精品大桥桥梁荷载试验报告

1、XX 三级公路改建工程 K32+088 浊峪河大桥桥 梁 荷 载 试 验 报 告XX 试验检测有限公司目 录1 概述 HYPERLINK l _bookmark2 12 荷载试验目的及内容 HYPERLINK l _bookmark3 12.1 荷载试验目的 HYPERLINK l _bookmark4 12.2 荷载试验内容 HYPERLINK l _bookmark1 23 荷载试验依据 HYPERLINK l _bookmark1 24 荷载试验实施方案 HYPERLINK l _bookmark1 25 主要仪器设备 HYPERLINK l _bookmark5 36 K32+088浊

2、峪河大桥检测结果 HYPERLINK l _bookmark6 46.1 静载试验检测结果 HYPERLINK l _bookmark7 46.2 动载试验检测结果 HYPERLINK l _bookmark8 56.3 检测结论 HYPERLINK l _bookmark9 5附件1 静载试验方案 HYPERLINK l _bookmark10 71.1 测试孔选取 HYPERLINK l _bookmark11 71.2 测试截面选取 HYPERLINK l _bookmark12 71.3 测点布置 HYPERLINK l _bookmark13 81.4 试验荷载 HYPERLINK

3、l _bookmark14 81.5 试验工况 HYPERLINK l _bookmark15 91.6 试验的实施与控制 HYPERLINK l _bookmark16 10附件2 动载试验方案 HYPERLINK l _bookmark17 112.1 测试截面选取 HYPERLINK l _bookmark18 112.2 试验工况 HYPERLINK l _bookmark19 112.3 试验实施 HYPERLINK l _bookmark20 11附件3 K32+088浊峪河大桥检测数据汇总 HYPERLINK l _bookmark21 123.1 静载检测结果 HYPERLIN

4、K l _bookmark22 123.2 动载检测结果 HYPERLINK l _bookmark23 20第 1 页 共 23 页XX 试验检测有限公司K32+088 浊峪河大桥桥梁荷载试验报告1 概述为评价 XX 三级公路改建工程 K32+088 浊峪河大桥的承载能力和 工程质量，并为该桥交(竣)工验收提供技术资料，受咸阳市交通工程质量监督站及 三原县交通运输 局委托 ，XX 试验检测有限公司 于 2011 年 9 月 10 日对 K32+088 浊峪河大桥进行现场荷载试验。被检桥 梁技术参数见表 1- 1 。表 1-1 K32+088 浊峪河大桥技术参数一览表起点桩号桥梁全长(米)上部

5、结构K32+088.00 终点桩号 K32+140.580.5 米(防护栏) +净 7.0 米(行车道)+0.5 米(防护栏)中心K32+035.42桩号桥面105.16宽度下部结构肋板台， 柱式桥墩， 桩基础预制板梁及桥面铺装C40，护 栏、盖梁、台帽、台身背墙、挡块与垫石C30，墩柱、桩基础 C252011 年 9 月 10 日5-20m预应力混凝土板梁混凝土 强度试验日期6cm 沥青混凝土铺装层桥面结构10cmC40 防水混凝土现浇层设计荷载公路 - 级2 荷载试验目的及内容2.1 荷载试验目的(1)通过静载试验，测试桥跨结构在静载作用下的应变、挠度，观察裂缝的开展情况，评价结构构件的强

6、度、刚度和抗裂性能； (2)通过动载试验，测定结构在动荷载作用下自振频率，对结构的动力性能进行评价；第 2 页 共 23 页XX 试验检测有限公司(3)根据静载和动载测试结果综合评价该桥整体工作性能与承载 能力是否满足设计与通行要求。2.2 荷载试验内容静载试验内容如下：(1)测试各工况控制截面砼的应变； (2)测试各工况控制截面的挠度； (3)观测桥梁结构在各工况荷载作用下裂缝的开展情况。 动载试验内容如下：( 1)测试结构的自振频率。3 荷载试验依据( 1)交通部 科研院： 公路桥梁承载能力检测评定规程 (报批稿)；(2)交通部科研院： 大跨径混凝土桥梁的试验方法(最终建 议) .1982

7、 ；(3)交通部： 公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-2004 )；(4)交通部： 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTG D62-2004 )；(5)陕西交通公路设计有限公司： XX 三级公路改建工程相关桥 梁施工图纸。4 荷载试验实施方案我公司接到此任务后，根据检测任务的实际情况，提出了详细的 静、动荷载试验实施方案，就测试孔和截面选取、测点布置、试验荷 载、试验工况、试验的实施与控制等方面对荷载试验工作进行了详细 的安排。其中，静载试验方案见附件 1，动载试验方案见附件 2。第 3 页 共 23 页XX 试验检测有限公司5 主要仪器设备本次桥梁荷载试验采用的主要仪器、设

8、备见表 5- 1 。表 5-1 荷载试验采用的主要仪器、设备序号 仪器设备名称1 静态应变测试系统2 机电百分表3 裂缝观测仪4 动态信号采集分析系统5 拾振器6 桥梁检测车型号TDS-303WBD-50SW-LW-101DEWE-BOOK-8891-4XZJ5310JQJ18仪器编号QL0147-001-02GF051-0120QL0153-007-01QL0148-002-01GF052-01/第 4 页 共 23 页XX 试验检测有限公司6 K32+088 浊峪河大桥检测结果6.1 静载试验检测结果静载试验测试孔选择第 2、3 孔，加载效率与各工况挠度、应变的 检测结果汇总见表 6- 1

9、 表 6-3 ，详细检测结果见附件 3。表 6-1 静载试验加载效率一览表荷载效率 = /2940.00 3066.49跨中截面最大正弯矩 中载、 右偏载、 左偏载试验荷载 计算值设计荷载 控制值跨中弯矩 (kN m)测试 位置第 2、3 孔控制指标工况0.96表 6-2 挠度检测结果一览表2 孔跨中挠度校验系数 3 孔跨中挠度校验系数范围 平均值 范围 平均值0.57 0.62 0.60 0.60 0.65 0.630.58 0.63 0.61 0.62 0.66 0.630.60 0.64 0.62 0.63 0.67 0.65荷载工况工况 1工况 2工况 3表 6-3 应变检测结果一览表

10、2 孔跨中应变校验系数 3 孔跨中应变校验系数范围 范围 平均值 平均值0.61 0.71 0.68 0.61 0.68 0.660.63 0.73 0.67 0.66 0.72 0.680.65 0.70 0.67 0.65 0.69 0.67荷载工况工况 1工况 2工况 3第 5 页 共 23 页XX 试验检测有限公司6.2 动载试验检测结果本次动载试验选择 2、3 孔的跨中截面， 实测一阶和二阶自振频率 检测结果统计见表 6-4 ，详细检测结果见附件 3。表 6-4 结构自振频率实测值和计算值对比自振频率阶序(Hz)第 2 孔跨中截面第 3 孔跨中截面理论计算值(Hz)4.737.864

11、.737.86频率比 = /1.29/1.29/6.10/6.10/实测平均值测试位置12126.3 检测结论(1)本次试验所选择的截面均为桥梁运营过程中受力控制截面，试验过程中所配置的各类检测设备工作性能稳定，采集的数据均能有 效反应结构的受力状态。(2)第 2 、3 孔静载试验加载效率为 0.96 ，满足大跨径混凝土 桥梁试验方法要求。(3)第 2 孔各工况下各控制截面的主要挠度测点实测最大值为 3.89mm ，校验系数平均值在 0.60 0.62 范围内，第 3 孔各工况下各控 制截 面 的 主 要挠 度测 点 实测 最 大值 为 4. 12mm ，校验 系数 平均值 在 0.63 0.

12、65 范围内，低于大跨径混凝土桥梁的试验方法规定的上限值 1.05 。各工况卸载后结构的位移回零良好，无明显残余位移。表 明该桥在试验荷载作用下处于良好的弹性工作状态，纵向抗弯刚度满 足设计要求，并有一定的安全储备。(4)第 2 孔各工况下各控制截面的主要应变测点实测最大值为第 6 页 共 23 页XX 试验检测有限公司74，校验系数平均值在 0.67 0.68 范围内，第 3 孔各工况下各控制截面的主要应变测点实测最大值为 76，校验系数平均值在 0.66 0.68 范围内， 低于大跨径混凝土桥梁的试验方法 规定的上限值 1.05 。各工况卸载后结构的应变回零良好，无明显残余变形。表明该桥在

13、试 验荷载作用下处于良好的弹性工作状态， 纵向抗弯强度满足设计要求， 并有一定的安全储备。(5)各偏载工况下，左、右侧挠度和应变渐变趋势与理论计算相 符。表明该桥预应力空心板横向联接性能良好。(6)在加载测试中，经观察梁体表面混凝土未出现裂缝，表明该 桥抗裂性能满足要求。(7) 在全桥异常变形观察工况加载过程中， 桥跨结构未出现异常变形，桥墩未出现异常变位，表明该桥整体结构技术状况良好。(8)该桥第 2 、3 孔动载测试前 2 阶实测自振频率与理论计算值 的频率比为 1.29 ，大于 1 ，表明该桥的整体性能和动刚度良好。综上所述： 我们认为 K32+088 浊峪河大桥的承载能力和工作性能 满

14、足设计要求，可投入正常运营。XX 试验检测有限公司 2011 年 12 月第 7 页 共 23 页XX 试验检测有限公司附件 1 静载试验方案1.1 测试孔选取静载试验按照下列原则选取测试孔。(1)对全桥进行缺陷检查，若存在缺陷较为严重的桥跨，则该桥 跨作为测试孔。(2)以业主和监理指定的桥跨作为测试孔。(3) 若无指定和要求时， 选择桥梁在使用活载作用下内力最不利 的桥跨作为测试孔。(4)测试孔数量满足陕西省公路工程竣(交)工验收办法实施 细则的规定频率要求。1.2 测试截面选取为了确保计算结果的准确性，各桥荷载作用下的内力和变形根据 施工单位提供的施工图纸，用桥梁结构专用计算程序公路桥梁结

15、构设 计系统 GQJS 9.7 和桥梁结构检测分析系统进行对比计算，具有较高 的准确性。测试截面应选择桥梁在可变荷载作用下内力最不利截面。本标段 桥梁结构类型为简支空心板桥。根据计算结果，简支空心板桥在设计荷载作用下的最大正弯矩和挠度均发生在各孔的跨中截面。 依据计算结果和大跨径混凝土桥梁的试验方法的建议和要求，简支空心板桥应变和挠度测试截面均选择测试孔跨中截面，如附图 1- 1 所示。 11L/2 L/2n#墩n1#墩附图 1-1 简支空心板桥测试截面位置示意图第 8 页 共 23 页XX 试验检测有限公司1.3 测点布置为了测试简支板桥在试验荷载下的应力 (应变)状况和变形情况，分 别在各

16、测试孔布设挠度和应变测点。 简支板桥应变和挠度具体位置和编 号见附图 1-2。为了扣除支座变形对测量结果的影响，在各测试孔两端 支座处梁底板布设一个挠度测点对支座变形进行观测。跨中截面应变与挠度测点位置151235245536754附图 1-2 简支板梁桥应变、挠度测点位置及编号示意图1.4 试验荷载根据大跨径混凝土桥梁的试验方法中的规定，静力试验荷载的效率系数 的取值范围为 1.05 0.80 。其中 S stat/ (S (1+ )经过计算确定，本次荷载试验共需要 2 辆载重汽车。试验前对每 辆车都进行配重，并记录下各辆车的实际轴重、总重、轮间距和轴间 距，详见附表 1- 1 。应力和挠度

17、分析计算过程中的车辆荷载都是按实 际的轴距、轮距和轴重取值的。附表 1-1 试验用车辆参数表轴重(吨) 轴间距(米)车号1 轴 2 轴 3 轴 合计 1-2 2-31 号车 5.8 14.6 14.6 35.0 3.50 1.302 号车 8.0 13.4 13.4 34.8 3.50 1.30合计 13.8 28.0 28.0 69.8 3.50 1.30XX 试验检测有限公司1.5 试验工况简支空心板桥静载试验分为 4 种试验工况，各工况采用两列车队 加载，各工况中汽车荷载的位置如下：工况 1：跨中最大正弯矩中载工况。顺桥向按跨中截面最大正应 力和最大挠度的最不利位置布载，横桥向为对称布载

18、。工况 2：跨中最大正弯矩右偏载工况。顺桥向布载位置与工况 1相同，横桥向为偏右布载。工况 3：跨中最大正弯矩左偏载工况。顺桥向布载位置与工况 1相同，横桥向为偏左布载。工况 4：全桥异常变形观察工况。按正弯矩最不利加载位置布置 车列沿全桥慢速行驶。观察荷载作用下不同部位的混凝土是否出现开 裂现象及桥跨结构是否出现异常变形。简支板桥各工况加载车辆纵桥向布置如附图 1-3 所示， 空心板桥加载车辆的横桥向布置如附图 1-4 所示。跨中最大正弯矩工况加载车辆的顺桥向布置n1号墩n号墩10m10m支座中心线支座中心线附图 1-3 简支板桥各工况车辆顺桥向布置示意图a 各中载工况加载车辆的横桥向布置1

19、80 130 1802号车1号车b 各右偏载工况加载车辆的横桥向布置180 130 180 502号车1号车c 各左偏载工况加载车辆的横桥向布置501801号车130第 9 页180共 23 页2号车第 10 页 共 23 页50 180 130 1801号车2号车XX 试验检测有限公司c 各左偏载工况加载车辆的横桥向布置2号车1号车附图 1-4 简支板桥各工况加载车辆的横桥向布置试验桥在各工况下荷载效率均应大于 0.80 且小于 1.05 ，符合大跨径混凝土桥梁的试验方法中基本荷载试验的荷载效率的规定，保 证试验的有效性。1.6 试验的实施与控制荷载试验正式开始前，须完成如下各项准备工作：(

20、 1) 按应变和位移测点布置方案进行放样。 对应变测点位置进行打磨、找平处理后，粘贴电阻应变片并焊接导线。在位移测点架设机 电百分表，并与应变平衡箱进行导线连接。(2)根据车辆计算和配重结果， 对各工况车辆加载位置划线放样。(3)进行联机调试，用一辆汽车进行预加载，以检验各测点应变 片、机电百分表及应变平衡箱工作的可靠性。静载试验每一工况应分两次逐级加载。在检测过程中，为减少混 凝土流变特性对测读结果的影响，各级荷载到位后需关闭汽车发动机 5 分钟以上，待结构变形完全稳定后再测取数据，并将所测的最大挠 度和应变与理论计算结果进行比较，确信安全。若检测过程中发现数 据出现异常，立即卸掉加载车辆，

21、以防发生意外事故。每次卸载后至下一次加载的间隔时间均不得少于 10 分钟。 同一工况按上述加载、卸载程序重复进行测试，直至两次测试结果相对误差不超过 5% ，该工况测试完成，可以进行下一工况测试。第 11 页 共 23 页XX 试验检测有限公司附件 2 动载试验方案2.1 测试截面选取动载试验选择与静载试验相同孔进行，根据各类桥梁动力特性的理论分析结果，按照理论计算得出的振型大致形状，在测试孔前 2 阶振型变位较大的部位布置传感器。简支板桥动力特性测试选择在试验 孔的跨中，在各测试截面安装竖桥向加速度传感器。2.2 试验工况测试分为两个工况：(1)测试车辆以时速 30 公里/小时跑车通过测试联

22、 /孔；(2)测试车辆以时速 40 公里/小时跑车通过测试联 /孔。2.3 试验实施试验前现场准备工作：(1)按照试验方案布置传感器，布置导线并连接试验仪器；(2)试验开始前应封闭交通，禁止闲杂人员和非试验车辆进入；(3)检查仪器、仪表、测量线路的工作状态，确定测量放大器的 放大系数。进行跑车试验时采用载重车辆以不同速度通过桥梁时产生的效应 作为激振荷载，采集桥梁振动时的频率谱。每次测试后，要在现场进 行数据回放和频谱分析，并与测试桥梁动力特性的理论计算值进行比 较，检查测试数据是否正常，如有异常情况应立即检查、分析原因， 必要时应重新进行测试。动载测试一般采用一辆加载车进行。第 12 页 共

23、 23 页XX 试验检测有限公司附件 3 K32+088 浊峪河大桥检测数据汇总3.1 静载检测结果K32+088 浊峪河大桥静载试验挠度、应变检测结果和对比曲线分 别见附表 3- 1 附表 3-4 和附图 3- 1 附图 3-4 。附表 3-1 第 2 孔各工况挠度计算值、实测值与校验系数荷载工况工况 1：跨 中截面最 大正弯矩 中载工况工况 2：跨 中截面最 大正弯矩 右偏载工况工况 3：跨中截面最大正弯矩左偏载工况测点位置截面位置跨中测点 编号515253545152跨中53545152跨中5354挠度计算值 (mm) 5.925.905.895.88校 验 系5.785.845.946

24、.04校 验 系6.105.955.835.74校 验 系挠 度第一次3.453.653.653.43数 平 均3.303.533.623.79数 平 均3.883.673.553.47数 平 均实 测 值(mm)第二次3.293.623.603.39值3.413.473.583.84值3.893.723.553.42值平均值3.373.643.633.413.363.503.603.823.893.703.553.45校验系数 = /0.570.620.620.580.600.580.600.610.630.610.640.620.610.600.62第 13 页 共 23 页XX 试验检测

25、有限公司7.006.005.004.003.002.001.000.005152挠度实测值53挠度计算值547.006.005.004.003.002.001.000.005152挠度实测值53挠度计算值547.006.005.004.003.002.001.000.005152挠度实测值53挠度计算值54附图 3-1 第 2 孔各工况测点挠度实测值与计算值对比曲线第 14 页 共 23 页应 变第一次64646872636860系 数 平55646573676970系 数 平67616660686660系 数 平XX 试验检测有限公司附表 3-2 第 2 孔各工况应变计算值、实测值与校验系数

26、荷载工况工况 1：跨 中截面最大 正弯矩中载工况工况 2：跨 中截面最大正弯矩右偏载工况工况 3：跨 中截面最大正弯矩左偏载工况测 截面 位置跨中跨中跨中点测点编号123456712345671234567应变计算值 () 94979898989793校 验90949597999999校 验991009997969490校 验实 测第二次61687067706555均 值59616160646374均 值71696368626264均 值值()平均值636669706667575762636666667269656564656462校验系数 = /0.670.680.700.710.670.6

27、90.610.680.630.660.660.680.670.670.730.670.700.650.660.660.680.680.690.67第 15 页 共 23 页XX 试验检测有限公司1201008060402001120100806040200112010080604020012223 4 5应变实测值 应变计算值3 4 5应变实测值 应变计算值3 4 5应变实测值 应变计算值666777附图 3-2 第 2 孔各工况测点应变实测值与计算值对比曲线XX 试验检测有限公司第 16 页 共 23 页附表 3-3 第 3 孔各工况挠度计算值、实测值与校验系数荷载工况工况 1：跨 中截面最

28、 大正弯矩 中载工况工况 2：跨 中截面最 大正弯矩 右偏载工况工况 3：跨中截面最大正弯矩左偏载工况测点位置截面位置跨中测点 编号515253545152跨中53545152跨中5354挠度计算值 (mm) 5.925.905.895.88校 验 系5.785.845.946.04校 验 系6.105.955.835.74校 验 系挠 度第一次3.563.803.783.62数 平 均3.603.673.754.00数 平 均4.013.823.673.66数 平 均实 测 值(mm)第二次3.583.773.843.59值3.543.623.743.97值4.123.883.713.62值

29、平均值3.573.783.813.603.573.643.743.984.063.853.693.64校验系数 = /0.600.640.650.610.630.620.620.630.660.630.670.650.630.630.65第 17 页 共 23 页XX 试验检测有限公司7.006.005.004.003.002.001.000.005152挠度实测值53挠度计算值547.006.005.004.003.002.001.000.005152挠度实测值53挠度计算值547.006.005.004.003.002.001.000.005152挠度实测值53挠度计算值54附图 3-3

30、第 3 孔各工况测点挠度实测值与计算值对比曲线第 18 页 共 23 页应 变第一次57676463606357系 数 平64636464676366系 数 平71747065755753系 数 平XX 试验检测有限公司附表 3-4 第 3 孔各工况应变计算值、实测值与校验系数荷载工况工况 1：跨 中截面最大 正弯矩中载工况工况 2：跨 中截面最大正弯矩右偏载工况工况 3：跨 中截面最大正弯矩左偏载工况测 截面 位置跨中跨中跨中点测点编号123456712345671234567应变计算值 () 94979898989793校 验90949597999999校 验991009997969490校 验实 测第二次56647069716562均 值55656776656968均 值65586365566467均 值值()平均值576567666564605964657066666768666765656160校验系数