单片梁试验检测报告.doc
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湖南湖大土木建筑工程检测有限公司
CivilEngineeringInspectionandTestLimitedCompanyofHunanUniversity
报告编号（No.）：
12-04-03-16
（1）
桂阳县Y672线高沙桥2-2#18m预应力混凝土空心板静载试验报告
2012年12月17日
注意事项
（Notices）
1、报告无检测报告专用章无效。
（Testreportisinvalidwithoutstampofinspectionreportonit.）
2、复制报告未重新加盖检测报告专用章无效。
（Duplicationoftestreportisinvalidwithoutstampofinspectionreportre-stampedonit.）
3、报告无负责人、审核人、批准人签名无效。
（Testreportisinvalidwithoutthesignaturesofthepersonsforprojectmanagement,verificationandApproval.）
4、报告涂改无效。
（Testreportisinvalidifaltered.）
5、对检测报告若有异议，应在报告发出后15个工作日内提出。
（Differentopinionsaboutthetestreportshouldbereportedtothetestdepartmentwithin15daysfromthedateofreceivingthetestreport.）
6、本报告对项目提出的任何处理或加固等建议均不能为施工文件，其实施必须以有效设计文件为依据。
（Anyproposedhandlingorreinforcingsuggestionsfortheprojectinthisreportcannotbeusedasformalconstructiondocuments.Theconstructionshouldbeperformedonbasisoflicenseddesigndocuments.）
桂阳县Y672线高沙桥2-2#
18m预应力混凝土空心板静载试验报告
工程名称：
桂阳县高沙桥2-2#空心板
建设单位
郴州市桂阳县农村公路管理站
设计单位：
郴州市路通设计有限公司
监理单位：
深圳市华祥路桥建设工程咨询有限公司
施工单位：
广东省梅州市市政建设集团公司
检测单位：
湖南湖大土木建筑工程检测有限公司
委托单位：
郴州市桂阳县农村公路管理站
项目负责人：
现场检测人：
报告撰写人：
报告审核人：
报告批准人：
2012年12月17日
目录
第一章概述 3
1.1工程概况 3
1.2试验目的 3
1.3试验依据 3
第二章试验内容 5
2.1试验板的选择 5
2.2测试截面 5
2.3测试内容 5
第三章外观检查 7
第四章静载试验 8
4.1理论分析 8
4.2试验难点及处理方法 8
4.3试验荷载 8
4.4加载效率ηq及结构安全性 9
4.5加载的实施方法与控制 10
4.6测试方法 10
4.7测点布置 10
4.8试验程序 11
4.9试验规则 11
第五章试验结果分析 12
5.1外观检查结果 12
5.2应变测试结果 12
5.3挠度变形测试结果 12
5.4试验结果评定 13
第六章试验结论及建议 15
第一章概述
1.1工程概况
1、工程说明
高沙桥位于桂阳县樟下线（Y672），中心桩号K5+240，原桥修建于2004年10月，为7×6m简支板桥，下部构造为重力式桥墩U形桥台和扩大基础，原桥已被洪水损毁，后在该桥位上游10米位置进行重建设计，2011年8月完成一阶段施工图设计，新建桥型为3跨18米预应力空心板桥，桥长59延米。
本次静载试验针对桂阳县高沙桥2#跨次边板2-2#进行，测试内容主要有外观检查、应力应变测试及结构变形测试。
2、主要技术标准
1.汽车荷载：
公路－Ⅱ级
2.通航等级：
不通航
3.孔数跨径：
3×18m
4.桥面宽度：
7m=0.5m（护栏）+6m（机动车道）+0.5m（护栏）
5.桥面横坡：
2%
6.设计洪水频率：
1/100
1.2试验目的
为了检验试验空心板的结构性能和施工质量是否满足规范和设计要求，以保证结构竣工后运营的安全性，对其进行静载试验，并依据有关规范对18m预应力混凝土空心板的强度、刚度等各项指标作出评价。
1.3试验依据
[1]中华人民共和国交通部标准：
《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTJ/TJ21-2011）；
[2]交通部公路科学研究所等单位：
《大跨径混凝土桥梁试验方法》，1982年；
[3]中华人民共和国交通部标准：
《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；
[4]中华人民共和国交通部标准：
《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；
[5]中华人民共和国交通部标准：
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；
[6]交通部：
《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；
[7]郴州市路通设计有限公司：
桂阳县高沙桥设计图。
第二章试验内容
2.1试验板的选择
为达到试验目的，按照试验规程规定，一般需选择受力最不利、施工质量较差、缺陷较多且施工记录不完备的预应力混凝土空心板进行加载试验。
本次试验由施工方指定，选取其中2-2#空心板进行静载试验，以检验其施工质量和结构承载能力。
本次试验选取的空心板的相关参数如表2-1所示。
表2-1待测试板的相关参数
编号
构造型式
位置
混凝土
设计强度
设计荷载作用下跨中截面弯矩（kN﹒m）
2-2#
空心板
中跨次边板
C40
599.7
2.2测试截面
2-2#空心板跨中截面和支座截面如图2.1、2.2所示
图2.12-2#空心板跨中截面示意图图2.22-2#空心板支座截面示意图
选取试验板跨中截面作为控制测试截面。
对试验板跨中、四分点应变和挠度及支点竖向位移进行观测。
2.3测试内容
主要测试试验板跨中承受最大正弯矩时的截面应变和挠度，测试内容包括：
①外观检查；
②跨中及四分点截面下缘在试验荷载作用下的纵向应变；
③试验板跨中及四分点挠度；
④裂缝观测。
第三章外观检查
通过对2-2#预应力空心板的外观检查，发现2-2#板顶有一条纵向裂缝，板顶局部有蜂窝，未见其他外观缺陷。
图3-1板顶纵向裂纹（裂缝已做描粗处理）
第四章静载试验
4.1理论分析
建立有限元模型如图4-1所示，试验板跨在试验荷载作用下的跨中截面的内力计算结果列于表4-1。
图4-1试验板计算模型图
表4-1理论计算结果
编号
计算跨径（m）
跨中截面弯矩
（kN﹒m）
备注
2-2
18.00
599.7
空心板
4.2试验难点及处理方法
⑴试验空心板加载时需考虑以后承受桥面混凝土、接缝混凝土、二期恒载（桥面铺装和防撞栏杆）以及活载的作用。
必须根据这些荷载在板底产生的拉应力效应值，在具体试验时进行恒、活载换算。
⑵试验时，各片空心板之间没有横向联系作用，可视为单片板受力。
4.3试验荷载
试验时按试验荷载与设计荷载的拉应力效应等效的原则，对测试断面活载内力进行有限元分析。
根据现场实际情况，采用沙袋和钢块进行加载。
荷载加载的图式如图4-2所示。
现场加载图如图4-3所示。
图4-2试验空心板加载图式（单位：
m）
图4-32-2号板现场加载图
4.4加载效率ηq及结构安全性
静载试验荷载一方面应保证结构的安全性，另一方面又应能充分暴露结构承载能力，一般：
式中：
——静载试验荷载效率系数；
Sstat——试验荷载作用下，检测部位最大变形或最不利内力的计算值；
S——设计荷载作用下，检测部位最大变形或最不利内力的计算值；
——设计取用的动力系数。
根据测试工况列出了控制截面内力静载试验效率系数，见表4-2所示。
表4-2静载试验效率系数ηq
数据
项目
跨中截面最大正弯距（kN·m）
2-2号空心板
试验值①
567.2
设计值②
599.7
=①/②
0.95
按试验荷载和加载图式，得到荷载效率系数在0.85～1.05间，符合规范要求。
在上述试验荷载作用下，空心板承载力可以得到充分体现，且并不至于对结构造成损伤。
4.5加载的实施方法与控制
按分级加载、分级卸载的方式进行。
加载过程中必须密切注意结构各控制点的应变和位移，如遇异常情况应立即终止加载。
4.6测试方法
⑴应变测试：
板底跨中纵向应变采用电测法测试，在测试板板底粘贴应变计。
⑵挠度测试：
空心板挠度、支座位移采用百分表测量，测试精度为0.01mm。
⑶裂缝监测：
加载时，观测裂缝开展情况，如有裂缝扩展，用裂缝放大镜量测裂缝宽度。
4.7测点布置
试验空心板挠度测点和应变测点布置分别如图4-4和图4-5。
图4-4试验板位移测点布置示意图
A应变测试截面示意图
B测试截面应变片布置示意图（沿板纵向张贴）
图4-5试验空心板控制截面应变测点布置图
4.8试验程序
准备工作：
前期试验人员进场准备→外观检查→测点表面处理、贴应变计→施工方加载重物、加载设备准备及电源配合→仪器调平和初读数。
正式试验：
分三级加载进行跨中截面荷载试验→试验板控制截面应变、支点及跨中挠度测试、裂缝观测→一级卸载→残余应变、残余变形观测。
4.9试验规则
测试过程中若发生下列情况应立即终止加载：
1.控制截面测点应变已达到或超过用弹性理论按规范安全条件反算的控制应变值时；
2.控制测点变形（或挠度）超过规范允许值；
3.裂缝长度、数量急剧扩展时；
4.发生其他损坏，如预应力筋崩断、混凝土压碎、支座损坏等影响板体承载能力或正常使用时。
第五章试验结果分析
5.1外观检查结果
试验板的外观检查结果列于表5-1中。
表5-1试验板外观检查结果
检测项目
2-2号空心板
备注
几何尺寸
合格
掉棱、缺角
有
蜂窝麻面
有
露筋
无
裂缝
有
空心板顶部纵向裂纹
漏水
无
5.2应变测试结果
试验空心板测试截面板底应变测试结果分别见表5-2所示。
表5-22-2号试验板应变测试结果（με）
应变片编号
加载工况
荷载（kN）
测点
L/4截面
L/2截面
3L/4截面
1#
2#
平均值
3#
4#
平均值
5#
6#
平均值
初读数
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
第一级加载
60
17
16
16.5
30
32
31
16
16
16
第二级加载
120
59
61
60
62
64
63
51
53
52
第三级加载①
170
76
74
75
92
90
91
77
69
73
卸载残余值②
0
1
1
1
0
2
1
1
1
1
计算值③
——
——
100
——
130
——
100
应变校验系数（①-②）/③
——
——
0.74
——
0.69
——
0.72
残余应变比②/①
——
——
0.01
——
0.01
——
0.01
裂缝
加载过程中未发现原有裂缝扩展、变化
图5-1跨中荷载-应变曲线
5.3挠度变形测试结果
试验空心板测试截面挠度（位移）测试结果分别列于表5-3中，跨中绝对挠度剔除了支座位移的影响。
表5-32-2号试验板挠度测试结果（mm）
百分表编号
加载工况
1#
2#
3#
4#
5#
绝对挠度
支座
L/4
跨中
3L/4
支座
L/4
跨中
3L/4
初读数
0.70
1.73
1.85
0.89
0.94
0.00
0.00
0.00
第一级加载
3.21
5.72
6.33
5.55
3.89
1.37
1.75
1.82
第二级加载
7.94
11.40
11.74
10.49
5.60
3.08
3.94
4.30
第三级加载①
9.95
14.77
16.92
14.22
8.67
4.17
6.58
5.22
卸载残余值②
7.60
8.74
8.87
7.89
7.80
0.12
0.14
0.13
计算值③
———
6.9
8.5
6.9
变形校验系数（①-②）/③
———
0.60
0.76
0.74
残余变形比②/①
———
0.03
0.02
0.02
图5-2跨中荷载-挠度曲线
5.4试验结果评定
表5-4静载试验结果及评定汇总表
工程名称
试验项目
2-2号空心板
L/4
L/2
L3/4
应变
应变校验系数
0.74
0.69
0.72
残余应变与弹性应变之比
0.01
0.01
0.01
变形
变形校验系数
0.73
0.76
0.74
残余变形与弹性变形之比
0.02
0.02
0.02
由该试验板的外观检查、应力和挠度的试验结果及表5-4可知：
1.受检的空心板在静载试验中未发现新增裂缝和其他异常现象；
2.从应力应变的测试结果可以看到，各测点在各工况下应变校验系数在0.69~0.74之间，应变实测值小于理论值。
结构内各测点的应力与荷载之间基本保持线性关系，而且卸载后残余应变百分比小于20%，表明空心板结构在所施加荷载的作用下尚处于线弹性范围工作，满足规范及使用的要求。
3.从空心板挠度的测试结果可以看到，挠度校验系数在0.6~0.76之间，实测值小于理论值。
挠度实测值与荷载之间基本呈线性关系，卸载后变形恢复良好，挠度最大处的残余变形百分比均不超过规范规定的20%，表明该空心板结构在所施加荷载下尚处于线弹性范围内工作；空心板跨中挠度测点的最大挠度为6.58mm，小于规范要求的1/600，而且小于相应的计算值，表明该空心板结构的整体刚度满足设计及使用要求。
第六章试验结论及建议
受郴州市桂阳县农村公路管理站委托，2012年12月14日湖南湖大土木建筑工程检测有限公司对桂阳县高沙桥2-2#预应力混凝土空心板进行了外观检查及静载试验，在对有关数据进行分析处理后，可以得出以下结论：
1.外观检查结果表明，空心板顶部局部有纵向裂纹；
2.应力应变测试结果表明，空心板实测应变值小于计算值，并在所施加荷载的作用下尚处于线弹性范围工作，满足规范及使用的要求；
3.挠度测试结果表明，空心板实测挠度值小于计算值，并满足规范及设计要求，挠度实测值与荷载之间基本呈线性关系，卸载后变形恢复良好，该空心板结构的整体刚度满足设计及使用要求。
根据检测结果，对于空心板顶部出现的裂缝建议采用“壁可法”进行修补，封闭裂缝以保障混凝土结构的耐久性；
综上所述，该试验空心板外观部分须进行有效修补，静载试验参数满足规范要求，满足设计及使用要求。
2012年12月17日
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