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1、1预应力混凝土梁鉴定试验及其结果判定摘 要：为确保试验精度，正确评定成品梁的质量，根据多年来的试验经验，以实桥为例，阐述预应力混凝土成品梁鉴定的主要程序，并对如何判定试验结果加以总结。关键词：预应力混凝土梁;试验;鉴定;结果判定1 引言预应力混凝土桥梁具有较好的强度、刚度及抗裂性能好、适应性强、养护维修工作量少等许多优点，在公路桥梁中占有较大比重。随着高速公路的不断发展，许多中小跨度桥梁逐渐被预应力混凝土简支梁桥所取代，对预应力混凝土简支梁需求量越来越大。为了判定成品梁是否达到设计抗裂的规定指标，必须对梁体的弯曲抗裂进行静荷载试验。2 哪些梁需要进行静载试验预应力混凝土简支梁的承载能力试验，是
2、检验其抗裂性的重要指标之一。一般来说，以下几种情况应进行静载弯曲抗裂性检验：(1)采用新材料、新结构、新工艺进行试生产；(2)生产条件有较大变动；(3)出现影响承载能力的缺陷时；(4)交库技术资料不全，或对资料发生怀疑时；(5)正常生产条件下，每批(30 孔)或每季度对不同跨度的简支梁各抽验一片。3 实桥静载试验下面以跨度为 35 m 预应力钢筋混凝土箱形简支梁静载试验为例，简述试验过程。3.1 理论计算首先制梁单位必须提供准确的设计资料及梁体预施应力后的时间，鉴定部门必须根据产品将来的实际应用情况，包括梁上人行道、道碴、线路、防水层自重等恒载及活载作用于梁体产生的影响；混凝土受压发生变化收缩
3、引起的钢绞线应力损失未完成值的影响；钢绞线应力松弛未完成值的影响；试验加载设备的影响等，使试验梁的加载符合运用阶段的实际情况进行加载计算，并依据加载程序逐级加载。静荷载试验不能过早，静荷载试验最大的加荷力矩所引起最下层钢丝束应力升高值，必须低于试验时钢丝束中已经完成了的总预施应力损失值。因为当预施应力完成后，如立即进行试验，此时加载力矩会使钢丝束中应力升高，即在加荷时钢丝束中应力比钢丝束预施应力时的应力值升高，钢丝束应力超出初始应力，就会产生一个小的残余变形，它将造成一个在设计中没有考虑的附加预施应力损失。在这种情况下，经静荷载试验之后，梁体的抗裂性会大大降低。预应力钢丝束放张一个月后进行静载
4、试验。35m 标准跨径分体箱梁简支桥，计算跨径 33.99m，设计荷载等级为公路级荷载，35m 箱梁材料为 C50 砼（E=34.5GPa)。桥面宽为 1.75m 人行道9m 车行道1.75m 人行道，桥梁采用 6 片预制箱梁结合预制桥面板、现浇桥面板构成整体，2单片箱梁高度为 1.8m，顶板厚 0.12m，底板厚 0.16m。3.2 加载程序及加载方法（1）箱梁跨中截面特性计算值：A=0.8544 m2，Iy=0.3472 m4，Iz=0.2756m4，J=0.47287 m4，形心距下边缘 0.9692m。（2）计算单列公路 I 级车道荷载对应的跨中弯矩：取qk=10.5kN/m，Pk=2
5、96kN，跨中弯矩为 M=4033kNm。（3）计算桥梁中梁跨中横向分布系数，采用刚接板法计算中梁跨中横向分布系数最大为 m0.4005。（4）将试验荷载分成四级加载。具体分级为：50KN、100kN、150kN、190kN、卸载；每级试验荷载加载稳定后再施加下一级荷载。3.3 静载试验加载图式及加载等级根据跨中弯矩等效，计算静载试验跨中集中荷载。根据 PL4=mM 有：P=189.8kN，即约为 19T。加载图示见图 1。图 1 加载图示见下图量测项目、测点布置及使用仪器如下:(1)应变:梁跨中截面混凝土表面纤维应变 14 点。传感器是标距 100 mm 的电阻应变片。(2)位移:跨中竖向挠
6、度 2 点；固定及活动端支座竖向位移 4 点。传感器是百分表。数据采集仪为DH3816 静态应变仪。裂缝观察仪为可放大 10 倍的放大镜。3.4 理论计算结果3.5 试验结果(1)跨中截面变形。在模拟“公路 I 级车道荷载”各加载等级作用下，由百分表测得的变形与荷载等级的关系基本上呈线性变化(见图 2)，可以看出，该片梁的挠度结构校验系数满足试验方法建议的 0.601.00 的合理范围，梁体刚度满足设计要求，说明跨中截面与变形有良好的平面关系。 （2）应力测试结果。试验荷载满载下梁体跨中截面应力结构校验系数见表 4。可以看出，该片梁应力结构校验系数满足试验方法建议的 0.500.90 的合理范
7、围，梁体结构强度满足设计要求。梁体跨中荷载应力变化曲线如图 3 所示。（3）其它检测结果。（1）各梁卸载后梁体基本无残余应变及变形，结构处于弹性受力状态；（2）试验过程中，未发现可见裂缝，未出现其它异常情况。3.6 试验结论对选取的 4#预制梁进行静载试验，得到如下结论：（1）试验荷载下，4#梁的挠度结构校验系数均满足试验方法建议的0.601.00 的合理范围。（2）试验荷载下，4#梁的应力结构校验系数均满足试验方法建议的0.500.90 的合理范围。3综合分析表明，所进行静载试验的 4#梁具有足够的强度和刚度，满足设计的荷载等级要求。4 试验中值得注意的问题通过对该后张预应力混凝土梁等简支梁
8、的静载鉴定试验工作。在具体操作过程中一些问题值得注意:(1)造梁单位提供的预施应力完成时间必须准确无误，以便进行理论计算，确保各级加载的精度。(2)静荷载试验时，有时梁体表面混凝土离析的浮浆在很小的外力作用下，就会开裂，这类裂纹长度一般较短，它不随荷载增加而延伸，所以不能简单地据此判定试验梁已经断裂。(3)试验梁安装在支座上应保证支座的平整性，避免出现“三条腿”现象，否则将导致加荷时梁体受扭，影响测试和评定结果。(4)不同荷载作用下梁的挠度值，一般情况下与荷载等级呈线性关系，而且实测挠度小于理论计算值。(5)对截面基本对称的梁，在试验过程中只要下翼缘混凝土有一侧出现裂纹，就应判定梁体已经达到抗裂极限。
