鐵路橋T梁靜載試驗工作存在一定的不足之處,因此,當(dāng)前T梁靜載試驗工作(zuò)一(yī)定要更加重視試驗的各項(xiàng)環節的質量(liàng),進而提高(gāo)T梁靜載試驗的準確性,為後期施工工作提供數據基礎。
大型橋梁的上作性態一般采用靜動載試驗方式進(jìn)行(háng),其主要目的是檢驗橋梁結構的承(chéng)載能力,了解橋梁結構(gòu)在各種作用力下的實際(jì)受力狀態和工作狀況,評(píng)價結構(gòu)的(de)力學特性和在設計荷載作用下的工作性能,判別已建橋梁是否符合設計標準或能否滿足(zú)使用要求(qiú)。同時,通過對靜動載試驗數據的分析,可以驗(yàn)證橋梁承載設計的合理(lǐ)性,以豐富設計經驗,為其它類似工程提供依(yī)據。
試驗步驟
1、試驗準備
(一)試(shì)驗梁安裝
進行試驗梁和加載架的就(jiù)位和安裝,並采用水準儀測量支座高差。要求(qiú):梁兩端支座的相對高差不大於10mm,同一端兩側高差不應大(dà)於2mm,T梁兩支點不平整度不大於2mm。試驗梁安裝後的實測梁跨度(dù)應符合試驗(yàn)梁設計(jì)跨度要求。並注意對試驗梁和配重梁進行安全防護,防止意外情況發生時確保人員(yuán)、儀器設備和結構的安全(quán)。
(二(èr))千斤頂安裝
在加載點鋪(pù)設(shè)砂墊層及鋼墊板(bǎn),鋼墊板用水(shuǐ)平尺找平後移入千斤頂。要求:千斤頂(dǐng)中心(xīn)與梁(liáng)頂加載中心線(xiàn)(梁頂腹板中心線)縱(zòng)橫偏差均應不大於10mm,與加載(zǎi)架橫梁中心縱橫偏差也應(yīng)不大於10mm。
(三(sān))位移計安裝
按照試驗要求進行位移計(jì)支架搭設(shè),要求支架牢固、穩定(dìng),且不受加載試驗台座變形的影響;然後,測試方按照測試方案進行位(wèi)移計安裝和調試,並讀初始讀數。
(四)梁體初始裂縫檢查(chá)
加載之前用裂紋寬度測試儀在梁體(tǐ)跨中兩(liǎng)側1/4跨度範(fàn)圍內的下緣和梁底麵進行外觀檢查,對初始裂縫(表麵收縮裂縫(féng)和表麵損傷裂縫(féng))及局部缺陷用藍色鉛筆詳細描出。
2、加載試驗
嚴格(gé)按照試驗(yàn)加載程序進行加載和持荷。每級加載後,仔細檢查梁體下緣和梁底有無(wú)裂縫出(chū)現。如出現裂(liè)縫或初始裂縫延伸,用紅鉛筆標注,並(bìng)注明荷載等級和裂縫寬度。同時,測量(liàng)梁體跨中撓(náo)度(dù)和(hé)支座沉降。
(一)試驗加載控製
加載設備采用機械千斤(jīn)頂手工進行加(jiā)載卸載(zǎi),荷載大小采用壓力傳感器(qì)測量,便於加(jiā)載各方控製加載和測試方進行測量。
(二)測試方法
應變測量采用電(diàn)阻應變計;位移測量采用WHD30型機電百分表,所有試驗(yàn)數據(jù)的采集均靜態電阻應變儀和(hé)計算機完成。
靜載試驗相(xiàng)關內容
本文主要論述鐵路預製後張法32m簡支T梁靜載試驗(yàn)技術(shù)。靜載(zǎi)試驗(yàn)計算采用通(tōng)橋(2005)2201-32m 曲線梁為例,進行如下計算。其餘型號鐵路橋梁可參照(zhào)此類方法進行計算。
1、 計算依據
(一)TB2092-2003《預應力混凝土鐵路橋簡支梁靜載彎曲抗裂試驗方法》
(二)參數選擇:根據設計院提供的(de)靜(jìng)載試(shì)驗參數、試驗梁基本(běn)資料參數
2、靜(jìng)載試(shì)驗工作準備
(一)按設(shè)計(jì)要求安裝固定支座,對中、抄平,誤(wù)差(chà)控製在2mm內
(二)按設計要(yào)求在梁頂麵上標記出梁體腹(fù)板、跨中及支座中心線,由跨(kuà)中(zhōng)沿腹板兩側標出(chū)0m、4m、8m共5個點作為T梁的加載中心(xīn)點。在每一個加載點鋪設砂墊層及鋼(gāng)墊板,用水平尺找平後移入千斤頂。千斤頂(dǐng)中心與梁(liáng)體加載中心縱、橫向位置偏差不大於10mm。
(三)配合靜載試驗人員檢查千斤頂、油泵、油表的匹配、安裝位置及穩(wěn)固情況,在梁體(tǐ)兩端支座處及跨(kuà)中分別安防百分表進(jìn)行(háng)撓度測量。
(四)加載前,技術(shù)人員用(yòng)放大鏡仔細觀察梁體加載前的(de)原始裂紋,可采取(qǔ)向梁體澆水的方式檢查,並用藍色鉛筆(bǐ)認真(zhēn)標準。
(五)反(fǎn)力架安裝,在試驗台座擺放底座和下橫梁,使橫梁在同(tóng)一水平(píng)麵。將(jiāng)橋梁支座的下擺放在下橫梁上,然後將待檢測梁移入就位。將拉力杆和拉力杆墊板分別(bié)放在相應安裝孔位內,並拚裝防護罩(zhào)在拉力(lì)杆上。將整拚好的(de)桁架采用2台80噸龍門吊安放在檢測梁上,將千斤頂(dǐng)微調上橫(héng)梁和桁架的水平(píng),以(yǐ)保證試驗台各部受力(lì)均勻。
3、測試目的和方法
(一)測(cè)試目的:結構控製界麵的(de)最大撓度和變位;裂縫的出現和擴展,其中包括初始裂縫的出(chū)現,裂縫的寬度(dù)、長度(dù)、間(jiān)距(jù)、位置、方向和性狀,以及(jí)卸載後的閉(bì)合情況(kuàng)。
(二)測試方法:結(jié)構(gòu)變形采用百分表進行測試。 裂縫采用刻度放大鏡進行觀測。
4、試驗過程
加載方法:試驗(yàn)梁的加(jiā)載分兩個循環(huán)進行。以加載係數k表示加載等級,加載係數(shù)k是加載試驗中梁體跨中承受的彎距與設計(jì)彎距之比(bǐ)。試驗準備工作結束梁體承(chéng)受的荷載狀態為初始狀態;基數級下梁(liáng)體跨中承受的彎距指梁體質量與二期恒載質量對跨中彎距之和。
5、梁體剛度合(hé)格的評定
實測靜活載撓度值(f實測)為(wéi)靜活載(zǎi)級下實測撓度減去基數級下實測撓度值。實測靜活載撓度值合格評定標準(zhǔn): ψf實測/L≤1.05f設計/L。
6、全預應力梁抗裂合格(gé)的評定
在K=1.20加載等級(jí)下(xià)持荷20min,梁體下緣底麵未發現受力裂縫或下(xià)緣截麵(包括倒角、圓弧過渡(dù)段)的受力裂縫(féng)未延伸至(zhì)梁底邊(biān),評定允許全預應力梁抗裂合格。
試驗結果與分析
試(shì)驗分5級(jí)加載,每級40kN,每級荷載施加完畢後,持荷(hé)5min左右采集應變和位移數據。
從應變實(shí)測結(jié)果可知,T梁3分點截麵腹板頂部最大壓應變為(wéi)38LE,跨中(zhōng)截(jié)麵腹板頂部最大壓應變為56LE,表明受壓混凝(níng)土(tǔ)仍處於彈性(xìng)工作狀態,且(qiě)卸載後(hòu)殘餘應變較小;T梁3分點截麵腹板底部最大拉(lā)應變(biàn)為424LE,跨中截麵腹板頂部最大拉應變為345LE,表(biǎo)明底(dǐ)部(bù)混凝土已(yǐ)處於開裂(liè)狀態,鋼筋(jīn)混凝土T梁使用荷載作用下混(hún)凝土開裂是(shì)正常現(xiàn)象。
最大試驗荷載(P=184.2kN)作用下,T梁跨中截麵產生的最大彎矩Mmax=1197.3kN#m,由此計算出跨中板底的(de)最大(dà)裂縫寬(kuān)度:D=0.170mm,試驗實測梁底最大裂縫寬度:D=0.090mm,且卸載後裂縫基本能回複到原狀態,滿足規範要求(容許值0.25mm);按靜載試驗實際加載大小計算(suàn),跨中(zhōng)最大(dà)撓度計算(suàn)值f=13.3mm,實測(cè)最大撓度f=17.52mm,且卸載後殘餘撓度變形較小,撓(náo)度變形能滿(mǎn)足規(guī)範要求(qiú)(容許值為:L/600=33mm)。
注意事項(xiàng)
靜(jìng)載試驗支座不得使用盆式橡(xiàng)膠等支座,必須(xū)采用鑄鋼(gāng)支座。同(tóng)時鑄鋼支座與檢測T梁連接牢固後,將支座連接螺栓(shuān)鬆開。
千斤頂安裝必須(xū)在T梁腹板中心,避免偏(piān)向(xiàng)受壓。測量撓度、固定百分表的支架必須安放牢固、穩定且不受試(shì)驗台座變(biàn)形(xíng)影響。在梁(liáng)體加(jiā)載前用藍色鉛筆(bǐ)將非結構受力裂縫仔細標示。撓度測(cè)量百分表應在(zài)持荷即將結束前讀數,且在同(tóng)一時間內完成。當持荷期間(jiān)油壓下降時,應及時進行(háng)補油持壓。
試驗(yàn)結(jié)束後,應對梁體進行一次全麵檢查,並做好詳細的試驗記錄。所有(yǒu)千斤頂緩慢均勻(yún)同步加載,加載速度(dù)不宜(yí)大於(yú)0.05MPa/s。