方瀅順,劉茂軍,劉存鵬

(桂林理工大學(xué)南寧分校 土木測(cè)繪系，廣西 南寧 530001)

泉南高速某大橋維修加固后的靜載試驗(yàn)研究

方瀅順,劉茂軍,劉存鵬

(桂林理工大學(xué)南寧分校 土木測(cè)繪系，廣西 南寧 530001)

介紹了泉州至南寧高速公路廣西桂林至南寧段改擴(kuò)建工程鹿寨至新興段某大橋維修加固后橋梁的靜載試驗(yàn)的試驗(yàn)方法、內(nèi)容和加載方案，并結(jié)合有限元空間模型的理論計(jì)算，完成了該橋技術(shù)狀況的評(píng)定和承載能力的評(píng)估。對(duì)加固后的橋梁檢測(cè)提供技術(shù)支持。

橋梁；試驗(yàn)；加載；評(píng)估

1 橋梁的概況

該大橋全長(zhǎng)698 m，橋孔布置為(南寧岸)10×30 m+(80 m+125 m+80 m)+3×30 m(柳岸)。該大橋主橋上部結(jié)構(gòu)為：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁，上、下行車(chē)道雙幅分離式，各半幅箱梁?jiǎn)蜗鋯问医Y(jié)構(gòu)，采用懸臂法施工。引橋上構(gòu)為預(yù)應(yīng)力變截面連續(xù)T 梁。

2 試驗(yàn)方案

本次荷載試驗(yàn)對(duì)象為：左幅主橋4號(hào)跨和5號(hào)跨(以南寧方向?yàn)橛?，編?hào)從左至右)。在最不利荷載作用時(shí)，通過(guò)對(duì)控制截面應(yīng)變和撓度的測(cè)試，檢測(cè)橋梁的強(qiáng)度和剛度是否滿(mǎn)足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

2.1 測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)布置

2.1.1 應(yīng)變測(cè)試截面

大橋左幅主橋上部結(jié)構(gòu)為單箱單室。荷載試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)變測(cè)試截面布置在最大正彎矩效應(yīng)截面A、C、D處以及4#墩附近箱梁負(fù)彎矩效應(yīng)截面B處，共4個(gè)應(yīng)變測(cè)試截面。測(cè)試截面如圖1。

2.1.2 應(yīng)變和撓度測(cè)點(diǎn)布置

(1)靜載應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置及編號(hào)。

本次試驗(yàn)在主橋A～D截面頂?shù)装宀贾每v向應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，以測(cè)試試驗(yàn)過(guò)程中截面正應(yīng)力狀況。同時(shí)在C截面腹板布置3向應(yīng)變花測(cè)點(diǎn)，以測(cè)試截面主應(yīng)力分布情況。

主橋各控制截面應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置示意及編號(hào)如圖2和圖3所示。

圖2 該大橋左幅主橋控制截面應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置圖(單位：mm)

圖3 截面應(yīng)變花測(cè)點(diǎn)布置圖(單位：mm)

(2)主梁撓度及支點(diǎn)沉降測(cè)點(diǎn)布置及編號(hào)。

本次試驗(yàn)主梁撓度及支點(diǎn)沉降觀測(cè)采用精密水準(zhǔn)儀測(cè)量進(jìn)行測(cè)試，測(cè)點(diǎn)布置橋面，測(cè)線(xiàn)2條，各橋跨撓度測(cè)點(diǎn)布置示意圖及編號(hào)如圖4所示。

圖4 撓度測(cè)點(diǎn)布置圖(單位：mm)

3 加載工況

為全面測(cè)試試驗(yàn)橋跨的實(shí)際工作狀況，本次試驗(yàn)安排3個(gè)試驗(yàn)工況。工況1：以A截面為控制截面。工況2：以B、C、D截面為控制截面。工況3：以C截面為控制截面，荷載按最不利布置。

4 靜載試驗(yàn)結(jié)果

4.1 撓度測(cè)試結(jié)果

在靜載試驗(yàn)工況1～工況3下，大橋左幅主橋撓度測(cè)量結(jié)果和理論計(jì)算值見(jiàn)表1～表3。

表1 工況1左幅主橋撓度測(cè)試結(jié)果 /mm

表2 工況2左幅主橋撓度測(cè)試結(jié)果 /mm

表3 工況3左幅主橋撓度測(cè)試結(jié)果 /mm

4.2 應(yīng)變測(cè)試結(jié)果

在靜載試驗(yàn)工況1～工況3下，分別測(cè)量左幅主橋應(yīng)變和計(jì)算出理論計(jì)算值見(jiàn)表4～表9。

表4 工況1左幅主橋測(cè)試截面A應(yīng)變測(cè)試結(jié)果

表5 工況2 左幅主橋測(cè)試截面B應(yīng)變測(cè)試結(jié)果

表6 工況2左幅主橋測(cè)試截面C應(yīng)變測(cè)試結(jié)果

表7 工況2左幅主橋測(cè)試截面D應(yīng)變測(cè)試結(jié)果

表8 工況3左幅主橋測(cè)試截面C應(yīng)變測(cè)試結(jié)果

表9 工況3左幅主橋測(cè)試截面C應(yīng)變花測(cè)試結(jié)果

5 橋梁加固后靜載試驗(yàn)結(jié)果分析

本次試驗(yàn)理論荷載按設(shè)計(jì)荷載等級(jí)(公路-I級(jí))考慮，通過(guò)對(duì)該大橋左幅主橋試驗(yàn)跨(4號(hào)跨和5號(hào)跨)靜載試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析，可得出如下結(jié)果：

(1)在各靜載試驗(yàn)工況下，左幅主橋試驗(yàn)跨主要測(cè)點(diǎn)的撓度校驗(yàn)系數(shù)在0.698～0.761之間，均小于1.0，說(shuō)明左幅主橋試驗(yàn)跨的整體剛度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)荷載等級(jí)(公路-I級(jí))標(biāo)準(zhǔn)。

(2)在各靜載試驗(yàn)工況下，左幅主橋試驗(yàn)跨控制測(cè)試截面的應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)在0.396～0.948之間，均小于1.0，說(shuō)明左幅主橋試驗(yàn)跨的強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)荷載等級(jí)(公路-I級(jí))標(biāo)準(zhǔn)。

(3)在各靜載試驗(yàn)工況下，左幅主橋試驗(yàn)跨測(cè)試截面小箱梁的最大相對(duì)殘余撓度和最大相對(duì)殘余應(yīng)變均小于20%，說(shuō)明左幅主橋試驗(yàn)跨結(jié)構(gòu)受力處于彈性階段。

6 結(jié) 語(yǔ)

靜荷載試驗(yàn)可以從細(xì)觀方面對(duì)橋梁進(jìn)行評(píng)價(jià)。靜荷載試驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫卦u(píng)價(jià)橋梁的實(shí)際受力狀況和承載力，測(cè)試的結(jié)果準(zhǔn)確可靠，能準(zhǔn)確反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能。

(1) 綜合主橋加固后試驗(yàn)實(shí)測(cè)撓度、應(yīng)變數(shù)據(jù)和理論值對(duì)比分析，加固后試驗(yàn)跨整體剛度有一定增加。

(2) 在試驗(yàn)荷載作用下，左幅主橋測(cè)試截面的應(yīng)變、撓度均小于理論計(jì)算值，校驗(yàn)系數(shù)在合理范圍內(nèi)，試驗(yàn)跨的承載能力滿(mǎn)足設(shè)計(jì)荷載(汽車(chē)荷載公路-I級(jí))標(biāo)準(zhǔn)。

[1] 中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部.JTG/T J21-01-2015公路橋梁荷載試驗(yàn)規(guī)程[S].2015：14-28.

[2] 楊延昭.通化市江南大橋動(dòng)靜載試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué)，2016:20-21.

[3] 周方,張明媛,袁永博.中美公路橋梁檢測(cè)及評(píng)價(jià)方法對(duì)比研究[J].中外公路，2016,36(2)：86-89.

[4] 張麗莎. 基于靜載試驗(yàn)的橋梁結(jié)構(gòu)健康評(píng)估方法的研究[D].北京：北京理工大學(xué)，2015:15-18.

[5] 鄧亞雄.小龍?zhí)兜V務(wù)局南盤(pán)江大橋靜載試驗(yàn)檢測(cè)[J].公路交通科技，2015(9):145-147.

[6] 吳建奇,鄭曉,張婷婷.橋梁檢測(cè)中的靜載試驗(yàn)研究[J].鐵道建筑,2011(2)：42-44.

Static Load Test on One Bridge in Highway from Quanzhou to Nanning after Maintenance and Reinforcement

FANG Yingshun, LIU Maojun, LIU Cunpeng

(Guilin University of Technology Campus of Nanning, Nanning 530001,China)

Methodology, content and loading plan of static load test for the reinforced bridge in luzai to xinxing section of guilin to nannaning extention section of quanzhou to nanning highway are introduced. Finite element model is used to calculate. Assessment of the bridge′s technical status and loading capacity are done to provide practical experience for static load test for the reinforced bridge.

bridge; test; loading; assessment

2016-11-08

方瀅順(1987-)，男，廣西南寧人，碩士，助教，主要從事橋梁結(jié)構(gòu)方面的研究.

廣西高校中青年教師基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目基金(KY2016YB908).

10.3969/i.issn.1674-5403.2017.01.009

U446

A

1674-5403(2017)01-0031-04