PAGE104國道長興段長興港大橋維修加固工程荷載試驗方案長安大學(xué)湖州正通交通工程試驗檢測有限公司二零一三年一月

目錄一．試驗橋概述 3二．橋梁檢查、試驗內(nèi)容 3三．橋梁荷載試驗依據(jù)及準(zhǔn)則 4四．橋梁外觀病害檢查 4五．橋梁荷載試驗 6（一）靜載試驗 6（二）動載試驗 12（三）科研內(nèi)容：橋梁損傷識別測試 16六．試驗準(zhǔn)備與配合 17（一）委托方需配合的方面 17（二）試驗所需的儀器設(shè)備及材料 17（三）試驗人員安排： 18（四）項目參加人員表 20七．緊急情況處理預(yù)案 21八．荷載試驗用表 24九．附圖 28長興港橋荷載試驗方案PAGE35長安大學(xué)湖州正通交通工程試驗檢測有限公司一．試驗橋概述長興港大橋是104國道長興段過境工程的一部分，樁號為K0+725.13~K1+150.87，全橋總長為425.74米。本次試驗橋梁為主橋系桿拱橋，橋梁全長為52米，全寬為2×（12+3.35）米。設(shè)計荷載為汽車-20，掛車-100，人群荷載3.5KN/m2。主橋為預(yù)應(yīng)力混凝土系桿拱結(jié)構(gòu)，采用剛性系桿剛性拱，計算跨徑L=50.4m，拱軸線為二次拋物線，矢跨比1/4.5，矢高11.2米。拱肋采用等截面，拱肋高1.3米，寬0.8米。系桿采用矩形斷面，系桿高1.7米，寬0.9米；每片拱架設(shè)間距4.2m的吊桿11根，吊桿采用GJ-15-25鋼絞線。橫梁高度為1.018~1.547m，橋面2%橫坡通過橫梁高度變化調(diào)整。風(fēng)撐采用兩段加掖的矩形截面，跨中斷面為50×70cm。拱肋、風(fēng)撐為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，系桿，吊桿和橫梁均為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。鋪裝層采用13cm防水混凝土。支座采用GPZ5000系列。主橋立面圖如圖1-1所示，主橋橫斷面圖如圖1-2本次荷載試驗對主橋進(jìn)行靜載試驗和動載試驗。圖1-1主橋立面布置圖（單位：m）二．橋梁檢查、試驗內(nèi)容根據(jù)委托方提供的橋梁資料，確定本橋的荷載試驗主要內(nèi)容如下：1、通過橋梁外觀質(zhì)量、病害調(diào)查檢評長興港橋的綜合外觀質(zhì)量；2、通過測定橋跨結(jié)構(gòu)在靜荷載作用下控制截面應(yīng)力和變形，并與理論應(yīng)力和變形值比較，以檢評長興港橋的實際承載能力和剛度；3、通過動載試驗測定橋跨結(jié)構(gòu)的自振頻率、阻尼比等動力參數(shù)，以此評價實際橋梁結(jié)構(gòu)的動力性能；4、根據(jù)外觀質(zhì)量檢查和試驗結(jié)果，對照《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTGH11-2004）和省公路管理局浙公路[2005]115號文件有關(guān)檢測內(nèi)容要求，對橋作出綜合技術(shù)評價。各工作內(nèi)容目的如下：1、通過對試驗橋的外觀質(zhì)量檢查，了解橋梁目前外觀存在的病害狀況，以便按照《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》JTGH11-2004對大橋進(jìn)行綜合打分評定，其目的是對橋梁結(jié)構(gòu)的外觀損壞狀況，有一個初步和基本的了解，并根據(jù)橋梁損壞狀況打分、評定類別，為下一步橋梁結(jié)構(gòu)材料檢測提供依據(jù)。2、通過靜載試驗，測定主橋結(jié)構(gòu)的靜應(yīng)變、靜撓度和觀測結(jié)構(gòu)裂縫狀況，以便獲得橋梁的實際承載能力是否滿足原有設(shè)計要求。3、通過動載試驗，測試主橋結(jié)構(gòu)的自振頻率、結(jié)構(gòu)阻尼比等參數(shù)，以對橋梁的動力性能作出可靠評價。三．橋梁荷載試驗依據(jù)及準(zhǔn)則橋梁荷載試驗依據(jù)及準(zhǔn)則：1.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-20032.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》JTGF80/1-20043.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60-20044.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTGD62-20045中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》JTGH11-20046.中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50344-20047.浙江省交通廳質(zhì)量監(jiān)督站《關(guān)于規(guī)范橋梁荷載及試樁試驗行為的通知》（浙交監(jiān)[1999]231號）8.《104國道長興段長興港大橋維修加固工程施工圖設(shè)計圖紙》2012年3月浙江交通勘察設(shè)計有限公司四．橋梁外觀病害檢查依據(jù)交通部《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTGH11-2004）及《公路橋梁定期檢查技術(shù)》（交通部公路所），對橋梁進(jìn)行外觀病害檢查打分，其目的是對橋梁結(jié)構(gòu)的外觀損壞狀況，有一個初步和基本的了解，并根據(jù)橋梁損壞狀況打分、評定類別，為下一步橋梁結(jié)構(gòu)材料檢測提供依據(jù)。1、檢查依據(jù)：《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》JTGH11-20042、檢測內(nèi)容：在試驗前對橋梁結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有狀況進(jìn)行調(diào)查，可全面地了解結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)，以便于編制切實可行的試驗方案，同時達(dá)到合理評價試驗測試結(jié)果、正確解釋試驗現(xiàn)象的目的。主要內(nèi)容包括：（一）線形測量，主要是主橋橋面四分點標(biāo)高；（二）結(jié)構(gòu)各部件幾何尺寸和主要構(gòu)件的細(xì)部尺寸；（三）結(jié)構(gòu)表面損缺情況以及構(gòu)件變形情況。檢測評定的范圍包括可及主要部位的橋面系、橋跨結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。（1）橋面系構(gòu)造檢查有如下內(nèi)容：橋面鋪裝層橫坡是否順適，有無嚴(yán)重坑槽、波浪、橋頭跳車，防水層漏水；伸縮縫是否有異常變形、破損、脫落、漏水，是否造成明顯跳車；護(hù)欄有無撞壞、斷裂、錯位、缺件、剝落、銹蝕等；橋面排水是否順暢，泄水管是否完好、暢通橋頭排水溝功能是否完好，錐坡有無沖蝕、塌陷；橋上交通信號、標(biāo)志、標(biāo)線、照明設(shè)施有無腐蝕、老化、失效需要更換，是否適用；橋上的路用通信、供電線路及設(shè)備是否完好；（2）橋跨結(jié)構(gòu)檢查項目有：主橋、吊桿及其各部的連接、空心板端頭、底面是否損壞；混凝土有無裂縫、滲水、表面風(fēng)化、剝落、露筋和鋼筋銹蝕，有無活性骨料硅堿反應(yīng)引起的整體龜裂現(xiàn)象；混凝土表面有無嚴(yán)重碳化；預(yù)應(yīng)力鋼束錨固區(qū)段混凝土有無開裂，沿預(yù)應(yīng)力筋的混凝土表面有無縱向裂縫；橫向聯(lián)結(jié)構(gòu)件是否開裂，連接鋼板的焊縫有無銹蝕、斷裂、變梁有無橫移或向外傾斜。（3）支座檢查支座組件是否完好、清潔，有無斷裂、錯位、脫空；活動支座是否靈活，實際位移量是否正常，固定支座的錨銷是否完好；支座墊石是否有裂縫；橡膠支座是否老化、開裂，有無過大的剪切變形或壓縮變形，各夾層鋼板之間的橡膠層外凸是否均勻；（4）墩臺和基礎(chǔ)的檢測項目包括：墩臺和基礎(chǔ)有無滑動、傾斜、下沉；臺背填土有無沉降或擠壓隆起；混凝土墩臺及帽梁有無風(fēng)化、腐蝕、開裂、剝落和露筋；墩臺頂面是否清潔，有無泥土雜物堆積、滋生草木，伸縮縫處是否漏水；基礎(chǔ)以下是否發(fā)生不許可的沖刷或淘空現(xiàn)象，樁頂段在水位漲落干濕交替變化處有無沖刷磨損、頸縮、露筋，有無環(huán)狀凍裂，有無受到污水、生物的腐蝕。其它未及之處從按照《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》執(zhí)行。五．橋梁荷載試驗在對橋梁進(jìn)行了外觀病害檢查之后，根據(jù)檢查結(jié)果，對主橋進(jìn)行橋梁荷載試驗。其目的是通過對橋梁按設(shè)計荷載直接加載，測試橋梁在最不利荷載作用下的實際響應(yīng)，以進(jìn)一步分析和了解橋梁的工作狀態(tài)，從而判斷橋梁結(jié)構(gòu)的實際承載能力。靜載試驗則根據(jù)不同橋型、不同設(shè)計荷載，按等效原則設(shè)計不同的加載工況，通過對橋梁實際加載，檢測橋梁最不利截面的變形和受力狀態(tài)，從而推斷橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的實際工作狀態(tài)和使用承載能力。通過動載試驗可測定橋梁結(jié)構(gòu)動力特性參數(shù)和在動力荷載作用下的強迫振動響應(yīng)，確定橋梁在車輛荷載作用下的動力效應(yīng)及使用條件。（一）靜載試驗1.靜載試驗工作內(nèi)容：本橋靜載試驗選擇主橋來進(jìn)行，主要測試內(nèi)容如下：（1）控制截面混凝土的應(yīng)變值；（2）控制截面的撓度；（3）加載試驗過程中裂縫開展情況。2.測試截面的測點布置先對該橋的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了細(xì)致的理論分析和計算，確定將跨中截面、L/4截面和拱腳截面作為應(yīng)變實測點或撓度實測點。測試斷面及測點布置見附圖。3.試驗荷載靜力試驗荷載擬采用8輛重33噸的雙后軸載重汽車充當(dāng)加載車，加載車前軸平均重70KN，兩后軸平均重130KN，左右輪中心距離為1.80m。就某一加載試驗項目而言，其所需加載車輛的數(shù)量，將根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)活荷載產(chǎn)生的該加載試驗項目對應(yīng)的控制截面內(nèi)力或變位等的最不利效應(yīng)值，按下式所確定的原則等效換算而得。式中：——靜力試驗荷載效率；——試驗荷載作用下，某一加載試驗項目對應(yīng)的控制截面內(nèi)力或變位等的最大計算效應(yīng)值；——設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)活載不計沖擊荷載作用時產(chǎn)生的該加載試驗項目對應(yīng)的控制截面內(nèi)力或變位等的最不利計算效應(yīng)值；——設(shè)計計算取用的沖擊系數(shù)。4.試驗工況及加載位置與靜載試驗內(nèi)容對應(yīng)，縱橋向按最不利位置布載；相應(yīng)的橫橋向有兩種工況（中載、偏載），偏載主要是為了尋求橫向分布的最不利狀態(tài)，靜載試驗設(shè)7個工況：1）工況Ⅰ：中載作用下拱肋S2截面最大正彎矩；中載作用下系桿S1截面最大正彎矩和撓度；中載作用下吊桿S8截面最大索力，共需6輛加載車；2）工況Ⅱ：偏載作用下拱肋S2截面最大正彎矩；偏載作用下系桿S1截面最大正彎矩和撓度；偏載作用下吊桿S8截面最大索力；共需6輛加載車3）工況Ⅲ：中載作用下拱肋S4截面最大正彎矩；中載作用下S3截面最大正彎矩和撓度；中載作用下S7截面索力，共需6輛加載車；4）工況Ⅳ：偏載作用下拱肋S4截面最大正彎矩；偏載作用下S3截面最大正彎矩和撓度；偏載作用下S7截面索力，共需6輛加載車；5）工況Ⅴ：中載作用下拱肋S4截面最不利負(fù)彎矩；中載作用下系桿S3截面最大負(fù)彎矩和撓度；中載作用下S7截面索力，共需6輛加載車6）工況Ⅵ：偏載作用下拱肋S4截面最不利負(fù)彎矩；偏載作用下S3截面最大負(fù)彎矩和撓度；偏載作用下S7截面索力，共需6輛加載車。7）工況Ⅶ：中載作用下拱腳S5截面最大軸力；吊桿S6最大索力；共需8輛加載車。在靜載試驗期間尚對裂縫情況進(jìn)行觀測。加載位置和加載車數(shù)量應(yīng)根據(jù)以下原則確定：1）用盡可能少的加載車輛達(dá)到最合適的試驗荷載效率；2）在滿足荷載效率及達(dá)到試驗?zāi)康牡那闆r下，盡量簡化加載工況；3）前后加載工況應(yīng)互相兼顧，加載車輛合理調(diào)配。為了防止試驗期間對結(jié)構(gòu)造成損傷，就某一加載試驗工況，其靜載試驗分為三級加載，并逐級卸載。加載方式為單級逐級加到最大荷載，然后逐級卸載至零荷載。加載車布置見附圖（縱向布置圖和橫向布置圖），試驗加載車輛如下圖5-1所示。加載車試驗前需稱重，總重誤差不得超過±1噸。圖5-1加載車輛示意（尺寸單位：cm）5.計算模型及數(shù)據(jù)1）采用MADIS2010進(jìn)行計算，計算模型如下圖5-2所示：圖5-2計算模型2）本橋靜載試驗荷載效率見下表5-1～表5-3：主橋內(nèi)力各工況靜載加載效率表5-1工況名稱實際汽車加載內(nèi)力kN·m(kN)理論荷載內(nèi)力kN·m(kN)荷載效率工況一、二拱肋L/2斷面最大正彎矩356.26352.721.01系桿L/2斷面最大正彎矩1595.551760.920.916#吊桿索力179.48175.641.00工況三、四拱肋L/4斷面最大正彎矩600.36621.730.96系桿L/4斷面最大正彎矩2389.432634.810.913#吊桿索力154.02153.361.00工況五、六拱肋L/4斷面最不利負(fù)彎矩-460.87-467.170.99系桿L/4斷面最不利負(fù)彎矩-1420.52-1402.041.01工況七拱腳截面最大軸力-1159.16-1155.161.005#吊桿最大軸力162.3188.10.86主橋內(nèi)力各工況靜載分級加載效率表5-2工況名稱內(nèi)力kN（kN·m）分級加載內(nèi)力設(shè)計荷載內(nèi)力加載效率工況一、二拱肋跨中斷面最大正彎矩2152.83352.720.434272.21352.720.776356.26352.721.01系桿跨中截面最大正彎矩2687.951760.920.3941223.181760.920.6961595.551760.920.996#吊桿索力277.55175.640.444137.52175.640.786179.48175.641.00工況三、四拱肋L/4斷面最大正彎矩2249.25621.730.404450.3621.730.726600.36621.731.03系桿L/4斷面最大正彎矩2621.732634.810.3841807.62634.810.6962389.432634.811.003#吊桿索力266.39153.360.434117.88153.360.776154.02153.361.00工況五、六拱肋L/4斷面最大負(fù)彎矩2-190.75-467.170.414-345.02-467.170.746-460.87-467.170.42系桿L/4斷面最大負(fù)彎矩2-586.45-1402.040.404-1061.81-1402.040.766-1420.52-1402.040.85工況七拱肋拱腳斷面最大軸力4-460.91-1155.160.406-824.21-1155.160.718-1159.16-1155.160.93跨中豎桿最大軸力445.51188.10.246102.77188.10.558162.3188.10.86主橋撓度各工況分級加載效率表5-3工況逐級加載車輛數(shù)撓度mm（中載）分級加載計算撓度(mm)設(shè)計荷載撓度(mm)加載效率工況一、二2-4.46-10.000.454--7.93-10.000.796-10.36-10.001.04工況三、四2-5.66-12.930.444-10.17-12.930.796-13.48-12.931.04注：分級加載時，加載車加載順序及位置見附圖，卸載時按照后上的車先下的原則進(jìn)行。靜載試驗荷載效率滿足《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》有關(guān)靜載試驗荷載效率0.85≤η＜1.05規(guī)定,同時主要測試工況也符合浙江省交通廳質(zhì)量監(jiān)督站《關(guān)于規(guī)范橋梁荷載及試樁試驗行為的通知》（浙交監(jiān)[1999]231號）中關(guān)于橋梁靜載試驗荷載效率為0.9≤η＜1.05的規(guī)定。6.主要測試儀器截面應(yīng)變采用502膠液粘貼混凝土應(yīng)變計；變形采用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行測試。信息采集使用靜態(tài)應(yīng)變測量儀，通過電腦自動記錄。應(yīng)變計的通過無線傳輸，經(jīng)電腦完成掃描、調(diào)平、記錄。7．試驗過程首先依測點位置實施打磨找平，清洗干凈，再粘貼應(yīng)變計，然后接線；將所有測點編號接入測試儀。接線聯(lián)機后，進(jìn)行試調(diào)工作，檢查各測試元件是否處于良好的工作狀態(tài)，正常后開始進(jìn)行預(yù)壓，進(jìn)一步檢查測試元件是否處于良好的工作狀態(tài)。試驗中為盡可能減少混凝土徐變特性的影響，采用加載到位后，關(guān)閉汽車發(fā)動機，持續(xù)5分鐘以上，待數(shù)據(jù)完全穩(wěn)定之后再進(jìn)行記錄；卸載后10分鐘以上，再進(jìn)行一次重復(fù)加載，以便使結(jié)構(gòu)恢復(fù)彈性變形，消除塑性殘余變形。分級加載通常根據(jù)現(xiàn)場試驗條件確定，本橋靜載試驗將分三級加載，并逐級卸載。為使靜載試驗獲取可靠的數(shù)據(jù)，每一個工況加載將重復(fù)三次，若前兩次讀數(shù)基本相同時，亦可不重復(fù)第三次。8．靜載試驗規(guī)則（1）靜力試驗原則上應(yīng)選擇在氣溫變化不大于2℃和結(jié)構(gòu)溫度趨于穩(wěn)定的時間間隔內(nèi)進(jìn)行。試驗過程中在量測試驗荷載作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)的同時應(yīng)相應(yīng)地測量結(jié)構(gòu)表面溫度。（2）靜力試驗荷載持續(xù)時間，原則上取決于結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對穩(wěn)定所需要的時間，只有結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對穩(wěn)定后，才能進(jìn)入下—荷載階段。同一級荷載內(nèi)，若結(jié)構(gòu)變位較大的測點最后5分鐘內(nèi)的變位增量小于第一個5分鐘變位增量的15％，或小于所用量測儀器的最小分辨值，即認(rèn)為結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對穩(wěn)定。（3）全部測點在正式加載試驗前均應(yīng)進(jìn)行零級荷載讀數(shù)，以后每次加載或卸載后應(yīng)即讀數(shù)一次，并在結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對穩(wěn)定后，進(jìn)入下—級荷載之前再讀數(shù)一次。只有對結(jié)構(gòu)變位較大的測點，宜每隔5分鐘觀測一次，以觀測結(jié)構(gòu)變位是否達(dá)到相對穩(wěn)定（4）若在加載試驗過程中發(fā)生下列情況之一應(yīng)立即終止加載試驗：控制測點應(yīng)力或力值超過計算值并且達(dá)到或超過按規(guī)范安全條件反算的控制應(yīng)力或力值時；控制測點變位（撓度）超過規(guī)范允許值時；由于加載試驗使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)非正常的受力損傷或局部發(fā)生損壞，影響橋梁承載能力和今后正常使用時。（二）動載試驗1.測試原理根據(jù)國內(nèi)外當(dāng)前的動測發(fā)展水平，目前在實橋上進(jìn)行動力試驗，只有頻率的測試能夠達(dá)到很高精度(約3%)。依據(jù)實測頻率對橋梁的現(xiàn)狀作出評估是一條途徑，可通過動載試驗，利用動力特性的變化規(guī)律，來了解結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量的變化。橋梁動力特性測試主要有兩種方法：(1)人工激勵測試法；(2)環(huán)境隨機振動測試法。實際工程中采用橋面跳車、跑車的人工激勵方式，用儀器記錄結(jié)構(gòu)自由振動的頻率傳遞函數(shù)，并由此識別出模態(tài)參數(shù)，包括頻率、阻尼比。而環(huán)境隨機振動測試法近來廣為應(yīng)用，它利用傳感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測讀并記錄風(fēng)載、交通荷載及其它環(huán)境激勵引起的振動，進(jìn)而借助現(xiàn)代隨機振動理論的數(shù)據(jù)處理方法（如譜分析法）來分析得到結(jié)構(gòu)頻率、振型及阻尼比等模態(tài)參數(shù)。2.測試內(nèi)容自振頻率、阻尼比等。3．測點布置主橋模態(tài)測試縱向布置5個測點，橫向布置1個測點，共5個測點，測點布置見圖5-3。圖5-3主橋模態(tài)測試縱向布置圖（單位：m）主橋動應(yīng)變測點選擇跨中系桿截面作為振動測試截面，測點布置在系桿中下部，用502快干膠粘結(jié)牢靠，測試橋跨結(jié)構(gòu)在行車動荷載作用下的動態(tài)應(yīng)變增大效應(yīng)。4．加載測試程序試驗荷載采用靜載試驗的加載重車兩輛。分別以30、40、50km/h的速度均勻行駛，使橋梁產(chǎn)生不同的激振，反復(fù)采集信息，尋找車速與橋梁振動的直接關(guān)系。采用跳車激振無法掌握車速與橋梁振動的直接關(guān)系，且對車輛損害較大，又遠(yuǎn)離日常使用狀態(tài)，現(xiàn)已較少使用。動載試驗試驗工況初擬如下：工況Ⅰ：無障礙行車，汽車以30km/h勻速通過工況Ⅱ：無障礙行車，汽車以40km/h勻速通過工況Ⅲ：無障礙行車，汽車以50km/h勻速通過本橋動載試驗理論計算，采用MIDAS2010程序進(jìn)行計算。計算結(jié)果如下所示：主梁前五階自振頻率（單位：Hz）表5-4階次.周期（s）頻率（Hz）振型特點11.2300.813拱肋橫彎20.4882.050拱肋橋面豎向彎曲30.3582.796拱肋橋面橫向彎曲40.2943.399拱肋橋面扭轉(zhuǎn)50.2653.769橋面豎彎主橋一階振型見圖5-4所示，頻率0.813Hz。圖5-4主橋一階振型圖（豎向）主橋二階振型見圖5-5所示，頻率2.050Hz。圖5-5主橋二階振型圖（橫向）主橋三階振型見圖5-6所示，頻率2.796Hz。圖5-6主橋三階振型圖（橫向）主橋四階振型見圖5-7所示，頻率3.399Hz。圖5-7主橋四階振型圖（扭轉(zhuǎn)）主橋五階振型見圖5-8所示，頻率3.769Hz。圖5-8主橋五階振型圖（豎向）5．試驗過程靜載試驗結(jié)束后，重新調(diào)整、安裝動態(tài)儀器及設(shè)備。車輛居中行駛，行進(jìn)至試驗段以前將車速調(diào)準(zhǔn)到要求值勻速通過。為了減少混凝土流變特性的影響，并使上次的振動恢復(fù)，間隔10分鐘進(jìn)行下一個工況，以確定其可靠性。動載試驗一般采用無障礙行車試驗。即在橋面無任何障礙的情況下，用一輛載重汽車(總重33噸)按對稱情形，分別以30km/h、40km/h和50km/h的速度駛過橋，測定橋跨結(jié)構(gòu)在行車車輛荷載作用下的動力反應(yīng)。（三）科研內(nèi)容：橋梁損傷識別測試本項內(nèi)容主要針對《系桿拱橋病害機理和加固方法研究》課題的研究計劃，進(jìn)行相關(guān)的靜、動力測試，為橋梁損傷識別方法的研究提供數(shù)據(jù)支持。具體測試內(nèi)容如下：1）靜力撓度及應(yīng)變測試由于要識別全橋的剛度分布，并達(dá)到量化評估的水平，因此加載過程在橫向分為中載、偏載兩項；每一項各在1/8L點加載，停車7次；一共包括14個工況。為使靜力響應(yīng)達(dá)到可識別的水平，每一工況均采用6輛加載車加載（兩排，每排3輛），加載時縱向主軸相對。測試內(nèi)容為左右幅主拱圈1/8位置的①混凝土應(yīng)變、②系桿應(yīng)變以及③吊桿應(yīng)變；④左右幅幾何線形測量（縱向每5m一個測點；加載前需測量一次作為基準(zhǔn)值）。圖5-12縱向加載示意2）動力測試本項內(nèi)容主要關(guān)注吊桿的動力識別方法，因此在吊桿的橫向和縱向分別測試兩個方向的主頻、模態(tài)。其余同動載試驗內(nèi)容。六．試驗準(zhǔn)備與配合橋梁荷載試驗及荷載試驗是一種多項測試工種協(xié)同作業(yè)的大規(guī)模的結(jié)構(gòu)荷載試驗，因此，各單位、各部門、各工種之間的配合協(xié)調(diào)非常重要，我試驗室將與建設(shè)單位協(xié)調(diào)制定詳細(xì)的試驗方案，組成大橋檢測領(lǐng)導(dǎo)小組，以保證試驗順利進(jìn)行。（一）委托方需配合的方面1、主橋上拱肋粘貼應(yīng)變計所需的登高車或吊車（帶吊籃）。2、提供加載車8輛，滿載后總重為33t±1t。3、提供測試所用交通管制，荷載試驗時需封閉交通。4、現(xiàn)場秩序維護(hù)及其他協(xié)調(diào)工作。（二）試驗所需的儀器設(shè)備及材料（1）主要儀器設(shè)備序號儀器設(shè)備名稱測試精度型號規(guī)格產(chǎn)地用途1靜態(tài)應(yīng)變測試儀0.5％±3με武漢華巖HY中國靜態(tài)應(yīng)變數(shù)據(jù)采集2索力儀0.5%±0.01HzJMM268中國索力測試3精密水準(zhǔn)儀0.1mmNI002德國幾何測量4動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)0.5％±3μεDH5922中國動力測試5動態(tài)電阻應(yīng)變儀±1μεHY-65D3000B中國動態(tài)應(yīng)變測試6高精度超低頻加速度傳感器0.01HzDH610中國振型特征測試7混凝土應(yīng)變計0.01HzJMZX-215中國混凝土應(yīng)變8裂縫寬度觀測儀0.01mmSW－LW－101中國裂縫觀測（2）其他設(shè)備及耗材1、華巖應(yīng)變測試儀2、動測系統(tǒng)（共1套,含8個傳感器）傳感器導(dǎo)線80米6條、20米6條3、50米屏蔽線100條4、砂輪機2臺5、502膠水15瓶，環(huán)氧5瓶6、50米皮尺1個、20米皮尺1個、5米鋼尺2個、2米鋼尺4個7、發(fā)電機1臺8、電源電纜2卷，100W燈泡2只，插座插頭2套9、精密水準(zhǔn)儀一臺10、3米梯子1套11、應(yīng)急燈3只，手電3只12、加載車輛（三）試驗人員安排：荷載試驗觀測項目多，涉及設(shè)備儀器廣，工作面大。為保證試驗有條不紊地進(jìn)行，特成立以下8個職能小組。具體見下表。序號工作組人數(shù)工作內(nèi)容負(fù)責(zé)人備注1領(lǐng)導(dǎo)小組2全橋試驗的指揮、協(xié)調(diào)工作2指揮車輛調(diào)度組3所有加載車的編號、就位及卸載的指揮、協(xié)調(diào)牛艷偉、張威車隊1人長安2，車隊13應(yīng)變組3主梁應(yīng)變的數(shù)據(jù)采集及處理劉凱宇宋龍龍4控制組2控制計算梅葵花5測量組3變位測量、撓度測量勵東東柳國君6溫度組2各溫度測點的溫度采集周孝飛7操作組3布設(shè)測點傳感器等李崇進(jìn)8動測組3動測部分李燦周孝飛各工況的工作流程如下：1、橋梁空載，根據(jù)總指揮的指令，幾何測量組讀取橋梁在空載下的初始讀數(shù)，加載車輛在停車場待命。2、幾何測量組讀取完初始數(shù)據(jù)后，向負(fù)責(zé)人匯報。然后總指揮向車輛調(diào)度組下指令，加載車輛逐批進(jìn)場（逐級加載），相繼進(jìn)入指定位置。3、加載車輛全部到位后，向總指揮報告。負(fù)責(zé)人下達(dá)指令，測量小組開始測量。4、各個測量小組完成本工況各自的測量任務(wù)后，向負(fù)責(zé)人報告。5、根據(jù)各個小組匯報的測量結(jié)果，負(fù)責(zé)人斷試驗是否正常。如果測量結(jié)果有異樣，則命令相應(yīng)的小組重新測量。如果一切正常，則命令加載車輛撤離。本工況結(jié)束。6、為了減小溫度變化的影響，靜載試驗應(yīng)選擇在氣溫變化不大的時間間隔內(nèi)完成。7、為了控制加卸載穩(wěn)定時間，應(yīng)選擇一個控制測點，在每級加載（或卸載）后立即測度一次，計算其加載前（或卸載前）測度值之差值Sg，然后每隔2min測度一次，計算2min前后讀數(shù)的差值△S，并按下式計算相對讀數(shù)差值m：當(dāng)m值小于1%或小于量測儀器的最小分辨值時即認(rèn)為結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，可進(jìn)行各觀測點讀書，但當(dāng)進(jìn)行主要控制截面最大內(nèi)力加載程序時荷載在橋上穩(wěn)定時間應(yīng)不小于5min。各工況工作流程圖如下：（四）項目參加人員表姓名職稱學(xué)歷試驗檢測能力本項目承擔(dān)工作黃平明教授、博導(dǎo)博士橋梁試驗檢測工程師項目負(fù)責(zé)人孫勝江副教授博士技術(shù)負(fù)責(zé)人、測試負(fù)責(zé)人梅葵花副教授博士橋梁試驗檢測工程師計算負(fù)責(zé)人張威工程師本科橋梁試驗檢測工程師現(xiàn)場組織協(xié)調(diào)王蒂副教授博士橋梁試驗檢測工程師計算牛艷偉副教授博士橋梁試驗檢測工程師現(xiàn)場負(fù)責(zé)康能能研究生碩士/測試?yán)顮N研究生碩士/測試周孝飛研究生碩士/測試宋龍龍研究生碩士/測試劉凱宇研究生碩士/測試?yán)畛邕M(jìn)研究生碩士/測試七．緊急情況處理預(yù)案1．總則（1）編制目的橋梁荷載試驗屬于無損檢測，就整個試驗過程而言，不能對橋梁結(jié)構(gòu)造成損傷；同時試驗參加人員設(shè)備較多，也必須保證試驗人員設(shè)備的安全，確保整個試驗安全有效的完成。為規(guī)范橋梁荷載試驗緊急情況的應(yīng)急管理和應(yīng)急響應(yīng)程序，及時有效地處治，最大程度地減少財產(chǎn)損失、人員傷亡，制訂本預(yù)案。（2）編制依據(jù)依據(jù)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》、《國家突發(fā)公共事件總體應(yīng)急預(yù)案》和《國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強安全生產(chǎn)工作的決定》等法律法規(guī)及有關(guān)規(guī)定，制定本預(yù)案。（3）適用范圍本預(yù)案適用于荷載試驗過程中由于各種原因產(chǎn)生人員傷亡、機械設(shè)備損毀或?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害。Ⅰ級：人員重傷或死亡；由于各種原因產(chǎn)機械設(shè)備損毀或?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大損害，造成經(jīng)濟(jì)損失10萬元以上。Ⅱ級：人員輕傷；由于各種原因產(chǎn)機械設(shè)備損毀或?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害，造成經(jīng)濟(jì)損失10萬元以下；試驗過程出現(xiàn)明顯異常。試驗過程中的異?，F(xiàn)象包括以下內(nèi)容：①荷載試驗撓度或應(yīng)變數(shù)據(jù)超出理論計算值0.5倍以上；②結(jié)構(gòu)大量產(chǎn)生新裂縫或者原有裂縫寬度、長度迅速增加；③試驗過程中結(jié)構(gòu)產(chǎn)生異常聲響；④其他異常情況。2．組織體系及相關(guān)機構(gòu)職責(zé)橋梁荷載試驗難度大，且不是孤立的施工技術(shù)問題，它涉及業(yè)主、設(shè)計、施工、加載車輛及其它參與荷載試驗配合工作的單位。為做好本項工作，建議在組織形式上分兩個層次開展工作，即設(shè)立荷載試驗領(lǐng)導(dǎo)小組與荷載試驗工作小組。重大問題由領(lǐng)導(dǎo)小組討論決定，具體工作由荷載試驗工作小組實施。其組織機構(gòu)人員建議安排如下：（1）荷載試驗領(lǐng)導(dǎo)小組：組長：甲方負(fù)責(zé)人副組長：荷載試驗實施單位、設(shè)計、施工、加載車輛提供單位及其它配合工作參與單位負(fù)責(zé)人。成員：業(yè)主、荷載試驗實施單位、設(shè)計、施工、加載車輛提供單位及其它參與荷載試驗配合工作單位的技術(shù)負(fù)責(zé)人。（2）荷載試驗工作小組組長：孫勝江副組長：業(yè)主、設(shè)計、施工、加載車輛提供單位及其它參與荷載試驗配合工作的單位負(fù)責(zé)人。成員：荷載實施單位全體人員、業(yè)主、設(shè)計、施工、加載車輛提供單位及其它參與荷載試驗配合工作的單位參加荷載試驗現(xiàn)場工作的人員。3．應(yīng)急