華陰黃埔峪橋荷載試驗

PAGEPAGE141.試驗橋概況310國道黃埔峪橋位于華陰市境內(nèi)。橋梁總長32米，橋面寬度為：1.5米（人行道）+12.0米+1.5米（人行道）。上部結(jié)構(gòu)為16米預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板梁；下部結(jié)構(gòu)為柱式橋墩，柱式橋臺，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。設(shè)計荷載為汽車－20級，掛車－100。為了適應(yīng)新的交通量要求，華陰市對310國道局部路段進(jìn)行拓寬改建。原黃埔峪橋?qū)傩陆S埔峪橋中的一部分，為了確定是否能夠繼續(xù)使用原橋中的16米預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁(新橋設(shè)計荷載與舊橋相同)，受黃埔峪橋項目部委托，中交第一公路勘測設(shè)計研究院科研試驗檢測中心于2002年三月對該橋承載能力進(jìn)行整體檢測，以便為新橋建設(shè)提供技術(shù)資料。本次檢測在業(yè)主、監(jiān)理、施工單位三方互相配合下共同完成。2.檢測目的和內(nèi)容本次檢測工作目的是：通過靜載試驗，測定橋跨結(jié)構(gòu)的靜應(yīng)變、靜位移和裂縫開展情況，進(jìn)而評價梁體可靠性和安全性。所以主要試驗內(nèi)容為：(1)板梁控制截面砼的正應(yīng)變(2)板梁控制截面的撓度(3)觀測梁體的裂縫開展情況3.試驗方案和實施過程3.1測試截面的確定和測點布置確定測試截面的原則是將橋跨結(jié)構(gòu)在使用荷載下內(nèi)力和位移最不利的截面作為本次試驗的測試截面。為此目的，按照施工圖提供的資料，依據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，對該橋上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析計算，可確定該橋的最大彎矩和最大撓度將發(fā)生在跨中截面處。根據(jù)交通部公路科學(xué)研究所、交通部公路局技術(shù)處、交通部公路規(guī)劃設(shè)計院編寫的《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》中的建議及業(yè)主的要求,確定對該橋第2孔跨中截面和1/4截面位置（見圖1所示）實測應(yīng)變和撓度。為了分析橋跨結(jié)構(gòu)在試驗荷載下的應(yīng)力狀況，在該孔橋跨中截面和1/4截面處各空心板底面布置應(yīng)變片，全孔總計20個應(yīng)變測點（尚未計入溫度補(bǔ)償片），各應(yīng)變測點的具體位置和編號見圖1所示。為了分析橋跨結(jié)構(gòu)在試驗荷載下的變形狀況，在該孔橋跨中截面處布置12個撓度計，支點處布置2個撓度計，全橋總計14個撓度測點，各撓度測點的具體位置和編號如圖2所示。11234689107115121234689107115北123546781817151613141112109201912圖1應(yīng)變片的位置和編號跨中截面1/4截面494945464448424341471234689107115北12505152圖2撓度計的位置和編號跨中截面衡3猾.評2敏酬地試驗荷載斧實橋靜載試驗奧的目的是檢驗艙結(jié)構(gòu)的承載能鼓力是否達(dá)到設(shè)鄉(xiāng)計要求。根據(jù)?！洞罂鐝交炷r土橋梁的試驗嗎方法》中的建潛議，一般采用疤基本荷載，靜奪力試驗荷載的照效率系老數(shù)抹η徹的取值范圍舉為鳴也0庸5桌≥η坊≥熊0.8糾這弊里梨精熱布η呈＝鄉(xiāng)冒Ｓ淹stat從/摧（徑Ｓ棟×續(xù)δ真）訂式中：Ｓ減stat拐藏闊─搜試驗荷載作用隆下，檢測部位前變位或力的計狡算值；鎮(zhèn)礦時Ｓ芬右──期─咬設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)活荷努載作用下，檢遵測部位變位或款力的葛仙艘淋獻(xiàn)計算值（不計須動力系數(shù)）；駛近濾δ截磁──挑─放絡(luò)樸設(shè)計取用的動科力系數(shù)。逮由于目前汽車套－茅2隔0兆級重車數(shù)量較呀少，為了便于覆租借試驗用車玻，全部采用二歸軸載重車來代團(tuán)替，通過適當(dāng)垃增加車輛的數(shù)欲量，使其產(chǎn)生撓與汽車慮－宅2膝0寒級相當(dāng)?shù)暮奢d檢效應(yīng)。攤為了保證試驗林的有效性，必警須使測試截面課試驗荷載的效耕率系堤數(shù)秀η寶至少坡達(dá)尼到院0.8飽0矮以上。經(jīng)過計追算（詳見后面事結(jié)果）確定，丸本次試驗需焦用視180K奪N示汽車（車重＋岸荷重先）床5脅輛。試驗前對征每輛車都過了碼磅，記錄下各搶輛車的實際軸泊重、總重和軸戶間距，詳見疏表敵-茄1嬸。薪表危-1壓朗乞哪試驗用車輛的偉參數(shù)表棍序號帖車輛探敬號碼歪重櫻招重量村害附（噸）個軸串潤間盡目距叛如（米）具前軸重范后軸重桂總重翅前贈—摧后慘1川05576宗3.01婦15.28俱18.29速2.0查2潔31406閉3.16匹15.81應(yīng)18.97膝3栗0補(bǔ)號段3.62尊13.56蓬17.18膜4某2琴號迷3.51宿13.肉12樹16.63應(yīng)5悔裝載機(jī)棒7刷.公25可12.45鑄1暖9.7稱0犯3.2天在內(nèi)力分析和局截面應(yīng)變計算梨的過程中，荷備載都是按實際掉的軸距、輪距剪和車重取值的搞。悲3.譽(yù)3握尤主要測試儀器蹄撓度量測采用湖機(jī)電百分表，海應(yīng)變量測采用浪電阻應(yīng)變片，淡配以非DH3815吉靜態(tài)應(yīng)變測試些系統(tǒng)，該機(jī)可變自動掃描所接持測點的應(yīng)變和計撓度并記錄相柏應(yīng)數(shù)據(jù)?；视^測裂縫采用葵刻度放大鏡和制塞尺。堵3.運4鍛溜試驗工況和加瘋載方法哨與測試內(nèi)容對糕應(yīng)，分獵為紋2燥種試驗工況。亭每種工況下均懸采漸用斧5倍輛車加載。根靈據(jù)影響線可確雞定各工況中汽赤車荷載的位置噸如下：腫工況１：順橋玩向按躲第在2綢孔橋跨中截面愈正彎矩和撓度斗的最不利位置用布載，寧老森（見找圖租3表）橫橋向為對提稱布載（見元圖揀4亮）。劈工況２：順橋攪向布載與工況邁１相同，橫橋惜向為靠左偏心盯布載（見襖圖扭5耗）。刺上述各工況中袍試驗荷載對測蘆試截面產(chǎn)生的拳荷載效應(yīng)和標(biāo)迫準(zhǔn)活荷載效攀應(yīng)的最大值匯半總?cè)缦拢核嫳凼⒈砻?釣2拆輝成腦擠試驗荷載效應(yīng)培與標(biāo)準(zhǔn)活荷載款效應(yīng)的對比秤項目里試驗荷載下的識計算值切①蓋標(biāo)準(zhǔn)活載下的跪計算值竿荷載效女率敲秋顯姜③餃=宴①呼/桿②喝迷汽車－吃20流級踏掛車－秀1眠0幻0裳控制值稼②宜2民孔橋跨中截面惕彎矩少(覺KN-m)沾2920件2560陽2850衡2850如1.02狡注：仿燥1.慚忍依據(jù)《公路工擺程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》心第隨7后.弄0碌.庸2秒條規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)厭荷載效應(yīng)中汽巧車荷載按三車鵲盯玩道計算，并計藏入沖擊系則數(shù)趨1僚.除2揉和三車道折減裳系衡數(shù)肆0乒.諒78年2園.謹(jǐn)為了便于比較裳，表中試驗荷感載效應(yīng)的計算嬸值和標(biāo)準(zhǔn)活荷憲載效應(yīng)的計算掠值中均未漂頁蛙計入偏載系數(shù)竿的影響。餅由上表可見，且測試截面在試味驗荷載下的彎廣矩值超過標(biāo)準(zhǔn)編荷載效應(yīng)晨的票10筐2脂％以上，完全嗎符合《大跨徑鍵混凝土橋梁的劃試驗方法》中湖的規(guī)定，這就略保證了試驗的辰有效性。8m8m16m5m3m潼關(guān)西安圖3工況1、2車輛沿縱向加載示意圖11234689107115北12圖4工況1車輛沿橫向中載布置示意圖20020011234689107115北12圖5工況2車輛沿橫向偏載布置示意圖50試驗過程哀試驗前，針對返本座橋的結(jié)構(gòu)但情況，根據(jù)《世大跨徑混凝土愁橋梁的試驗方誦法》和中交第紡一公路勘測設(shè)使計研究院科研滔試驗檢測中心舞編制的《橋梁新荷載試驗大綱辭》制定出詳細(xì)檔的檢測實施細(xì)領(lǐng)則，以指導(dǎo)整巡個檢測過程。試驗前準(zhǔn)備滋200肚2頌?zāi)炅?屬月濃2戴8裙曰對該橋完成勾如下準(zhǔn)備工作宰。紐（外1遼）懇穿先對試驗孔按供前述的應(yīng)變和創(chuàng)撓度測點布置景方式進(jìn)行放樣片，在位移測點妄處安裝機(jī)電百祖分表；對應(yīng)變稈測點位置進(jìn)行目打磨、找平處籍理后，粘貼電原阻應(yīng)變片和焊姿接導(dǎo)線，其間柜即時量測應(yīng)變杰片與導(dǎo)線的連廣通性及電阻值盯的大小，以保榨證連接于同一摘掃描單元的應(yīng)姐變片的電阻值氣相差昏在遍±獅5淡歐姆以內(nèi)。如營果測點位置潮懶濕延,線則先用電吹風(fēng)掠機(jī)烘干。狐對加載時車輛粗停放位置劃線復(fù)放樣，并用三戒輛載重汽車對乏試驗孔作芳預(yù)壓處理，以側(cè)盡量減小試驗幅中非彈性變形俱的影響?；以囼瀸?dǎo)線及聯(lián)驚機(jī)調(diào)試等項準(zhǔn)禾備工作就緒后芬，采用一輛載齡重車進(jìn)行屠預(yù)備試驗，以猶檢驗各測點應(yīng)內(nèi)變片、撓度計哲及采集記錄儀脈器工作的可靠防性，經(jīng)檢驗無薪誤后，開始正暈式加載測試。加載試驗靈現(xiàn)場靜載試驗夾中每種工況保撿證有兩個平行慈試驗，并在試譜驗中對重要測磨點數(shù)據(jù)與理論簽值及時進(jìn)行分現(xiàn)析比較。雹在試驗過程中曉，為減少混凝取土流變特性對鼻測讀結(jié)果的影您響，各工書況荷載到位后恒，關(guān)閉汽車發(fā)份動機(jī)，持奔續(xù)鄭1起0宴分鐘以上，待宋結(jié)構(gòu)變形完全瓜穩(wěn)定后再測取揀數(shù)據(jù)；每次卸俗載后至下一次摸加載的間隔時徐間均不少雅于粱1趣0黨分鐘。從而保庭證了測試結(jié)果切的可靠性。造4痰宏計算方法片耕由于橋跨結(jié)構(gòu)交的內(nèi)力、變形段、應(yīng)力分布均慌很復(fù)雜。為了靜確保計算的準(zhǔn)邁確性，各工況恥荷載下的位移絨、應(yīng)力均按空坐間有限元方法周計算，具體作柔法是將每孔橋影上部結(jié)構(gòu)離散望為平板單元組與成的三維有限豆元模型，使用濤美簡國盞ALGO堡R群公司的結(jié)構(gòu)靜燒、動力分析通噸用程陶序耗SUPER晌-蕩SAP捕坐V9豈3頸完成計算，因遲此解出的撓度豈、內(nèi)力、應(yīng)變疑具有較高的準(zhǔn)豆確性，這為正花確地分析試驗盤結(jié)果和評估結(jié)薦構(gòu)狀況奠定了維基礎(chǔ)。林5也.軟蠟試驗結(jié)果和計肥算結(jié)果渠撓度計算值和鞋實測值及其對士比值詳見表變3畢。北應(yīng)變計算值和脹實測值及其對飾比值詳見堡表礙4黨。美在各工況試驗黎荷載作用下，技支點截面處各雄位移測點的豎寸向位移值均很裙?。ú怀^獅0.眉2屋mm背），可以認(rèn)為繳上述位移值主伯要是由于支座推變形引起的。秋表去3替和表襖4始給出的跨中撓萌度值里已將其逐作為支座變形秒的影響量而予誓以扣除，故未殊單獨列出上述鏡位移值。這也促說明在各工況抖荷載作用鈔下蜓1遣號墩未出現(xiàn)明斤顯的沉降。撞加載試驗前，腥對板梁底面縱刺向裂縫進(jìn)行了營觀測。在加載梳試驗過程中，稿經(jīng)觀測在各工酬況試驗荷載作刊用下板梁底面軍縱向裂縫均未舟出現(xiàn)擴(kuò)展現(xiàn)象草。幸重表氧3爐壓百使?fàn)€撓度計算值和糖實測值匯總表炎損瞇誦裙討單位：敢mm根工況斃板踢云梁編文就號靈測月寬點位兵頁置廣撓中況度領(lǐng)稻計算黨值秀璃朋①且撓疊充度欄奸實模奶測沈長值圾撓哨兼度校驗系演數(shù)青⑤授=仰④術(shù)/京③捏第一次背②耐第二次蠢③識平均值睬④宰1年1地41科2.712急2.112相2.109捷2.111鋸0.778仰2膝42延2.986君2.435移2.388死2.412饞0.808便3怪43芬3.742劉3.043役3.116磨3.080奪0.823睜4較44揀4.223醋3.696易3.704哭3.700距0.876匪5墾45片4.721鐮4.304堅4.328財4.316今0.914枝6掘46京5.112射4.487甜4.412宇4.450三0.870您7遷47資5.112腐4.321耐4.348君4.335軋0.848火8醫(yī)48艇4.721車4.121韻4.211迷4.166薦0.882潔9壯49駱4.225鳥3.652旦3.698色3.675斃0.870宜10式50妨3.751啞3.001籌3.021落3.011價0.803臉11滑51勇2.991娃2.609雄2.711夸2.660鞠0.889垮12驗52叉2.716廉2.242陳2.132狼2.187饒0.805柿撓枝水度阿淺校亡槳驗閥濕系狠鋪數(shù)桌臉平轟篇均抗紋值獲0.847瘋2暮1披41虹5.皂1炕87寧4.435狐4.541殘4.488儀0.865促2穿42扁5.聯(lián)2壽91電4.625漢4.711源4.668奔0.882芒3休43明4.8闖02抄4.043虧4.086少4.065需0.846散4館44碼4.炊4域48繪3.652紐3.563棕3.608做0.811污5碧45蝶4.102峽3.113時3.214板3.164協(xié)0.771甜6門46快3.513規(guī)2.348墓2.413臨2.381抵0.678防7夾47鞭2.823范1.963屆1.971板1.967柔0.697奶8單48克2.326綁1.692其1.696宵1.694惠0.728基9遷49壁1.918新1.534鞭1.421童1.478塑0.770孫10翠50蒙1.762簽1.298番1.302鳳1.300羞0.738媽11圈51悠1.643予1.232勁1.287泊1.260響0.767近12腎52芳1.492腹1.145某1.202延1.174布0.787揮撓西孫度土姑校剖雷驗屆驅(qū)系幕扎數(shù)壟預(yù)平聚管均臉盆值蚊0.778佳棗表喂4版鋪域販儉應(yīng)變計算值和降實測值匯總表仆股戀替唱搶單位羞：快με灶工況賭截屈阿帳面開修怨位菌誓聚置禽板調(diào)穿梁編寸謊號蟲測顛竭點位抄萌置螞應(yīng)燃袍變尋補(bǔ)計算炕值礦候晚①駕應(yīng)走牌仰變足自實沉棒測坊甘值紐應(yīng)賊器變拉詢校驗系姻數(shù)計⑤蚊=仍④屈/觸③激第一次收②趴第二次柄③耽平均值證④捕1阿1/抓4溝截面昌1猶1猾33果20真22嘴21笨0.636征3肅2寬46暗34于32須33葉0.717盤5朗3飛72沃63騙58跪61雹0.840菊6僑4行86生54專60妙57溫0.663樣7瞞5較86煉62嚼63揚(yáng)63濟(jì)0.727剛8孝6足72映57惡53懸55撞0.764院10播7項46澡30營37廟34康0.728模12飲8棄33持19棗21奏20扇0.606滿跨中截面悄1坐9壘41冤34鍵23賞29戰(zhàn)0.695擊2歐10下61彼46祖41捎44墊0.713裁3策11妥76肌58蠟55邪57駕0.743象4寫12蘋87墻75鳥73劇74驗0.851紐5代13浪96菌82睛87釘85絡(luò)0.880辯6歌14聚105脾75舌89兄82錦0.781乎7膨15玩105魂80仿79省80律0.757臨8傘16創(chuàng)96急69送67點68裹0.708任9花17嬸87椒65扣54輩60宿0.684禿10輪18著76娘48攏32愁40賞0.526塑11昆19斬61提38斗35誦37槳0.598過12女20孔41熔17媽22各20屬0.476胸應(yīng)變愧機(jī)校啟止驗什丟系蘿奧數(shù)腦惠平歐亦均罰需值般0.705鞏月續(xù)泄表槳4季南廈中拔網(wǎng)應(yīng)變計算值和線實測值匯總表杜肢練軌僵累拴單位鏟：內(nèi)με壯工況訴截顆削液面脾傲損位圈根疏置弊板隙雪梁編違牙號狡測賴松點位碧值置續(xù)應(yīng)康雞變媽巡計算器值財洞其①頭應(yīng)腸厘笑變們辭實飽泉測喊誕值驗應(yīng)召那變南罵校驗系確數(shù)林⑤酬=跨④駐/宰③抗第一次泉②搭第二次邊③嫂平均值玩④茄1秘1/牧4望截面將1及1嶄81侵59信69剃64堡0.790集3敢2妙68丟54疾61村58戲0.846帥5胡3調(diào)65愿48江55彩52梁0.792召6倦4田57陰44初53竟49庫0.851內(nèi)7董5忘45欲36塞43矩40吊0.878錄8血6羅38灣31兵34扇35疾0.855持10智7養(yǎng)27桐25含21耗23水0.852飼12粉8憐21孩19部12碌16卷0.738兔跨中截面翁1阿9約128最91恢98棒95凝0.738無2參10庸113添82斗89燙86憂0.757妙3叼11膀97以74記79通77筑0.789結(jié)4筍12廳89旬67吳71旅69壓0.775霧5負(fù)13伶88徒59液65牙62津0.705孔6胳14砌81芒51勤60咸56惑0.685令7緩15前72脈45徑39匯42臥0.583其8躬16桂60隱36脫41耽39去0.642職9劉17臭53社31成32隙32竹0.594禿10啞18刑46綱27航30窯29噸0.620枯11牽19竭38崗22址16不19耍0.500超12信20諸31榆18恨21紫20恨0.629佩應(yīng)變割貍校透偷驗焰褲系繭侍數(shù)點榮平飛碑均理眉值油0.731偶6老.闖決分析和結(jié)論愿1.澇鵲由柜表竊3舊和子表押4柔