铁路预制后张法32m简支T梁静载试验技术.doc

1、1铁路预制后张法 32m 简支 T 梁静载试验技术摘要：静载试验是检验铁路预制后张法简支 T 梁体的抗裂性及刚度的常规方法。其试验方法的科学性、操作的准确性、判断的合理性均密切关系到桥梁结构质量的判断及以后线路的运营安全，本文阐述了铁路预制后张法 32m 简支 T 梁静载试验技术。 关键词：预制后张法铁路简支梁静载试验 中图分类号：C33 文献标识码：A 文章编号： 1.前言 静载试验是检验 T 梁性能、质量的重要检测手段，通过预应力混凝土梁静载弯曲抗裂试验，检测静载弯曲抗裂系数和将静活载作用下梁体竖向挠度值，对 T 梁进行检测。静载试验过程中，静载弯曲抗裂系数决定了 T 梁张拉过程中预应力施

2、工质量；静活载作用下梁体竖向挠度值体现出 T 梁混凝土施工过程中，其强度、弹性模量等对 T 梁实体的质量影响。通过静载试验可在检测 T 梁质量的同时收集相关试验数据，为今后T 梁预制的质量把控提供有效依据。 静载试验目的 （1）通过静载试验，掌握 T 梁结构的工作状况 ,判断 T 梁的实际工作状况是否符合设计要求或处于正常受力状态 。 （2）通过静载试验分析和理论计算分析，对 T 梁的使用承载能力2及工作状况做出综合评估。 （3）静载试验 T 梁作为同批次预制的代表，可反应出此段时间区域内预制的 T 梁的施工方法及工艺的科学合理性，提供需改变、优化的方向。 （4）检验成品 T 梁的抗裂性能及静

3、活载作用下竖向挠度值。 3.静载试验检测要求 (1)首片生产的边梁或采用新结构、新材料、新工艺进行试生产时；(2)生产条件有较大变动时； (3)出现影响结构承载能力的缺陷时； (4)交库技术资料不齐全，或对资料发生怀疑时； (5)正常生产条件下，同类别、同跨度的 T 梁 60 件或连续三个月产量（三个月产量不足 60 件）算一批，每批抽检 1 件。产品标准有明确规定的，抽样批量按产品标准执行； (6)产品质量认证检验时，须按对不同类别的简支梁各抽检一件。抽样原则：按最不利原则一次抽取 3 件（一件为首次试验梁，两件为加倍试验备用梁） 。 4.静载试验相关计算 静载试验计算采用通桥(2005)2

4、201-32m 曲线梁为例，进行如下计算。其余型号桥梁可参照此类方法进行计算。 4.1 计算依据 (1)TB2092-2003预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲抗裂试验方3法 根据不同原材料设计院提供的静载试验参数 表 1 通桥(2005)2201-32m 曲线梁静载试验数据 14 抗裂安全系数 Kf 1.26 4.2 加载值计算 （1）加载图示 （2）相关系数计算（见加载图示） 跨中弯矩：M=RL/2-PiXi 其中 Pi=P R=5P/2=2.5P 则 M=2.5P16-P8-P4 =40P-12P=28P=28 （3）计算未完成的应力损失值 根据试验梁基本数据表中终张-加载时间的天数，查

5、TB2092-2003预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲抗裂试验方法得到混凝土收缩、徐变完成率 1 和钢束松弛损失完成率 2 表 3.混凝土收缩、徐变完成率 1 和钢束松弛损失完成率 2 s=(1-1)s1+(1-2)s2 =76.07Mpa （4）计算未完成应力损失的补偿弯矩 Ms Ms=sAy(Wo/Ao+eo)103 =1758.99 KN.m （5）计算基数级荷载跨中弯矩（防水层已铺设） 4加载设备质量对跨中弯矩 Mka=Md+Ms-Ms （6）千斤顶重 135kg，钢垫板 47.1kg，河砂 54kg, 1 人 80kg,钢托架 110kg 合计： 430 kg 加载设备总重 4.3K

6、N Ms=4.3KN.m 则 Mka=Md+Ms-Ms =9350.5901 KN.m （7）计算基数级荷载值 Pk=Mka/=333.95 KN （8）计算各加载级下跨中弯矩（防水层已铺设） Mk=K(Mz+Md+Mh+Mf)+Ms-Mz-Mf-Ms =K*22539.15 -4111.17 （9）计算各加载级之荷载值 Pk=Mk/ （10）计算静活载级系数 Kb=Mh/(1+)+Mz+Md+Mf/(Mh+Mz+Md+Mf)=0.934704687 （11）计算静活载级之跨中弯矩 Mkb=Mh/(1+)+Mka =16956.279KN.m （12）计算静活载级荷载 Pkb=Mkb/=605

7、.58KN （13）静载各级加载数据 通过对各荷载等级加载的理论计算，得到荷载值如表 4 所示： 表 4.静载各级加载 54.3 静载试验工作准备 (1)按设计要求安装固定支座，对中、抄平，误差控制在 2mm 内 (2)按设计要求在梁顶面上标记出梁体腹板、跨中及支座中心线，由跨中沿腹板两侧标出 0m、4m、8m 共 5 个点作为 T 梁的加载中心点。在每一个加载点铺设砂垫层及钢垫板，用水平尺找平后移入千斤顶。千斤顶中心与梁体加载中心纵、横向位置偏差不大于 10mm。 图 1、32 m 预应力混凝土简支梁静载试验加载图式.单位.mm (3)配合静载试验人员检查千斤顶、油泵、油表的匹配、安装位置及

8、稳固情况，在梁体两端支座处及跨中分别安防百分表进行挠度测量。 (4)加载前，技术人员用放大镜仔细观察梁体加载前的原始裂纹，可采取向梁体浇水的方式检查，并用蓝色铅笔认真标准。 (5)反力架安装，在试验台座摆放底座和下横梁，使横梁在同一水平面。将桥梁支座的下摆放在下横梁上，然后将待检测梁移入就位。将拉力杆和拉力杆垫板分别放在相应安装孔位内，并拼装防护罩在拉力杆上。将整拼好的桁架采用 2 台 80 吨龙门吊安放在检测梁上，将千斤顶微调上横梁和桁架的水平，以保证试验台各部受力均匀。 4.4 测试目的和方法 （1）测试目的 结构控制界面的最大挠度和变位 6裂缝的出现和扩展，其中包括初始裂缝的出现，裂缝的

9、宽度、长度、间距、位置、方向和性状，以及卸载后的闭合情况。 测试方法 结构变形采用百分表进行测试。 裂缝采用刻度放大镜进行观测。 4.5 试验过程 （1）加载方法：试验梁的加载分两个循环进行。以加载系数 k 表示加载等级，加载系数 k 是加载试验中梁体跨中承受的弯距与设计弯距之比。试验准备工作结束梁体承受的荷载状态为初始状态；基数级下梁体跨中承受的弯距指梁体质量与二期恒载质量对跨中弯距之和。 （2）全预应力梁各循环的加载等级： 第一加载循环：初始状态基数级（3min）0.60（3min）0.8（3min）静活载级（3min）1.00（20min）静活载级（1min）0.60（1min）基数级（

10、1min）初始状态（10 min） 第二加载循环:初始状态基数级（3min）0.60（3min）0.8（3min）静活载级（3min）1.00（5min）1.05（5min）1.10（5min）1.15（5min）1.20（20min）1.10（1min）静活载级（1min）0.60（1min）基数级（1min）初始状态 当在第二加载循环中不能判断是否已出现受力裂缝时，必须进行受力裂缝验证加载。验证加载从第二加载循环卸载至静活载级后开始。 验证加载：静活载级（5min）1.00（5min）1.05（5min）1.10（5min）1.15（5min）1.20（5min）1.10（1min）静活7

11、载级（1min）0.60（1min）基数级（1min）初始状态 注：若基数级大于 0.60 级，则取消 0.60 级。 4.6 梁体刚度合格的评定 实测静活载挠度值（f 实测）为静活载级下实测挠度减去基数级下实测挠度值。实测静活载挠度值合格评定标准: f 实测/L1.05f 设计/L。 4.7 全预应力梁抗裂合格的评定 在 K=1.20 加载等级下持荷 20min，梁体下缘底面未发现受力裂缝或下缘截面（包括倒角、圆弧过渡段）的受力裂缝未延伸至梁底边，评定允许全预应力梁抗裂合格。 5.注意事项 5.1 静载试验支座不得使用盆式橡胶等支座，必须采用铸钢支座。同时铸钢支座与检测 T 梁连接牢固后，将

12、支座连接螺栓松开。 5.2 千斤顶安装必须在 T 梁腹板中心，避免偏向受压。 5.3 测量挠度、固定百分表的支架必须安放牢固、稳定且不受试验台座变形影响。 5.4 在梁体加载前用蓝色铅笔将非结构受力裂缝仔细标示。 5.5 挠度测量百分表应在持荷即将结束前读数，且在同一时间内完成。5.6 当持荷期间油压下降时，应及时进行补油持压。 5.7 试验结束后，应对梁体进行一次全面检查，并做好详细的试验记录。 85.8 试验时应用专人监护，竖拉力杆附近不得有人。 5.9 所有千斤顶缓慢均匀同步加载，加载速度不宜大于 0.05 MPa / s。 5.10 试验完成后认真拆卸竖向拉力杆并妥善保管，对试验场地做

13、好检查，做到工完场清。 5.11 定期对试验台结构件进行检查。 6.结论 预制后张法铁路 T 梁静载试验是一种通过试验仪器检查 T 梁在试验荷载作用下的变形大小及裂缝情况，从而判断桥梁结构在设计荷载作用下的变形及整体工作状态是否符合行业标准及设计要求的试验方法。对T 梁进行静载试验，成为了产品质量取证认定及日常生产过程中检测 T 梁施工质量是否达标的重要手段。 参考文献： TB/T3043-2005 预制后张法预应力混凝土铁路桥简支 T 梁技术条件【S】 TB2092-2003 预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲抗裂试验方法【S】 TB10002.32005 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范【S】 通桥（2005）2201-I时速 200 公里客货共线铁路预制后张法简支T 梁