潘世蘭

（貴州省公路工程集團有限公司，貴州貴陽 550000）

1 工程概況

鎮(zhèn)雄至赫章高速公路第二合同段全長10.581km，樁號為K8+500—K19+078.5，路線起點與鎮(zhèn)赫一標均分仙鵝抱蛋隧道穿越山體至古基鄉(xiāng)，設(shè)置古基互通，出互通后順古基鄉(xiāng)至元寶田村村道及溝谷設(shè)置觀音洞1 號大橋、觀音洞2 號大橋、古基服務(wù)區(qū)、白馬洞1號大橋、白馬洞2 號大橋、旋洞營中橋、旋洞營大橋、旋洞營隧道、九龍泉特大橋、后灣大橋、元寶田大橋、元寶田中橋等工程。整個項目為荷載等級公路-I 級的高速公路，預(yù)制單梁跨徑包括30mT 梁、35mT 梁、40mT 梁等，其中30m 跨徑梁高為2.0m，35m 跨徑梁高為2.5m，40m 跨徑梁高為2.5m，T 梁混凝土標號為C50，設(shè)計安全等級為一級。

2 靜載試驗在路橋工程中的應(yīng)用概況

2.1 靜載試驗工作量

該項目預(yù)制梁片數(shù)量以及靜載試驗工作量見表1。

表1 梁片數(shù)量統(tǒng)計表

2.2 計算參數(shù)

根據(jù)施工圖設(shè)計和橋梁相關(guān)資料，靜載試驗T 梁幾何尺寸（以40mT 梁為例）如圖1、圖2 所示。

圖1 40mT 梁單梁斷面圖（單位：cm）

圖2 40mT 梁跨中橫斷面圖（單位：cm）

3 靜載試驗在路橋工程中的應(yīng)用與管理要點

3.1 加載效率的確定

3.1.1 計算參數(shù)取值

該項目40mT 梁混凝土強度等級為C50。根據(jù)施工圖設(shè)計要求，各類材料特性：彈性模量為34500MPa，泊松比為0.2，容重為26kN/m3，膨脹系數(shù)為10×10-6/℃[1]。其中，混凝土容重為鋼筋混凝土換算容重。項目所有橋梁均為新建橋梁，設(shè)計荷載等級為公路-I 級，采用《公路工程技術(shù)標準》（JTG B01—2014）。橋面鋪裝為10cm 厚瀝青混凝土+8cm 厚C50混凝土，瀝青混凝土容重取為24kN/m3，計入防水混凝土鋪裝對上構(gòu)抗彎剛度的影響。計算時，不考慮護欄對橋梁上構(gòu)剛度的貢獻，僅計入質(zhì)量影響，按每延米計入，將二者重量之和以線荷載的方式平均加在主梁上[2]。

3.1.2 試驗單梁的試驗彎矩及加載效率確定

經(jīng)過計算分析，綜合考慮試驗現(xiàn)場，采用長（順橋向）9m 的鋼筋或鋼絞線進行加載。因此將試驗荷載模擬為均布線荷載，選取試驗梁的跨中最大正彎矩工況作為試驗工況，試驗工況下的控制截面彎矩計算結(jié)果及荷載試驗效率系數(shù)ηq見表2[3]，其中ηq=試驗彎矩/控制彎矩。

表2 荷載試驗效率系數(shù)ηq

3.2 試驗荷載

根據(jù)試驗荷載與設(shè)計荷載彎矩效應(yīng)等效的原則，該試驗加載方式為在跨中施加均布力方式加載[4]。加載方案：搭設(shè)距梁底30～40cm 的墊石、鋼板或支座，然后采用9m 長的鋼筋分5 級加載。30mT 梁：第一、二、三、四、五級加載量分別為8t、16t、24t、32t、40t，總共加載40t，通過卸掉鋼筋堆分5 級逐級卸載。35mT梁：第一、二、三、四、五級加載量分別為9t、18t、27t、36t、45t，總共加載45t，通過卸掉鋼筋堆分5 級逐級卸載。40mT 梁：第一、二、三、四、五級加載量分別為10t、20t、30t、40t、50t，總共加載50t，通過卸掉鋼筋堆分5 級逐級卸載。

3.3 測點布置

根據(jù)試驗?zāi)康囊?，對于T 梁應(yīng)變和撓度測試點的布置（以40mT 梁為例）如圖3 所示。其中，在進行撓度測試時需要通過支點處的百分表讀出支點的沉降量，并將其作為修正量對L/4、3L/4 截面及跨中截面的撓度進行修正，修正后的撓度值作為梁體最終的撓度[5]。在布置應(yīng)變片時，應(yīng)精準確定位測點位置，保證腹板兩側(cè)測點處于對稱位置，避免因測點定位不準造成的誤差。

圖3 40mT 梁應(yīng)力、撓度測點立面布置圖（單位：cm）

3.4 理論計算限值

理論計算限值（以40mT 梁為例）見表3。其中撓度向上表示“+”，向下表示“-”，（N-1）～（N-7）為測試截面編號。

表3 40mT 梁理論計算值結(jié)果表

3.5 試驗程序及規(guī)則

3.5.1 試驗程序

（1）試驗檢測人員現(xiàn)場工作準備。

（2）預(yù)加載（預(yù)壓荷載采用預(yù)加載，滿載50%預(yù)壓）。

（3）正式分級加載和卸載，讀取測試數(shù)據(jù)；在每級加載后檢查梁體是否產(chǎn)生裂縫[6]。

3.5.2 加載分級與控制

按上文要求進行分級加載，持荷時間須滿足相關(guān)規(guī)范要求。

3.5.3 試驗終止條件

（1）控制測點應(yīng)力、變位（或撓度）已達到或超過計算的控制應(yīng)力值時。

（2）結(jié)構(gòu)裂縫的長度或縫寬急劇增加，或新裂縫大量出現(xiàn)，或縫寬超過允許值的裂縫大量增多時[7]。

（3）發(fā)生其他影響T 梁承載能力或正常使用的損壞時。

3.5.4 試驗前準備工作

（1）對需要進行荷載試驗檢測的梁，梁底必須保留至少50cm 的操作空間，以便布置應(yīng)變及撓度檢測測點。

（2）在梁的兩端支點處，采用支座或鋼板進行支墊，支墊的位置要與圖紙中支座中心線位置一致，且使用高精度水準儀將支座兩端調(diào)平。為了防止在加載過程中梁體受力后，支點處受力不均勻發(fā)生側(cè)翻事故，嚴禁用枕木支墊，可采用鋼管支撐兩側(cè)，防止梁體側(cè)翻[8]。

（3）建議預(yù)制場采用鋼筋或鋼絞線作為荷載進行加載；焊接加載中用于固定鋼筋的輔助工具或?qū)γ科枰囼灆z測的梁搭設(shè)鋼管架。

（4）要求施工單位在各標段做好現(xiàn)場準備工作，以便進行現(xiàn)場檢測。

4 結(jié)語

綜上所述，鎮(zhèn)雄至赫章高速公路第二合同段預(yù)制T 梁的靜載試驗，能夠為整個路橋工程竣工驗收提供技術(shù)支撐，并為工程項目投入運營后的承載能力提供參考和依據(jù)，具有非常重要的現(xiàn)實意義。在靜載試驗中，除了按照上文要求注重每個技術(shù)細節(jié)，還要注意做好試驗數(shù)據(jù)與理論值的比較和分析、試驗現(xiàn)場及施工情況對試驗結(jié)果的影響及修正、試驗數(shù)據(jù)的取舍等方面的工作，從而提交更為科學(xué)的試驗結(jié)論。