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1、公路桥梁试验检测方案结构概况公路20m简支变连续结构，施工过程中采用预制一存梁3个月一吊装一简支变连续的 工艺，桥梁采用双幅设置，每幅桥横向布置10片预制空心板，采用铰缝连接。本次试验 以预制的2片混凝土空心板为试验对象进行足尺模型试验。二试验目的2.1试验目的本次试验目的为验证梁体腹板箍筋和锚下钢筋由带肋钢筋改变为光圆钢筋对结构 受力带来的影响，并评定箍筋类型改变后结构的安全状况，为结构的利用或改造提供依 据。三锚下局部应力试验3.1试验容锚下局部应力试验容如下：(1) 试验用空心板钢筋骨架绑扎阶段，埋设钢筋应变计及应变片。(2) 试验用空心板在浇注完成后及预应力拉前在锚固区安装表贴式混凝土
2、应变计， 并在锚下安装压力传感器。(3) 每根预应力钢筋拉分为级对空心板拉预应力过程锚固区局部应力进行测试。3.2测点布置(1) 锚下钢筋应力测点布置选择A-A、B-B、C-C三层截面布置锚下钢筋应力测点，将单向应变计及应变片粘贴 于钢筋上，测试其应力变化情况。每片空心板共布置12个钢筋应力测点。(2) 锚下压力传感器布置为准确控制及测量预应力钢筋的拉力，在预应力钢束拉端单端布置压力传感器，单 片梁共计压力传感器数量6个，测点布置示意图见图(3) 混凝土应变测点布置在空心板梁端附近侧面布置混凝土应变测点。3.3试验结果及分析边板试验结果(1) 预应力监测结果本次试验对边板预应力钢束拉过程及拉完
3、成后拉力值进行了测试， 边板预应力拉力 普遍比设计值小，同一截面6根钢束，有5根钢束拉力误差大于设计拉控制力的5%,误 差最大值为18.4%。(2) 钢筋应力监测结果 预应力拉过程，锚下钢筋各测点附近应变实测值变化趋势与理论计算基本一致， 锚下应力分布规律正常。 预应力拉过程及拉后对梁体进行了外观检测，检测结果表明：梁体表明外观良 好，未出现明显裂缝及破损现象。中板试验结果(1) 预应力监测结果本次试验对中板预应力钢束拉过程及拉完成后拉力值进行了测试，中板预应力拉力普遍比设计值小，同一截面6根钢束，有3根钢束拉力误差大于设计拉控制力的5%,误 差最大值为11.8%。(2) 钢筋应力监测结果 预
4、应力拉过程，锚下钢筋各测点附近应变实测值变化趋势与理论计算基本一致， 锚下应力分布规律正常。 预应力拉过程及拉后对梁体进行了外观检测，检测结果表明：梁体表明外观良 好，未出现明显裂缝及破损现象。3.4试验结论由锚下应变分布测试结果，可得出以下结论： 预应力拉过程，中板及边板锚固区附近混凝土应变变化趋势与理论计算基本一 致，锚下应力分布规律正常。 预应力拉过程及拉后对梁体进行了外观检测，检测结果表明：梁体外观良好， 未出现明显裂缝及破损现象。四抗剪承载能力试验4.1试验容及测点布置试验容抗剪承载能力试验容如下：(1)试验用空心板钢筋骨架绑扎阶段，在斜截面抗剪最不利位置处埋设钢筋应变计。(2)试验
5、用空心板在浇注完成后指定位置安装混凝土表面应变花测点。(3) 分级加载试验。(4) 每级加载测试应变数据，并检查梁体有无出现裂缝。4.2测点布置斜截面抗剪承载能力试验钢筋应力测点布置于中板及边板箍筋上，每片空心板两侧腹板各布置5个测点，其中4个测点为单向应变计(竖向)，1个测点为三向应变花测点。 测点布置位置及编号见图。4.3试验加载及控制(1)加载图示抗剪承载能力试验采用千斤顶单点加载，在千斤顶上安装压力传感器，以便于准确 控制加载力值，加载图示见图4.3-1。图4.3-1抗剪试验加载示意图（单位：cm）加载分级本次试验分20级进行加、卸载。在正式试验前实行预加载，使试件进入正常工作 状态，
6、并检查加载设备和仪表工作是否正常。4.4试验结果及分析边板试验结果每级加载过程对边板两侧腹板各测点竖向应变进行测试。腹板三向应变花测点换算 截面实测主应力值。 边板、外侧腹板控制断面各测点各级加载应变实测值与理论值变化规律一致， 说明边板加载过程应变分布规律正常。实测值均小于理论值，说明边板抗剪强度状况较 好。 腹板主应力实测值与理论值的比值在 0.480.82之间，主应力方向与理论计算基 本一致。 每级加载过程对结构表观进行检测，均未发现结构出现裂缝，未发现结构由于 抗剪承载能力不足而产生的承载力标志。中板试验结果每级加载过程对中板两侧腹板各测点竖向应变进行测试。腹板三向应变花测点换算 截面
7、实测主应力值。 中板、外侧腹板控制断面各测点各级加载应变实测值与理论值变化规律一致， 说明边板加载过程应变分布规律正常。实测值均小于理论值，说明边板抗剪强度状况较 好。 腹板主应力实测值与理论值的比值在 0.510.84之间，主应力方向与理论计算基 本一致。 每级加载过程对结构表观进行检测，均未发现结构出现裂缝，未发现结构由于 受剪而产生的承载力标志。4.5抗剪承载能力评定评定方法按现行国家标准混凝土结构设计规(GB 50010-2010)规定的承载力进行检验, 检验结果应符合下列公式的要求：YuY Y()式中丹一构件的承载力检验系数实测值，即试件的荷载实测值与荷载设计值(均 包括构件自重)的
8、比值；卫一结构重要性系数，按设计要求确定，本试验取 1.1;u构件的承载力检验系数允许值，按表取用。表构件的承载力检验系数允许值受力情况达到承载能力极限状态的检验标志u轴心受拉、偏心 受拉、受弯、大偏心受压受拉主筋处的最大裂缝宽 度达到1.5mm，或挠度达到跨度的1/50热轧钢筋1.2钢丝、钢绞线、热处理钢筋1.35受压区混凝土破坏热轧钢筋1.3钢丝、钢绞线、热处理钢筋1.45受拉主筋拉断1.5受弯构件的受剪腹部斜裂缝达到1.5mm，或斜裂缝未端受压混凝土剪压破坏1.4沿斜截面混凝土斜压破坏，受拉主筋在未端在端部滑脱或其他 锚固破坏1.55注：热轧钢筋系数指 HPB235级、HRB335级、H
9、RB400级和RRB400级钢筋。在进行使用状态检验时，使用状态试验结果中挠度及抗裂性检验指标全面满足要 求，贝U判定结构性能满足正常使用极限状态的要求。在进行承载力检验时，当结构主要受力部位或控制截面出现表所列的任一种承载能力标志时，即认为结构已经达到承载能力极限状态，按规要求确定荷载实测值， 并判定承载力是否满足要求。如承载力试验直到最大加载限值，结构仍未出现任何承载力标志，则应判断结构满 足承载力极限状态的要求。评定结果(1)边板抗剪承载能力评定根据抗剪承载力检验系数允许值的最大值反算边板承载能力试验最大加载限值为： 726kN，本次试验边板最大加载值为800 kN,检测表明：本次试验加
10、载值最大限值时， 边板仍未出现任何承载力标志。根据规规定：如承载力试验直到最大加载限值，结构仍未出现任何承载力标志，则 应判断结构满足承载力极限状态的要求。故本次评定边板抗剪承载力极限状态满足设计 要求。(2)中板抗剪承载能力评定根据抗剪承载力检验系数允许值的最大值反算中板承载能力试验最大加载限值为： 665kN，本次试验边板最大加载值为760 kN,检测表明：本次试验加载值最大限值时， 中板仍未出现任何承载力标志。根据规规定：如承载力试验直到最大加载限值，结构仍未出现任何承载力标志，则 应判断结构满足承载力极限状态的要求。 故本次评定中板抗剪承载力极限状态满足设计 要求。4.6试验结论(1)
11、 各级加载过程边板及中板应变分布规律正常，应变实测值均较理论值小，说明 结构强度状况较好。(2) 中板及边板在加载至最大加载限值时，结构仍未出现任何承载力标志，可判断 中板及边板满足设计抗剪承载力极限状态的要求。五 抗弯承载能力试验5.1试验容抗弯承载能力试验容如下:(1) 试验用空心板钢筋骨架绑扎阶段，埋设钢筋应变计。(2) 试验用空心板浇注完成后，在指定位置安装混凝土表面应变计。(3) 分级加载试验。(4) 每级加载测试应变数据，并检查梁体有无出现裂缝及其宽度变化规律。5.2测点布置为了考察跨中断面应力分布状况及应力与荷载关系，在试验梁跨中断面布置应力监 测点，跨中断面底面应变测点布置于底
12、板底层钢筋上，腹板及顶板应变测点布置于混凝 土表面，测点布置图见图o 1片空心板共计纵向钢筋应力测点3个，混凝土应变测 点共计10个o中板边板ZW5ZN5ZW4zw3ZW2，-ZD1 ZD2ZD3 、钢筋应变计.ZN4砼应变计IuZN3rZN2订ZN1BN5ipBN4BN2J AD3年钢筋应变计:BW5IBW4BW3砼应变计,BW2*BW1图跨中断面钢筋应力测点布置示意图(2)挠度测点布置试验同时观测控制截面挠度变化情况，挠度测点布置于梁体四分点位置，示意图见图,采用电子位移计进行测试。nJ、F图挠度测点布置示意图(3)裂缝观测试验前和试验过程，对空心板裂缝进行观测，作为结构承载能力判定的标志
13、，采用 人工目力结合裂缝测宽仪观测裂缝。5.3试验加载及控制(1)加载图示抗弯承载能力试验采用千斤顶在跨中断面单点加载，在千斤顶上安装压力传感器, 以便于准确控制加载力值，加载图示见图5.3-1。丁卫诃缜图5.3-1正截面抗弯承载能力试验加载示意图(单位：cm)(2)加载分级本次试验分26级进行加、卸。在正式试验前实行预加载，使试件进入正常工作状 态，并检查加载设备和仪表工作是否正常。5.4试验结果及分析边板试验结果(1) 结构应变-荷载关系每级加载过程对边板底面钢筋拉应变及边板顶面混凝土压应变进行测试。 钢筋应变及混凝土应变变化趋势正常。 加载过程钢筋应变最大值为2203卩e(拉应变)，混凝
14、土应变最大值为-831卩e(压 应变)，均小于材质的极限应变。 每级加载过程对结构表观进行检测，未发现结构出现承载力标志。(2) 荷载-挠度关系每级加载过程对边板跨中挠度进行测试。 边板随荷载增加挠度数据变化趋势正常，卸载后跨中挠度残余为2.07mm，基本恢复，说明结构刚度状况正常。 加载过程至最大荷载，边板跨中最大挠度 57.94mm，为跨径的1/330。 每级加载过程对结构表观进行检测，未发现结构出现承载力标志。中板试验结果(1)结构应变分析每级加载过程对中板底面钢筋拉应变及中板顶面混凝土压应变进行测试。 钢筋应变及混凝土应变变化趋势正常。 加载过程钢筋应变最大值为1872卩e(拉应变),
15、混凝土应变最大值为-981卩(压 应变)，均小于材质的极限应变。 每级加载过程对结构表观进行检测，未发现结构出现承载力标志。(2)荷载-挠度关系 中板随荷载增加挠度数据变化趋势正常，卸载后跨中挠度残余为0.88mm,挠度基本恢复，说明结构刚度状况正常。 加载过程至最大荷载，边板跨中最大挠度 65.34 mm，为跨径的1/293。 每级加载过程对结构表观进行检测，未发现结构出现承载力标志。(3)裂缝分析 在428kN荷载加载过程时，在距跨中附近的腹板处出现裂缝，该裂缝自底缘垂直 向上，最大缝长约：0.25m,最大缝宽为0.09mm。 随着试验荷载的增加，一方面原有裂缝继续扩展，另一方面新的裂缝不断产生， 并且裂缝宽度在一定荷载围随试验荷载增大而增大
