混凝土预制构件

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1、报告编号：检测报告委 托 单 位 ：路 桥工 程有 限公 司工程名称：主线桥30m预应力混凝土箱梁检测内容：预应力混凝土箱梁承载力报告日期：2019年03月22日工程检测咨询有限公司注意事项1 、 报告无“工程检测咨询有限公司检测专用章”无效。2、复制报告未重新加盖“工程检测咨询有限公司检测专用 章”无效。3、报告无审核、签发人签字无效。4、报告涂改、换页无效。5、委托单位对检测报告有异议时，应在收到报告之日起十 五日内向本单位提出。对于不可重复的试验或检测，本 单位不接收异议申请。6、委托检测仅对受检样品的检测结果负责。预应力混凝土箱梁承载力检测报告主要检测人：报告编制人：报告审核人：报告签

2、发人：日 期： 年 月 日报告目录一、项目概况 1二、试验的目的、内容和依据 12.1 试验的目的 12.2 试验内容 12.3 试验依据 1三、主要仪器及设备 2四、试验荷载的确定 2五、测点布置及测试方法 55.1 测点布置 65.2 测试方法 75.3 检测框图 75.4 检测位置传感器 85.5 试验终止条件 85.6 试验现场加载方法 9六、箱梁试验结果与分析 106.1 位移测试结果及分析 106.1.1 实测位移与计算位移结果对比 106.1.2 位移校验系数 126.1.3 残余挠度分析 126.2 应变试验结果与分析 126.2.1 荷载混凝土应变曲线 136.2.2 应变校

3、验系数 146.2.3 残余应变分析 156.2.4 中性轴测试结果 156.3 结论 15预应力混凝土箱梁承载力检测报告一、项目概况受省路桥工程有限公司的委托，工程检测咨询有限公司对市迎宾大道主线桥编号为50-1#的 30m 的预应力混凝土预制箱梁进行静载试 验，以判定其承载能力是否满足设计荷载的使用要求。市迎宾大道主线桥上部结构采用（5X30+5X30+5X30+5X30+5X30+5X30）装配式 预应力混凝土连续箱梁，共30孔；下部结构采用肋板式桥台，柱式墩，桩基础。桥梁全 长1559.41m,桥梁全宽21.5m。主要技术标准：（ 1 ）设计荷载：城 -A 级；（ 2）人群荷载：按规范

4、取值；（3）桥梁宽度：21.5m=0.25m （护栏）+3.0m （人行道）+15m （行车道）+3.0m （人行道）+0.25m （护栏）；（ 4）桥面横坡： 2%（单幅双向坡）。二、试验的目的、内容和依据2.1 试验的目的 通过静载试验，测定试验梁的静力效应（静应变和静位移），分析和评定试验梁的承载能力是否满足设计荷载的使用要求。2.2 试验内容经研究确定对该试验梁进行下列试验项目：（ 1 ） L/2 断面的挠度值，应变；（2）L/4 断面的挠度值；（3）3L/4断面的挠度值；（4）裂缝的开展情况。2.3 试验依据本文依据规范：第 4 页 共 16 页混凝土结构试验方法标准（GB/T 50

5、152-2012）混凝土结构现场检测技术标准（GB/T 50784-2013）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 50204-2015）建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）混凝土结构设计规范（GB 50010-2010（2015年版）本文参考资料：（1）城市桥梁检测与评定技术规范（CJJT 233-2015）；（ 2）本项目设计图纸；（ 3）其它相关资料、文件及现场实际情况。三、主要仪器及设备本次检查主要配备了以下检测仪器及设备，详见表3.1。表 3.1 主要仪器设备配置表序 号仪器设备名称型号编号用途用途1应变计RSM-YBJ(M)ZD-DJYQ-17应变测量应变测量2位移传感器

6、FP-50IZD-DJYQ-10位移测量位移测量3裂缝宽度观测 仪ZBL-F120ZD-ZTYQ-08裂缝宽度裂缝宽度4高清照相机佳能SX50HS/拍摄病害图片拍摄病害图片5钢卷尺5mZD-ZTYQ-31长度测量长度测量四、试验荷载的确定桥梁横断面布置如图4.1 所示，荷载横向分配系数采用刚接板梁法计算。4OCmrnf LSUmf f tl|MUM二OH图4.1桥梁横断面图（cm）预制箱梁跨中横断面图如图 4.2图4.3 所示。g图4.2中梁跨中横断面图（单位：mm）图 4.3 边梁跨中横断面图（单位： mm）应用等代简支梁法计算5x30m连续梁桥的荷载横向分配系数。预制中梁跨中截面性质：IT

7、=0.4426m4, I=0.3486m4, y =0.97m, A=1.09m2，箱梁中心梁高 1.6m；预制边梁跨 1中中截面特性：IT=0.4450m4，I= 0.3739m4, y =1.02m, A=1.19m2，箱梁中心梁高 1.6m。边1中跨抗弯修正系数：Cw=1.38，抗扭修正系数为1；次边跨抗弯修正系数：Cw=1.95，抗扭修 正系数为1；中跨抗弯修正系数：Cw=1.99，抗扭修正系数为1。等代简支梁的计算跨径:L=30m。混凝土弹性模量取值： Ec=3.45x104MPa。桥面铺装采用：10cm沥青混凝土+10cm厚C50现浇混凝土。利用桥梁博士程序，考虑车辆活载，采用刚接

8、梁法，可以计算出 50-1#箱梁汽车活载的最大横向分配系数分别为0.51， 45-2#箱梁汽车活载的最大横向分配系数为0.50。连续梁桥的基频可采用下列公式计算：1m = G / gc式中：l一结构的计算跨径（m）；E 结构材料的弹性模量（N/m2）；I 结构跨中截面的截面惯矩（m4）；cm 一结构跨中处的单位长度质量（kg/m）,当换算为重力计算时，其单位应为（Ns2/m2）； cG 一结构跨中处延米结构重力（N/m）；g 重力加速度，g=9.81 （m/s2）；根据上式可以得出基频 f1=4.9Hz根据基频可计算出汽车荷载的冲击系数为：卩二0.17671n f -0.0157二0.265。

9、二期恒载：10cm 厚沥青混凝土： 15.0X0.10X24/7 = 5.14kN/m10cm 厚 C50 混凝土： 21.5 X 0.10 X 26/7 = 7.99kN/m 护栏及人行道板： 2X 25X 2/2.5/7=5.72 kN/m 湿接缝： 0.633X0.18X26X6/7=2.54 kN/m合计：二期恒载：5.14+7.99+5.72+2.54=21.39kN/m根据设计资料，计算得出单片梁跨中在活载和二期恒载作用下，控制截面弯矩和位移 见表 4.2。表 4.2 连续梁控制截面弯矩梁号弯矩（kN.m）50-1#2360.0考虑到现场条件限制，采用施加均布荷载（堆载沙袋）的形式

10、进行加载，试验荷载布置示意图如图4.4所示。图4.4试验荷载布置示意图（单位：cm）单梁荷载试验，只能在简支梁模式下加载，两个台座中心距离为梁的计算跨径，现场实测计算跨径分别为27.6m。根据跨中截面影响线按照试验荷载布置进行加载。试验荷载及加载效率见表 4.3 所示：表 4.3 箱梁试验荷载及加载效率梁号计算跨径（m）试验荷载（kN/m）加载效率50-1#、49-7#、48-5#、44-6#27.6261.0445-2#27.6260.99加载效率系数满足0.951.05，说明本次试验加载有效。 试验荷载加载分级见图4.5图4.6所示。第1级加载第2级加载第3级加载图 4.5 试验梁加载示意

11、图（单位： cm）第1级卸载第2级卸载第3级卸载图 4.6 试验梁卸载示意图（单位： cm）五、测点布置及测试方法本次荷载试验所选取的有关控制截面见前“试验内容”所述。试验时，利用设置在各测 试截面由有关测量仪器仪表和与其配套的检测组件所组成的检测系统，测试出在试验荷载 作用下各有关测试对象的信号输出，再通过有关分析、整理或换算，得出各测试截面所需的评价参数，完成截面各项测试项目。5.1 测点布置支座1截面L/4截面L/2截面3L/4截面支座2截面根据试验目的和试验内容的要求进行测点布置，其布置示意如图 5.7 所示：YB2WY2应变计 $位移计图 5.7 单梁静荷载试验测试截面位置示意图混凝

12、土应变测点布置在L/4、L/2、3L/4，共3个断面上。位移计分别位于两端支点、L/4、 L/2、 3L/4 共 5 个断面。全梁共布置数码应变计 10 个，数码位移计 10 个。测点布置如图 5.8图5.10所示。YB1WY1应变计 *位移计图 5.9 L/2 截面仪器布置彳位移计图 5.10 支点截面仪器布置图5.2 测试方法（1）混凝土应变采用静态应变计及数据自动采集系统，混凝土应变计为测试元件，测 试范围:-1500+1500皿、最小读数0.1憾，自动采集系统进行自动采样，自动记录附加人 工记录。（2）支点沉降和挠度采用量程为 50mm 的位移计及数据自动采集系统，最小读数0.05m

13、m，自动采集系统进行自动采样，自动记录附加人工记录。（3）加载采用堆载沙袋方式进行加载，加载前对沙袋进行过磅称重控制加载和卸载。（4）采用量程为2mm、刻度为0.05mm的读数显微镜观测裂缝。（5）在试验过程中，每施加一级荷载稳定5min后读数，之后每间隔5min读数一次， 待最后一个5min读数的变化量小于前一个的5min增量的25%时，认为已相对稳定，即可 施加下一级荷载，直至荷载达到最大试验荷载为止。卸载也是如此。5.3 检测框图本桥静载试验检测系统仪器主要构成如图5 . 1 1 、图5 . 1 2所示。位移计图 5.12 位移测试系统框图5.4 检测位置传感器各测试截面传感器号见如表

14、5.5 至 5.6 所示。表 5.5 50-1#梁各测试截面位移传感器编号一览表试验梁截面传感器号（从左向右）应变计号位移传感器号支点截面1/WY-19034912/WY-1903492L/4截面191349WY-1903493291350WY-1903494L/2截面191351WY-1903495291352WY-1903496391353/491354/591355/691356/3L/4截面191357WY-1903497291358WY-1903498支点截面1/WY-19034992/WY-19035005.5 试验终止条件发生下列情况之一时，即终止试验 ：（1）荷载达到预定的最大

15、荷载时；（2）梁体出现超过允许宽度的裂缝时；（3）加载梁出现较大位移，有可能发生安全问题时；（4）加载设备出现异常情况时；（5）测试元件出现异常时；（6）出现其它影响试验继续正常进行的情况时。5.6 试验现场加载方法本次静载试验采用堆载沙袋形式模拟均布荷载进行加载，加载前对沙袋进行过磅称重 加载时沙袋沿箱梁横向居中堆载。用另外一片 30 米的成品箱梁作为千斤顶施加荷载的反力支承点，要求反力梁重量大于450X2=900kN。千斤顶上面垫上钢板，依靠箱梁的自重提供千斤顶的反力。如图5.13所示：第3级加载900第1级加载900第2级加载900图5.13试验梁加载示意图（单位：cm）两个台座中心距离

16、为梁的计算跨径。试验台座强度应能满足承载力要求，每个台座地基要承受梁、 台座的自重和最大加载力之和。六、箱梁试验结果与分析6.1 位移测试结果及分析位移测点在各级加载下的位移测试值汇总后结果如表6.1 所示，表中位移符号定义 下挠为负（-），上拱为正（+）。表 6.1 箱梁位移测试结果汇总表荷载 等级各测试截面位移值（mm）支点截面（东）L/4截面L/2截面3L/4截面支点截面（西）测点1测点2测点1测点2测点1测点2测点1测点2测点1测点2第1级-2.406-1.996-4.759-4.503-4.754-4.146-2.898-2.240-0.586-0.052第2级-8.925-7.89

17、2-15.097-14.111-15.864-14.224-10.310-8.654-2.264-0.781第3级-13.820-12.372-22.315-21.115-21.955-22.003-17.271-15.175-5.143-3.079卸载-13.291-14.059-12.833-13.996-10.673-11.046-8.482-9.466-4.962-6.462注：每个位移测试截面布置2个测点，其中测点1为南侧测点，测点2为北侧测点。6.1.1 实测位移与计算位移结果对比 L/4截面的实测位移与计算位移对比，如图6.1所示； L/2截面的实测位移与计算位移对比，如图6.2

18、所示； 3L/4截面的实测位移与计算位移对比，如图6.3所示; 各级荷载作用下，全梁变形曲线如图6.4所示。梁的纵向截面位置+ 第1级加载-第2级加载第孑级加载十理论值1图6.4 各级荷载作用卜全梁荷载位移曲线由图6.1图6.3可见，在各级荷载作用下，位移曲线形状与理论位移曲线形状基本一 致；L/4、L/2和3L/4截面的位移随着荷载的变化规律与理论值基本符合。由图6.4可见， 最大荷载作用卜，全梁荷载位移曲线呈中心对称，呈抛物线形，符合弹性理论计算的结 果，说明该梁在试验荷载作用卜处于弹性状态。6.1.2 位移校验系数取试验荷载下L/4、L/2、3L/4截面2个位移实测值的平均值与计算值比较

19、，计算其校验系数，结果详如表 6.2 所示。表 6.2 箱梁位移测试结果与校验系数荷载 等级L/4截面L/2截面3L/4截面实测(mm)计算(mm)校验 系数实测(mm)计算(mm)校验 系数实测(mm)计算(mm)校验 系数第1级-2.901-3.2760.89-3.190-3.9180.81-1.780-2.4780.72第2级-7.917-8.6460.92-10.079-11.6750.86-6.238-7.8480.79第3级-10.865-11.1240.98-13.376-15.5930.86-9.866-11.1240.89在试验荷载作用下，该梁各测点的挠度校验系数在0.720

20、.98之间；最大挠度校验系数为 0.98，小于 1.0，该梁刚度满足设计要求。6.1.3 残余挠度分析表 6.3 箱梁试验荷载下残余挠度结果与分析截面位置L/4截面L/2截面3L/4截面最大位移（mm）-10.865-13.376-9.866残余位移（mm）-1.730-1.166-1.271残余比（）15.928.7212.89该梁相对残余变位最大值为 15.92%，小于限值 20%，说明该梁在试验荷载下处于弹性工作状态。6.2 应变试验结果与分析应变测点在各级加载下的应变测试值汇总后结果如表 6.4 所示，表中应变符号定义 拉为正（+），压为负（-）。表6.4 （a）L/4、3L/4截面应

21、变（皿）测试结果何载等级L/4截面3L/4截面测点1测点2测点1测点2第1级30.947.016.919.3第2级80.4107.867.982.1第3级109.1120.6125.3136.2卸载16.810.321.026.9表6.4 （b）L/2截面应变（卩匕）测试结果荷载等级测点1测点2测点3测点4测点5测点6第1级-9.516.037.123.536.0-10.8第2级-30.377.3115.298.286.7-32.1第3级-42.9101.2141.5122.5129.0-43.4卸载-4.97.814.111.018.1-11.16.2.1 荷载混凝土应变曲线 L/4截面下缘

22、的荷载一混凝土应变曲线如图6.5所示； L/2截面下缘的荷载一混凝土应变曲线如图6.6所示； 3L/4截面下缘的荷载一混凝土应变曲线如图6.7所示。加载分级实测値一-理论値图 6.5 L/4 截面下缘的荷载 混凝土应变曲线25020015010050图6.6 L/2截面下缘的繃一混凝土应变曲线宜血1佶 I田补佶180150120906030图6.7 3L/4截面下缘的荷载混凝凝土应变曲线性关系，说明该梁在试验荷载作用下处于弹性工作状态。6.2.2 应变校验系数取试验荷载下L/4、L/2、3L/4截面底板下缘2个应变实测值的平均值与计算值比较,计算其校验系数，结果详如表 6.5 所示。表 6.5

23、 箱梁梁底应变校验系数荷载 等级L/4截面L/2截面3L/4截面实测（皿）计算（皿）校验 系数实测（皿）计算（皿）校验 系数实测（皿）计算（皿）校验 系数第1级39.060.50.6430.344.20.6918.122.10.82第2级94.1124.00.76106.7150.60.7175.085.60.88第3级114.9146.10.79132.0194.80.68130.8146.10.89注：混凝土拉应变为正值。该梁测试截面各测点的应变校验系数在0.640.89之间，小于1.0。6.2.3 残余应变分析表 6.6 箱梁在试验荷载下残余应变结果与分析截面位置L/4截面L/2截面3L

24、/4截面最大应变（卩匕）114.9132.0130.8残余应变（憾）13.612.624.0残余比（）11.809.5118.32该梁应变相对残余比最大值为18.32%，小于限值20%，说明该梁在试验荷载下处于弹 性工作状态。6.2.4 中性轴测试结果在测试前进行了截面的尺寸复核，结果与设计图纸基本相符。根据L/2截面混凝土应变推算L/2截面梁的中性轴位置。160120宀 80 *1.040j1 n浪0-40-QA11._1-000.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.4距梁底距离(m)-1级荷载一12级荷载3级荷载图 6.8 箱梁 L/2 截面中性轴

25、测试结果由图 6.8 可知，中性轴位置位于 1.0m 附近，与理论计算中性轴位置 1.02m 基本相符。6.3 结论（1）试验开始前对试验梁的截面尺寸进行了复核，与图纸尺寸基本一致。（2）试验过程中和试验结束后均未发现因试验加载而产生的裂缝。（3）在试验荷载作用下，该梁的位移曲线形状与理论位移曲线形状基本符合，位移 校验系数在0.720.98之间，均小于限值1.0,说明该梁刚度满足设计要求。L/4、L/2、3L/4 截面的位移随着荷载的变化规律与理论值基本符合。该梁位移相对残余最大值为 15.92%， 小于 20%，说明该梁在试验荷载下处于弹性工作状态。（4）各级荷载作用下，该梁各截面测点的应变校验系数在 0.640.89 之间，小于 1.0。 该梁应变相对残余比最大值为18.32%，小于 20%，说明该梁在试验荷载下处于弹性工作状 态。（5）根据应变推算，中性轴位置位于1.0m附近，与理论计算中性轴位置1.02m基本 相符。（6）本次试验实测数据的分析结果表明，该梁在试验荷载作用下处于弹性工作状态， 当前其正常使用承载能力满足设计要求。