預應力砼連續箱梁橋荷載試驗

摘 要：預應力砼連續箱梁橋以其鮮明的結構特點近年來在公路橋梁中得到了廣泛應用，為了檢驗新建橋梁承載能力是否滿足設計要求，可通過現場荷載試驗的方法，本文以一座預應力砼連續箱梁橋荷載試驗為工程背景，對其理論計算、布載方式及相應的結構響應均進行了詳細介紹，能為同類型橋梁荷載試驗提供參考依據。

關鍵詞：連續箱梁橋;承載能力;荷載試驗

預應力砼連續箱梁橋結構較為輕盈，跨越能力較強，近些年來在公路橋梁中得到了廣泛應用。為了檢驗橋梁承載能力是否滿足設計要求，橋梁荷載試驗是最直接的方法，在橋梁上加載應用儀器測得橋梁的響應，包括撓度、應變、豎直度等，與理論計算值進行對比，通過校驗系數、殘余等判定橋梁是否滿足設計承載力。

1 工程概況

該橋是丹東大東港疏港高速公路中一座大橋，根據委托單位要求，選取該橋右幅第5聯（第11～13孔）進行靜載試驗，該聯跨徑布置為49+80+49m，上部結構為預應力砼變截面連續箱梁，主跨橋墩為鋼筋砼薄壁墩，過渡墩為柱式墩，基礎均為鉆孔灌注樁基礎，橋面凈寬11.25m，兩側設0.475m防撞墻。設計荷載等級：公路-I級。

2 荷載試驗內容

本次靜載試驗對右幅第5聯（11～13孔）進行靜載試驗。采用內力等效原則，即通過標準車加載使得控制截面內力值與設計荷載產生的內力值等效。

加載工況：正式加載分3個工況進行加載，每個工況加載分4級，共加載12次，測試工況如下：工況一：第11孔（邊跨）最大正彎矩工況;工況二：第12孔（中跨）最大正彎矩工況;工況三：第11號墩支點截面最大負彎矩工況。

加載方式：為保障橋梁結構及試驗的安全，試驗荷載采用逐級遞增加載的原則進行，加載時采用12輛三軸（雙后軸）載重車共分四級對該聯進行加載測試，正式加載前采用8輛車進行預加載，加載時長約20分鐘。

位移、應變測點布置：位移測點布置于各墩頂及各跨跨中位置，縱向布置5個測試斷面，橫向于箱梁腹板頂布置兩個測點。應變測點縱向布置5個測試斷面，分別為第11孔跨中附近1個斷面，11號墩頂（大小樁號側）附近2個斷面，第12孔跨中附近2個斷面，各斷面在腹板靠近頂底板位置共布置8個測點。

試驗荷載效率：本次在第11、12孔進行靜載試驗，試驗荷載效率見下表。

邊跨最大正彎矩靜載試驗效率為1.05，中跨最大正彎矩試驗效率為1.02，支點負彎矩試驗效率為1.01，均介于0.85～1.05之間，符合《公路橋梁荷載試驗規程》（JTG/T J21-01-2015）對靜載試驗效率的要求。

3 荷載試驗測試結果

3.1 撓度測試結果

不同工況下分別測試邊跨及中跨控制斷面撓度數值，與理論計算數據對比，計算試驗荷載作用下撓度校驗系數。

工況一撓度校驗系數位于0.59～0.61之間，均小于1.0，殘余撓度百分比最大值為7.68%，小于20%。

工況二撓度校驗系數位于0.51～0.62之間，均小于1.0，殘余撓度百分比最大值為12.53%，小于20%。

工況三邊跨撓度校驗系數位于0.62～0.80之間，均小于1.0，殘余撓度百分比最大值為15.52%，小于20%。

工況三中跨撓度校驗系數位于0.57～0.78之間，均小于1.0，殘余撓度百分比最大值為13.81%，小于20%。

由上可知，該聯在（1.01～1.05）倍公路-Ⅰ級荷載作用下，主要測點撓度校驗系數最大值為0.80，校驗系數小于1，橋梁的實際狀況要好于理論狀況。殘余撓度最大值15.52%，小于20%，表明結構處于彈性工作狀態。

3.2 應變測試結果

不同測試工況下分別測試邊跨、中跨及支點斷面應變數值，與理論計算數據對比，計算試驗荷載作用下應變校驗系數。

工況一最大彎矩控制斷面應變校驗系數最大值為0.69，小于1.0，殘余應變百分比最大值為17.48%，小于20%。

工況二最大彎矩控制斷面應變校驗系數最大值為0.86，小于1.0，殘余應變百分比最大值為15.62%，小于20%。

工況三最大彎矩控制斷面應變校驗系數最大值為0.91，小于1.0，殘余應變百分比最大值為17.44%，小于20%。

由以上計算可知，該聯在（1.01～1.05）倍公路-Ⅰ級荷載作用下，主要測點應變校驗系數最大值為0.91，校驗系數小于1.0，橋梁的實際狀況要好于理論狀況。殘余應變最大值17.44%，小于20%，表明結構處于彈性工作狀態。

4 結論

該聯在（1.01～1.05）倍公路-Ⅰ級荷載作用下，主要測點撓度校驗系數最大值為0.80，殘余撓度最大值15.52%，主要測點應變校驗系數最大值為0.91，殘余應變最大值17.44%，橋梁的實際狀況好于理論狀況，結構總體處于彈性工作狀態，滿足設計荷載要求。本文詳細介紹了丹東大東港疏港高速公路中一座預應力混凝土連續梁橋的荷載試驗過程，能為同類型橋梁荷載試驗提供參考依據。

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作者簡介：王子強（1988-），男，河北鹿泉人，遼寧省交通規劃設計院有限責任公司公路養護技術研發中心。