鐵路預(yù)制后張法32m簡支T梁靜載試驗(yàn)技術(shù)

楊少杰

摘 要：靜載試驗(yàn)是檢驗(yàn)鐵路預(yù)制后張法簡支T梁體的抗裂性及剛度的常規(guī)方法。其試驗(yàn)方法的科學(xué)性、操作的準(zhǔn)確性、判斷的合理性均密切關(guān)系到橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量的判斷及以后線路的運(yùn)營安全，本文闡述了鐵路預(yù)制后張法32m簡支T梁靜載試驗(yàn)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：預(yù)制；后張法；鐵路簡支梁；靜載試驗(yàn)

靜載試驗(yàn)是檢驗(yàn)T梁性能、質(zhì)量的重要檢測手段，通過預(yù)應(yīng)力混凝土梁靜載彎曲抗裂試驗(yàn)，檢測靜載彎曲抗裂系數(shù)和將靜活載作用下梁體豎向撓度值，對(duì)T梁進(jìn)行檢測。靜載試驗(yàn)過程中，靜載彎曲抗裂系數(shù)決定了T梁張拉過程中預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量；靜活載作用下梁體豎向撓度值體現(xiàn)出T梁混凝土施工過程中，其強(qiáng)度、彈性模量等對(duì)T梁實(shí)體的質(zhì)量影響。通過靜載試驗(yàn)可在檢測T梁質(zhì)量的同時(shí)收集相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為今后T梁預(yù)制的質(zhì)量把控提供有效依據(jù)。

1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過靜載試驗(yàn)，掌握T梁結(jié)構(gòu)的工作狀況 ，判斷T梁的實(shí)際工作狀況是否符合設(shè)計(jì)要求或處于正常受力狀態(tài) 。

通過分析和理論計(jì)算分析，對(duì)T梁的使用承載能力及工作狀況做出綜合評(píng)估。

靜載試驗(yàn)T梁作為同批次預(yù)制的代表，可反應(yīng)出此段時(shí)間區(qū)域內(nèi)預(yù)制的T梁的施工方法及工藝的科學(xué)合理性，提供需改變、優(yōu)化的方向。

檢驗(yàn)成品T梁的抗裂性能及靜活載作用下豎向撓度值。

2 靜載試驗(yàn)檢測要求

1）首片生產(chǎn)的邊梁或采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝進(jìn)行試生產(chǎn)時(shí)；

2）生產(chǎn)條件有較大變動(dòng)時(shí)；

3）出現(xiàn)影響結(jié)構(gòu)承載能力的缺陷時(shí)；

4）交庫技術(shù)資料不齊全，或?qū)Y料發(fā)生懷疑時(shí)；

5）正常生產(chǎn)條件下，同類別、同跨度的T梁60件或連續(xù)三個(gè)月產(chǎn)量（三個(gè)月產(chǎn)量不足60件）算一批，每批抽檢1件。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有明確規(guī)定的，抽樣批量按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；

6）產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證檢驗(yàn)時(shí)，須按對(duì)不同類別的簡支梁各抽檢一件。抽樣原則：按最不利原則一次抽取3件（一件為首次試驗(yàn)梁，兩件為加倍試驗(yàn)備用梁）。

3 靜載試驗(yàn)相關(guān)計(jì)算

靜載試驗(yàn)計(jì)算采用通橋（2005）2201-32m 曲線梁為例，進(jìn)行如下計(jì)算。其余型號(hào)橋梁可參照此類方法進(jìn)行計(jì)算。

3.1 計(jì)算依據(jù)

（1）TB2092-2003《預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡支梁靜載彎曲抗裂試驗(yàn)方法》

（2）參數(shù)選擇：根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的靜載試驗(yàn)參數(shù)、試驗(yàn)梁基本資料參數(shù)

3.2加載值計(jì)算

（13）靜載各級(jí)加載數(shù)據(jù)

通過對(duì)各荷載等級(jí)加載的理論計(jì)算，得到荷載值如表2所示：

3.3 靜載試驗(yàn)工作準(zhǔn)備

（1）按設(shè)計(jì)要求安裝固定支座，對(duì)中、抄平，誤差控制在2mm內(nèi)

（2）按設(shè)計(jì)要求在梁頂面上標(biāo)記出梁體腹板、跨中及支座中心線，由跨中沿腹板兩側(cè)標(biāo)出0m、4m、8m共5個(gè)點(diǎn)作為T梁的加載中心點(diǎn)。在每一個(gè)加載點(diǎn)鋪設(shè)砂墊層及鋼墊板，用水平尺找平后移入千斤頂。千斤頂中心與梁體加載中心縱、橫向位置偏差不大于10mm。

圖1、32 m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁靜載試驗(yàn)加載圖式（單位：mm）

（3）配合靜載試驗(yàn)人員檢查千斤頂、油泵、油表的匹配、安裝位置及穩(wěn)固情況，在梁體兩端支座處及跨中分別安防百分表進(jìn)行撓度測量。

（4）加載前，技術(shù)人員用放大鏡仔細(xì)觀察梁體加載前的原始裂紋，可采取向梁體澆水的方式檢查，并用藍(lán)色鉛筆認(rèn)真標(biāo)準(zhǔn)。

（5）反力架安裝，在試驗(yàn)臺(tái)座擺放底座和下橫梁，使橫梁在同一水平面。將橋梁支座的下擺放在下橫梁上，然后將待檢測梁移入就位。將拉力桿和拉力桿墊板分別放在相應(yīng)安裝孔位內(nèi)，并拼裝防護(hù)罩在拉力桿上。將整拼好的桁架采用2臺(tái)80噸龍門吊安放在檢測梁上，將千斤頂微調(diào)上橫梁和桁架的水平，以保證試驗(yàn)臺(tái)各部受力均勻。

3.4 測試目的和方法

（1）測試目的

結(jié)構(gòu)控制界面的最大撓度和變位

裂縫的出現(xiàn)和擴(kuò)展，其中包括初始裂縫的出現(xiàn)，裂縫的寬度、長度、間距、位置、方向和性狀，以及卸載后的閉合情況。

測試方法

結(jié)構(gòu)變形采用百分表進(jìn)行測試。

裂縫采用刻度放大鏡進(jìn)行觀測。

3.5 試驗(yàn)過程

（1）加載方法：試驗(yàn)梁的加載分兩個(gè)循環(huán)進(jìn)行。以加載系數(shù)k表示加載等級(jí)，加載系數(shù)k是加載試驗(yàn)中梁體跨中承受的彎距與設(shè)計(jì)彎距之比。試驗(yàn)準(zhǔn)備工作結(jié)束梁體承受的荷載狀態(tài)為初始狀態(tài)；基數(shù)級(jí)下梁體跨中承受的彎距指梁體質(zhì)量與二期恒載質(zhì)量對(duì)跨中彎距之和。

（2）全預(yù)應(yīng)力梁各循環(huán)的加載等級(jí)：

3.6 梁體剛度合格的評(píng)定

實(shí)測靜活載撓度值（f實(shí)測）為靜活載級(jí)下實(shí)測撓度減去基數(shù)級(jí)下實(shí)測撓度值。實(shí)測靜活載撓度值合格評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)： ψf實(shí)測/L≤1.05f設(shè)計(jì)/L。

3.7 全預(yù)應(yīng)力梁抗裂合格的評(píng)定

在K=1.20加載等級(jí)下持荷20min，梁體下緣底面未發(fā)現(xiàn)受力裂縫或下緣截面（包括倒角、圓弧過渡段）的受力裂縫未延伸至梁底邊，評(píng)定允許全預(yù)應(yīng)力梁抗裂合格。

4 注意事項(xiàng)

靜載試驗(yàn)支座不得使用盆式橡膠等支座，必須采用鑄鋼支座。同時(shí)鑄鋼支座與檢測T梁連接牢固后，將支座連接螺栓松開。

千斤頂安裝必須在T梁腹板中心，避免偏向受壓。

測量撓度、固定百分表的支架必須安放牢固、穩(wěn)定且不受試驗(yàn)臺(tái)座變形影響。

在梁體加載前用藍(lán)色鉛筆將非結(jié)構(gòu)受力裂縫仔細(xì)標(biāo)示。

撓度測量百分表應(yīng)在持荷即將結(jié)束前讀數(shù)，且在同一時(shí)間內(nèi)完成。

當(dāng)持荷期間油壓下降時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)油持壓。

試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)對(duì)梁體進(jìn)行一次全面檢查，并做好詳細(xì)的試驗(yàn)記錄。

所有千斤頂緩慢均勻同步加載，加載速度不宜大于0.05 MPa / s。

5 結(jié)論

預(yù)制后張法鐵路T梁靜載試驗(yàn)是一種通過試驗(yàn)儀器檢查T梁在試驗(yàn)荷載作用下的變形大小及裂縫情況，從而判斷橋梁結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)荷載作用下的變形及整體工作狀態(tài)是否符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求的試驗(yàn)方法。對(duì)T梁進(jìn)行靜載試驗(yàn)，成為了產(chǎn)品質(zhì)量取證認(rèn)定及日常生產(chǎn)過程中檢測T梁施工質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)的重要手段。

參考文獻(xiàn)

[1]TB/T3043-2005預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡支T梁技術(shù)條件[S]

[2]TB2092-2003預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡支梁靜載彎曲抗裂試驗(yàn)方法[S]4