第３６卷第１期 ２０１０年３月 湖南交通科技 Ｖｏ１．３６ Ｎｏ．１ Ｍａｒ．２０１０ ＨＵＮＡＮ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＩＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 文章编号：１００８－８４４Ｘ（２０１０）０卜００７４－０３ 预应力混凝土桥简支箱梁静载弯曲抗裂试验研究 李晗之 （湖南省郴州公路桥梁建设有限责任公司，湖南郴州４２３０００） 摘要：结合施工完毕的３２ ｍ后张法预应力混凝土简支梁进行静载试验，从设备选择， 加载方案的确定，试验过程的控制，试验结果的分析与评定等方面进行了分析。 关键词：简支梁；抗裂试验；挠度；裂缝 中图分类号：Ｕ ４４１ 文献标识码：Ｂ ０ 引言 预应力混凝土简支梁静载弯曲抗裂试验（简称 静载试验）是混凝土结构性能试验的主要内容，是 检验梁体性能的关键项点和综合指标的重要手段。 目的是通过静载试验客观地评价梁的技术水平和生 产水平。 序号 １ ２ ３ ４ ５ 表１主要试验设备及仪器统计表 名称 千斤顶 压力表 百分表钢卷尺 钢卷尺 ５０ ｍ ５ ｍ 型号数量 序号 １ｌ ｌ１ ４ １ １ 名称 型号数量 ７ ８ ９ １Ｏ １１ ｌ２ 橡胶支座ＰＺ５５００ ４ 放大镜 ５０×１０ ２ 放大镜 １００×１０ ２ 水准仪 红蓝铅笔秒表 １ ４ ２ 本文对施工完毕的３２ ｍ后张法预应力混凝土 简支梁进行静载试验，判断箱梁的工程质量是否符 合设计文件要求。、 ６管型测力计２００ Ｎ ３ 试验准备 １）定好所用的实验测量仪器。 ２）梁两端支座的相对高差应不大于１０ ｍｍ，同 一１ 检验的项目和评定标准 １）实测静活载挠度值为静活载级下实测挠度 值减去基数级下的实测挠度值合格评定标准： 测≤ １．０５ 计／ｑ，。 为等效荷载加载挠度的修正系数。 ２）全预应力梁抗裂合格和允许出现有限拉应 力的预应力梁预应力合格的评定。 ①在Ｋ：１．２０级加载等级下持荷２０ ｍｉｎ，梁体 下缘地面未发现受力裂缝或下缘侧面（包括倒角、 圆弧过渡段）的受力裂缝未延伸至梁底边，评定全 预应力梁抗裂合格。 支座两侧或同一端两支座高差应不大于２ ｍｍ；箱 梁四支点不平整度不大于２ ｍｍ，支座安装后的实测 梁跨度应符合标准要求。 ３）试验梁移人台座对中后，在梁顶标出腹板中 心线，并在每一个加载点铺设垫层及钢座板。钢座 板用水平尺找平后，移入千斤顶。 ４）各千斤顶中心与梁顶加载中心纵横向偏差 均不应大于１０ ｍｍ。 ②在Ｋ＝１．００级加载等级下持荷２０ ｍｉｎ，裂缝 宽度６≤０．０７ ｍｍ；裂缝重新张开时加载荷载等级大 于等于０．９０倍的消压荷载等级且裂缝重新张开时 ５）各千斤顶中心与加力架横梁中心纵横向偏 差均应不大于１０ ｍｍ，且应垫实两点之间的空隙。 ６）加载前用１０倍的放大镜在梁体跨中两侧１／ ２跨度范围内的下缘和梁底面进行外观检查；对初 加载荷载等级大于０．７０级；评定预应力度和裂缝宽 度合格。 ２ 施工机械及工艺装备 千斤顶、油泵、放大镜、位移计、百分表、钢卷尺、 压力表、加力架、油压表等，配置见表１。 始裂缝（表面收缩裂缝和表面损伤裂缝）及局部缺 陷用蓝色铅笔详细描出。 ７）试验梁静载试验前应仔细核查原始资料，加 载计算单按规范要求详细列出。 ８）梁体挠度测量部位应在跨中及支座中心两 收稿日期：２００９—１０—０９ 作者简介：李晗之（１９７５一），男，工程师，从事公路工程施工与管理。 １期 李晗之：预应力混凝土桥简支箱梁静载弯曲抗裂试验研究 （１０ ｍｉｎ）。 ７５ 侧，测量挠度的支架应牢固、稳定，且不应受加载时 试验台座变形的影响。 ］ 第二加载循环：初始状态一基数级（５ ｒａｉｎ）一 ４ 试验 ‘ ０．６０（５ ｍｉｎ）一０．７０（５ ｍｉｎ）一０．８０（５ ｍｉｎ）一静活 载级（５ ｍｉｎ）一＋０．９５（５ ｍｉｎ） １．００（２０ ｍｉｎ） ０．６ 加载方法：３２ ｍ梁加载方式见图１。 （１ ｍｉｎ）一基数级（１ ｍｉｎ）一初始状态（１０ ｍｉｎ）。 ４）各千斤顶宜同步、同速达到同一荷载值；加 载速度不宜超过３ ｋＮ／ｓ。 ２Ｐｌ ２Ｐ２ ２Ｐ３ ２ ２ ５）每级加载后均应仔细检查梁体下缘和梁底 有无裂缝出现。如出现裂缝的延伸，应用红铅笔标 （ ７ ４ｍ ４ｍ ４ｍ ４ｍ 注，并注明荷载等级，量测裂缝宽度。 。 ’ ‰１ ６）对出现裂缝但裂缝的宽度受到限制的预应 Ｌ／２ Ｌ／２ ｌ 力梁，如第一或第二加载循环时梁体出现受力裂缝， 应在后一加载循环时采用千分表或振弦式应变仪测 图１静载试验加载示意图 试，并记录各级加载等级下的裂缝宽度和裂缝处的 变形，第三加载循环的加载方法和第二加载循环相 １）试验梁的加载分两个循环进行。以加载系 同。 数 表示加载等级。加载系数Ｋ是加载试验中梁 ７）每级加载后均应测量梁体跨中和各支座中 体跨中承受的弯矩与施工图标示弯矩之比。试验准 心截面两侧竖向位移变化，以同一截面的两侧平均 备工作结束后梁体承受的荷载状态为初始状态；基 值分别作为相应截面的竖向位移量或支点沉降量。 数级下梁体跨中承受的弯矩指梁体质量与二期恒载 跨中截面的竖向位移减去支座沉降影响量即为该级 质量对跨中弯矩之和。 别下的实测挠度值。 ２）全预应力梁各循环的加载等级： ８）对每级加载下的实测挠度值，应仔细复核， 第一加载循环：初始状态一基数级（３ ｍｉｎ）一 发现异常立即查明原因。 ０．６０（３ ｍｉｎ）一０．８０（３ ｍｉｎ）一静活载级（３ ｍｉｎ）一 １．００（２０ ｍｉｎ）一静活载级（１ ｍｉｎ）一０．６（１ ｍｉｎ）一 ５ 施工安全和注意事项 基数级（１ ｍｉｎ）＿＋初始状态（１０ ｍｉｎ）。 １）试验梁及试验支座的吊装有专人指挥、专人 第二加载循环：初始状态一基数级（３ ｍｉｎ）一 负责。严格按起重操作规程执行。吊装千斤顶时梁 ０．６０（３ ｍｉｎ） ０．８０（３ ｍｉｎ） 静活载级（３ ｍｉｎ）一 下严禁站人。 １．００（５ ｍｉｎ）－－－￣１．０５（５ ｍｉｎ）＿÷１．１０（５ ｍｉｎ） １．１５ ２）试验梁要有防倾倒措施，为防在有侧向力、 （５ ｍｉｎ）－－－￣１．２０（２０ ｍｉｎ）－－－￣１．１０（１ ｍｉｎ）一静活载级 风力等不可预测的外力下倾倒。 （１ ｍｉｎ） ．６０（１ ｍｉｎ）一基数级（１ ｍｉｎ）一初始状 ３）电路、油路要符合要求，专人接送（电）油。 态。 ４）非工作人员不得进入试验场，以免发生意 当在第－－－￣ｎ载循环中不能判断是否已出现受力 外。工作人员要有安全防护措施，符合各工程安全 裂缝时，应进行受力裂缝验证加载。验证加载从第 操作规程。 二加载循环卸载至静活载级后开始。 ５）仪器、仪表和电器应有防雨防晒条件。 验证加载：静活载级（５ ｍｉｎ）一１．００（５ ｍｉｎ） ６）静载试验完成后，清理废弃物，工完料清，恢 １．１０（５ ｍｉｎ）－－＋１．１５（５ ｍｉｎ）一１．２Ｏ（５ ｍｉｎ）一１．１０ 复场地。 （５ ｍｉｎ）一静活载级（１ ｍｉｎ）— ．６（１ ｍｉｎ）一基数级 （１ ｍｉｎ）一初始状态（１ ｍｉｎ）。 ６试验结果处理及分析 ３）允许出现有限拉应力和允许出现裂缝但裂 挠度的试验结果见表２、表３。 缝宽度受到限制的预应力梁循环加载等级： 梁体在最大控制荷载／ｑ＝１．２０级作用下，静停 第一加载循环：初始状态一基数级（５ ｍｉｎ） ２０ ａｒｉｎ，梁底面及下翼缘的边角未发现任何受力裂 ０．６０（５ ｒａｉｎ） ．８０（５ ｍｉｎ） 静活载级（２０ ｍｉｎ） 纹，且在静活载级下的挠跨比１／，×Ａ测／Ｌ＝１／７ ３９１ ０．６０（１ ｍｉｎ）一基数级（１ ｍｉｎ）一初始状态 ≤１．０５（厂设计）＝１／４ ９２８，故判定：静载弯曲抗裂试 ７６ 湖南交通科技 ３６卷 表２第一循环静载试验情况 验合格。 ７ 结束语 在静荷载作用下，预应力混凝土简支梁的挠跨 比小于设计值，且预应力混凝土简支梁未出现受力 裂缝，本预应力混凝土简支梁静载试验合格。 参考文献： ［１］ＴＢ／Ｔ ２０９２—２００３，预应力混凝土铁路简支梁静载弯曲试验方法 注：静活载挠跨比，／Ｌ为： ￣ｆｌ儿＝（ ６一 。）／Ｌ＝０．９９８ ７ 及评定标准［Ｓ］． ×（７．２０７ ５—２．９６２ ５）／３１ ５００＝ｌ／７ ４３０。 ［２］中铁咨询桥梁工程设计研究院．某３２ ｉｎ双线简支梁直线有声屏 障箱梁静载试验报告［Ｒ］．２００９． 表３第二循环静载试验情况 ［３］李圣荣．梁体静载弯曲抗裂试验［Ｊ］，西部探矿工程，２００６， （１１）：２０７—２０８． ［４］苏志刚．浅谈桥梁结构的静载试验［Ｊｊ．湖南交通科技，２００６，３２ （４）：１１２—１１５． ［５］曾凡奇．基于静载试验的桥梁结构状况评价［Ｊ］．湖南交通科技， ２００７，３３（１）：９７—９９． ［６］李秀梅，崔飞，林春姣，等．基于振动与静载试验的桥梁结构损 伤识别法［Ｊ］．中南公路工程，２００５，３０（２）：２３—２６． ［７］徐峰，庞建栋．混凝土弯曲的变形和损伤研究［Ｊ］．公路工程， ２００７，３２（４）：１０７—１０９． ［８］葛新民，何先明，相其生，等．大跨径混凝土桥梁成桥静载试验研 究［Ｊ］．公路工程，２００８，３３（１）：１３０—１３４． 注：静活载挠跨比，／ 为： ｘｆ￣／Ｌ＝（ｆｋ６一九 ）／Ｌ＝０．９９８ ７ ×（７．２８５—３．０１７ ５）／３１ ５００＝１／７ ３９１。 （上接第８页） ２）走出去、学进来。我们经常有出去学习交流 要以求真务实精神学习思考资源节约型和环境 的机会，但各单位的客观实际千差万别，如果不在与 友好型深刻内涵，掀起“头脑风暴”，互相探讨，交流 自身工作实际结合上做文章，下功夫，不加辨别，生 心得，共同进步，与时代同行，努力做到多读书、读好 搬硬套，必然会造成工作上的失误，出现事与愿违的 书和走出去、学进来，知行一体，优化工作思路，提高 结果。在“走出去”上，我们干部职工乐于接受，但在 工作标准。 “学进来”上，仍需多思考，必须结合自身情况，加以 １）多读书、读好书。学习是终身的事业，我们 分析总结，提炼出值得学习之处，务实不务虚。 全体干部职工在忙于现实工作的同时，要合理安排 “两型高速”，任重道远，非一朝一夕之功。长 出时间，制定个人学习计划，读几本好书，开拓视野， 湘高速公路从项目筹备起便得到了省委、省政府、省 提高认识，归纳和总结成属于自己的知识，并应用到 交通运输厅、省高管局的高度重视，长湘公司上下要 具体工作实践中，指导工作，促进工作。古人说“读 以成为长株潭“两型社会ｊ’配套改革试验区示范工 万卷书，行万里路”，是很有道理的，所谓技不压身， 程、成为构建我省“两型社会”行业标杆为更高的目 书籍知识是我们从事长湘高速公路建设事业的有力 标，自加压力，负重前行，大力弘扬求真务实精神，站 支撑。《第五项修炼》、《把信送给加西亚》、《我的成 在更高的起点上，全力推进“两型高速＇，建设，为推 功可以复制》等都是能启发我们心灵、提高个人能 进我省“一化三基”和“两型社会”建设，实现富民强 力的精神粮食。 省的美好蓝图而不懈努力。