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1、济南建邦黄河公路大桥静动荷载试验方案（拱桥部分）山东铁正工程试验检测中心有限公司二一年十月目 录一、概述1(一)桥梁设计标准1(二)拱桥总体布设1二、荷载试验的目的1三、检测及试验依据2四、桥梁结构实际状况调查2(一)桥梁结构竣工资料的搜集(设计、施工、监理)3(二)桥梁结构表观状况检查31. 结构总体和细部尺寸的复核32. 结构各部件表面缺损状况的检查3五、静力荷载试验4(一) 静力荷载试验测试项目4(二) 测试断面及测点布置41. 应变测试断面42. 挠度测试5(三) 试验方法5(四) 试验荷载51. 荷载车参数52. 试验工况63. 试验荷载效率64. 加载方式与分级加载65. 试验加载
2、程序66. 静载试验规则7六、动力荷载试验7(一)动力荷载试验内容及其试验荷载7l脉动试验72跑车试验83跳车试验84刹车试验8(二)动力试验测试项目和方法8l桥跨自振特性测试82强迫振动测试8(三)动力试验的测点布置81桥跨自振特性测试测点布置82强迫振动测试测点布置9七、进度计划9八、需甲方配合工作事宜9九、提交检测、试验成果内容10十、技术方案保证措施10(一)人力方面10十一、仪器设备一览表11济南建邦黄河公路大桥静动载试验济南建邦黄河公路大桥静动荷载试验方案一、概述济南建邦黄河公路大桥项目位于济南市西北部新徐庄附近，南北分别与济南市二环西路、国道309连接线，是济南市实施城市北跨发展
3、战略的控制性工程。本项目路线全长约5272米，其中桥长2145米，两岸接线长3127米。主桥采用三塔斜拉桥，跨度布置为53.5+56.5+2300+56.5+53.5m，共六跨连续结构，整幅布置。南岸河槽内布置了一联247.5m=95m的预应力混凝土连续梁桥，分幅布置。堤外南(北)引桥布置了30m跨的预应力混凝土连续箱梁，分幅布置。(一)桥梁设计标准1. 汽车荷载等级：公路级；2. 设计时速：80km/h； 3桥面宽度：引桥全宽30.5米或27.5米分幅布置；4桥面布置：双向六车道；5通航标准：河槽内梁底高程不低于44.27米；(二)拱桥总体布设该下承式拱桥上部结构采用刚性系杆刚性拱，柔性吊杆
4、，计算跨径90m，拱肋计算矢高为18.0m，计算矢跨比为1/5。拱桥上部结构由拱肋、主梁、吊杆等组成。桥梁全宽为33.5m，中央分隔带为5m。横桥向分为左右两幅，主梁中心距17.25m。横向坡度2%。1. 拱肋拱肋采用普通钢筋混凝土结构。拱肋为矩形实体截面，截面高为1.8m，宽为1.5m。同一幅桥拱肋中心距为14.75m，通过设置于跨中位置的横撑相连接，横撑为1.01.0m矩形截面。2. 主梁主梁采用预应力钢筋混凝土结构，由系梁、桥面板、端横梁、中横梁所组成。3. 吊杆每榀拱肋共设15根厂制吊杆，吊杆间距5.0m。二、荷载试验的目的1检测本桥设计和施工质量，确定工程的可靠性，为竣工验收提供依据
5、；2检测桥梁主体结构的受力状况和承载能力是否达到设计标准，能否满足使用要求；3根据桥跨结构的特点，通过静载试验了解结构体系在试验荷载作用下的实际工作状态，为科学地评价结构的使用阶段应力、变形提供资料；4通过在移动车辆荷载作用下桥梁的控制截面的动效应测试来得到结构实际的动力响应，进而评判结构在不同动荷载作用时的动态反应是否在容许范围内；5通过动载试验，了解桥跨结构的固有振动特性以及其在长期使用荷载阶段的动力性能；6通过荷载试验，建立桥梁“指纹”档案，为桥梁结构健康监测提供基本参考依据。三、检测及试验依据1. 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)2. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设
6、计规范(JTG D62-2004)3. 公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)4. 公路桥涵设计技术规范(JTG D60-2004)5. 公路斜拉桥设计规范(试行)（JTJ 027-96）6. 城市桥梁设计准则(CJJ 11-93)7. 工程测量规范(GB50026-93)8. 混凝土结构试验方法标准(GB50152-92)9. 公路工程技术标准(JTG B01-2003)10. 公路桥涵施工技术规范(JTG 041-2000)11. 公路桥梁荷载试验12. 公路桥梁荷载试验与结构评定13. 大跨径混凝土桥梁的试验方法14. 济南建邦黄河公路大桥设计施工图四、桥梁结构实际状况
7、调查荷载试验前期工作主要是成桥的外观等质量检测。(一)桥梁结构竣工资料的搜集(设计、施工、监理)检测人员应向设计、施工、监理和业主单位的知情人详细了解桥梁建设和建设期间发生的特别事件和存在的问题及其处理情况，全面搜集有关的设计、施工和监理技术资料，包括设计计算书、设计图纸、施工组织设计、施工原始记录、材质试验报告单、监理日记、质检检验单、工程质量事故发生和处理记录、结构竣工资料、施工临时工程的有关技术资料等。 (二)桥梁结构表观状况检查1. 结构总体和细部尺寸的复核结构总体和细部尺寸的复核，重点放在上部主要承重构件，采用钢尺丈量方法测定，在拱脚、L/4,拱顶处布置测量断面，共5个。2. 结构各
8、部件表面缺损状况的检查(1) 检查范围：主要针对桥面铺装、拱肋 、主梁、吊杆、支座、桥墩进行检查。(2) 检查方法：以人工目力检查为主，辅以简单检查工具进行。所用的简单检查工具包括：手工锤、钢卷尺、游标卡尺、望远镜和照相机等。(3) 检查要点 桥面铺装主要检查开裂、隆起、车辙、凹陷、坑槽等缺陷； 拱肋主要检查变形、开裂、露筋、钢筋锈蚀等现象； 主梁、桥墩除了要注意结构是否有异常变形外，主要检查结构混凝土表面蜂窝、麻面、孔洞、剥落、钢筋外露、渗水侵蚀和表面沉积物等，检查时应注意查明劣质混凝土的分布(锤击音质音喑处)； 支座主要检查构件有无损伤，能否正常发挥功用等。 吊杆主要检查吊杆上下锚固区的混
9、凝土有无开裂、渗水，吊杆锚头附近有无锈蚀现象，外罩是否有裂纹，锚头夹片、楔块是否发生滑移，吊杆钢索有无断丝。(4) 检查顺序与检查路线：按路线前进方向，从左向右、先里后外、自上而下检查，先检查拱肋，接着检查系杆，再检查桥面铺装，最后检查主梁、支座和桥墩。(5) 检查技术要求： 应检查出缝宽超过0.05mm缝长大于200mm以及大小超过50mm所有缺陷； 检查时应通过测量确定出各种缺陷的位置、大小尺寸和深度； 对每一病害或缺陷除了要做详尽的描述外，还应附以草图或照片加以补充说明； 缺陷或病害的详细记录应包括位置的描述、性质特征、范围、程度、外貌、颜色及对其起因判定，以及需作进一步补充特殊检查的建
10、议。五、静力荷载试验桥梁荷载试验，主要是通过测量桥梁结构在试验荷载作用下的变形和内力，用以确定桥梁结构的实际工作状态与设计期望值是否相符。它是检验桥梁结构实际工作性能，如结构的强度、刚度等的最直接和最有效的手段和方法。(一) 静力荷载试验测试项目本次荷载试验主要包括以下荷载试验项目：1. 拱肋在最不利设计荷载状态，控制截面应力加载试验；2. 系杆在最不利设计荷载状态，控制截面应力加载试验；3. 横梁在最不利设计荷载状态，控制截面应力加载试验；4. 吊杆受力增量及影响范围加载试验；5. 桥面板的工作性能、应力与变形状况的局部加载试验。(二) 测试断面及测点布置1. 应变测试断面应变测试断面沿桥纵
11、向的位置分别为：(1) 拱脚截面；(2) 3/8截面；(3) 拱顶截面；(4) 1/4截面；(5) M8系杆截面；(6) M8系杆横梁跨中截面(图中未示出)；图1 应变测试断面2. 挠度测试拱圈挠度测量断面为主拱的1/4、3/8、1/2、5/8、3/4截面；桥面系挠度测点为支座处及拱的M1、M3、M5、M7、M9、M11、M13、M15号吊杆处，全桥共计挠度测点15个。图2 挠度测试断面(三) 试验方法1应变拟采用在箱梁内表面粘贴规格为5mm100mm、阻值为120的应变片，配匹DH3817动静态应变测度系统及自动采集系统测量。2控制截面挠度，拟采用精密水准仪进行测量。3控制部位的混凝土表面开
12、裂情况，采用人工目力观测，辅助刻度放大镜和“塞尺”测定裂缝宽度，裂缝长度和位置采用5m钢卷尺直接量测。(四) 试验荷载1. 荷载车参数选用30吨的车辆进行加载试验，根据加载工况的不同选用不同数量的加载车。加载车轴重及尺寸暂定如下：图3 加载车辆轴重及尺寸图2. 试验工况工况1：按主拱拱顶截面正弯矩影响线布载(采用6辆车)；工况2：按主拱拱脚截面负弯矩影响线布载(采用6辆车)；工况3：按主拱3/8拱跨截面正弯矩影响线布载(采用6辆车)；工况4：按横梁跨中截面正弯矩影响线布载(采用2辆车);系杆最不利设计荷载状态控制截面应力加载试验加载工况同工况13. 试验荷载效率试验荷载与加载得到的各个断面内力
13、值与设计值相比为荷载效率系数。因本桥为新建桥梁，本次静力荷载试验荷载效率系数控制在0.801.05之间。4. 加载方式与分级加载为了获取结构试验荷载与变位的相关曲线，防止结构加载意外损伤，就某一加载试验项目，其静力试验荷载宜分成三级加载，一次卸载。加载方式为单次逐级递加到最大荷载，然后一次卸至零荷载。静力试验荷载的加载分级主要依据荷载车在某一加载试验项目对应的控制截面内力和变位影响面内纵横向位置的不同以及加载车数量的多少，而分成设计标准活荷载产生该加载试项目对应的控制截面内力或变位的最不利效应值的不同百分比。5. 试验加载程序(1) 在进行正式加载试验前，宜用两辆载重加载车在桥跨L/2和L/4
14、进行横桥向对称的预加载，预加载试验每一加载载位的持荷时间以不少于20分钟为宜。预加载的目的在于，一方面是使结构进入正常工作状态，另一方面是检查测试系统和试验组织是否工作正常。预加载卸至零荷载，并在结构得到充分的零荷恢复后，才可进入正式加载试验；(2) 正式加载试验按附表所列的加载工况序号逐一进行，完成一个序号的加载工况后，应使结构得到充分的零荷恢复，方可进入下一序号的加载工况。结构零荷充分恢复的标志是，加载试验实测的结构最大变位测点在卸零荷后变位恢复最后一个10分钟的增量小于第1个10分钟增量的15%。6. 静载试验规则(1) 静力试验应选择在气温变化不大于2和结构温度趋于稳定的时间间隔内进行
15、。试验过程中在量测试验荷载作用下结构响应的同时应相应地测量结构表面温度；(2) 静力试验荷载持续时间，原则上取决于结构变位达到相对稳定所需要的时间，只有结构变位达到相对稳定后，才能进入下一荷载阶段。同一级荷载内，若结构变位最大的测点在最后5分钟内的变位增量小于第一个5分钟变位增量的15%，或小于所用量测仪器的最小分辨值，即认为结构变位达到相对稳定；(3) 全部测点在正式加载试验前均应进行零级荷载读数，以后每次加载或卸载后应即读数一次，并在结构变位达到相对稳定后，进入下一级荷载之前再读数一次。只有对结构变位较大的测点，宜每隔5分钟观测一次，以观测结构变位是否达到相对稳定；(4) 若在加载试验过程中发生下列情
