大型桥梁竣工荷载试验方案_secret

目录1.概述......................................................................................................21.1.工程概况.........................................................................................................21.2.竣工荷载试验项目.........................................................................................52.桥梁结构外观质量检查.....................................................................53.恒载线形测量......................................................................................54.静载试验..............................................................................................64.1.静载试验测量项目.........................................................................................64.2.试验荷载.........................................................................................................94.3.测试程序.......................................................................................................144.4.试验安全控制...............................................................................................145.动载试验............................................................................................155.1.动应力测点布置...........................................................................................155.2.测量仪器和方法...........................................................................................156.桥梁自振特性测试...........................................................................156.1.测点布置.......................................................................................................156.2.测量仪器.......................................................................................................177.试验日程安排计划...........................................................................178.需要甲方准备与配合工作...............................................................17XXXX桥竣工荷载试验方案1.概述1.1.工程概况XXXX桥是XXXX跨越XXXX运河的一座大型桥梁，是出入XXXX主城区的北大门之一。桥梁为44＋72＋44m三跨V型墩预应力连续刚构桥，箱形截面，单排桩柔性桥墩，双排桩混凝土重力式桥台，V形墩采用板式钢筋混凝土结构。XXXX桥桥梁全长163.7m，桥梁为独立、双幅结构，单幅桥面宽22.5m。桥梁结构立面图和跨中断面图如图1-1。(1)上部结构：桥梁横断面型式：单箱三室，箱底宽17.5m，顶板（包括悬臂部分）宽度22.5m，箱梁腹板为直腹板。梁顶面设置1.5％桥面横坡，箱梁底板平置。箱梁翼缘悬臂长2.5m。箱梁最小高度为1.68m（跨中及桥台处），最大梁高为3.25m，斜腿中心线与梁底交点处箱梁顶板、底板厚25cm，腹板厚度一般梁段为40cm，桥墩及桥台支承处加厚至60cm。桥台及V形墩顶支撑处设置竖向和斜向横隔梁，桥台横隔梁宽1.2m，墩顶斜横隔梁平均宽1.35m。V形墩墩身为实心板，与桥墩承台刚接。纵断面型式：箱梁高度由中跨跨中1.68m（平均）变化至斜腿中心线与梁底交点处3.25m（平均）；由边跨支座中心线处梁高1.68m（平均）变化至斜腿中心线与梁底交点处也为3.25m（平均），V形墩中心处梁高为2.23m（平均），V形墩与梁底的交点跨长为15.5m。梁底缘变化采用二次抛物线，桥面设有竖曲线，R＝2500m。预应力：全桥共布置纵向预应力钢束324束（包括备用束16束），其中15－15.2152束，12－15.260束，9－15.240束，7－15.272束，锚具采用HVM15锚固体系，两端张拉，张拉控制应力1395MPa。(2)下部结构桥墩：V形墩墩身采用变厚度钢筋混凝土板式断面，断面宽17.5m，顶端厚115cm，下端厚80cm，V形墩墩身轴线与水平面夹角40度。图1-1通吕四号桥结构立面图和断面图（单位：cm）桥台：采用重力式，基础采用钻孔桩。台身采用C30混凝土浇筑。(3)其他结构：支座：桥台支座采用GPZ（Ⅱ）型盆式橡胶支座。单向滑动支座设置在桥梁内侧，双向滑动支座设置在桥梁外侧。伸缩缝：两端桥台处各设置一道伸缩缝。车道及人行道、机非分隔带均采用GQF－C100型钢伸缩缝。桥面铺装：桥面采用6cmC40钢筋混凝土调平层＋4cm中粒式沥青混凝土＋3cm细粒式沥青混凝土面层。(4)桥梁设计标准道路等级：城市Ⅰ级干道设计车速：60km/h设计荷载：城－A级桥面宽度：中央分隔带6m；机动车道2×12m；机非分隔带2×2m；非机动车道2×4.5m；人行道2×3.5m；桥梁总宽B＝50m竖曲线、纵坡：竖曲线半径R＝2500m，桥梁纵坡2.5％桥面横坡：行车道横坡1.5％，人行道横坡1.0％地震烈度：地震基本烈度为6度（地震动峰值加速度0.05g），按7度设防桥下航道等级：五级航道，通航净空Bm＝45m，bm＝36m，Hm＝5m，hm＝3.5m。竣工荷载试验依据标准、规范和参考资料(1)《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77－98）(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)《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）(5)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1，2-2004)(6)《大跨径混凝土桥梁的试验方法》1982年(7)《XXXX桥工程施工图设计》（无锡市市政工程设计研究院二○○五年十月）1.2.竣工荷载试验项目桥梁竣工荷载试验主要内容均包括如下五个部分：(1)桥梁结构外观质量检查(2)恒载线形测量(3)静载试验(4)动载试验(5)结构振动特性试验由于该桥为两座独立的双幅桥梁，结构形式完全相同，因此检测单建议首先对两幅桥梁结构外观质量进行全面检查，根据检查结果两座桥梁挑选其中一幅作竣工荷载（包括以上的五个部分）试验。另一幅只作静载挠度试验。2.桥梁结构外观质量检查试验前对试验桥跨结构外观质量进行检查，主要内容包括试验断面外观检查，支座、伸缩缝等外观检查。3.恒载线形测量恒载线形测量主要包括基础顶面坐标、主梁坐标和桥轴轴线线形等。拟利用大桥施工测量的基准控制网点或桥址附近已有的测量控制网进行恒载线形测量，部分测点沿用施工过程测点进行复核。测点布置：主梁：沿主桥纵向中轴线4～8米布置一个测点，测试主桥桥面线形；测量仪器：全站仪测量时间：荷载试验前。4.静载试验桥梁静载试验是通过测量试验荷载作用下桥梁结构的变形和应力值，来了解结构实际性能和结构的刚度、强度等指标是否与设计预期值相符，是一种最直接有效的测试方法。通过布置一定数量的测点可以较全面地分析结构的受力情况，检验设计和施工的质量，了解工程结构性能、安全度和可靠性程度，以及验证桥梁设计计算图式与实际状态的吻合程度，以判断桥梁结构实际的承载能力。4.1.静载试验测量项目4.1.1.挠度测量(1)测试断面和测点布置测试断面位置和测点布置如图4-1所示。(2)测量仪器挠度测量采用两台徕卡TCA2003全站仪进行测量。将全站仪放置在主桥两侧岸上的适当位置。将棱镜按照测点布置固定在桥梁上，使全站仪能够和每个棱镜通视。根据测得的试验过程中每个测点的三维坐标变化，可以求得相应每一加载工况各测点处的结构位移。4.1.2.应力测量(1)测试断面和测点布置共取三个测试断面，测试断面的位置以及各断面测点布置如图4-2所示。(2)测量仪器应力测量是采用先测出测点处结构的应变，然后根据材料的弹性模量由应变算出应力的方法。应变测量的传感器是电阻应变片。应变测量仪器采用江苏东华测试技术有限公司生产的DH3815N静态应变测试系统。图4-1挠度测试断面和测点布置（单位：cm）图4-2应力测试断面和测点布置（单位：cm）4.2.试验荷载本次静载试验的目的是检验桥梁在车辆荷载作用下，桥梁的变形及主要构件的应力状态，故采用基本荷载试验。参考《大跨径混凝土桥梁荷载试验方法》建议，取静力荷载试验的效率为1.0≥η≥0.8。4.2.1.车辆荷载(1)加载车辆根据上述的静力荷载试验效率及各控制断面的弯矩设计值，静载试验使用12辆每辆总重300kN，相当于汽车—20级的重车作为加载车辆。此类车辆的轮、轴距和轴重见表4-1，加载车辆照片如图4-3所示。表4-1加载车辆技术参数和载重表车型中后轴距(cm)前中轴距(cm)后轮距(cm)前轴重(kN)中后轴重(kN)总重(kN)重车140不大于40018060240300图4-3试验用三轴载重汽车(2)加载位置大桥静载试验纵向载位共三种，如图4-4、图4-5和图4-6所示。横向载位有三种，如图4-7、图4-8和图4-9所示。图4-4断面1－1正弯矩加载纵向位置（单位：cm）图4-5断面2－2负弯矩加载纵向位置（单位：cm）图4-6断面3－3正弯矩加载纵向位置（单位：cm）图4-7横向中载（单位：cm）图4-8横向左偏载（单位：cm）图4-9横向右偏载（单位：cm）(3)静载试验效率静载试验主要加载工况效率系数见表4-2（须经过设计单位确认）。表4-2静载试验主要加载工况效率系数控制断面试验荷载弯矩（kN·m）设计活载弯矩（kN·m）效率系数1－1断面正弯矩13280135200.982－2断面负弯矩-14820-185200.803－3断面正弯矩13220136800.97由上表可知，控制断面加载效率系数为0.80～0.98，能够满足《大跨径混凝土桥梁的试验方法》1982年交通部公路科学研究所q应为1.00.8q的要求，荷载试验能反映结构的实际受力与变形状态。4.3.测试程序大桥静载试验加载测试顺序列于表4-3。表4