茭河口大桥试验报告终稿.doc

报告编号： 湖南省常宁市松瓦公路茭河口大桥加固工程质量检测及静载试验检 测 报 告湖南中南林大土木建筑工程检测中心2010年11月12日地址:长沙市韶山南路498号中南林业科技大学 电话 意 事 项1、报告仅对来样所检测的项目负责。2、报告无“湖南中南林大土木建筑工程检测中心”公章无效。3、未经本中心书面批准，不得复制本报告。4、复制报告须完整并重新加盖“湖南中南林大土木建筑工程检测中心”公章才有效。5、报告无报告编写人、报告审核人、项目负责人、主任审批签名无效。6、报告涂改无效。7、对检验报告若有异议，应在报告发出后15个工作日内提出。湖南省常宁市松瓦公路茭河口大桥加固工程质量检测及静载试验检 测 报 告工程名称：湖南省常宁市松瓦公路茭河口大桥建设单位：水口山有色金属有限责任公司监理单位：衡阳市雁扬交通监理咨询有限公司施工单位：海南华成建设有限公司委托单位：水口山有色金属有限责任公司项目负责人：试验检测人：陈爱军 王天鹏 腾丽平 李月峰 杨汶东 张海涛 谢岚 陆杰报告编写人：报告校核人：报告审核人：主任审批：湖南中南林大土木建筑工程检测中心报告日期：2010年11月12日目 录1 工程概况11.1 桥梁概况11.2 试验检测32 试验检测目的和依据32.1 试验检测的目的32.2 试验检测依据43 全桥外观质量检测43.1 外观检测内容43.2 外观检测方法53.3 外观检测结果53.4 外观检测结果小结94 静载试验104.1 试验跨的选择104.2 静力分析计算104.3 测试截面、测试工况及测点布置124.4 测试内容及方法144.3 荷载试验设计154.4 测试方案184.5 测试结果及分析195 结论与建议246 附图251 工程概况1.1 桥梁概况茭河口大桥位于湖南省常宁市松柏至瓦园公路上，是一座450米钢筋混凝土等截面悬链线空腹式双曲拱桥，桥梁全长236.24m。老桥茭河口大桥建于1984年，桥面横向布置为：21.0米（人行道）+7.0米（行车道），全宽9.0米，主拱横向宽度8.6米。单孔净跨经50米，净矢跨比1/6，拱轴系数m=2.24，设计荷载为汽车-20，挂车-100。桥梁总体布置如图1.1所示。老茭河口大桥桥由于当时技术能力、施工条件与管理水平的限制，加之在这几十年的营运过程中，交通量大特别是重载交通增长迅速，使得老桥上部结构主拱圈的拱轴线发生改变，腹拱上出现较多、较宽的裂缝，使得结构的承载能力有所下降，并构成严重的安全隐患。根据2008年7月湖南省交通建设质量监督试验检测中心关于湖南省常宁市松瓦公路茭河口大桥结构安全性评估报告可知老桥下部结构工作状态良好。上部结构普遍存在较严重的病害，主要表现拱轴变形，拱肋开裂，预制构件拼装粗糙，连接构造质量低，桥面破损严重，影响了桥梁的安全运营。现已对该桥上部结构进行了加固改造。该桥由湖南省衡阳市衡通公路桥梁勘察设计有限公司进行加固改造设计。加固设计技术标准和设计方案如下：1、加固设计技术标准（1）设计荷载等级：公路II级。（2）桥面宽度: 净8.0m+20.5m（防撞栏杆）。全宽9.0m；（3）通航等级：该段河道为不列等级通航。2、加固设计方案：（1）主拱圈加固：用增大截面法处理。先钻孔植筋加设钢筋网后外包20cm厚混凝土。（2）横系梁加固：采用改横系梁为横隔板方法，以增加桥梁横向稳定性。（3）立墙及盖梁加固：采用增大截面法处理。先钻孔植筋加设钢筋网后外包10cm厚混凝土。（4）拱上填料处理：清除原有拱上填料后换填轻质混凝土。（5）桥面加固：拆除原有桥面及人行道后现浇20cm厚C40防水钢筋混凝土。图1.1 茭河口大桥总体布置图（尺寸单位：cm）图1.2 茭河口大桥主拱圈断面图（尺寸单位：cm）1.2 试验检测目前，茭河口大桥加固改造工作已经完成。为了检验该桥的加固施工质量和承载能力是否满足规范和使用要求，确保结构运营的安全性和长期使用性能，湖南中南林大土木建筑工程检测中心受水口山有色金属有限责任公司的委托，于2010年10月10日进行了现场踏勘，并开始对该桥进行理论计算分析和编制试验检测方案。于2010年10月2224日派出试验检测人员对该桥进行静载试验和加固施工质量检测。本次试验效果良好，达到了预期目的，现将本次试验检测成果汇报如下。2 试验检测目的和依据2.1 试验检测的目的为了检验茭河口大桥结构性能和技术状况是否满足设计、规范和使用要求，以确保该桥结构的安全性和长期使用性能，需对该桥进行静载试验和加固施工质量进行检测。试验检测目的如下：（1）通过测定桥跨结构在试验荷载作用下的控制截面应力和挠度，并与理论计算值比较，以检验结构控制截面应力与挠度值是否与设计要求相符，主要试验测试指标是否符合有关规范、规定的要求。（2）通过荷载试验，获取该桥梁的基本数据和相关参数，了解桥跨结构的实际工作状态，检验桥梁结构的整体受力性能，并对加固补强的效果进行评价，为该桥的日常养护和维修提供科学依据。（3）通过对该桥的加固部分进行外观质量检测，并依据加固设计及有关规范和规定的要求对该桥加固施工质量作出评价。2.2 试验检测依据本次静载试验和加固施工质量检测主要依据的规范、标准及相关资料如下：1、大跨径混凝土桥梁试验方法 1982年2、公路桥梁承载能力检测评定规程（2003年4月征求意见稿）3、公路旧桥承载能力鉴定方法（试行） 1988年4、公路旧桥承载力评定方法（西部交通建设科技项目成果）5、公路工程质量检验评定标准（JTJ F80/1-2004）6、公路桥涵设计通用规范（JTJ 021-89）7、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）8、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）9、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ024-85）10、公路桥涵养护规范（JTG H11-2004）11、公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）12、公路工程技术标准（JTGB01-2003）13、回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2001）14、公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ022-2005）15、公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ022-85）16、公路勘测规范（JTG C10-2007）17、湖南省常宁市松瓦公路茭河口大桥结构安全性评估报告（湖南省交通建设质量监督试验检测中心）2008年7月18、常宁市茭河口大桥维修加固工程一阶段施工图设计（湖南省衡阳市衡通公路桥梁勘察设计有限公司）2010年3月。19、常宁市茭河口大桥施工资料和其它有关技术文件。3 全桥外观质量检测3.1 外观检测内容对大桥上部结构加固施工质量进行全面的外观检测，重点是观察桥面系构造的完好情况和结构的裂缝分布情况以及强度检测。检测内容如下：1、全桥加固情况检查：包括主拱圈、立柱、横隔板各部位尺寸、混凝土现状检测；必要时用检测裂缝的宽度与深度。2、主要结构混凝土强度检测。3、桥面系构造（桥面铺装、防撞护栏、伸缩缝、排水系统等）的完好情况及性能检测。4、其它外观检查。如钢筋锈蚀及外露情况；3.2 外观检测方法1、加固情况检查用目测方法观察和查找主拱圈、横隔板、立柱和桥面的加固情况，对加固部位进行描绘和拍照记录。2、裂缝检查先用目测方法观察和查找结构的裂缝分布情况，对裂缝进行详细描绘，并采用裂缝测试仪对裂缝的宽度进行检测。3、缺陷检查用目测和尺量方法观察和查找结构是否存在破损、孔洞、露筋和钢筋锈胀等其它缺陷，对这些缺陷进行详细描绘和拍照记录。4、混凝土强度检测混凝土强度采用回弹法测定，以线性回弹值反映混凝土表面的硬度，根据测强曲线来推求混凝土的抗压强度。同时还要测出混凝土的碳化深度，以便对其强度进行修正。测区位置为随机选定的结构构件，每个测区布置16个测点。如果回弹仪测出的混凝土强度发现异常，则根据实际情况采用其它方法复测（如超声回弹法测混凝土强度）。5、其它检查用目测来检查桥面铺装、伸缩缝、防撞墙、排水设施及交通标志等构造是否完好。3.3 外观检测结果为了便于描述和表达，对主桥结构的布局情况分构件部位进行编号，其编号规则说明如下：（1）桥跨结构的编号从松柏方向至瓦园方向依次为第1跨、第2跨、第3跨、第4跨（如图1.1），以下报告中涉及到桥跨编号均与此相同。（2）桥墩及桥台编号从松柏方向至瓦园方向依次为0号台、1号墩、2号墩、3号墩、4号台（如图1.1），以下报告中涉及到桥墩及桥台编号均与此相同。（3）拱肋编号从上游至下游依次为1号肋、2号肋、3号肋、4号肋（如图3.1），其编号规则是：第一个数字表示该拱肋所属的桥跨的编号；第二个数字表示该拱肋自上游到下游依次的编号。如：1-1表示第1跨1号拱肋。以下报告中涉及到拱肋编号均与此相同。图3.1 茭河口大桥拱肋编号示意图1、全桥外观质量检查结果。全桥外观质量检查结果参见表3.1所示。 全桥外观检查情况表 表3.1项目加固前病害情况加固方法检查结果主拱拱肋主拱拱轴变形，主拱拱肋开裂、主拱预制拱肋拼装质量较差、钢筋外露锈蚀、混凝土质量低劣、结构混凝土开裂、连接构造质量低。主拱肋：两侧外包钢筋网并现浇10cm厚C30混凝土。底板外包钢筋网并现浇20cm厚C30混凝土。拱背：拱脚第一腹拱圈段的长度范围的拱肋背部植筋，固定钢筋网层，浇筑20cm（拱脚处）10cm（第一腹拱立柱处）厚C30混凝土。主拱拱肋没发现明显的裂缝、露筋等缺陷，拱肋截面尺寸满足加固设计要求（见附图1.2附图1.5）。拱轴线普遍变形，测量结果见表3.2和图3.3。横系梁预制横系梁连接明显不平顺，接头错位。将原有的横系梁予以加大截面处理，将横系梁改为横隔板，横隔板与新加固的拱肋底面齐平。加固后的横隔板满足加固设计要求，但因原主拱圈变形导致横隔板尺寸不规整（见附图1.6）。立柱预制拱上立柱两端分别与主拱圈和立柱盖梁的连接整体性差、混凝土外观质量差、立柱及横系梁上局部混凝土剥落、钢筋外露且锈蚀严重。对立柱和立柱的横系梁均采取外包混凝土加大截面的方法进行处理。并使立柱外包层中的纵向钢筋两端分别与主拱和盖梁内的植入钢筋可靠连接保证立柱与主拱圈和盖梁处于刚性连接状态。未发现明显的露筋、裂缝，加固后的立柱均满足加固设计要求（见附图1.7附图1.12）。 拱上立墙拱上立墙混凝土质量较差，过人洞处普遍开裂。将原已损伤和存在裂缝的混凝土进行凿除重新植筋灌注新的混凝土。未发现明显的露筋、裂缝，加固后的拱上立墙满足加固设计要求（见附图1.13、附图1.14）。腹拱圈腹拱预制拱板施工制作和安装质量较差。拱板错位、露筋普遍且钢筋严重锈蚀、腹拱顶普遍存在横向裂缝且腹拱漏水严重。先将腹拱上的填料清除干净，并将腹拱圈上表面清洗干净，钻孔后植筋，在、布置钢筋网，浇筑10cm厚C30混凝土加厚原腹拱圈。圈满足加固设计要求，但因腹拱预制拱板未拆除，只在拱板顶面加设10cm厚的钢筋混凝土，原有的腹拱拱板下缘露筋继续存在（见附图1.15）拱波拱波纵向开裂严重原拱波未拆除，仅做局部裂缝处理满足加固设计要求，但因原拱波未拆除，拱波原有露筋和混凝土缺失继续存在（见附图1.16）桥面系路面破碎现象甚为严重，几乎没有完整的板块。桥面纵向变形明显，栏杆普遍破损拆除老桥原有桥面，重新作新的钢筋混凝土桥面和护栏。桥面基本平整，无破损，满足加固设计要求。2、拱肋几何线形测量结果拱轴线形的相对坐标采用全站仪对试验桥跨主拱圈外侧拱肋截面下缘按约50等分进行测量，如图3.2所示。现场以0号台拱脚截面下缘为相对坐标系的原点，向跨中每隔水平距离约1m左右进行选点测量，其测量结果参见表3.2和图3.3所示。根据测试结果可以看出主拱圈拱轴线线形普遍变形，且绝大部分测点位于原设计拱轴线以下，因原来拱肋安装时拱轴线就有变形和相对错位。图3.2 主拱圈坐标测点布置示意图 茭河口大桥拱轴线形曲线相对坐标测量结果 表3.2编号XY编号XY编号XY0001717.8857.4873435.1016.97811.6631.2501818.9357.6123536.0676.65522.9462.0021919.9457.6603636.9666.34433.8822.5382021.0027.8593738.1336.13844.9493.2082121.9497.8833839.345.61755.9463.5452222.8887.9213940.275.23966.8864.0532323.9957.9884041.1395.05177.8694.70024258.0334142.214.50888.965.0462526.0338.0604243.274.14199.9455.4532626.9998.0094344.453.6361010.8785.8082727.8998.0134445.453.1081111.9856.1302828.9167.9124546.252.5251212.9846.4582929.9167.7454647.072.1281313.976.7233031.1497.6184747.8121.4671415.1446.9473131.9337.5174849.1390.7481516.0627.2063232.9167.3084949.9790.2121616.8987.4113333.8987.202注： 相对坐标系的定位为每跨的第1号测点，即每一跨的1号测点的坐标为（0，0）。图3.3 茭河口大桥测试跨拱轴线形图3、主要结构构件混凝土强度检测结果利用回弹仪对主拱拱肋进行了混凝土强度检测，其测试结果参见表3.3所示。拱肋混凝土强度测试结果表明主拱拱肋混凝土强度推定值均满足C30设计强度的要求。主要结构构件混凝土回弹强度检测结果 表3.3结构构件名称及编号混凝土抗压强度换算值（MPa）混凝土强度推定值（MPa）平均值标准差最小值主拱拱肋1-141.20.9624.139.61-239.41.0421.737.71-344.41.7129.341.61-439.92.6218.935.62-142.21.3123.340.02-235.10.5621.634.22-338.70.2920.238.22-436.71.3320.934.53-139.93.2511.634.63-240.82.3715.536.93-341.21.2225.739.23-436.82.8519.332.14-138.51.0620.236.84-245.52.7718.840.94-342.51.6524.639.84-439.31.2220.337.3注：拱肋编号见图3.1。3.4 外观检测结果小结本次全桥外观检测根据加固设计图和加固设计要求进行，检测结果表明实际加固的情况与常宁市茭河口大桥维修加固工程一阶段施工图设计和湖南省常宁市松瓦公路茭河口大桥结构安全性评估报告基本相符。检测中没有发现湖南省常宁市松瓦公路茭河口大桥结构安全性评估报告中所描述的病害还遗留下来未进行加固处理的现象。主拱拱肋混凝土强度测试结果均满足设计强度等级要求。只是原存在裂缝、露筋及混凝土剥落等缺陷的拱波和腹拱拱板未拆除，这些裂缝等缺陷将对结构的长期使用会产生不利影响。目前需要定期对此裂缝等病害发展情况进行跟踪了解，掌握其发展规律，以便采取必要的措施及时进行处理，防患于未然。4 静载试验4.1 试验跨的选择茭河口大桥为一四跨双曲拱桥结构，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、施工质量相对不利、缺陷较多且施工记录不完备的桥跨结构进行加载试验。目前该桥加固工作已经全部完成，根据试验要求、现场实际情况选取松柏方向的边跨作为测试跨进行静载试验，以检验该桥的施工质量和结构受力性能，其测试跨位置如图1.1所示。4.2 静力分析计算1、材料参数取值（1）主拱圈：拱肋、拱波、拱板采用C25混凝土，弹性模量为28000MPa。（2）立柱和盖梁：采用C25混凝土，弹性模量为28000 MPa。（3）腹拱圈：采用C20混凝土，弹性模量为25500 MPa。（3）桥墩：采用C20混凝土，弹性模量为25500MPa。2、设计荷载公路-级，两车道。试验检测所采用的荷载就以此为依据。3、计算模型建立根据桥规规定，结构计算模型、几何特性、边界条件等必须与实际结构相一致，正确反映各重要工况下的结构特性。茭河口大桥为450m双曲拱桥，拱上建筑为拱式结构，所以在计算建模时，考虑了拱上建筑与主拱圈联合作用的影响以及连拱效应。根据设计图纸，应用Midas/Civil2006对大桥建立平面模型进行分析计算，其有限元结构计算模型如图4.1所示。全桥共划分413个节点，378个单元，均采用平面梁单元。图4.1 茭河口大桥有限元计算模型计算模型参数描述如下：（1）结构参数：将四条拱肋、拱波和拱板（不考虑横隔板）作为一个整体建立主拱圈结构，主拱圈从拱脚到第一排立柱采用变截面组。横桥向四个立柱作为一个整体直接按照矩形截面来建模。腹拱也按照矩形截面建立。拱顶实腹段、拱上填料和桥面板以及桥面铺装和栏杆作为二期恒载，不参与结构受力。（2）边界条件参数：主拱拱脚与桥台直接采用固结，主拱拱脚和桥墩通过刚臂联结。腹拱拱脚与桥台采用铰结，腹拱拱脚和立柱通过刚臂联结，腹拱拱脚和实腹段的主拱节点采用刚臂联结，墩底固结。3、计算结果分析计算的主要内容及结果如下：（1）模型结构截面几何特性计算结果如表4.1所示。（2）内力影响线计算：测试跨控制截面弯矩影响线如图4.2所示。 图4.2 测试跨控制截面内力影响线（尺寸单位：cm）（3）主拱控制截面下缘在设计荷载作用下内力计算结果列于表4.2中。截面几何特性的计算结果 表4.1项 目位 置面积A（m2）惯性矩I（m4）上抵抗矩Ws（m3）下抵抗矩Wx（m3）拱顶5.63930.94281.54581.1222拱脚6.49931.17271.83321.2883腹拱2.90500.02970.16950.1695墩上立柱2.62640.19260.41060.4106拱上立柱1.68000.06860.19600.19601、3号桥墩墩顶19.40879.46967.57567.57561、3号桥墩墩底22.968615.901110.600710.60072号桥墩墩顶26.421124.516214.009214.00922号桥墩墩底29.766435.499717.749917.7499设计荷载作用下主拱控制截面下缘内力和应力计算结果 表4.2 项 目截 面设计荷载内力（kNm）下缘应力（MPa）拱顶截面1870.6-1.497拱脚截面1094.6-0.873注：表中应力“”为压应力，“”为拉应力。4.3 测试截面、测试工况及测点布置4.3.1 测试截面根据静力分析计算结果，显示本桥拱顶和拱脚为全桥薄弱断面，故本次试验选定测试断面为拱脚和拱顶，实际试验时，对这些控制截面按设计荷载进行加载测试。本次试验考虑到现场实际条件，测试截面的选择以能够反应结构受力状态且方便测试为准。因此，选择试验跨的拱顶截面、松柏侧的拱脚截面为测试截面，如图4.3所示。图4.3 测试截面示意图（尺寸单位：cm）4.3.2 测试工况根据茭河口大桥的测试断面（如图4.3所示）。相应的测试项目为拱顶截面最大正弯矩和拱脚截面最大负弯矩及拱顶和拱脚下缘纵向应力、挠度及裂缝观测。具体的测试工况及相应的测试项目如表4.3所示 测试工况列表 表4.3测试工况测试项目测试内容测点布置工况1拱顶截面最大正弯矩测试（正载）主拱圈测试截面纵向应力（应变），竖向挠度，裂缝图4.4、图4.5工况2拱脚截面最大负弯矩测试（正载）主拱圈测试截面纵向应力（应变），竖向挠度，裂缝图4.4、图4.54.3.3 测点布置1、应变测点主拱下缘纵向应变测点布置如图4.4所示。在测试跨的L/2截面和松柏侧的拱脚截面主拱拱肋下缘粘贴应变计和电阻应变片。图4.4 应变测点布置图2、挠度及变形测点布置挠度变形测点布置如图4.5所示，为测试跨的L/4、L/2、3L/4截面和相邻跨的L/2截面，共4个断面的桥梁顶上布置8个竖向挠度测点，分别位于桥面栏杆内侧边缘位置。利用精密水准仪测量桥梁的挠度变化，以考察结构在荷载作用下的变形及结构的刚度。图4.5 挠度及变形测点布置图（尺寸单位：cm）4.4 测试内容及方法1、应力测试拱顶和拱脚下缘纵向弯曲应力测试：在主拱圈测试断面拱肋底面粘贴振弦式应变计和电阻应变片。并采用相应的应变仪进行测试。两种方法相互校核测试结果。2、挠度、变形测试测试跨跨中、L/4处和相邻跨跨中的挠度和变形采用精密水准仪测量，测试精度为0.1mm。3、裂缝观测加载时派专人观测拱圈底面裂缝开展情况，检查控制断面附近一定区域表面是否出现裂缝以及早期裂缝在荷载作用下的开展情况。如有裂缝出现则用裂缝测试仪量测裂缝宽度。尤其是当发现异常情况时，及时告诉总指挥，立即停止加载。本次静载试验测试方法汇总如表4.4所示，静载试验测试方法表 表4.4 项数测试项目测试方法1应变测试应变采用两种方法测试：振弦式数码应变计配相应的应变仪和电阻变变片配相应的电阻应变仪。2挠度测试挠度及变形采用数字式精密水准仪测量，测试精度为0.1mm。同时在桥下采用全站仪观测拱顶下沉。3裂缝检测加载时，控制断面派专人观测裂缝开展情况，如有裂缝开展，用裂缝测试仪测量裂缝宽度。4.3 荷载试验设计1、试验荷载荷载试验是按试验荷载效应与设计荷载效应等效的原则，并考虑到车辆来源、组织和调配的实际情况来确定试验荷载。最后确定试验荷载采用约290kN的加载车4辆，总吨位为1133.8kN，静载效率系数保持在0.81.00之间。表4.5列出了加载车辆相关技术参数。 静载试验用车技术参数表 表4.5编号车牌号前轴重（kN）后轴重（kN）总 重（kN）轴 距（m）湘D 7198678.5206.7285.24.70湘D 7207878.3204.8283.14.70湘D7204876.2207.1283.34.70湘D7199976.7205.5282.24.702、加载效率q根据公路旧桥承载能力鉴定方法中的规定，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：静试验荷载效率系数。 试验荷作用下，检测部位最大变位或最不利内力的计算值；设计标准荷载作用下，检测部位最大变位或最不利内力的计算值； 设计取用的动力系数。考虑到本桥属旧桥加固的桥梁，宜取值不宜偏高，在0.9左右为宜，这样既可全面反映桥梁结构在设计荷载作用下的承载情况，又可保证结构的安全性。3、加载的实施与控制分析表明，采用4台约290kN标准车就可以使各梁达到规定的荷载效率系数，具体加载时分2种工况（参见表4.3）进行，各加载工况车辆加载布置如图4.64.7所示。由于桥面较窄，考虑到加载的方便和车辆调度，静载试验的加载测试工况如下：工况1：测试跨拱顶截面最大正弯矩加载，各截面纵应力及挠度测试（正载）；工况2：测试跨拱脚截面最大负弯矩加载，各截面纵应力及挠度测试（正载）； 图4.6 工况1试验加载图（尺寸单位：cm）图4.7 工况2试验加载图（尺寸单位：cm）4、荷载效率根据测试工况列出各控制截面内力或变位静载试验效率系数（见表4.6）。 试验跨测试断面静载试验荷载效率系数 表4.6 位 置项 目拱顶拱脚试验荷载计算值（kN.m）1779.11129.6设计荷载计算值（kN.m）1870.61094.6荷载效率系数/0.9511.032表4.6表明各荷载效率系数达到规范要求。在上述荷载作用下，各试验梁荷载效率系数在规定的范围内，拱桥承载力可以得到充分体现，且并不至于对其结构造成损伤。5、加载的实施方法与控制所有加载工况均采用分级加载，每工况分为三级加载，第一级加两台车，第二第三级分别加一台车，一级卸载。每级加载持荷时间为使仪器读数趋于稳定后开始读数，一般不小于15分钟。加载过程中密切注意结构各控制点的应变和位移，如遇异常情况立即终止加载。4.4 测试方案1、试验程序（1）试验人员进场后根据事先确定的贴片方案，利用桥检车在拱肋上确定贴片位置，然后用角磨机打磨、砂纸打平、擦试干净后逐个贴片、焊接导线，并及时量测应变片与导线的连通性以及电阻值的大小；（2）确定桥梁挠度测点的位置，在挠度测点处设置铟钢尺立尺平台；（3）将应变测试导线与测试仪器逐一连接、编号、登记。连接安装工作就绪后，对所贴应变片、连线、测试仪器进行检查，有问题及时处理，并对测试仪器进行调试；（4）按确定的试验工况，在桥面上标出试验车辆具体加载位置；将加载汽车编号，按计算的试验荷载重量装载，过磅称重。测量轴距、轮距并记录。试验工作一切准备就绪后，可利用12辆加载车辆对试验孔作预压处理，使桥梁处于工作状态，减小试验中非弹性变形对试验数据的影响。并可检验各测点应变片、位移和应变测试系统是否正常工作，经检验无误后正式加载试验。测试主拱的恒载（静止）挠度分别测试跨中、拱脚截面布载试验。2、试验规则（1）静力加载持续时间：再次加、卸载的持续时间取决于结构最大变位测点达到稳定标准所需要的时间，实际观测时，一般是取15分钟。（2）终止加载的控制条件 控制测点变位（或挠度）超过规范允许值时； 由于加载使结构裂缝长度、宽度急剧增加，新裂缝大量出现，宽度超出允许值的裂缝大量增多，对结构使用寿命造成较大的影响时； 发生其它破坏，如拱石压碎、拱肋偏位超过规范允许值等影响桥梁承载能力或正常使用时。为了确保安全，在第一级加载后，精密水准仪就对最大变位点、应变仪对应变最大点、全站仪应对拱脚水平位移进行持续监视。4.5 测试结果及分析4.5.1 试验结果2010年10月22日10月23日做试验准备和外观检测工作。静载试验于2010年10月24日进行，试验测试结果如下。1、工况1：第1跨拱顶截面正载试验：第1跨拱顶最大正弯矩（正载）工况的应力试验结果如表4.7a所示，挠度变形及变位试验结果如表4.7b所示。相应的应力和挠度测试结果与计算结果比较图如图4.8所示。工况1应力测试结果与计算结果比较表 表4.7a测点编号实 测 值计 算 值校验系数相对残余应变一级加载二级加载三级加载卸载残值三级加载=/=/1-0.53-0.95-1.21-0.14-1.390.8710.1162-0.55-0.89-1.24-0.18-1.390.8920.1453-0.53-0.85-1.23-0.17-1.390.8850.1384-0.56-0.84-1.12-0.18-1.390.8060.161注： 表中测点编号参见图4.4； “”为压应力，“”为拉应力，单位为：MPa； 分级加载：第一级加载为号车，第二级加载为号车，第三级加载为号车； 应变计均粘贴于相应测试断面的拱肋截面的下缘。工况1挠度及变位测试结果与计算结果比较表 表4.7b测点编号实 测 值计 算 值校验系数相对残余变形一级加载二级加载三级加载卸载残值三级加载=/=/上游侧S-10.580.720.950.121.090.8720.126S-21.592.253.880.454.520.8580.116S-30.280.651.460.152.010.7260.103S-4-0.15-0.36-1.52-0.08-1.970.7720.053下游侧X-10.450.680.850.121.090.7800.141X-21.552.323.640.354.520.8050.096X-30.350.541.580.252.010.7860.158X-4-0.15-0.25-1.39-0.05-1.970.7060.036注： 表中测点编号参见图4.5； 表中“”表示竖向挠度、变位的方向向上，“”表示挠度方向向下； 单位均为：mm；图4.8.a） 工况1应力测试结果图4.8.b） 工况1挠度测试结果（上游侧）图4.8.c） 工况1挠度测试结果（下游侧）图4.8 工况1测试结果与计算结果比较图2、工况2：第1跨拱脚截面正载试验：第1跨拱脚最大负弯矩（正载）工况的应力试验结果如表4.8a所示，挠度变形及变位试验结果如表4.8b所示。相应的应力和挠度测试结果与计算结果比较图如图4.9所示。工况3应力测试结果与计算结果比较表 表4.8a测点编号实 测 值计 算 值校验系数相对残余应变一级加载二级加载三级加载卸载残值三级加载=/=/50.460.660.750.120.890.8430.16060.280.550.750.130.890.8430.17370.220.480.650.120.890.7300.18580.250.460.620.060.890.6970.097注： 表中测点编号参见图4.4； “”为压应力，“”为拉应力，单位为：MPa； 分级加载：第一级加载为号车，第二级加载为号车，第三级加载为号车； 应变计均粘贴于相应测试断面的拱肋截面的下缘。工况3挠度及变位测试结果与计算结果比较表 表4.8b测点编号实 测 值计 算 值校验系数相对残余变形一级加载二级加载三级加载卸载残值三级加载=/=/上游侧S-11.221.752.550.453.330.7660.176S-20.350.761.550.252.180.7110.161S-3-0.32-0.86-1.35-0.15-1.590.8490.111S-40.00-0.05-0.78-0.12-0.910.8570.154下游侧X-10.551.852.680.183.330.8050.067X-20.250.981.850.192.180.8490.103X-3-0.34-0.92-1.18-0.21-1.590.7420.178X-4-0.08-0.15-0.79-0.11-0.910.8680.139注： 表中测点编号参见图4.5； 表中“”表示竖向挠度、变位的方向向上，“”表示挠度方向向下； 单位均为：mm；图4.9.a） 工况3应力测试结果图4.9.b） 工况3挠度测试结果（上游侧）图4.9.c） 工况3挠度测试结果（下游侧）图4.9 工况3测试结果与计算结果比较图4.5.2 结果分析茭河口大桥分2种工况对试验跨的拱顶、拱脚两个控制截面分别进行了加载试验，测试结果较为理想，从本次试验结果可以得到：1、按照施工图设计，对茭河口大桥的受力状况进行了全面的复核计算，并由此确定了荷载试验的加载吨位，加载试验采用4台约290kN汽车，总吨位1133.8kN，对试验跨分2种工况进行了加载试验，主要针对拱顶和拱脚截面弯曲应力进行了测试，同时对挠度和变形，是否有裂缝开展也进行了观测。试验内容涵盖了反映该桥梁主要构件受力特性的各个方面，荷载效率系数为0.9511.032，满足规范要求。2、应力测试结果：各工况控制截面在最大级荷载作用下应力校验系数在0.6970.892之间，对于钢筋混凝土及圬工结构拱桥，满足规范公路桥梁承载能力检测评定规程中规定校验系数应满足0.61.0的要求。同时相对残余应变最大为0.185，满足公路桥梁承载能力检测评定规程所规定的容许值0.20的要求。3、挠度变形测试结果：各工况控制截面在最大级荷载作用下变形校验系数在0.7060.872之间，满足