静载试验在混凝土连续梁桥检测中的应用

李 磊，王利超，梁 东

(1.河南省地矿建设工程(集团)有限公司；2.郑州大学水利与环境学院)



静载试验在混凝土连续梁桥检测中的应用

李 磊1，王利超2，梁 东1

(1.河南省地矿建设工程(集团)有限公司；2.郑州大学水利与环境学院)

通过对河南焦作一桥梁进行静力荷载试验，包括桥梁内力计算、加载方案设计、计算试验荷载效率系数和结构校验系数。进而测定控制截面在试验荷载下的应变及挠度响应、对应变、剪应力、挠度进行分析处理，得出该桥梁准确的技术状况评定参数，从而了解该桥的实际承载能力及其工作性能。

桥梁；静载；试验；检测；评估

1 桥梁状况

该桥为4跨非预应力钢筋混凝土连续梁桥，边跨跨径17.0 m，中跨跨径20 m，全桥长74.68 m，桥宽16.0 m。设计荷载为汽-20级，验算荷载挂-100。上部结构：(1)桥面为：护栏0.5 m+行车道15.0 m+护栏0.5 m，总宽16.0 m；(2)4跨非预应力(预制)钢筋混凝土连续空心板桥，边跨跨径17.0 m，中跨跨径20.0 m；(3)非预应力板每孔16块，共64块，截面尺寸99 cm×75 cm，长14.0 m。下部结构：(1)两端桥台为单排柱式桥台，桥墩为柱式倒锥形中墩；(2)基础为钻孔灌注桩基础。

2 静载试验说明

2.1 试验断面布置

该桥为四跨先简支后连续非预应力钢筋混凝土板桥，主要内力控制截面为产生最大正弯矩的跨中截面。本次静载试验数据采集采用武汉岩海的RS-QL06E桥梁结构测试系统，传感器见图1，根据现场调查的情况及桥梁现场的实际条件，选取西2跨进行静载试验，传感器数安装断面如图1。

2.2 加载车辆选用

考虑到该桥实际通车荷载，参照汽车-20级和挂车-100设计荷载标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)，选用2辆后八轮载重汽车(见图2)进行桥梁静载测试。图 2试验所用载重汽车。

2.3 等效荷载与控制参数检算

该桥设计荷载为汽-20，挂-100，根据与设计荷载产生相同荷载效应(相同应力和挠度)的等效原理进行计算，该桥等效荷载为2辆重为28.3t的加载车。但根据桥梁当前的结构状况，选用2辆载重分别为26.2 t和27.8 t的后八轮载重汽车进行桥梁静载荷载试验，该荷重下，桥梁的加载效率为0.954，满足规范规定试验加载效率系数在0.8～1.05之间的要求；桥梁跨中控制挠度为6.2 mm，控制应变为80 με。

2.4 荷载工况

静载试验分4个加载工况：①A加载车前轴在1/2跨处；②A加载车中轴在1/2跨处；③A加载车中轴在1/2跨处，B加载车前轴在1/2跨处；④A加载车中轴在1/2跨处，B加载车中轴在1/2跨处。加载车的横向间距依据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)取用，即外侧加载车的车轮中心距人行道边缘0.5 m(无人行道时，距护栏边缘0.5 m)，加载车与加载车之间的横向间距为相邻车轮中心相距1.3 m。本次静载试验采用偏向加载的方式进行。

3 静载测试结果与分析

跨中截面挠度测试结果见表1；跨中应变测试结果见表2；根据跨中测试结果分析，跨中挠度与应变具有较好的一致性。

表1 跨中挠度测试结果与分析(挠度单位：mm)

表2 应变测试结果与分析(单位：με)

注：①拉为正，压为负；②校验系数=实测值/计算值。

4 静载试验结论

(1)桥梁静载试验过程中，桥梁结构各部件未发现明显的病害产生与发展。

(2)试验荷载达到控制荷载时，跨中截面的挠度和应变实测值基本小于相应的理论值(仅有1个测点应变实测值大于理论值)，且各级工况下挠度与应变校验系数均小于0.95，表明该桥能够满足汽-20、挂车-100的通车等级要求。

(3)残余挠度与残余应力小于最大值的20%，说明桥梁静载试验过程线弹性性能较好。

[1] 辛宝柱，孙剑.济沁桥静载试验检测与评估[J].内蒙古公路与运输，2011，(3)：33-35.

[2] 朱其伟. 桥梁静动载试验检测分析研究[J].城市建设理论研究，2012，(14)35-36.

2015-06-03

U442

C

1008-3383(2015)12-0092-01