预应力混凝土铁路桥简支箱梁外形检测方法.doc

客运专线预应力混凝土铁路桥箱型简支梁外形尺寸检测方法孙宇 S摘 要：根据预应力混凝土铁路桥简支梁产品生产许可证实施细则的规定，企业取得生产许可证后，方可进行客运专线预应力混凝土铁路桥箱型简支梁生产。无论是取证前的局指投产鉴定还是取证中，梁体的外形外观检测都是一个重要项目。本文对箱梁外形外观检测项目及方法作简明扼要介绍，希望对其他梁场取证给予一定的借鉴。关键词：客运专线；简支箱梁；外形外观；检测方法1概述客运专线预应力混凝土铁路桥箱型简支梁产品质量指标关键项点共计15项，其中梁体外形尺寸关键项有桥梁全长、跨度2项；此外，还要检测支座板螺栓中心位置偏差、底板宽度、腹板厚度、顶底板厚度、桥梁外侧偏离设计位置、梁高、梁上拱、表面垂直度、底板顶面不平整度等项目。检测仪器仪具种类多样，除常规仪器需经省市级计量部门或国家计量局进行标定外，为适应简便快捷检测需要，采用了部分自制仪器仪具。2主要质量指标及检测仪器仪具50m钢卷尺，7.50m、5.0m钢卷尺、宽座角尺、测力计、钢直角尺、梯子、自制支座长螺栓、墨斗、分中规、水平样杆、支座螺栓、跨度样板、L尺、夹尺钳、堵孔挡板，水准仪、水平尺、钢直尺、大量程游标卡尺、塞尺、线锤、红蓝铅笔、宽座角尺等。表1 箱梁外形外观主要检测仪器仪具序号仪器仪具名称数量1水准仪1台250m钢卷尺1把3钢卷尺2把4塞尺1把5测力计2把6水平尺2把7钢直尺2把8大量程游标卡尺1把9自制支座长螺栓4个10L尺2套11跨度样板5套12水平样杆1套13宽座角尺1把14外腹板倾斜度量测尺1套15堵孔挡板1套表2客运专线预制后张法预应力混凝土铁路桥箱型简支梁外形尺寸检测要求梁体外形尺寸1桥梁全长20mm测量桥面和底板两侧四个部位的长度2桥梁跨度20mm测量底板两侧两端支座板螺栓中心间的距离3底板宽度5mm测量梁体两端、1/4L、跨中、3/4L的宽度4腹板厚度+10mm-5mm测量梁体两端、1/4L、跨中、3/4L截面箱内腹板高度1/2处的腹板厚度5顶、底板厚度+10mm0测量梁体两端、1/4L、跨中、3/4L截面处的顶、底板厚度6桥面外侧偏离设计位置10mm测量梁体两端、1/4L、跨中、3/4L截面处外侧至梁中心的距离7桥面及挡碴墙内侧宽度10mm检查两端、1/4L、跨中、3/4L处桥面宽与挡碴墙内侧宽8梁高+10mm-5mm测量成品梁两端中线处顶面至梁底面之间的距离9梁上拱L/3000(终张拉/放张30天)以支座中心为基准测量跨中处梁底缘的上拱值10挡碴墙厚度5mm测量最大误差处5点11表面垂直度3mm/m测量梁体两端、1/4L、跨中、3/4L腹板及梁端处表面不垂直度12底板顶面不平整度10mm/m测量梁体两端、1/4L、跨中、3/4L底板顶面不平整度注：带号检测项目为关键控制项点3检测项目及检测方法3.1 桥面外侧偏离设计位置检测仪器及参检人数：50m钢卷尺，5.0m钢卷尺，测力计，线纹钢直角尺，梯子，墨斗，红蓝铅笔，分中规、水平样杆、夹尺钳、钢直尺，线锤；人数5人。此项检测前，先进行梁面分中，具体操作方法为：将箱梁两端每块支座预埋钢板横向螺栓组的中心线引至梁端面，且超出底板底面10cm，采用自制分中规（图1）作出此两点连线的垂直平分线，标记于箱梁顶板梁端面上，并弹好墨线。用50m钢卷尺分出顶板1/4跨、跨中、3/4跨位置，用垂直平分线段的方法分别用墨线弹出以上几处梁体中心线的垂线。桥面外侧偏离设计位置检测梁端、1/4跨、跨中、3/4跨处梁面翼缘板边至梁体中心线的距离。以检测跨中为例，先将自制水平样杆（图2）沿跨中位置梁体中心线的垂线进行水准调平（通过水平样杆底座调整高度，略高于防护墙及竖墙预埋钢筋，以方便钢卷尺读数为宜），在水平样杆两端及中间各悬挂一个线锤，让水平样杆两端悬挂的线锤尖点对准翼缘板边，中间悬挂的线锤尖点对准梁体中心线位置，将50m钢卷尺置于线锤下方，用夹尺钳夹紧50m钢卷尺一端，另一端用测力计拉住并施加150N拉力，同时读出水平样杆两端和梁体中心线处线锤对准的钢卷尺读数，即可测出跨中处桥面板外侧偏离设计位置数值。梁端、1/4跨、3/4跨测量方法同跨中位置。梁端处为便于测量，可将梁端线向内平移50cm进行测量。图1 分中规图2 水平样杆3.2桥面及挡碴墙（防护墙）内侧宽度检测仪器及参检人数：50m钢卷尺，5.0m钢卷尺，测力计，梯子，墨斗，红蓝铅笔，分中规、水平样杆、夹尺钳、钢直尺，线锤；人数5人。客运专线预制后张法预应力混凝土铁路桥箱型简支梁如果为无碴轨道箱梁，此检测项为桥面及防护墙内侧宽度。箱梁预制时，由于仅预留防护墙预埋钢筋，因此需测量箱梁两端、1/4跨、跨中、3/4跨处扣除钢筋保护层后的防护墙预埋钢筋内侧净宽。桥面宽度测量箱梁梁端、1/4跨、跨中、3/4跨处梁面翼缘板宽度，其检测值即为检测项项相应检测位置两端线锤尖点对准钢卷尺读数之差值。3.3箱梁全长检测仪器及参检人数：50m钢卷尺，测力计，夹尺钳，梯子；人数4人。箱梁全长分梁面全长和底板全长。测量底板全长时，先用夹尺器（图3）夹住50m钢卷尺小读数端，另一端用测力计钩住并施加150N拉力，测出底板与腹板交界处梁的纵向长度。梁面全长检测箱梁顶板两侧翼缘板最外边的纵向长度，检测方法同底板全长。图3 夹尺器3.4顶、底板厚度检测仪器及参检人数：50m钢卷尺，5.0m钢卷尺，测力计，梯子，墨斗，红蓝铅笔，夹尺器，水准仪，高质量铟钢标尺，水平尺，线锤；人数5人。检测顶板厚度时，将顶板顶面梁体中心线引至顶板底面，用墨线弹出顶板底面梁体中心线，并标记出1/4跨、跨中、3/4跨位置。将水准仪安放于适当位置，以任意点为参考高程点，测出被测箱梁梁端、1/4跨、跨中、3/4跨处相应位置箱梁顶板顶面和顶板底面标高，高差即为该处顶板厚度。检测箱梁底板厚度时则可利用底板预留泄水孔检测。除梁端外，选取箱梁1/4跨、跨中、3/4跨位置附近底板泄水孔，用1m水平尺于底板泄水孔处找平，然后用5m钢卷尺测量孔底至水平尺下缘的距离即为该处箱梁底板厚度。3.5平整度检测仪器及参检人数：水平尺，钢直尺，梯子；人数2人。箱梁平整度检测主要检测梁体梁端、1/4跨、跨中、3/4跨处顶板顶面、底板顶面以及箱梁梁端面不平整度。以底板顶面平整度检测为例，检测时，将1m水平尺置于相应检测位置，用钢直尺量出混凝土面与水平尺下缘间的距离，要求其平整度小于10mm/m，且每榀梁测点不得少于5处。箱梁顶板顶面和梁端面不平整度检测方法与此相似，不同于底板，其检测要求为平整度小于3mm/m。3.6箱梁梁高检测仪器及参检人数：5.0m钢卷尺，水平尺，梯子；人数3人。测量成品箱梁梁端梁体中心线处顶板顶面至底板底面间的距离。测量时，将5m钢卷尺由箱梁顶面沿梁端梁体中心线(3.1已用墨线弹出)自然垂下，在箱梁底板相应位置放置1m水平尺，将水平尺水平贴紧箱梁底板底面，即可测出箱梁此梁端梁高。3.7箱梁跨度检测仪器及参检人数：50m钢卷尺，测力计，支座螺栓，跨度样板，夹尺钳；人数4人。测量箱梁跨度时，需先自行制作跨度样板（图4），跨度样板设计成用两个螺栓固定于梁底支座预埋钢板上，并让腹板侧伸出梁底的钢板内边（或外边）处于此支座板纵向螺栓组中心线延长线上。将被测箱梁同一腹板侧两个跨度样板安装好，用夹尺钳钳紧经标定50m钢卷尺一端，另一端用测力计施加150N拉力，同时测出两端跨度样板尺钢板内边（或外边）钢卷尺读数，读数之差值加上悬空综合修正值即为该侧箱梁跨度。图4 跨度样板3.8底板宽度检测仪器及参检人数：7.50m钢卷尺，L尺；人数4人。测量底板宽度时先用红蓝铅笔在腹板外侧标记箱梁1/4跨、跨中、3/4跨位置，箱梁梁端则以实际梁端为准。测量时，将两把自制L尺对称置于箱梁腹板两侧，并使L尺底边紧贴箱梁底板，侧边紧贴腹板，用7.5m钢卷尺测出两L尺底侧边交角处之间距离即为该处底板宽度。图5 L尺3.9支座中心线偏离设计位置检测仪器及参检人数：钢直尺，7.50m钢卷尺，红蓝铅笔，L尺；人数5人。先用跨度样板将梁底每块支座预埋钢板横向螺栓组的中心定出，同一梁端两块支座预埋钢板横向螺栓组的中心连线1/2处即为支座中心线位置，将此支座中心线位置用红蓝铅笔标记于箱梁底板底面。同3.8测量底板宽度方法，将两L尺对称置于梁端两腹板侧，测出该处底板宽度1/2处与支座中心线位置偏差值即为该梁端支座中心线偏离设计位置数值。3.10支座板边缘高差检测仪器及参检人数：1m水平尺，塞尺；人数2人。将1m水平尺靠量梁底每块支座预埋钢板，用塞尺不同厚度尺片塞入水平尺与支座预埋钢板间间隙，测出间隙的最大值，此时塞尺塞入尺片总厚度即为此支座预埋钢板边缘与梁底高差。3.11螺栓孔中心位置偏差检测仪器及参检人数：支座配套螺栓4个，1000mm大量程游标卡尺；人数2人。将支座板配套螺栓(四个)安装好，用大量程游标卡尺逐块测量每块支座预埋钢板螺栓孔间对角线、长度和宽度方向的距离。3.12支座预埋钢板螺栓孔垂直度检测仪器及参检人数：宽座角尺，特制支座长螺栓，塞尺；人数2人。将特制支座长螺栓拧入支座预埋钢板，以支座预埋钢板底平面为参考面，用宽座角尺靠量螺栓螺杆，用塞尺测出螺杆与宽座角尺间间隙大小。3.13表面垂直度检测仪器及参检人数：外腹板倾斜度量测尺，水平尺，钢直尺，红蓝铅笔，；人数4人。将水平尺与外腹板倾斜度量测尺（图6）底边与箱梁底板紧贴，在箱梁梁端、1/4跨、跨中、3/4跨处测量两侧腹板倾斜度。测量时观察固定于L尺底边的水平尺，保持水平，L尺底边应贴紧箱梁底板，测量从尺竖向1m位置水平方向至竖向尺长度，即可算出腹板倾斜度。测量时应避开底板与腹板倒角圆弧位置。图6外腹板倾斜度量测尺 3.14腹板厚度检测仪器及参检人数：堵孔挡板，水平尺，钢直尺，梯子；人数3人。测量箱梁梁端、1/4跨、跨中、3/4跨处两侧腹板的厚度，1/4跨、跨中、3/4跨处测量时可利用腹板通风孔进行测量。具体操作方法为：将1m钢直尺零刻度端与水平尺端部对齐并水平固定牢固，测量腹板厚度时需用堵孔挡板在腹板外侧将该处通风孔堵挡严实，将固定有水平尺的钢直尺伸入通风孔抵紧堵孔挡板，待水平尺保持水平时，即可测出该处腹板厚度。端部腹板厚度可在梁腹板位置用水平尺量测腹板水平厚度或垂直厚度。堵孔挡板用一块平直的钢板制作，大小要覆盖住通风孔，可在钢板后连接杆件，方便操作。3.15梁上拱检测仪器及参检人数：水准仪，钢直尺；人数3人。梁上拱测量时，以梁底支座中心为基准测量跨中处梁底缘的上拱值，可分别测出箱梁左线和右线梁上拱值后取其算术平均值。测量时，将水准仪安置于距箱梁左线（右线）跨中适当距离位置，用1m钢直尺倒立于该侧两支座预埋钢板中心和跨中位置，测出跨中位置与两支座预埋钢板位置相对高差即为该侧上拱值，另一侧上拱值可同样测出，然后取箱梁左右线两跨中梁上拱算术平均值即为该箱梁上拱值，终张30天后梁上拱值限差要求为L/3000。4评定方法及标准在局级投产鉴定时，要保证梁体外形外观检测3件的抽样基数；梁场认证准备期，要求每单元库存成品梁，一般为10件或者11件，随机抽取6件，进行外形尺寸、外观质量检测。要求关键项点合格率须达100%，主要项点采用折合百分制计分，即若表中所列项目在实检梁上无此项，则该项分数不计入该榀梁的总得分，而将该梁所具有项目的实测得分除以其所具有项目的满分，再乘以100，即为该榀梁的实