康謙

（廣東省交通運輸建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 廣東廣州 510000）

0 引言

隨著我國施工技術(shù)及裝備制造技術(shù)的提升，高速公路建設(shè)在國內(nèi)得到了飛速發(fā)展，高速公路已成為帶動國民經(jīng)濟的重要動脈。采用預(yù)制拼裝的施工方式，成為國內(nèi)高速公路建設(shè)的主流方式。通過測試預(yù)制梁在試驗荷載作用下的力學(xué)工作性能，檢驗梁體的施工質(zhì)量，是檢驗預(yù)制小箱梁的結(jié)構(gòu)性能能否達到設(shè)計及規(guī)范要求的重要手段[1]，也已成為質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)及高速公路建設(shè)方對在建高速公路質(zhì)量控制的重要手段。

1 加載方式

對某高速公路25m 預(yù)制小箱梁進行靜載試驗。設(shè)計荷載為公路-I級，小箱梁采用C50 混凝土。靜載試驗選取預(yù)制梁跨中斷面為試驗荷載的控制斷面。以設(shè)計單位提供的梁體跨中斷面設(shè)計控制內(nèi)力為加載依據(jù)，采用兩點集中力加載，縱向加載間距為1.5m。根據(jù)現(xiàn)場條件，試驗采用千斤頂加載，反力系統(tǒng)為挑梁配重反力架，加載示意圖如圖1 所示。

圖1 加載

靜載試驗分四級加載，一次卸載，如表1 所示。

表1 各級試驗荷載

2 撓度測試

在試驗梁跨中、L/4、3L/4 處各布置2 個撓度觀測點，兩臺座處各布置2 個位移觀測點，用精密水準儀觀測試驗荷載作用下梁體的變形和支承點的豎向位移情況。

滿載時試驗梁的實測彈性撓度與相應(yīng)理論計算撓度曲線如圖2 所示，由圖2 可見，實測撓度曲線與理論計算撓度曲線的變化規(guī)律基本一致。滿載時試驗梁的撓度評定見表2，可見滿載時實驗梁撓度滿足《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》（YC4-4/1978）中0.7＜效驗系數(shù)K≤1.05、相對殘余ξ≤0.2 的要求。同時最大撓度實測值滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTG 3362—2018）規(guī)定：預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋主梁跨中最大豎向撓度不應(yīng)超過L0/600（40.18mm）。

圖2 滿載時撓度分布曲線

表2 試驗梁跨中撓度值（mm）

3 應(yīng)變測試

根據(jù)試驗方案，在跨中斷面沿梁高布設(shè)14 個振弦式應(yīng)變計，用于觀測試驗梁在各級荷載作用下的應(yīng)變（應(yīng)力）變化及其分布情況。在預(yù)壓階段，發(fā)現(xiàn)梁底數(shù)據(jù)異常，檢測儀器設(shè)備正常，對梁底應(yīng)變測點進行加密布置，梁底一共布設(shè)21 個應(yīng)變測點，如圖3 所示。

圖3 應(yīng)變測點布置

滿載時，梁頂應(yīng)變實測結(jié)果如表3 所示，可見梁頂應(yīng)變滿足規(guī)范要求。

表3 試驗梁梁頂應(yīng)變值

滿載時，梁底各測點實測結(jié)果如表4 所示。由表4 可知，滿載時梁底各測點應(yīng)變值相差較大?？缰?.5m 范圍內(nèi)為純彎段，理論上各測點應(yīng)變值比較接近。從表4 中可以看出，測點2-2～2-6 數(shù)據(jù)偏大，3-2～3-6 測點數(shù)據(jù)偏小，說明在此區(qū)域附近存在結(jié)構(gòu)缺陷或者受力裂縫。

滿載時，通過裂縫測寬儀進行觀測，發(fā)現(xiàn)梁底距離跨中斷面約10cm、距離倒角約15cm 處出現(xiàn)1 條橫向裂縫，裂縫長約0.60m，寬約0.02mm。裂縫分布見圖4。由于裂縫的存在，2-2～2-6 測點應(yīng)變值偏大，3-2～3-6 測點應(yīng)力得到釋放，應(yīng)變值偏小，與實測結(jié)果比較符合。卸載后，裂縫閉合。

表4 試驗梁梁底應(yīng)變值

圖4 裂縫分布

由于裂縫的存在，梁底各測點應(yīng)變實測值相差較大，故梁底應(yīng)變不進行結(jié)果評定。由于出現(xiàn)了橫向受力裂縫，不滿足A 類預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)不允許出現(xiàn)橫向裂縫的規(guī)定。

試驗后，經(jīng)仔細量測，試驗梁結(jié)構(gòu)尺寸與設(shè)計基本相符。對該梁混凝土進行回彈檢測，混凝土強度滿足設(shè)計C50 要求。查閱該梁施工系統(tǒng)資料，顯示該梁的施工自檢及監(jiān)理檢驗均合格。需要進一步查找出現(xiàn)裂縫的原因。

4 結(jié)語

（1）該預(yù)制小箱梁在試驗荷載作用下，梁底出現(xiàn)橫向受力裂縫，其力學(xué)性能不滿足設(shè)計及規(guī)范的要求。

（2）預(yù)制小箱梁靜載試驗過程中，可以通過對異常數(shù)據(jù)進行分析，快速找到結(jié)構(gòu)受力裂縫。

（3）建議進一步對小箱梁預(yù)應(yīng)力張拉及施工養(yǎng)護環(huán)境進行核查，查明小箱梁不合格的原因，指導(dǎo)后續(xù)預(yù)制小箱梁的施工。