姜志煒 中鐵二十四局集團(tuán)有限公司

1 箱梁靜載試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

鐵路客運(yùn)專線簡支箱梁靜載試驗(yàn)是通過計(jì)算出基數(shù)級下加載值和靜活載級加載值，得出各級荷載下的加載值，在2個循環(huán)的加載中，分別得出其跨中撓度實(shí)測值并計(jì)算其撓跨比，通常認(rèn)為梁體在最大控制荷載（Kf＝1.20）作用下，持荷20 min，在梁體下翼及梁底面未發(fā)現(xiàn)受力裂紋，且在靜活載作用下的撓跨比小于或等于檢驗(yàn)規(guī)定值，則可判定箱梁靜載試驗(yàn)合格。靜載試驗(yàn)是檢驗(yàn)箱梁施工質(zhì)量，判斷梁體的整體受力性能和承載能力是否達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的有效手段。

2 箱梁靜載試驗(yàn)方案

2.1 靜載試驗(yàn)準(zhǔn)備工作安排

⑴校驗(yàn)試驗(yàn)用精密壓力表（0.4級）、百分表；

⑵靜載試驗(yàn)臺劃線復(fù)核；

⑶準(zhǔn)備試驗(yàn)用百分表架、上下鐵板、木板等；

⑷試驗(yàn)用千斤頂清理、編號、試機(jī)；

⑸試驗(yàn)用千斤頂校正；

⑹試驗(yàn)用梁吊裝就位；

⑺試驗(yàn)計(jì)算書計(jì)算；

⑻試驗(yàn)計(jì)算書審核；

⑼千斤頂作用位置定位劃線復(fù)核；

⑽千斤頂落位安裝；

⑾油泵、油表安裝，油管連接及檢查；

⑿試驗(yàn)梁體外觀檢查及裂縫標(biāo)注；

⒀試驗(yàn)操作人員安排：①試驗(yàn)總體負(fù)責(zé)1人；②油泵操作司機(jī)3人；③百分表讀數(shù)人員6人；④配合電工1人；⑤油泵配合人員（監(jiān)泵）4人；⑥試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄人員2人；⑦試驗(yàn)服務(wù)人員2人。

2.2 靜載試驗(yàn)所需工具設(shè)備

⑴千斤頂11臺（1臺備用）；

⑵高壓油泵11臺（1臺備用）；

⑶百分表（0～30 mm）4 塊、（0～50 mm）2 塊(要求：百分表的最小分度值不大于0.05 mm)；

⑷精密壓力表（0.4級）11塊（要求：壓力表精度等級應(yīng)不低于0.4級，最小刻度值應(yīng)不大于0.2 MPa，最小表盤直徑應(yīng)不小于150 mm）；

⑸普通放大鏡（不低于5倍，直徑不小于50 mm）用于檢查梁體混凝土裂紋；

⑹刻度放大鏡（不低于10倍，讀數(shù)精度為0.01 mm）用于量測裂紋寬度；

⑺靜載試驗(yàn)臺一套，見圖1。

圖1 靜載試驗(yàn)臺

2.3 靜載試驗(yàn)加載原則及注意事項(xiàng)

⑴通橋(2005)2221-Ⅱ-32m梁加載圖見圖2。

圖2 32 m梁加載示意圖

靜載試驗(yàn)加載圖示的設(shè)置原則：

①荷載效應(yīng)等效即內(nèi)力圖相似內(nèi)力值相等的原則；

②用等效集中力加載模擬設(shè)計(jì)荷載，跨中截面首先達(dá)到彎曲抗裂極限的原則。

⑵試驗(yàn)梁所用支座與設(shè)計(jì)相符，梁兩端支座的相對高差不大于10 mm，四個支點(diǎn)不平整度不大于2 mm。

⑶試驗(yàn)梁移入臺座對中后，在梁頂標(biāo)出加載中心線，并在每一加載點(diǎn)鋪墊層及鋼座板，座板應(yīng)用水平尺找平，移入千斤頂。千斤頂?shù)鬃行膽?yīng)與加載中心線重合，千斤頂與加力架橫梁底部的接觸面需墊實(shí)。

⑷加載時必須保證千斤頂加載同步，且在限定的時間內(nèi)達(dá)到規(guī)定荷載值，在各級持荷時間及在兩個循環(huán)終級靜停時間內(nèi)，荷載值必須穩(wěn)定、準(zhǔn)確。

2.4 千斤頂與油壓表配套校正方法及要求

⑴將試驗(yàn)機(jī)油門封閉，向千斤頂充油，記錄試驗(yàn)機(jī)壓力與千斤頂上油壓表的相應(yīng)讀數(shù)，重復(fù)三次，取其平均值；

⑵千斤頂與油壓表配套后的最大測讀誤差，不得超過最大控制荷載的0.5%；

⑶配套校正時，分級校正的噸位不得超過最大控制荷載的10%；

⑷千斤頂?shù)男Ｕ禂?shù)不得大于1.05；

⑸標(biāo)定最大荷載等級應(yīng)大于最大試驗(yàn)荷載兩級；

⑹加載速度應(yīng)不大于2 kN/s。

2.5 通橋（2005）2221-Ⅱ-32m梁加載程序

加載前，用10倍放大鏡在梁體跨中兩側(cè)1/2跨度范圍的下緣和梁底面仔細(xì)查找裂紋。對初始裂紋（收縮裂紋及損傷裂紋）及局部缺陷，按規(guī)定的方法用藍(lán)色鉛筆標(biāo)記。

靜載試驗(yàn)加載分兩個循環(huán)進(jìn)行。

2.5.1 兩個循環(huán)的試驗(yàn)荷載

⑴第一循環(huán)預(yù)加載的最大試驗(yàn)荷載加至使用狀態(tài)短期荷載值即Kf＝1.00級。

第一加載循環(huán)：初始狀態(tài)→基數(shù)級（持荷3 min）→0.70級（持荷3 min）→0.80級（持荷3 min）→靜活載級（持荷3 min）→1.00級（持荷 20 min）→靜活載級（持荷 1 min）→0.80級（持荷1 min）→基數(shù)級（持荷1 min）→初始狀態(tài)（持荷10 min）

⑵第二循環(huán)正式加載的最大試驗(yàn)荷載加至抗裂檢驗(yàn)荷載，即 Kf＝1.2 級。

第二加載循環(huán)：初始狀態(tài)→基數(shù)級（持荷3 min）→0.70級（持荷3 min）→0.80級（持荷3 min）→靜活載級（持荷3 min）→1.00級（持荷 5 min）→1.05級（持荷 5 min）→1.10級（持荷5 min）→1.15級（持荷 5 min）→1.20級（持荷20 min）→1.10級（持荷1 min）→靜活載級（持荷1 min）→0.80級（持荷1 min）→基數(shù)級（持荷1 min）→初始狀態(tài)

2.5.2 加載及卸載速度

加載時速度不得過快，加載速度不應(yīng)超過3 kN/s，各千斤頂應(yīng)同速、同步、同時達(dá)到同一荷載值。

2.5.3 操作方法

嚴(yán)格按加載程序分級同步加載，在整個加載過程中應(yīng)仔細(xì)檢查梁體下緣及梁底面有無裂紋出現(xiàn)，并逐級測量撓度，及時做好各級荷載對應(yīng)的油壓表讀數(shù)及撓度測量試驗(yàn)記錄。在持壓過程中應(yīng)及時補(bǔ)油，油壓表實(shí)際值與計(jì)算值之差不得超過0.2 MPa。

2.5.4 撓度測量、計(jì)算及評定

⑴在梁體跨中及支座中心截面的兩側(cè)布設(shè)撓度測量點(diǎn)。取兩側(cè)測量結(jié)果的平均值為跨中截面位移值或支座沉陷值。試驗(yàn)加載前，應(yīng)在沒有任何外加荷載的條件下測量初始讀數(shù)。撓度測量應(yīng)在每級持荷時間結(jié)束時測量；

⑵撓度測量后，分別計(jì)算第一、第二循環(huán)在靜活載作用下的梁體兩側(cè)撓度值，各循環(huán)撓度取其兩側(cè)平均值。再將兩個循環(huán)的撓度實(shí)測值乘以等效荷載加載圖的修正系數(shù)ψ，得出兩個循環(huán)的實(shí)際撓度值；

⑶合格評定標(biāo)準(zhǔn)：f實(shí)測≤1.05（f設(shè)計(jì)/ψ）。

2.5.5 試驗(yàn)結(jié)果判定

梁體在最大控制荷載（Kf＝1.20）作用下，持荷 20 min，梁體下翼及梁底面未發(fā)現(xiàn)受力裂紋，且在靜活載作用下的撓跨比小于或等于檢驗(yàn)規(guī)定值，則判定靜載試驗(yàn)合格。

2.5.6 安全防護(hù)措施

⑴吊梁應(yīng)有專人指揮，按規(guī)程操作，注意安全；

⑵吊裝千斤頂時梁下嚴(yán)禁站人；

⑶高壓油路和電路應(yīng)符合有關(guān)要求；

⑷試驗(yàn)梁在必要時應(yīng)設(shè)防風(fēng)、防傾支護(hù)；

⑸儀器、儀表和電器應(yīng)有防雨、防曬條件。

2.5.7 試驗(yàn)評定

嚴(yán)格按照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》評定。

3 箱梁靜載試驗(yàn)結(jié)果

箱梁靜載試驗(yàn)結(jié)果分析參見表1（客運(yùn)專線預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋箱型簡支梁產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)報告）。

表1 客運(yùn)專線預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋箱型簡支梁產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)報告

通過靜載試驗(yàn)的結(jié)果觀察和數(shù)值分析，可以證明梁體理論分析和設(shè)計(jì)計(jì)算方法是否可靠，施工質(zhì)量是否優(yōu)良，箱梁剛度和承載能力是否滿足要求，全梁撓度曲線線形是否合理。