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1、单片30mT梁静载 试验方案新邵县塘口资江大桥单片30m T梁外观检测、静载试验方 案湖南中南林大土木建筑工程检测中心2011年10月26日地址:长沙市韶山南路498号中南林业科技大学 电话:0731-85623321湖南中南林大土木建筑工程检测中心 第 8 页单片30mT梁外观检测、静载试验 方案目 录1 工程概况12 检测目的与依据12.1 检测目的.12.2 检测依据.13 检测仪器设备34 外观检测内容及方法44.2 T梁几何尺寸44.2 混凝土强度检测44.2 裂缝检测44.2 钢筋保护层厚度检测45 静载试验55.1 试验T梁的选择与测试内容55.2 试验荷载的确定55.3 试验T
2、梁方案的加载65.4 T梁静载试验注意的问题81 工程概况新邵县塘口资江大桥为渡改桥，其连接的X035线东接G207国道，西接S217省道和G320国道，是新邵县城连接西部六乡的重要通道。新邵县塘口资江大桥及接线工程全长1.868km（其中资江大桥长378.26m，接线长1.49km），设计荷载为公路-级，桥梁宽度为净-12m（行车道）+20.5m（防撞栏杆），航道等级为级，净空630m。桥梁布置为：主桥550m跨连续T梁引桥430m跨T梁。30m跨径T梁采用C50混凝土现场预制，T梁跨中截面翼板宽度为1700mm，底部马蹄宽500mm，梁高2000mm,翼板端部厚160mm,腹板厚度200m
3、m（见图1.1）。受新邵县通乡公路建设有限公司委托，本次主要对新邵县塘口资江大桥单片30m T梁（中梁）进行外观检测、静载试验。2 检测目的和依据2.1 检测目的(1) 通过对单片T梁外观检查，对其进行外观质量评定；(2) 通过对单片T梁静载试验，掌握梁实际工作状态，并对结构的使用安全性作出评价；(3) 为本桥的竣工验收、状态评定和今后的维护管理提供科学依据。2.2 检测依据(1) 交通部公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）；(2) 中华人民共和国交通部标准公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）；(3) 中华人民共和国交通部标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计
4、规范（JTJ D62-2004）； (4) 中华人民共和国交通部标准公路工程技术标准（JTG B01-2003）； (5) 新邵县塘口资江大桥的施工设施图、竣工图、变更设计图、自检评定资料、监理评定资料和其它有关技术文件；(6) 检测计划书、检测合同书。 图1.1a 30m跨径T梁半立面图 图1.1b 30m跨径T梁横断面图图1.1 30m跨径T梁一般构造图（单位：cm)3 检测仪器设备本次外观检测使用仪器设备如表3.1所示。表3.1 外观检测所用仪器设备序号测试项目所用仪器（型号）1T梁几何尺寸卷尺2混凝土强度ZC3-A型混凝土回弹仪3裂缝检查北京智博联ZBL-F101裂缝宽度观测仪4钢筋保
5、护层厚度钢筋保护层厚度测定仪本次静载试验使用仪器设备见表3.2所示。表3.2 静载试验仪器设备表序号设备、仪器名称数量备注1电阻应变片4片应变测试2电阻应变仪1台应变测试3导线50m应变测试4砂纸4片测点表面磨平5卷尺1个距离测量6粉笔1盒标记7数码照相机1台照片采集8精密水准仪1台标高校准9酒精1瓶擦拭构件10KH502胶1瓶胶结应变片11电烙铁1个焊接导线12百分表4个挠度测试4 外观检测内容及方法4.1 T梁几何尺寸检测采用卷尺检测T梁主要截面尺寸。4.2混凝土强度检测采用回弹仪对T梁进行回弹测强试验，在单片梁腹板侧面位置均布置10个测区，每个测区布置16个测点。由回弹试验数据，通过回弹
6、数据处理软件计算T梁混凝土的推定强度。4.3裂缝检测采用北京智博联ZBL-F101裂缝宽度观测仪检测T梁裂缝宽度。将测量头的两尖脚紧靠被测裂缝，即可在LCD显示屏上看到被放大的裂缝，微调测量头的位置使裂缝尽是与刻度基线垂直，根据裂缝所占刻度线的多少判读出裂缝的宽度。4.3钢筋保护层厚度检测采用钢筋保护层厚度测定仪检测T梁钢筋保护层厚度。自右至左根据T梁腹板分为6个测区，每个测区从下至上测定3个测点的保护层厚度，将测量保护层厚度与设计保护层厚度进行对比,以确认实际钢筋保护层厚度是否合符要求。5 静载试验5.1 试验T梁的选择与测试内容为保证加载过程中T梁的横向稳定性，现拟定选择中梁作为试验对象。
7、为达到试验目的，一般需测试T梁受力最不利截面位置的挠度和内力，选定简支T梁跨中截面为测试截面，其测点布置见图5.1，应变片位置布置在跨中截面梁底。 图5.1 30m跨径T梁测点布置图5.2 试验荷载的确定桥面铺装层为8cm厚混凝土现浇层和10cm厚C40防水混凝土，混凝土容重为26KN/m3,可计算铺装层的荷载集度为：可知，在二期荷载作用下，跨中截面弯矩为：在公路-级荷载作用下，简支梁跨径为，根据公路荷载规范，可知公路-级荷载荷载集度为：集中荷载为：公路-级荷载作用下，跨中截面弯矩为：考虑中梁横向分布系数影响，经计算中梁跨中截面分布系数为0.44，由于试验单跨T梁翼板宽度未达到成桥后翼板宽度值
8、，将公路-级荷载产生的弯矩根据截面的抗弯惯性矩进行折减。中梁在二期恒载和公路-级荷载作用下的弯矩为:其中I1、I2分别为试验单片T梁的截面抗弯惯性矩和成桥单片T梁的截面抗弯惯性矩。根据施加荷载产生的弯矩和设计弯矩等效的原则，可知施加荷载集度为：考虑85%的加载效率，故施加荷载集度和跨中截面弯矩分别为： 5.3 试验T梁加载方案本次T梁静载试验采用沙袋直接加载，拟采用1/2跨径布载方案，其布载示意图见图5.2。图5.2 30m跨径T梁1/2跨径布载结构图根据跨中弯矩等效的原则，计算加载集度为：则需要沙袋的重量为:，即需要28吨沙子，假设每个沙袋重50kg，则需要沙袋数量为：（个）。采用在简支梁1
9、/2长度加载，假设加载宽度为1.5m，加载长度为，沙子容重为1.5t/m3，则需要堆载高度为：加载、卸载过程中，采用分级加载与分级卸载方式，本次T梁静载试验采用50%、75%、100%三级加载，采用50%、0%两级卸载，其具体操作过程如下：(1) 待简支梁和测试仪器安装完成之后，在简支梁加载区域进行分级加载，分别加载至全部荷载的50%、75%、100%时，测量跨中截面的挠度和应变。(2)分级卸载，分别卸载至全部荷载的50%、0%时，测量跨中截面的挠度和应变。采用桥梁有限元分析软件Midas/Civil进行分析计算，各级加载、卸载时跨中截面内力、挠度及梁底应变值如表5.1、表5.2所示。表5.1
10、 30m跨径T梁加载过程中跨中截面内力、挠度及梁底应变值加载级数内力（）挠度（）梁底应变（）第1级加载749.344.7268.86第2级加载1124.017.09103.29第3级加载1498.689.45137.72表5.2 30m跨径T梁卸载过程中跨中截面内力、挠度及梁底应变值卸载级数内力（）挠度（）梁底应变（）第1级卸载749.344.7268.86第2级卸载0005.4 T梁静载试验注意问题(1) 简支梁安装之前进行地基加固处理，尽量不使在加载过程中地基发生沉降。(2) 支座安装后，应使用精密水准仪校核两支座标高，保持两边支座在同一标高处。(3) 简支梁加载过程中，应待简支梁自重产生挠度稳定后再安装仪器。(4) 加载过程中，应对称均匀加载，尽量避免荷载发生偏心。(5) 简支梁一端的两侧，应设置侧向三角支撑（侧向三角支撑高度应不低于梁高的1/2），避免T梁发生扭转。湖南中南林大土木建筑工程检测中心2011年10月