金联路人工湖桥竣工验收荷载试验方案与预算.doc

金联路人工湖桥竣工验收荷载试验方案与预算深圳建设工程质量检测中心1、工程概况 金联路为深圳市大工业区一条南北向城市主干道，道路北起深汕高速公路北侧，往南延伸至临惠路，并与惠州境内道路南北贯通。本次设计的金联路为其中一段，北起锦绣东路，与锦绣东路交叉往南延伸至临惠路，与临惠路交叉。本桥为金联路工程中的一座跨规划人工湖桥。本桥起点桩号为：K0+151.970，终点桩号为：K0+308.030，桥梁全长156.06米，桥梁全宽37米，按两幅桥独立设计。上部构造采用6孔25米C50装配式后张法预应力小箱梁，结构简支，桥面连续。共分为两联，联跨组合为325m+325m。下部构造桥墩采用1.3米四柱式墩，柱顶设盖梁，柱底设1.5米钻孔灌注桩基础。桥台采用埋置式桥台，基础为直径1.2m的钻孔灌注桩基础。2、技术标准1、设计荷载 ：汽车荷载：公路-级，人群荷载：3.5KPa。2、桥面宽度：1.0m（花槽）+5.0m（人行道）+11.5m（行车道）+0.5m（防撞护栏）+1.0m（花槽）+0.5m（防撞护栏）+11.5m（行车道）+5.0m（人行道）+1.0m（花槽）=37m。3、桥面横坡：双向1.5%。4、桥面纵坡：单向1.173%。5、地震烈度：按7度设防，地震动峰值加速度为0.10g。6、设计行车速度：50km/h。7、道路等级：城市主干道。8、 设计基准期：100年。9、 设计安全等级：按持久状况承载能力极限状态设计时，本工程桥梁结构的设计安全等级为二级，相应的结构重要性系数 1.0。10、 环境类别：本工程按类环境进行混凝土结构的耐久性设计。11、 设计中主要考虑的作用：（1）、永久作用（a）结构重力（包括桥面铺装、栏杆）主梁上部构造计算自重时混凝土的容重按26KN/m ，其他桥上设施按照实际布置情况给予计算。（b）混凝土收缩及徐变：按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）计算收缩徐变，大气相对湿度取80%。（c）预加力预应力的计算参数取值如下：钢绞线抗拉强度标准值fpk=1860MPa；六. 主要材料3、混凝土：预应力混凝土箱梁采用C50砼，支座垫石采用C40砼，墩柱、盖梁、桥台（台身、背墙、耳墙挡块）、人行道板、支墩、搭板均采用C30砼，桥台承台采用C35砼，桩基采用C30水下混凝土，垫层采用C15砼。4、锚具：采用OVM系列或同类产品，必须符合国家标准预应力筋用锚具、夹具和连接器（GBT 14370-2000）及交通行业标准公路桥梁预应力钢绞线用锚具、连接器试验方法及检验标准（JT 329.21997）有关规定。5、波纹管：采用圆形金属波纹管，必须符合交通行业标准有关规定。6、伸缩缝：采用EM-80伸缩缝装置，必须符合交通行业标准公路桥梁伸缩缝装置（JT/T 327-2004）有关规定。7、支座：采用板式橡胶支座。所选用支座必须符合交通行业标准公路桥梁板式橡胶支座（JT/T 42004）、公路桥梁板式橡胶支座规格系列（JT/T 6632006）有关规定。(1)、桥梁起点桩号为：K0+151.970，终点桩号为：K0+308.030，桥梁全长156.06米，桥梁全宽37米，按两幅桥独立设计。桥跨布置为6孔25米。桥梁上部构造统一采用了标准化25米预应力砼简支小箱梁，结构简支，桥面连续。共分为两联，联跨组合为325m+325m。桥面纵坡为单向1.173%，桥面行车道双向横坡为1.5，人行道横坡为1.5。(2)、半幅桥桥跨横断面为6片斜腹板小箱梁，箱梁横向中距3.0米，梁高1.4米，顶板、底板、腹板厚均为18厘米，端部截面的腹板、底板均加厚至25厘米，箱梁顶板倾斜成1.5%的横坡，底板保持水平，横隔板相应倾斜，以免横向错位。中、边梁预制顶板宽度各为2.4米和2.85米，每片梁设有两道端横隔板和一道中横隔板。每片梁最大吊装重量为79.8吨。(3)、为使桥面平整，预制箱梁顶面设置10cm厚混凝土现浇调平层层，调平层顶面设置防水层。(4)、为了满足锚具布置的需要，箱梁端部在箱梁内侧方向加厚，腹板内预应力钢束除竖向弯曲外，在主梁加厚段尚有平面弯曲。与此相应，锚固面在三个方向倾斜，使预应力钢束张拉时垂直于锚固端面。桥梁立面图如下所示：图1.1 立面图(单位：cm)3、验收检测试验目的根据广东省城市桥梁检查和检验办法（粤建建字199905号）第四十三条规定，单跨跨径达30米或总桥长达100米的梁式桥必须进行承载能力鉴定，即桥梁检查及动静载试验。本桥梁跨径组合为（325+325）m，总桥长为150米，属于必须进行承载能力鉴定范围。验收检测试验目的：（1）通过对预制单片梁的静载试验，检验其实际承载能力，校核其在设计荷载作用下的实际工作状态、强度、刚度及抗裂性能，将静载试验的实测结果与理论计算比较，对该抽取的预制梁的承载能力作出评估。（2）通过桥梁检查与检测，了解全桥整体情况，为动静载方案的实施提供前期资料，为竣工验收后桥梁日常养护管理提供依据。（3）通过桥梁静载试验测定控制截面的应力（变）和挠度，并与理论计算值比较，以检验结构控制截面应力（变）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；（4）通过桥梁动载试验测定桥跨结构的自振特性，以评定桥梁结构的动力性能，检验桥跨结构的行车冲击系数等指标是否符合规范要求。（5）通过对桥梁检查与检测结果、动静载试验结果进行分析，评价检验桥梁结构承载能力是否符合设计要求，以确定能否交付正常使用。4、检测及评定依据 1 公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）2 大跨径混凝土桥梁的试验方法（交通1982年10月）3 广东省城市桥梁检查和检验办法（粤建建字199905号）4 公路桥梁承载能力检测评定规程（报批稿）5 城市桥梁设计准则（CJJ11-1993）6 市政桥梁工程质量检验评定标准（CJJ 2-2008）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 城市桥梁养护技术规范（CJJ99-2003）10 公路桥涵养护规范（JTG H11-2004）11 建筑结构检测技术标准（GB/T 50344-2004）12. 深圳市大工业区金联路工程桥梁工程施工图（中国瑞林工程技术有限公司）5、 主要仪器设备 本次试验采用的主要仪器设备如表4.1所示： 主要试验仪器设备一览表 表4. 1 序号仪器设备名称、型号/规格数量1日本TML桥梁静载测试系统TDS-530、ASW-30C12日本TMR桥梁动载测试系统（TMR-200、扩展通道TMR-221/ TMR-231）13BJQN-5B桥梁挠度检测仪14YHD-30/YHD-50位移表155电阻式应变片5006加速度计37桥检车18裂缝观测仪MQ/383538-419激光测距仪004319216. 空心板单片梁静载试验6.1静载试验抽检方式1) 采取随机抽检的方式进行试验，共抽检2片小箱梁。2) 出现下列情况之一时，也必须对梁体进行静载检验。 生产条件有较大变动时； 出现影响承载力的缺陷时； 技术资料不全，或对资料发生怀疑时。3）梁体吊装到位时，结合现场试验条件选取后期使用过程中受力较为不利的梁体进行试验。根据以上抽检方式，本次试验选取未吊装就位的1片边梁及1片中梁进行单片梁静载试验。6.2 测点布置由于待试验梁体为简支梁，简支梁跨中截面受力最为不利，故本次静载试验选取跨中截面进行，测点布置情况如下：1) 在梁体跨中截面两侧沿高度各布置7个应变测点，测试截面应变分布情况，对结构强度进行评定。2) 在跨中及支点处布置竖向位移测点进行测试分析，对结构刚度作出评定。6.3 试验加载原理及方法1）试验加载原则 试验荷载效率=Sstat/S应满足：0.81.0，其中：Sstat为试验荷载作用下检测部位变位或力的计算值；S为设计标准活载（计入冲击）及二期恒载作用下变位或力的计算值。 试验加载采用分级加载的方式，共分4级加载，1级卸载。 为保证测试数据的可靠性，根据试验情况对部分加载工况进行2次循环。2）试验加载安全监测试验加载过程中，实时观测结构控制截面的变位、应力，如果在未加到预计的最大试验荷载前，应力或变位提前达到或超过设计标准的容许值，应立即停止继续加载。3）试验加载方式试验加载拟采用线卷堆载的方式进行，根据控制截面的内力影响线，用3吨重直径为0.8米的线卷进行堆载，使控制截面的力矩与目标加载弯矩之比达到试验荷载效率的要求。4）加载图式荷载试验加载位置、加载吨位经结构分析软件MIDAS计算确定，按照弯矩等效的原则，同时要符合对荷载效率在0.81.0之间的要求。6.4 试验配合对小箱梁进行荷载试验过程中，需请施工单位配合以下工作：1) 预先将试验台座放置就位，进行适当预压。2) 对试验梁体顶面进行平整清理，以便堆放加载线卷。3）现场配备电源及照明设备。7桥梁检查检测主要按交通部公路工程质量检验评定标准的规定和现行的公路桥涵设计通用规范、公路桥涵养护规范及设计、施工图纸进行。为达到检测目的，对桥梁实施逐跨、逐构件的外观检查。上部结构检测的重要部件及重点部位：桥 式观察量测的重点部件及部位钢筋混凝土和预应力 钢筋混凝土桥梁跨中截面及其附近；桥墩处梁上部及其附近；梁端部及其附近；支座 7.1检测项目（1）桥面系 桥梁的内外轮廓线是否顺滑清晰;桥面铺装是否平整，有无裂缝、剥落、洼地积水、坑穴、波浪和鼓包； 栏杆、护栏是否牢固、直顺、美观； 泄水管安装是否阻水，桥面有无低凹，排水是否良好；（2）梁体 混凝土表面是否平整，颜色一致，有无蜂窝、麻面，是否存在裂缝； 封锚混凝土是否密实、平整；裂缝状况及分布规律等；（3）支座和伸缩缝支座的位置是否仍处于设计位置，有无脱空及非正常变形，钢板有无锈蚀及损坏，特别是其锚固螺栓有无松动和被剪断或变形等。观察量测的要点为：橡胶支座是否老化、变形，位置是否正确。伸缩缝的宽度是否合适，有无拉开或挤抵现象，是否平整，是否完整，有无磨耗、损坏，有关设备、构件是否完善，能否活动自如，工作状况是否正常;（4）下部结构 裂缝状况及分布规律； 桥墩的剥落、开裂、错位、下沉及水平位移或转动等情况； 基础的材料剥落、错位、下沉及水平位移或转动等情况。 7.2检测方法（1） 采用桥检车及人梯等设备接近桥梁各个部件进行仔细检查，在构件病害部位用粉笔标示出，并对桥梁各构件病害产生的位置、大小、方向、程度、性质等进行详细记录；（2）对各构件的裂缝用粉笔直接在构件裂缝部位沿裂缝走向画出，量出裂缝位置、长度，并用裂缝测宽仪量测其宽度，同时进行详细记录。8 静载试验方案8.1试验跨的确定本次荷载试验性质为工程验收性荷载试验，是判别桥梁结构质量和主要工作性能的试验。按照相关规定，主要试验项目包括桥梁现状一般性检查、静载试验、动载试验。试验截面考虑到结构特点，根据跨径越大越不利的基本原则，初步确定抽检左幅第一联第一跨、第二跨作为试验孔，具体试验截面可根据业主、设计、监理及现场条件进行调整。8.2静载试验方法 1. 变形量测 沿控制截面与桥梁支座截面的梁底下缘布置挠度测点，用位移计对各级荷载作用下各测点的挠度进行量测。2. 应力（应变）量测 在主梁的试验控制断面布置应变测点，采用电阻应变片对各级荷载作用下各个控制截面的应力（应变）进行量测。8.3静载试验步骤 静载试验的步骤如下： 1、 按载位图在桥面用油漆画好加载的车位图。 2、 检查各应变测点、位移测点及使用的仪器是否工作正常，确认正常后读取各测点的初值。 3、 用读数仪对各应变测点进行连续检测。 4、 按加载次序进行预加载（预加载不要求车位严格对正），在预加载的同时密切监视主梁底部动态应变最大值，以保证预加载的安全。 5、 预加载完成后，读取各应变测点的应变值、各挠度测点的挠度值，检查各测量仪器是否工作正常，读取的值是否合理。 6、车辆退出桥面，检查各测点的应变值、挠度值回零情况并作记录。 7、重新读取各测点的初值（注意观查测点的读数是否稳定）。 8、以上工作一切正常后，正式开始静载试验。 9、指挥员通知车辆进入第一级荷载位置。 10、记录各车位的车辆编号。监测最大应变测点的应变值是否趋于稳定（监测方法是最后5分钟内的应变增量小于前一个5分钟应变增量的15）。 11、最大应变值读数趋于稳定后，指挥员通知进行该级载荷的应变量测、挠度量测和裂纹观测，各组测试完毕后通知指挥员。 12、指挥员通知车辆进行第二级荷载加载，其余同10、11，直至加到最大荷载。 13、各测量组将最大应变、最大挠度等读数向指挥员汇报，指挥员确认试验正常后，开始进行卸载。 14、指挥员通知卸载，车辆离开桥面，重复10、11，各测量组整理并备份测量数据。 15、各组按下列公式进行计算，并向指挥员汇报结果 1) 量测应变值、挠度理论值与试验结果比值 试验荷载下量测的应变值、变形； 试验载荷作用下检测部位的计算值； 2) 计算量测的残余变形值与量测的总变形值的比值是否满足下式 16、若量测结果满足16的要求，则此断面正弯矩静载试验完成，否则须查明原因，以保证试验结果的可靠性。17、其余各加载断面试验步骤同2-17。为了保证桥梁安全，在进行荷载试验前，先对试验检测桥跨进行检查，对出现的病害分析，并对试验可能出现的不安全因素进行预估，并采取措施进行提防。在试验过程中。对下述情况下应终止加载： 控制点应变（应力）超过理论计算值时； 控制点挠度超过理论计算值时； 由于加载使结构产生裂缝或原有裂缝长度、宽度迅速增大时；或发生其它损坏，影响桥的承载力和正常使用时。9. 动载试验方案本次动载试验包含跑车试验、跳车试验两个试验内容。 （1）跑车试验测试冲击系数与基频本次动载试验采取跑车试验测量该桥梁结构的冲击系数与基频。利用1辆加载的载重汽车，分别以三种不同车速（10 km/h、20km/h、30km/h）匀速行驶过该桥。通过车辆激发桥梁的振动，测量桥梁结构的振动响应，然后进行频谱分析，求出结构自振特性。汽车在桥跨行驶过程中，桥梁作强迫振动，在汽车离开桥梁后，桥梁作自由衰减振动。通过对拾振器拾取的加速度时程信号进行频谱分析，可得到桥梁的自振频率。动力荷载作用于桥梁上，使桥梁产生挠度，应用测试仪器采集控制断面的动挠度，动挠度一般较同样的静荷载所产生的静挠度大。动挠度与静挠度的比值称为汽车荷载的冲击系数。由于挠度反映了桥跨结构在荷载作用下的受力情况，是衡量结构性能的主要依据，因此冲击系数综合地反映了动力荷载对桥梁结构的动力作用，它与结构型式、车辆运行速度和桥面的平整度等有关。在车辆荷载的作用下，桥梁的振动是随机的，即实际振动响应是由静荷载引起的和动荷载引起的合成。冲击系数可通过静动荷载引起的最大响应和来获取，即： （9.1） 动挠度时程曲线采用BJQN-5B桥梁挠度检测仪进行测量，加速度时程曲线采用TMR-200动测系统进行测量。采样频率为100Hz，测点的布置见图7.1。（2）跳车试验测试振动特性 跳车试验是用1辆缓慢行驶的试验车跨越放置在测试截面处的垫木（15cm高），以激发桥梁的竖向振动。通过测量桥梁结构的振动响应，然后进行频谱分析，则可确定桥梁的自振频率等参数；利用半功率点带宽法或自由振动衰减法可求得桥梁的阻尼比等参数。加速度时程曲线采用TMR-200动测系统进行测量，采样频率为100Hz。10、检测工作量及预算10.1单片梁静载试验依据混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）的9.3.1 节中规定，在每批构件中随机选取一个构件作为试件进行检验。本桥随机抽检1片边梁和1片中梁进行试验。依据关于交通建设工程现场检测和工程材料试验验收费的复函（粤价函2004405号）文件附件表6中报价为：单片梁试验每片为30000元。单片梁静载试验费用为： 2片30000元/片=60000元 -(1)10.2桥梁静载试验u 桥梁外观检查依据关于交通建设工程现场检测和工程材料试验验收费的复函（粤价函2004405号）文件表8，单价为50元/m。全部桥梁都进行常规检查，桥梁检查总长度为156 m。桥梁检查费用为：156m50元/m=7800元 -(2)u 桥梁静荷载试验 该桥共6跨，依据广东省城市桥梁检查和检验办法（粤建建字199905号）及国标GB/T 50344-2004建筑结构检测技术标准表3.3.13中的相关规定，选取2跨做静载试验。 依据关于交通建设工程现场检测和工程材料试验验收费的复函（粤价函2004405号）文件附件表6中报价为：简支梁桥每跨为35000元。 桥梁静载试验费用