十天线安康至汉中高速公路安康至石泉段AC11标桥梁荷载试验报告.docx
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十天线安康至汉中高速公路安康至石泉段AC11标桥梁荷载试验报告
报告编号:
SXGSJC/BG-QL-2010-035
十天线安康至汉中高速公路安康至石泉段A-C11标
桥梁荷载试验报告
陕西高速公路工程试验检测有限公司
2010年6月
报告编号:
SXGSJC/BG-QL-2010-035
十天线安康至汉中高速公路安康至石泉段A-C11标
桥梁荷载试验报告
报告
年月日
审核
年月日
签发
年月日
报告附件
共10份
共169页
陕西高速公路工程试验检测有限公司
2010年6月
十天线安康至汉中高速公路安康至石泉段A-C11标桥梁荷载试验结果一览表
序号
桥梁
名称
中心桩号
桥长
(m)
桥梁类型
结构形式
测试孔号
校验系数平均值
抗裂性
频率比=实测频率/计算频率
结论
上部
下部
挠度
应变
一阶
二阶
1
枞岭月河大桥
K171+664.989
146.07
大桥
7-20m预应力混凝土空心板
柱式墩,肋板式台,钻孔灌注桩基础
左幅6、7孔
0.571~0.892
0.454~0.941
0.478~0.929
0.481~0.900
未见裂缝
1.320
1.249
1.082
1.110
承载能力满足设计要求,可投入正常运营
2
月河大桥
K0+251.12
251.04
大桥
12-20m预应力混凝土空心板
柱式墩,U型台,钻孔灌注桩基础、扩大基础
第8、9孔
0.442~0.507
0.418~0.511
0.439~0.900
0.462~0.844
未见裂缝
1.406
1.430
1.040
1.078
承载能力满足设计要求,可投入正常运营
3
长窖村1号月河大桥
K175+654.008
196.133
大桥
9-20m预应力混凝土空心板
柱式墩,重力式台,钻孔摩擦桩基础、扩大基础
左幅8、9孔
0.528~0.896
0.532~0.887
0.355~0.882
0.387~0.882
未见裂缝
1.062
1.062
1.039
1.078
承载能力满足设计要求,可投入正常运营
4
长窖村2号月河大桥
K176+089.98
106.076
大桥
5-20m预应力混凝土空心板
柱式墩,拄式、肋板式台,钻孔灌注桩基础
左幅4、5孔
0.467~0.581
0.472~0.968
0.519~0.900
0.535~0.900
未见裂缝
1.320
1.320
1.097
1.193
承载能力满足设计要求,可投入正常运营
5
月河村月河大桥
K176+728.00
174.076
大桥
8-20m预应力混凝土空心板
柱式墩,重力式台,钻孔灌注桩基础
左幅2、3孔
0.486~0.875
0.475~0.922
0.488~0.889
0.488~0.889
未见裂缝
1.010
1.010
1.049
1.022
承载能力满足设计要求,可投入正常运营
十天线安康至汉中高速公路安康至石泉段A-C11标桥梁荷载试验结果一览表
序号
桥梁
名称
中心桩号
桥长
(m)
桥梁类型
结构形式
测试孔号
校验系数平均值
抗裂性
频率比=实测频率/计算频率
结论
上部
下部
挠度
应变
一阶
二阶
6
军民路中桥
K177+915.00
86.046
中桥
4-20m预应力混凝土空心板
柱式墩,肋板式台,钻孔摩擦桩基础
右幅2、4孔
0.338~0.624
0.317~0.630
0.245~0.903
0.377~0.880
未见裂缝
1.182
1.182
1.021
1.021
承载能力满足设计要求,可投入正常运营
7
汉阴互通式立交EK0+194.236匝道桥
EK0+194.236
336.04
大桥
6-20+(20+26+23)+7-20m预应力混凝土空心板、现浇箱梁
柱式墩,拄式、肋式台,钻孔灌注桩基础
第5、6孔
0.699~0.761
0.637~0.745
0.434~0.825
0.462~0.825
未见裂缝
1.242
1.267
1.140
1.140
承载能力满足设计要求,可投入正常运营
8
汉阴互通式立交EK0+830.865匝道桥
EK0+830.865
129.08
大桥
6-20m预应力混凝土空心板
柱式墩,U型台,钻孔灌注桩基础、扩大基础
第2、3孔
0.451~0.779
0.474~0.898
0.250~0.903
0.375~0.903
未见裂缝
1.170
1.192
1.149
1.135
承载能力满足设计要求,可投入正常运营
十天线安康至汉中高速公路安康至石泉段A-C11标
桥梁荷载试验报告
1概述
为评价十天线安康至汉中高速公路安康至石泉段桥梁的承载能力和工程质量,并为桥梁交(竣)工验收提供技术资料,受十天高速公路安康西建设管理处委托,陕西高速公路工程试验检测有限公司于2010年1月13日至16日对该项目A-C11标8座桥梁进行现场荷载试验。
被检桥梁技术参数见表1-1。
表1-1十天线安康至汉中高速公路安康至石泉段A-C11标桥梁技术参数一览表
桥梁
名称
中心桩号
桥长(米)
上部结构形式
下部结构形式
枞岭月河大桥
K171+664.989
146.07
7-20m预应力混凝土空心板
柱式墩,肋板式台,钻孔灌注桩基础
月河大桥
K0+251.12
251.04
12-20m预应力混凝土空心板
柱式墩,U型台,钻孔灌注桩基础、扩大基础
长窖村1号月河大桥
K175+654.008
196.133
9-20m预应力混凝土空心板
柱式墩,重力式台,钻孔摩擦桩基础、扩大基础
长窖村2号月河大桥
K176+089.98
106.076
5-20m预应力混凝土空心板
柱式墩,拄式、肋板式台,钻孔灌注桩基础
月河村月河大桥
K176+728.00
174.076
8-20m预应力混凝土空心板
柱式墩,重力式台,钻孔灌注桩基础
军民路中桥
K177+915.00
86.046
4-20m预应力混凝土空心板
柱式墩,肋板式台,钻孔摩擦桩基础
续表1-1十天线安康至汉中高速公路安康至石泉段A-C11标桥梁技术参数一览表
桥梁
名称
中心桩号
桥长(米)
上部结构形式
下部结构形式
汉阴互通式立交EK0+194.236匝道桥
EK0+194.236
336.04
6-20+(20+26+23)+7-20m预应力混凝土空心板现浇箱梁
柱式墩,拄式、肋式台,钻孔灌注桩基础
汉阴互通式立交EK0+830.865匝道桥
EK0+830.865
129.08
6-20m预应力混凝土空心板
柱式墩,U型台,钻孔灌注桩基础、扩大基础
2荷载试验目的及内容
2.1荷载试验目的
(1)通过静载试验,测试桥跨结构在静载作用下的应变、挠度,观察裂缝的开展情况,评价结构构件的强度、刚度和抗裂性能;
(2)通过动载试验,测定结构在动荷载作用下自振频率,对结构的动力性能进行评价;
(3)根据静载和动载测试结果综合评价该桥整体工作性能与承载能力是否满足设计与通行要求。
2.2荷载试验内容
静载试验内容如下:
(1)测试各工况控制截面砼的应变;
(2)测试各工况控制截面的挠度;
(3)观测桥梁结构在各工况荷载作用下裂缝的开展情况。
动载试验内容如下:
(1)测试结构的自振频率。
3荷载试验依据
(1)交通部:
《公路桥梁承载能力检测评定规程(报批稿)》.2004;
(2)交通部科研院:
《大跨径混凝土桥梁的试验方法(最终建议)》.1982;
(3)交通部:
《公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)》.2004;
(4)交通部:
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)》.2004;
(5)陕西省交通厅:
《陕西省公路工程竣(交)工验收办法实施细则》(DBJTJ/T-003-2005);
(6)陕西省公路勘察设计院:
安康至汉中高速公路A-C11标相关桥梁施工图纸。
4荷载试验实施方案
我公司接到此任务后,根据项目的实际情况,提出了详细的静、动荷载试验实施方案,就测试孔和截面选取、测点布置、试验荷载、试验工况、试验的实施与控制等方面对荷载试验工作进行了详细的规定。
静载试验方案见附件1,动载试验方案见附件2。
5主要仪器设备
本次桥梁荷载试验采用的主要仪器、设备见表5-1。
表5-1荷载试验采用的主要仪器、设备
序号
仪器设备名称
型号
仪器编号
1
静态应变测试系统
TDS-303
QL0147-001-02
2
机电百分表
WBD-50
GF051-01~12
3
裂缝观测仪
SW-LW-101
QL0153-007-01
4
动态信号采集分析系统
DEWE-BOOK-8
QL0148-002-01
5
拾振器
891-4
GF052-01
6
桥梁检测车
XZJ5310JQJ18
/
6枞岭月河大桥检测结果
6.1静载试验检测结果
静载试验测试孔选择左幅6、7孔,静载试验加载效率与各工况挠度、应变的检测结果汇总见表6-1~表6-4,详细检测结果见附件3。
表6-1枞岭月河大桥静载试验加载效率一览表
测试
位置
工况
控制指标
试验荷载计算值①
设计荷载控制值②
荷载效率
③=①/②
左幅
6、7孔
跨中截面最大正弯矩中载、右偏载、左偏载
跨中弯矩(kN·m)
4881.193
4930.893
0.990
L/4弯矩(kN·m)
2695.747
3222.214
0.837
表6-2枞岭月河大桥左幅6、7孔挠度检测结果一览表
荷载
工况
6孔跨中挠度校验系数
7孔跨中挠度校验系数
范围
平均值
范围
平均值
工况1
0.571~0.720
0.633
0.793~0.941
0.864
工况2
0.627~0.892
0.698
0.535~0.867
0.630
工况3
0.613~0.688
0.650
0.454~0.598
0.536
表6-3枞岭月河大桥左幅第6孔应变检测结果一览表
荷载
工况
跨中应变校验系数
L/4应变校验系数
范围
平均值
范围
平均值
工况1
0.684~0.929
0.817
0.478~0.750
0.690
工况2
0.544~0.750
0.654
0.618~0.882
0.756
工况3
0.542~0.847
0.676
0.517~0.700
0.605
表6-4枞岭月河大桥左幅第7孔应变检测结果一览表
荷载
工况
跨中应变校验系数
L/4应变校验系数
范围
平均值
范围
平均值
工况1
0.541~0.710
0.626
0.500~0.900
0.685
工况2
0.651~0.778
0.717
0.639~0.882
0.748
工况3
0.673~0.833
0.739
0.481~0.762
0.601
6.2动载试验检测结果
本次动载试验选择左幅6、7孔的L/4截面,实测一阶和二阶自振频率检测结果统计见表6-5,详细检测结果见附件3。
表6-5枞岭月河大桥结构自振频率实测值和计算值对比
测试
位置
阶序
自振频率(Hz)
实测平均值①
理论计算值②
频率比
③=①/②
左幅第6孔
L/4截面
1
6.84
5.18
1.320
2
9.77
8.8
1.110
左幅第7孔
L/4截面
1
6.47
5.18
1.249
2
9.77
8.8
1.110
6.3检测结论
(1)本次试验所选择的截面均为桥梁运营过程中受力控制截面,试验过程中所配置的各类检测设备工作性能稳定,采集的数据均能有效反映结构受力状态。
(2)静载试验加载效率为0.837~0.990,满足《大跨径混凝土桥梁试验方法》要求。
(3)第6孔各工况下各控制截面的主要挠度测点实测最大值为3.35mm,校验系数平均值在0.571~0.892范围内,第7孔各工况下各控制截面的主要挠度测点实测最大值为2.84mm,校验系数平均值在0.454~0.941范围内,低于《大跨径混凝土桥梁的试验方法》规定的上限值1.05。
各工况卸载后结构的位移回零良好,无明显残余位移。
表明各试验孔在试验荷载作用下处于良好的弹性工作状态,纵向抗弯刚度满足设计要求,并有一定的安全储备。
(4)第6孔各工况下各控制截面的主要应变测点实测最大值为54με,校验系数平均值在0.478~0.929范围内,第7孔各工况下各控制截面的主要应变测点实测最大值为47με,校验系数平均值在0.481~0.900范围内,低于《大跨径混凝土桥梁的试验方法》规定的上限值1.05。
各工况卸载后结构的应变回零良好,无明显残余变形。
表明各试验孔在试验荷载作用下处于良好的弹性工作状态,纵向抗弯强度满足设计要求,并有一定的安全储备。
(5)各偏载工况下,左、右侧挠度和应变渐变趋势与理论计算相符。
表明该桥预应力空心板横向联接性能良好。
(6)在加载测试中,经观察梁体表面混凝土未出现裂缝,表明该桥抗裂性能满足要求。
(7)在全桥异常变形观察工况加载过程中,桥跨结构未出现异常变形,桥墩未出现异常变位,表明该桥整体结构技术状况良好。
(8)该桥左幅第6孔、第7孔前2阶实测自振频率与理论计算值的频率比在1.110~1.320范围内,均超过1,表明该桥的整体性能和动刚度良好。
综上所述:
我们认为该桥的承载能力和工作性能满足设计要求,可投入正常运营。
7月河大桥检测结果
7.1静载试验检测结果
静载试验测试孔选择第8、9孔,静载试验加载效率与各工况挠度、应变的检测结果汇总见表7-1~表7-4,详细检测结果见附件4。
表7-1月河大桥静载试验加载效率一览表
测试
位置
工况
控制指标
试验荷载计算值①
设计荷载控制值②
荷载效率
③=①/②
第8、9孔
跨中截面最大正弯矩中载、右偏载、左偏载
跨中弯矩(kN·m)
3245.500
3020.985
1.074
L/4弯矩(kN·m)
1930.398
2248.975
0.858
表7-2月河大桥第8、9孔挠度检测结果一览表
荷载
工况
8孔跨中挠度校验系数
9孔跨中挠度校验系数
范围
平均值
范围
平均值
工况1
0.482~0.492
0.487
0.418~0.473
0.459
工况2
0.453~0.507
0.485
0.472~0.511
0.493
工况3
0.442~0.503
0.482
0.428~0.471
0.449
表7-3月河大桥第8孔应变检测结果一览表
荷载
工况
跨中应变校验系数
L/4应变校验系数
范围
平均值
范围
平均值
工况1
0.531~0.873
0.676
0.614~0.828
0.720
工况2
0.524~0.667
0.609
0.455~0.900
0.625
工况3
0.519~0.688
0.580
0.439~0.692
0.555
表7-4月河大桥第9孔应变检测结果一览表
荷载
工况
跨中应变校验系数
L/4应变校验系数
范围
平均值
范围
平均值
工况1
0.605~0.727
0.672
0.462~0.793
0.610
工况2
0.537~0.680
0.617
0.500~0.727
0.595
工况3
0.531~0.800
0.674
0.542~0.844
0.648
7.2动载试验检测结果
本次动载试验选择第8、9孔的L/4截面,实测一阶和二阶自振频率检测结果统计见表7-5,详细检测结果见附件4。
表7-5月河大桥结构自振频率实测值和计算值对比
测试
位置
阶序
自振频率(Hz)
实测平均值①
理论计算值②
频率比
③=①/②
第8孔
L/4截面
1
7.20
5.12
1.406
2
10.13
9.74
1.040
第9孔
L/4截面
1
7.32
5.12
1.430
2
10.50
9.74
1.078
7.3检测结论
(1)本次试验所选择的截面均为桥梁运营过程中受力控制截面,试验过程中所配置的各类检测设备工作性能稳定,采集的数据均能有效反映结构受力状态。
(2)静载试验加载效率为0.858~1.074,满足《大跨径混凝土桥梁试验方法》要求。
(3)第8孔各工况下各控制截面的主要挠度测点实测最大值为2.52mm,校验系数平均值在0.442~0.507范围内,第9孔各工况下各控制截面的主要挠度测点实测最大值为2.52mm,校验系数平均值在0.418~0.511范围内,低于《大跨径混凝土桥梁的试验方法》规定的上限值1.05。
各工况卸载后结构的位移回零良好,无明显残余位移。
表明各试验孔在试验荷载作用下处于良好的弹性工作状态,纵向抗弯刚度满足设计要求,并有一定的安全储备。
(4)第8孔各工况下各控制截面的主要应变测点实测最大值为48με,校验系数平均值在0.439~0.900范围内,第8孔各工况下各控制截面的主要应变测点实测最大值为50με,校验系数平均值在0.462~0.844范围内,低于《大跨径混凝土桥梁的试验方法》规定的上限值1.05。
各工况卸载后结构的应变回零良好,无明显残余变形。
表明各试验孔在试验荷载作用下处于良好的弹性工作状态,纵向抗弯强度满足设计要求,并有一定的安全储备。
(5)各偏载工况下,左、右侧挠度和应变渐变趋势与理论计算相符。
表明该桥预应力空心板横向联接性能良好。
(6)在加载测试中,经观察梁体表面混凝土未出现裂缝,表明该桥抗裂性能满足要求。
(7)在全桥异常变形观察工况加载过程中,桥跨结构未出现异常变形,桥墩未出现异常变位,表明该桥整体结构技术状况良好。
(8)该桥第8孔、第9孔前2阶实测自振频率与理论计算值的频率比在1.040~1.078范围内,均超过1,表明该桥的整体性能和动刚度良好。
综上所述:
我们认为该桥的承载能力和工作性能满足设计要求,可投入正常运营。
8长窖村1号月河大桥检测结果
8.1静载试验检测结果
静载试验测试孔选择左幅8、9孔,静载试验加载效率与各工况挠度、应变的检测结果汇总见表8-1~表8-4,详细检测结果见附件5。
表8-1长窖村1号月河大桥静载试验加载效率一览表
测试
位置
工况
控制指标
试验荷载计算值①
设计荷载控制值②
荷载效率
③=①/②
左幅
8、9孔
跨中截面最大正弯矩中载、右偏载、左偏载
跨中弯矩(kN·m)
4881.193
4930.893
0.990
L/4弯矩(kN·m)
2695.747
3222.214
0.837
表8-2长窖村1号月河大桥左幅8、9孔挠度检测结果一览表
荷载
工况
8孔跨中挠度校验系数
9孔跨中挠度校验系数
范围
平均值
范围
平均值
工况1
0.714~0.798
0.758
0.734~0.885
0.800
工况2
0.528~0.896
0.654
0.532~0.887
0.673
工况3
0.798~0.883
0.835
0.802~0.875
0.838
表8-3长窖村1号月河大桥左幅第8孔应变检测结果一览表
荷载
工况
跨中应变校验系数
L/4应变校验系数
范围
平均值
范围
平均值
工况1
0.541~0.762
0.644
0.441~0.779
0.634
工况2
0.619~0.826
0.738
0.355~0.882
0.569
工况3
0.466~0.678
0.581
0.375~0.789
0.553
表8-4长窖村1号月河大桥左幅第9孔应变检测结果一览表
荷载
工况
跨中应变校验系数
L/4应变校验系数
范围
平均值
范围
平均值
工况1
0.541~0.762
0.649
0.509~0.779
0.667
工况2
0.614~0.870
0.720
0.387~0.882
0.598
工况3
0.509~0.678
0.596
0.406~0.789
0.551
8.2动载试验检测结果
本次动载试验选择左幅8、9孔的L/4截面,实测一阶和二阶自振频率检测结果统计见表8-5,详细检测结果见附件5。
表8-5长窖村1号月河大桥结构自振频率实测值和计算值对比
测试
位置
阶序
自振频率(Hz)
实测平均值①
理论计算值②
频率比
③=①/②
左幅第8孔
L/4截面
1
7.57
7.13
1.062
2
9.77
9.40
1.039
左幅第9孔
L/4截面
1
7.57
7.13
1.062
2
9.89
9.40
1.052
8.3检测结论
(1)本次试验所选择的截面均为桥梁运营过程中受力控制截面,试验过程中所配置的各类检测设备工作性能稳定,采集的数据均能有效反映结构受力状态。
(2)静载试验加载效率为0.837~0.990,满足《大跨径混凝土桥梁试验方法》要求。
(3)第8孔各工况下各控制截面的主要挠度测点实测最大值为2.27mm,校验系数平均值在0.528~0.896范围内,第9孔各工况下各控制截面的主要挠度测点实测最大值为2.33mm,校验系数平均值在0.532~0.887范围内,低于《大跨径混凝土桥梁的试验方法》规定的上限值1.05。
各工况卸载后结构的位移回零良好,无明显残余位移。
表明各试验孔在试验荷载作用下处于良好的弹性工作状态,纵向抗弯刚度满足设计要求,并有一定的安全储备。
(4)第8孔各工况下各控制截面的主要应变测点实测最大值为44με,校验系数平均值在0.355~0.882范围内,第9孔各工况下各控制截面的主要应变测点实测最大值为46με,校验系数平均值在0.387~0.882范围内,低于《大跨径混凝土桥梁的试验方法》规定的上限值1.05。
各工况卸载后结构的应变回零良好,无明显残余变形。
表明各试验孔在试验荷载作用下处于良好的弹性工作状态,纵向
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