許世旺
中鐵二十四局安徽工程有限公司,安徽合肥 230011
梅山大橋施工便橋荷載試驗實錄
許世旺
中鐵二十四局安徽工程有限公司,安徽合肥 230011
本文介紹寧波梅山大橋施工便橋靜力荷載試驗,通過試驗結果表明,大橋承載能力較好、變形較小。
便橋;荷載試驗;結果
寧波梅山大橋施工便橋為跨支梁鋼橋,橋寬6.0m,上部結構:縱梁采用H型鋼HN700×200,橋面系橫梁采用I14工字鋼,橋面板為12mm厚鋼板,下部結構:承重梁采用H型鋼HN 700×300,基礎為直徑為800mm鋼管基礎。
便橋標準跨為15m,全橋均采用直徑800mm×10mm的螺旋鋼管樁。
本橋主要技術標準如下:
(1)荷載標準
設計荷載:單橋車40 t,雙橋車5 5 t,車間距15m,掛車120,履帶-70;驗算荷載:單橋車60t,雙橋車80t,車間距1m,履帶-70+施工荷載。
圖1 梅山大橋施工便橋橋型布置圖(單位:m)
對梅山大橋施工便橋擴建工程的第1跨、第2跨,兩跨進行了荷載試驗,并于2009年4月24日至4月25日完成了現(xiàn)場試驗工作。試驗目的是檢驗實際橋梁結構控制截面應力與撓度值是否滿足設計與規(guī)范要求,為橋梁竣工驗收提供技術依據(jù)。
3.1 試驗內容及測點布置
(1)靜力加載試驗的測試項目包括:
①跨中附近控制截面最不利活載作用下最大正彎矩效應和最大撓度;
②支點附近截面在最不利活載作用下產生最大負彎矩效應;
測試截面如圖2所示。
圖2 測試截面及傳感器位置布置圖
(2)撓度量測方法與測點布置
貝雷片桁架豎向撓度量測采用在橋梁底面架設百分表的方法進行。撓度測點布置在第一跨跨中截面(A-A)的第1、4、5、6片貝雷片的下弦桿底面。
(3)貝雷片桁架應力(應變)量測方法與測點布置
貝雷片桁架控制截面應力(應變)測量采用在貝雷片的下底面貼應變計的方法,配自動數(shù)據(jù)采集儀HY-65和筆記本電腦自動進行數(shù)據(jù)采集的方法進行。由于貝雷片鋼桁架便橋的跨徑較小,故本次荷載試驗應變測試斷面選在跨中和支點截面。具體位置如圖所示:
圖3 第一跨跨中測點布置圖
圖4 支座測點布置圖
3.2 加載車輛
本次荷載試驗采用2輛重約50噸的車輛進行加載,根據(jù)加載工況的不同選用不同數(shù)量的加載車。
3.3 靜力試驗加荷規(guī)則
(1)靜力試驗荷載持續(xù)時間,原則上取決于結構變位達到相對穩(wěn)定所需要的時間,只有結構變位達到相對穩(wěn)定后,才能進入下一荷載階段。同一級荷載內,結構的變位最大測點在最后5分鐘內的變位增量小于前一個5分鐘變位增量的15%,或小于所用量測儀器的最小分辨值,即認為結構變位達到相對穩(wěn)定。
(2)若在加載試驗過程中發(fā)生下列情況之一應立即終止加載試驗:
3.4 靜力試驗結果
3.4.1 貝雷片桁架撓度試驗結果
各工況作用下,主要測點的撓度校驗系數(shù)參考橋梁的靜載試驗方法介于0.90~0.99之間,滿足橋梁的靜載試驗方法校驗系數(shù)應在0.80~1.00之間的規(guī)定。
表1 滿載作用第一跨最大撓度測試結果
3.4.2 貝雷片桁架應變試驗結果
在各試驗工況試驗荷載作用下,部分測點的應變校驗系數(shù)<1.00,但各測試截面主要測點的應變校驗系數(shù)介于0.49~1.00之間,基本滿足《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》橋梁荷載試驗的應力校驗系數(shù)的規(guī)定。
貝雷片桁架應變試驗限值參考《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》,當所有荷載卸零后,各測點相對殘余變位(應變)均在20%以下,小于《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》規(guī)定20%的限值,貝雷片桁架在荷載試驗過程中基本處于彈性工作狀態(tài)。
第1跨貝雷片桁架應變測試結果
第1跨應變的測試位置為支座截面的上橫梁頂面,及跨中截面下橫梁的底面。在各級荷載作用下的實測應變值、相對殘余變形等見表2。
表2 第1跨在荷載作用下各截面測點的應變值
(1)本次試驗的大部分試驗項目靜載試驗效率(η)介于0.80~1.00之間,所加試驗荷載產生的結構控制截面的內力效應和變位效應,能夠反映活載作用下同一截面最不利內力效應和變位效應。
(2)各工況作用下,主要測點的撓度校驗系數(shù)介于0.90~0.99之間,滿足《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》鋼桁架橋梁的校驗系數(shù)應在0.80~1.00之間的規(guī)定。表明貝雷片桁架主要控制截面的強度和剛度滿足要求。
(3)貝雷片桁架在荷載試驗過程中基本處于彈性工作狀態(tài)。
(4)通過本次試驗為以后同類橋梁靜載試驗提供參考。
10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.037