京港澳高速长沙绕城A1钢绞线20米跨度预制空心板静载试验实施方案

i目录1工程概况...........................................................................................................................12检测目的...........................................................................................................................13检测依据...........................................................................................................................14主要仪器设备...................................................................................................................15测试内容...........................................................................................................................26计算参数...........................................................................................................................27试验实施...........................................................................................................................47.1试验荷载确定原则......................................................................................................................47.2加载方法......................................................................................................................................57.3测试项目及量测方法..................................................................................................................57.4应变测点布置..............................................................................................................................67.5静载试验规则..............................................................................................................................68控制荷载及试验效率.......................................................................................................79加载控制值.......................................................................................................................810安全注意事项...................................................................................................................9京港澳高速长沙绕城20米跨度预制空心板静载试验实施方案第1页共9页京港澳高速长沙绕城20米跨度预制空心板静载试验实施方案1工程概况京港澳国家高速公路长沙绕城线A1合同段K3+115.08捞刀河大桥，上部结构为3×20m预应力混凝土连续空心板，下部构造为柱式墩配桩基础，肋板式桥台配桩基础。空心板横断面如下图所示。本次试验空心板为左幅内侧边板和右幅内侧2#、3#中板。2检测目的1)评定预制梁片承载力能否满足预定荷载等级下的使用要求；2)通过对预制梁样本的静载试验，检验其实际承载能力，校核其在设计荷载作用下的实际工作状态、强度、刚度及抗裂性能，将静载试验的实测结果与理论计算比较，对该抽取的预制梁的承载能力作出评估。3)为预制梁片质量验收提供依据。3检测依据(1)《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）(2)《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004)(3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004)(4)《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）(5)《大跨度桥梁试验方法》（“铁组”YC4-4/1978）(6)相关桥梁设计图纸4主要仪器设备京港澳高速长沙绕城20米跨度预制空心板静载试验实施方案第2页共9页表4-1主要仪器设备一览仪器名称型号用途量程精度裂缝观测仪SW-TW-101裂缝观测1.0mm0.01mm静态应变测试系统DH3816静态数据采集/1με电阻式位移传感器YHD-50位移测量50mm0.005mm钢弦应变计BGK4000构件表面应变测量±3000με1με钢弦应变计读数仪BGK408钢弦应变计数据采集//钢筋锈蚀检测仪SW-3C钢筋锈蚀程度1±1999mv1mv5测试内容1)跨中截面的应变测试；2)跨中截面的挠度测试；3)支点截面沉降观测；4)抗裂性分析；6计算参数单梁静载试验现场选择预制空心板跨中为试验截面。根据结构特点，计算采用桥梁结构有限元分析软件Midas/Civil对结构进行弹性阶段分析，根据基频及04新规范公式计算得出冲击系数，本次结构计算采用理论计算参数取值见表5-1至表5-3。表6-120m单梁计算参数序号参数名称参数值备注1设计荷载等级公路-I级2混凝土强度等级C50主梁3计算跨径（m）20计算跨4桥面净宽（m）及车道数14.25m，横向4车道,5冲击系数计算方法04规范新规范6斜桥/斜交角度斜交15°京港澳高速长沙绕城20米跨度预制空心板静载试验实施方案第3页共9页表6-2空心板梁截面特性特性空心板边板中板面积A(m2)0.6760.555抗弯惯性矩I(m4)0.0750.062抗扭惯性矩It(m4)0.1270.112截面宽W(m)1.751.25截面高H(m)0.950.95形心至上缘距离HS(m)0.4400.484形心至下缘距离HX(m)0.5100.466表6-320m左幅单梁最大横向分布系数（3车道）梁号1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁6#梁7#梁汽车最大横向分布系数0.2920.260.2760.2850.290.2910.301梁号8#梁9#梁10#梁11#梁（试验梁）-汽车最大横向分布系数0.3160.3250.3320.396-表6-420m左幅单梁最大横向分布系数（2车道）梁号1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁6#梁7#梁汽车最大横向分布系数0.2350.210.220.2210.2140.2060.213梁号8#梁9#梁10#梁11#梁（试验梁）-汽车最大横向分布系数0.2310.2530.2650.322-表6-520m右幅单梁最大横向分布系数（3车道）梁号1#梁2#梁（试验梁）3#梁（试验梁）4#梁5#梁6#梁7#梁汽车最大横向分布系数0.3260.2640.2520.2310.2130.2060.214京港澳高速长沙绕城20米跨度预制空心板静载试验实施方案第4页共9页梁号8#梁9#梁10#梁11#梁-汽车最大横向分布系数0.2210.220.210.235-表6-620m右幅单梁最大横向分布系数（2车道）梁号1#梁2#梁（试验梁）3#梁（试验梁）4#梁5#梁6#梁7#梁汽车最大横向分布系数0.4010.3310.3240.3150.30.2910.29梁号8#梁9#梁10#梁11#梁-汽车最大横向分布系数0.2850.2760.260.292-说明：1、上表所示汽车横向分布系数为各单梁的汽车最大横向分布系数；2、对试验梁来说，3车道的荷载效应折减后小于2车道的荷载效应，按两车道计算。表6-720米单梁冲击系数截面位置基频冲击系数跨中截面5.01.277试验实施7.1试验荷载确定原则试验荷载根据设计标准活荷载（公路I级）与二期恒载共同作用下产生的控制截面内力、位移等最不利效应值进行等效换算而得，等效换算的原则为静载试验效率ηq满足：statqq0.81.00SSS（1+）式中：q——静载试验效率；Sstat——静载试验荷载作用下控制截面内力计算值；Sq——二期恒载（桥面沥青铺装）内力计算值S——控制荷载作用下控制截面最不利内力计算值（不计冲击）；——按规范取用的冲击系数。京港澳高速长沙绕城20米跨度预制空心板静载试验实施方案第5页共9页7.2加载方法1)加载时以试验荷载的0.25倍起，逐步增加到1.0倍；2)采用成捆钢筋在跨中区域纵向加载，并用3根枕木支撑，枕木间距2m；3)4级加载，1级卸载。加载示意图见图7-1。图7-1加载示意图（边梁）图7-2加载示意图（中梁）7.3测试项目及量测方法1)本次静载试验的主要观测项目及量测方法为:2)控制截面的挠度采用位移传感器接DH3816进行测量；3)控制截面的应变，采用贴应变片，采用DH3816静态应变测试系统采集数据；4)采用专用裂缝观测仪对试验过程中可能出现的裂缝进行观察。主要测量仪器的技术指标如表7-1所列：表7-1测试仪器主要技术指标表仪器名称型号用途量程精度裂缝观测仪SW-TW-101裂缝观测2.0mm0.02mm静态应变测试系统DH3816静态数据采集/1με京港澳高速长沙绕城20米跨度预制空心板静载试验实施方案第6页共9页仪器名称型号用途量程精度电阻式位移传感器YHD-50位移测量50mm0.005mm7.4应变测点布置跨中测试截面与测点布置下图所示。中梁应变和挠度测点布置图图7-3跨中截面应变、挠度测点布置图（“”表示应变测点，“中”表示挠度测点）图7-4挠度测点平面布置图（“中”表示挠度测点，lj为计算跨径，虚线为底板轮廓线）说明：1、“”表示应变测点，“中”表示挠度测点。2、图6-5-1中“lj”为计算跨径，虚线表示底板轮廓线。7.5静载试验规则1)试验时间原则上应选择在气温变化不大于2℃和结构温度趋于稳定的时间间隔内进行，本次试验选择在气温变化不大的白天进行。正式加载前，用试验最大加载量20%-30%的荷载对预制梁跨中截面进行预加载，并检验测试组织及仪表是否处于正常工作状态。2)持荷时间京港澳高速长沙绕城20米跨度预制空心板静载试验实施方案第7页共9页主要取决于结构变位达到相对稳定的时间，只有结构变位达到相对稳定，才能进入下一加载阶段。同一级荷载内，当结构在最后五分钟内的变位增量小于前一个五分钟增量的5%或小于所用测量仪器的最小分辨率值时，即认为结构变位达到相对稳定。3)数据读取全部测点在加载开始前均应进行零