jìn)行采集，各批次采集測點劃分如表7-1所示。圖7-2 模態(tài)測試測點位置及編號示意圖（單位：cm）表7-1 模態(tài)測試各測點試驗批次表測點編號批次測點編號批次1#114#22#115#23#116#34#117#35#118#36#119#37#120#38#221#39#222#3*10#1、2、3、423#411#224#412#225#413#226#4注：其中帶*測點為模態(tài)測試各批次的不動點。7.

42、2 結(jié)構(gòu)動力分析依據(jù)橋梁設(shè)計圖紙，對橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力分析，得到該橋的前三階振型圖如圖7-3所示。一階振型圖二階振型圖三階振型圖圖7-3 袁澤橋結(jié)構(gòu)振型圖7.3 試驗的實施與控制對橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力分析，根據(jù)得到的主橋振型圖確定加速度傳感器的安裝部位。（1）跑車試驗：采用兩輛載重車輛分別以30Km/h、40Km/h和50Km/h的行車速度通過橋梁，采集橋梁結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)，測定結(jié)構(gòu)的自振頻率。（2）剎車試驗：采用兩輛載重車輛分別以30Km/h、40Km/h和50Km/h的行車速度通過橋梁，行駛至主跨跨中時進(jìn)行制動，測試橋梁結(jié)構(gòu)在汽車動荷載作用下的動撓度，計算得到結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)。（3）環(huán)境激勵試驗：首先選

43、擇一個測點作為參考測點，分批次測試橋跨結(jié)構(gòu)在環(huán)境激勵作用下各測點的振動響應(yīng)，每一批次測試時間不小于20分鐘。測試完畢后分析結(jié)構(gòu)的自振頻率、振型及阻尼比。7.4 試驗結(jié)果評定動載試驗結(jié)果主要從以下幾個方面進(jìn)行評定：（1）橋梁結(jié)構(gòu)實測振型是否與結(jié)構(gòu)動力計算分析結(jié)果相符；（2）橋梁結(jié)構(gòu)實測自振頻率是否大于結(jié)構(gòu)理論自振頻率，實測阻尼比是否處于正常范圍；（3）實測結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)是否小于設(shè)計規(guī)范取值。根據(jù)以上試驗結(jié)果，綜合評價橋梁結(jié)構(gòu)的的總體剛度及整體動力性能。8 檢測數(shù)據(jù)匯總8.1 靜載檢測數(shù)據(jù)袁澤橋左幅主跨恒載吊桿索力，靜載試驗吊桿索力增量、撓度、應(yīng)變檢測結(jié)果和對比曲線圖分別見表8-1表8-5和圖8-1

44、圖8-6。表8-1 袁澤橋吊桿索力計算值修正系數(shù)表索力測點自振頻率(Hz)吊桿有效長度(m)單位長度質(zhì)量（kg/m）加載索力增量值(KN)引伸計實測索力增量值(KN)修正系數(shù)工況編號加載前加載后工況1Z南D95.085.7018.91527.618264.17171.201.24Z南D86.156.6418.45227.618234.80180.601.14Z南D76.256.7417.55127.618216.60161.701.16工況13Z南D67.037.4216.19227.618163.2285.301.38Z南D56.747.2314.37827.618156.9595.901.

45、28Z南D410.7411.1312.07827.618137.4582.801.29Z南D311.9112.509.29127.618137.3474.401.36南D9 加載前南D9 加載后南D8 加載前南D8 加載后南D7 加載前南D7 加載后南D6 加載前南D6 加載后南D5 加載前南D5 加載后南D4 加載前南D4 加載后南D3 加載前南D3 加載后圖8-1 袁澤橋吊桿加載前后幅頻曲線圖表8-2 袁澤橋恒載作用下吊桿索力實測值、設(shè)計值匯總索力測點自振頻率(Hz)單位長度質(zhì)量（kg/m）吊桿有效長度(m)索力修正系數(shù)修正后索力值設(shè)計索力值（KN)左、右側(cè)編號左幅上游（外側(cè)）北D312.

46、11 27.6189.2911.36 733.25 872北D410.35 27.61812.0781.29 1024.26 927北D57.03 27.61814.3781.28 679.52 778北D67.13 27.61816.1921.38 765.42 773北D75.47 27.61817.5511.16 750.28 944北D86.25 27.61818.4521.14 1124.75 858北D95.86 27.61818.9151.24 877.19 833南D95.08 27.61818.9151.24 657.84 833南D86.15 27.61818.4521.1

47、4 1089.58 858南D76.25 27.61817.5511.16 981.46 944南D67.03 27.61816.1921.38 744.10 773南D56.74 27.61814.3781.28 623.29 778南D410.74 27.61812.0781.29 1103.52 927南D311.91 27.6189.2911.36 708.48 872左幅下游（內(nèi)側(cè)）北D312.11 27.6189.2911.36 733.25 872北D49.77 27.61812.0781.29 910.85 927北D56.64 27.61814.3781.28 605.20

48、778北D67.23 27.61816.1921.38 786.82 773北D75.47 27.61817.5511.16 750.28 944北D85.86 27.61818.4521.14 987.72 858北D95.08 27.61818.9151.24 657.84 833南D94.49 27.61818.9151.24 513.16 833南D85.86 27.61818.4521.14 987.72 858南D75.47 27.61817.5511.16 750.28 944南D67.03 27.61816.1921.38 744.10 773南D56.84 27.61814.

49、3781.28 642.59 778南D410.16 27.61812.0781.29 985.34 927南D311.72 27.6189.2911.36 685.21 872續(xù)表8-2 袁澤橋恒載作用下吊桿索力實測值、設(shè)計值匯總索力測點自振頻率(Hz)單位長度質(zhì)量（kg/m）吊桿有效長度(m)索力修正系數(shù)修正后索力值設(shè)計索力值（KN)左、右側(cè)編號右幅上游（內(nèi)側(cè)）北D310.55 27.6189.2911.36 550.66 872北D49.77 27.61812.0781.29 910.09 927北D56.25 27.61814.3781.28 534.94 778北D67.23 27.

50、61816.1921.38 787.48 773北D75.27 27.61817.5511.16 696.75 944北D86.25 27.61818.4521.14 1124.75 858北D95.66 27.61818.9151.24 817.97 833南D95.47 27.61818.9151.24 763.61 833南D85.86 27.61818.4521.14 987.72 858南D75.08 27.61817.5511.16 646.22 944南D67.42 27.61816.1921.38 829.81 773南D56.25 27.61814.3781.28 534.9

51、4 778南D49.77 27.61812.0781.29 910.09 927南D310.55 27.6189.2911.36 550.66 872右幅下游（外側(cè)）北D311.33 27.6189.2911.36 638.75 872北D49.77 27.61812.0781.29 910.09 927北D57.13 27.61814.3781.28 699.06 778北D66.64 27.61816.1921.38 663.02 773北D76.25 27.61817.5511.16 981.46 944北D85.47 27.61818.4521.14 860.17 858北D95.66

52、 27.61818.9151.24 817.97 833南D95.86 27.61818.9151.24 877.19 833南D85.47 27.61818.4521.14 860.17 858南D75.86 27.61817.5511.16 862.02 944南D66.05 27.61816.1921.38 549.15 773南D57.03 27.61814.3781.28 679.33 778南D49.77 27.61812.0781.29 910.09 927南D311.23 27.6189.2911.36 627.35 872陜西高速公路工程試驗檢測有限公司 報告編號：SXGSJ

53、C/BG-QL-2013-003圖8-2 袁澤橋左幅恒載作用下吊桿索力實測值、設(shè)計值對比圖圖8-3 袁澤橋右幅恒載作用下吊桿索力實測值、設(shè)計值對比圖陜西高速公路工程試驗檢測有限公司 報告編號：SXGSJC/BG-QL-2013-003表8-3 袁澤橋左幅主跨各工況吊桿索力增量計算值、實測值與校驗系數(shù)荷載工況測點位置索力計算值(kN)引申計實測索力值(kN)校驗系數(shù)=/截面位置測點編號第一次第二次平均值工況2：跨中處主拱圈最大軸力中載工況10：跨中處鋼縱梁跨中最大正彎矩中載左側(cè)（外側(cè)）南D9182.4172.1 170.3 171.2 0.94 南D8177.1180.7 180.5 180.6

54、 1.02 南D7172.8161.7 161.7 161.7 0.94 右側(cè)（內(nèi)側(cè)）南D9174.1176.8 176.4 176.6 1.01 南D8169.8165.8 164.6 165.2 0.97 南D7160.5131.9 132.8 132.4 0.82 校 驗 系 數(shù) 平 均 值0.95工況3：跨中處主拱圈最大軸力左偏載工況11：跨中處鋼縱梁跨中最大正彎矩左偏載左側(cè)（外側(cè)）南D9147.9136.0 134.8 135.4 0.92 南D8144.4164.3 167.4 165.9 1.15 南D7142.7137.3 136.6 137.0 0.96 右側(cè)（內(nèi)側(cè)）南D92

55、10.3210.3 210.4 210.4 1.00 南D8205.5203.1 206.5 204.8 1.00 南D7190.1185.2 182.5 183.9 0.97 校 驗 系 數(shù) 平 均 值1.00工況8：拱腳最大水平推力中載左側(cè)（外側(cè)）南D5150.2164.3 166.1 165.2 1.10 南D4146.1131.9 129.5 130.7 0.89 南D3121.7116.8 118.9 117.9 0.97 右側(cè)（內(nèi)側(cè)）南D5144.8138.7 136.1 137.4 0.95 南D4140.7160.4 157.7 159.1 1.13 南D3113.499.5

56、99.8 99.7 0.88 校 驗 系 數(shù) 平 均 值0.99續(xù)表8-3 袁澤橋左幅主跨各工況吊桿索力增量計算值、實測值與校驗系數(shù)荷載工況測點位置索力計算值(kN)引申計實測索力值(kN)校驗系數(shù)=/截面位置測點編號第一次第二次平均值工況9：拱腳最大水平推力左偏載工況13：II型吊桿最大軸力左偏載左側(cè)（外側(cè)）南D5132.8135.1 133.7 134.4 1.01 南D4128.8114.5 113.1 113.8 0.88 南D395.390.1 90.8 90.5 0.95 右側(cè)（內(nèi)側(cè)）南D5162.1157.0 159.0 158.0 0.97 南D4159.6175.3 175.

57、5 175.4 1.10 南D3139.7124.6 125.9 125.3 0.90 校 驗 系 數(shù) 平 均 值0.97工況12：主跨第4根吊桿下鋼橫梁跨中最大正彎矩左側(cè)（外側(cè)）南D638.8 42.8 42.8 42.8 1.10 南D559.5 60.1 59.4 59.8 1.01 南D469.3 69.1 69.9 69.5 1.00 南D361.3 62.7 63.7 63.2 1.03 右側(cè)（內(nèi)側(cè)）南D636.0 31.9 32.5 32.2 0.89 南D554.7 48.8 49.1 49.0 0.90 南D461.7 72.6 73.6 73.1 1.18 南D355.0

58、47.3 47.5 47.4 0.86 校 驗 系 數(shù) 平 均 值0.98工況14：I型吊桿最大軸力左偏載左側(cè)（外側(cè)）南D682.884.6 86.0 85.3 1.03 南D594.296.8 95.0 95.9 1.02 南D491.183.6 82.0 82.8 0.91 南D381.173.8 74.9 74.4 0.92 右側(cè)（內(nèi)側(cè)）南D6126.2124.4 126.6 125.5 0.99 南D5150.9124.0 126.0 125.0 0.83 南D4146.2148.3 150.5 149.4 1.02 南D3108.8100.2 100.3 100.3 0.92 校 驗

59、 系 數(shù) 平 均 值0.93 圖8-4 袁澤橋左幅主跨各工況吊桿索力增量實測值與計算值對比曲線表8-4 袁澤橋左幅主跨各工況撓度計算值、實測值與校驗系數(shù)荷載工況測點位置計算撓度（mm）實測撓度（mm）校驗系數(shù)=/截面位置測點編號第一次第二次平均值=（-+-）/2實測殘余實測殘余工況2：跨中處主拱圈最大軸力中載工況10：跨中處鋼縱梁跨中最大正彎矩中載左側(cè)(外側(cè))11 -1.22 /13 2.69 2.50 1.00 2.50 0.50 1.75 0.65 15 11.15 10.50 1.50 10.50 1.50 9.00 0.81 17 18.80 16.00 1.50 16.00 2.00

60、 14.25 0.76 19 12.23 10.50 2.00 10.00 1.00 8.75 0.72 21 3.60 3.00 0.50 3.00 0.00 2.75 0.76 23 -0.93 /右側(cè)(內(nèi)側(cè))12 -1.18 /14 2.57 2.00 0.50 2.00 0.00 1.75 0.68 16 10.59 10.00 1.50 9.50 1.50 8.25 0.78 18 18.06 17.00 3.50 16.50 1.50 14.25 0.79 20 11.70 11.00 1.50 10.50 2.00 9.00 0.77 22 3.39 3.00 0.50 3.00