公路橋梁試驗檢測方案

2022-09-11 15:36:03 字數 4436 閱讀 6377

公路20m簡支變連續結構,施工過程中採用預製—存梁3個月—吊裝—簡支變連續的工藝,橋梁採用雙幅設定,每幅橋橫向布置10片預製空心板,採用鉸縫連線。本次試驗以預製的2片混凝土空心板為試驗物件進行足尺模型試驗。

本次試驗目的為驗證梁體腹板箍筋和錨下鋼筋由帶肋鋼筋改變為光圓鋼筋對結構受力帶來的影響,並評定箍筋型別改變後結構的安全狀況,為結構的利用或改造提供依據。

錨下區域性應力試驗內容如下:

(1) 試驗用空心板鋼筋骨架綁紮階段,埋設鋼筋應變計及應變片。

(2) 試驗用空心板在澆注完成後及預應力張拉前在錨固區安裝表貼式混凝土應變計,並在錨下安裝壓力感測器。

(3) 每根預應力鋼筋張拉分為級對空心板張拉預應力過程錨固區區域性應力進行測試。

(1) 錨下鋼筋應力測點布置

選擇a-a、b-b、c-c三層截面布置錨下鋼筋應力測點,將單向應變計及應變片貼上於鋼筋上,測試其應力變化情況。每片空心板共布置12個鋼筋應力測點。

(2) 錨下壓力感測器布置

為準確控制及測量預應力鋼筋的張拉力,在預應力鋼束張拉端單端布置壓力感測器,單片梁共計壓力感測器數量6個,測點布置示意圖見圖3.1.2-3。

(3) 混凝土應變測點布置

在空心板樑端附近側面布置混凝土應變測點。

(1) 預應力監測結果

本次試驗對邊板預應力鋼束張拉過程及張拉完成後張拉力值進行了測試,邊板預應力張拉力普遍比設計值小,同一截面6根鋼束,有5根鋼束張拉力誤差大於設計張拉控制力的5%,誤差最大值為18.4%。

(2) 鋼筋應力監測結果

①預應力張拉過程,錨下鋼筋各測點附近應變實測值變化趨勢與理論計算基本一致,錨下應力分布規律正常。

② 預應力張拉過程及張拉後對梁體進行了外觀檢測,檢測結果表明:梁體表明外觀良好,未出現明顯裂縫及破損現象。

(1) 預應力監測結果

本次試驗對中板預應力鋼束張拉過程及張拉完成後張拉力值進行了測試,中板預應力張拉力普遍比設計值小,同一截面6根鋼束,有3根鋼束張拉力誤差大於設計張拉控制力的5%,誤差最大值為11.8%。

(2) 鋼筋應力監測結果

①預應力張拉過程,錨下鋼筋各測點附近應變實測值變化趨勢與理論計算基本一致,錨下應力分布規律正常。

② 預應力張拉過程及張拉後對梁體進行了外觀檢測,檢測結果表明:梁體表明外觀良好,未出現明顯裂縫及破損現象。

由錨下應變分布測試結果,可得出以下結論:

①預應力張拉過程,中板及邊板錨固區附近混凝土應變變化趨勢與理論計算基本一致,錨下應力分布規律正常。

② 預應力張拉過程及張拉後對梁體進行了外觀檢測,檢測結果表明:梁體外觀良好,未出現明顯裂縫及破損現象。

抗剪承載能力試驗內容如下:

(1) 試驗用空心板鋼筋骨架綁紮階段,在斜截面抗剪最不利位置處埋設鋼筋應變計。

(2) 試驗用空心板在澆注完成後指定位置安裝混凝土表面應變花測點。

(3) 分級載入試驗。

(4) 每級載入測試應變資料,並檢查梁體有無出現裂縫。

斜截面抗剪承載能力試驗鋼筋應力測點布置於中板及邊板箍筋上,每片空心板兩側腹板各布置5個測點,其中4個測點為單向應變計(豎向),1個測點為三向應變花測點。測點布置位置及編號見圖4.1.

2-1。

圖4.2-1 斜截面抗剪試驗應力測點布置示意圖(單位:cm)

(1) 載入圖示

抗剪承載能力試驗採用千斤頂單點載入,在千斤頂上安裝壓力感測器,以便於準確控制載入力值,載入圖示見圖4.3-1。

圖4.3-1 抗剪試驗載入示意圖(單位:cm)

(2) 載入分級

本次試驗分20級進行加、解除安裝。在正式試驗前實行預載入,使試件進入正常工作狀態,並檢查載入裝置和儀表工作是否正常。

每級載入過程對邊板兩側腹板各測點豎向應變進行測試。腹板三向應變花測點換算截面實測主應力值。

① 邊板內、外側腹板控制斷面各測點各級載入應變實測值與理論值變化規律一致,說明邊板載入過程應變分布規律正常。實測值均小於理論值,說明邊板抗剪強度狀況較好。

② 腹板主應力實測值與理論值的比值在0.48~0.82之間,主應力方向與理論計算基本一致。

③ 每級載入過程對結構表觀進行檢測,均未發現結構出現裂縫,未發現結構由於抗剪承載能力不足而產生的承載力標誌。

每級載入過程對中板兩側腹板各測點豎向應變進行測試。腹板三向應變花測點換算截面實測主應力值。

① 中板內、外側腹板控制斷面各測點各級載入應變實測值與理論值變化規律一致,說明邊板載入過程應變分布規律正常。實測值均小於理論值,說明邊板抗剪強度狀況較好。

② 腹板主應力實測值與理論值的比值在0.51~0.84之間,主應力方向與理論計算基本一致。

③ 每級載入過程對結構表觀進行檢測,均未發現結構出現裂縫,未發現結構由於受剪而產生的承載力標誌。

按現行國家標準《混凝土結構設計規範》(gb 50010-2010)規定的承載力進行檢驗,檢驗結果應符合下列公式的要求:

γ0u≥γ0 [γu4.5.1-1)

式中γou— 構件的承載力檢驗係數實測值,即試件的荷載實測值與荷載設計值(均包括構件自重)的比值;

γ0 — 結構重要性係數,按設計要求確定,本試驗取1.1;

[γu]— 構件的承載力檢驗係數允許值,按表4.5.1-1取用。

表4.5.1-1 構件的承載力檢驗係數允許值

注:熱軋鋼筋係數指hpb235級、hrb335級、hrb400級和rrb400級鋼筋。

在進行使用狀態檢驗時,使用狀態試驗結果中撓度及抗裂性檢驗指標全面滿足要求,則判定結構效能滿足正常使用極限狀態的要求。

在進行承載力檢驗時,當結構主要受力部位或控制截面出現表4.5.1-1所列的任一種承載能力標誌時,即認為結構已經達到承載能力極限狀態,按規範要求確定荷載實測值,並判定承載力是否滿足要求。

如承載力試驗直到最大載入限值,結構仍未出現任何承載力標誌,則應判斷結構滿足承載力極限狀態的要求。

(1) 邊板抗剪承載能力評定

根據抗剪承載力檢驗係數允許值的最大值反算邊板承載能力試驗最大載入限值為:726kn,本次試驗邊板最大載入值為800 kn,檢測表明:本次試驗載入值最大限值時,邊板仍未出現任何承載力標誌。

根據規範規定:如承載力試驗直到最大載入限值,結構仍未出現任何承載力標誌,則應判斷結構滿足承載力極限狀態的要求。故本次評定邊板抗剪承載力極限狀態滿足設計要求。

(2) 中板抗剪承載能力評定

根據抗剪承載力檢驗係數允許值的最大值反算中板承載能力試驗最大載入限值為:665kn,本次試驗邊板最大載入值為760 kn,檢測表明:本次試驗載入值最大限值時,中板仍未出現任何承載力標誌。

根據規範規定:如承載力試驗直到最大載入限值,結構仍未出現任何承載力標誌,則應判斷結構滿足承載力極限狀態的要求。故本次評定中板抗剪承載力極限狀態滿足設計要求。

(1) 各級載入過程邊板及中板應變分布規律正常,應變實測值均較理論值小,說明結構強度狀況較好。

(2) 中板及邊板在載入至最大載入限值時,結構仍未出現任何承載力標誌,可判斷中板及邊板滿足設計抗剪承載力極限狀態的要求。

抗彎承載能力試驗內容如下:

(1) 試驗用空心板鋼筋骨架綁紮階段,埋設鋼筋應變計。

(2) 試驗用空心板澆注完成後,在指定位置安裝混凝土表面應變計。

(3) 分級載入試驗。

(4) 每級載入測試應變資料,並檢查梁體有無出現裂縫及其寬度變化規律。

為了考察跨中斷面應力分布狀況及應力與荷載關係,在試驗梁跨中斷面布置應力監測點,跨中斷面底面應變測點布置於底板底層鋼筋上,腹板及頂板應變測點布置於混凝土表面,測點布置圖見圖5.1.2-1。

1片空心板共計縱向鋼筋應力測點3個,混凝土應變測點共計10個。

圖5.1.2-1 跨中斷面鋼筋應力測點布置示意圖

(2) 撓度測點布置

試驗同時觀測控制截面撓度變化情況,撓度測點布置於梁體四分點位置,示意圖見圖5.1.2-2,採用電子位移計進行測試。

圖5.1.2-2 撓度測點布置示意圖

(3) 裂縫觀測

試驗前和試驗過程,對空心板裂縫進行觀測,作為結構承載能力判定的標誌,採用人工目力結合裂縫測寬儀觀測裂縫。

(1) 載入圖示

抗彎承載能力試驗採用千斤頂在跨中斷面單點載入,在千斤頂上安裝壓力感測器,以便於準確控制載入力值,載入圖示見圖5.3-1。

圖5.3-1 正截面抗彎承載能力試驗載入示意圖(單位:cm)

(2) 載入分級

本次試驗分26級進行加、卸。在正式試驗前實行預載入,使試件進入正常工作狀態,並檢查載入裝置和儀表工作是否正常。

(1) 結構應變-荷載關係

每級載入過程對邊板底面鋼筋拉應變及邊板頂面混凝土壓應變進行測試。

① 鋼筋應變及混凝土應變變化趨勢正常。

② 載入過程鋼筋應變最大值為2203ε(拉應變),混凝土應變最大值為-831ε(壓應變),均小於材質的極限應變。

③ 每級載入過程對結構表觀進行檢測,未發現結構出現承載力標誌。

(2) 荷載-撓度關係

每級載入過程對邊板跨中撓度進行測試。

① 邊板隨荷載增加撓度資料變化趨勢正常,解除安裝後跨中撓度殘餘為2.07mm,基本恢復,說明結構剛度狀況正常。

② 載入過程至最大荷載,邊板跨中最大撓度57.94mm,為跨徑的1/330。

③ 每級載入過程對結構表觀進行檢測,未發現結構出現承載力標誌。

公路橋梁承載能力試驗與檢測方法

摘要 我國公路橋梁的設計荷載標準已作了重大調整,不僅和國際標準模式接近,更加符合實際情況,也簡化了設 計計算工作。相應的公路橋梁承載能力試驗與檢測工作也應調理,重點測試橋梁的內力縱向影響線和荷載橫向分布系 數,進而分析評定橋梁的實際承載能力。關鍵詞 公路橋梁 承載能力 縱向影響線 試驗 檢測 方法 ...

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