摘要:作為T梁生產(chǎn)首先要考慮預(yù)制場(chǎng)選址,預(yù)制場(chǎng)地應(yīng)選擇距離安裝和使用地點(diǎn)近,運(yùn)輸方便,具有“三通一平”的地方,場(chǎng)地選定后,可根據(jù)預(yù)制梁板加工數(shù)量、工期及地點(diǎn)、時(shí)間等確定場(chǎng)地的范圍大小。預(yù)制場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí),且根據(jù)地理及氣候條件,采取必要的排水措施,防止場(chǎng)地被雨水浸泡和發(fā)生不均勻沉陷。一般情況下場(chǎng)地鋪二步灰土,且碾壓密實(shí),并高出附近地坪。對(duì)于長(zhǎng)期預(yù)制梁、板的場(chǎng)地,可澆筑混凝土夯砌后抹面。
關(guān)鍵詞:T梁生產(chǎn);工藝流程;混凝土;
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-3520(2014)-06-00279-03一、混凝土工程
混凝土工程是鋼筋混凝土工程中的重要組成部分,混凝土工程的施工過程有凝土的制備、運(yùn)輸、澆筑和養(yǎng)護(hù)等。
(一)混凝土的制備
混凝土的制備就是根據(jù)凝土的配比,把水泥、砂、石、外加劑、礦物摻和料和水通過攪拌的手段使其成為均質(zhì)的混凝土。
水泥進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)對(duì)其品種、級(jí)別、包狀或散裝倉(cāng)號(hào)、出廠日期等進(jìn)行檢查,并對(duì)其強(qiáng)度、安定性及其他必要的性能指標(biāo)進(jìn)行復(fù)驗(yàn),其質(zhì)量必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥》GB-1999等的規(guī)定。當(dāng)在使用中對(duì)水泥質(zhì)量懷疑或出廠超過3個(gè)月(快硬硅酸鹽水泥超過1個(gè)月)時(shí),應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn),并按復(fù)驗(yàn)結(jié)果使用。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,嚴(yán)禁使用含氯化物的水泥。
拌制混凝土宜采用飲用水,當(dāng)采用其他水源時(shí),水質(zhì)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63-1989的規(guī)定。
1、混凝土配合比:混凝土應(yīng)根據(jù)實(shí)際采用的原材進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),并按普通混凝土拌和物性能試驗(yàn)方法等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)、試配,以滿足混凝土強(qiáng)度、耐久性和工作性能(坍落度等)的要求,不得采用經(jīng)驗(yàn)配合比。同時(shí)應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)、合理的原則?;炷辽a(chǎn)時(shí),砂、石的實(shí)際含水率可能與配合比設(shè)計(jì)存在差異,因此在混凝土拌制前應(yīng)測(cè)定砂、石含水率并根據(jù)測(cè)度結(jié)果調(diào)整材料用量,得出施工的配合比。2、攪拌制度:為了拌制出均勻優(yōu)質(zhì)的混凝土,除合理地選擇攪拌機(jī)外,還必須下確定的確定攪拌制度,即一次投料量、攪拌時(shí)間和投料順序等。
一次投料量:不同類型的攪機(jī)都有一定的進(jìn)料容量,攪拌機(jī)不宜超載過多,以免影響混凝土混合物的均勻性,一次投料量宜控制在攪拌機(jī)的額定容量以下。施工配料就是根據(jù)施工配合比及施工現(xiàn)場(chǎng)攪拌機(jī)型號(hào),確定現(xiàn)場(chǎng)攪拌時(shí)原材料的一次投料量。攪拌混凝土?xí)r,根據(jù)計(jì)算出的各組成材料的一次投料量,按重量投料。
攪拌時(shí)間:從原材料全部投入攪拌機(jī)筒時(shí)起到開始卸出時(shí)止所經(jīng)歷的時(shí)間稱為攪拌時(shí)間。為獲得混合均勻、旨度和工作性能都能滿足的混凝土,所需的最短攪拌時(shí)間稱為最小攪拌時(shí)間。
投料順序:投料順序是影響混凝土質(zhì)量及攪拌機(jī)生產(chǎn)率的重要因素。
(二)混凝土的澆筑
1、澆筑注意事項(xiàng):混凝土澆筑前,應(yīng)檢查模板的標(biāo)高、位置、尺寸、強(qiáng)度和剛度是否符合;檢查鋼筋和預(yù)埋件的位置、數(shù)量和保護(hù)層存度,并將檢查結(jié)果填入隱蔽工程記錄表;清除模板內(nèi)的雜物和鋼筋的油污;對(duì)模板的縫隙和孔洞應(yīng)予堵嚴(yán);對(duì)木模板應(yīng)用清水濕潤(rùn),但不得有積水。
在降雨雪時(shí),不宜在露天澆筑混凝土。
混凝土的澆筑,應(yīng)由低處往高處分層澆筑。每層的厚度應(yīng)根據(jù)搗實(shí)方法、結(jié)構(gòu)的配筋情況等因素確定。
澆筑中不得發(fā)生離析現(xiàn)象;當(dāng)澆筑高度超過2M時(shí),應(yīng)采用串筒、溜筒或振動(dòng)溜管使混凝土下落,以免發(fā)生離析現(xiàn)象。
在混凝土澆筑過程中應(yīng)經(jīng)常觀察模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件、預(yù)留孔洞的情況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有變形、移位時(shí),應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。
混凝土澆筑后,必須保證混凝土均勻密實(shí),充滿整個(gè)模板空間,新舊混凝土結(jié)合良好;拆模后,混凝土表面平整光潔。
為保證混凝土的整體性,澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。當(dāng)必須間歇時(shí),期間歇時(shí)間宜縮短,并應(yīng)在前層混凝土凝結(jié)前將層混凝土澆筑完畢?;炷吝\(yùn)輸、澆筑及間歇的全部進(jìn)間不應(yīng)超過混凝土的初凝時(shí)間。
2、施工縫:由于技術(shù)上的原因或設(shè)備、人力的限制混凝土的澆筑不能連續(xù)進(jìn)行,中間的間歇時(shí)間需超過混凝土的初凝時(shí)間,則應(yīng)留置施工縫隙,施工縫的位置應(yīng)在混凝土澆筑前按設(shè)計(jì)要求和施工技術(shù)方案確定。由于該處新舊混凝土的結(jié)合力較差,是結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié),因此,施工縫宜留置在結(jié)構(gòu)受前力較小且便于施工的部位。
在施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r,為避免使已澆筑的混凝土受到外力振動(dòng)面破壞其內(nèi)部已形成的凝結(jié)結(jié)晶結(jié)構(gòu),必須待已澆筑混凝土的抗壓強(qiáng)度不小于1。2N/M㎡時(shí)才可進(jìn)行。
繼續(xù)澆筑前,在已硬化的混凝土表面上,應(yīng)清除水泥薄膜和松動(dòng)石子以及軟弱混凝土層,并加以充分濕潤(rùn)和沖洗干凈,且不得有積水。然后,宜先在施工縫處鋪一層水泥或混凝土內(nèi)成分相同的水泥砂漿,即可繼續(xù)澆筑混凝土?;炷翍?yīng)細(xì)致?lián)v實(shí),使新舊混凝土緊密結(jié)合。
大體積混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑方案,可分為全面分層、分段分層和斜面分層三種。全面分層法要求的混凝土澆筑強(qiáng)度較大,斜面分層法混凝土澆筑臺(tái)度較低小,施工中可根據(jù)結(jié)構(gòu)物的具體尺寸、搗實(shí)方法和混凝土供應(yīng)能力,認(rèn)真選擇澆筑方案。目前應(yīng)用較多的斜面分層法。
3、混凝土的搗實(shí):混凝土的搗實(shí)就是使用模的混凝土完成成型與密實(shí)的過程,從而保證混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件外形正確,表面平整,混凝土的強(qiáng)度和其他性能符合設(shè)計(jì)的要求。
混凝土澆筑放模后應(yīng)立即進(jìn)行充分的振搗,使新入模的混凝土充滿模板的每一角落,排出氣泡,使混拌和物獲得最大的密度和均勻性。
采用機(jī)械振實(shí)混凝土,早期臺(tái)度高,可以加快模板的周轉(zhuǎn),提高生產(chǎn)率,并可獲得高質(zhì)量的混凝土,應(yīng)盡可能采用。振動(dòng)搗實(shí)機(jī)械按其工作方式不同分為內(nèi)部振動(dòng)器、表面振動(dòng)器、外部振動(dòng)器等幾種。
(四)混凝土的養(yǎng)護(hù)
1、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù):混凝土在溫度為20℃±3℃,相對(duì)濕度90%以上的潮濕環(huán)境或水中的條件下進(jìn)行的養(yǎng)護(hù),稱為標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。
2、熱養(yǎng)護(hù):為了加速混凝土的硬化過程,對(duì)混凝土進(jìn)行加熱處理,將其置于較高溫度條件下進(jìn)行硬化的養(yǎng)護(hù),稱為熱養(yǎng)護(hù)。常用的熱養(yǎng)護(hù)方法是蒸汽養(yǎng)護(hù)。
3、自然養(yǎng)護(hù):在常溫下(平均氣溫不低于+5℃)采用適當(dāng)?shù)牟牧细采w混凝土,并采用澆水潤(rùn)濕、防風(fēng)防干、保溫防凍等措施進(jìn)行的養(yǎng)護(hù),稱為自然養(yǎng)護(hù)。
二、預(yù)應(yīng)力施工
預(yù)應(yīng)力混凝土是近十年來以展起來的一門新技術(shù),主要是在構(gòu)件預(yù)受荷載前,預(yù)先在構(gòu)件的受拉區(qū)對(duì)混凝土施加預(yù)壓力,這種壓力通常稱為預(yù)應(yīng)力。構(gòu)件在使用階段的外荷載作用下產(chǎn)生的拉應(yīng)力,首先要抵消預(yù)壓力,這就推遲了混凝土裂縫的出現(xiàn)同時(shí)也限制了裂縫的開展,從而提高了構(gòu)件的抗裂和剛度。對(duì)混凝土構(gòu)件受拉區(qū)施加預(yù)應(yīng)力的方法,是張拉受拉區(qū)中的預(yù)應(yīng)力鋼筋,通過預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土間的粘結(jié)力或錨具,將預(yù)應(yīng)力鋼筋和彈性收縮力傳遞到混凝土構(gòu)件中,并產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。
(一)預(yù)應(yīng)力鋼筋和種類
1、鋼絞線:鋼絞線一般是由6根碳素鋼絲圍繞一根中心鋼絲在絞絲機(jī)上絞成螺旋狀,再經(jīng)低溫回火制成。鋼絞絲的直徑較大,一般為9-15MM。較柔軟,施工方便,但價(jià)格較貴。鋼絞線的強(qiáng)度較高,目前標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度為1860N/㎡的高強(qiáng)、低松馳鋼絞絲大量應(yīng)于工程中。
(二)對(duì)混凝土的要求
在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30;當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40。
在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的施工中,不能摻用對(duì)鋼筋有侵蝕性作用的氯鹽、氯化納等,否會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的質(zhì)量事故。
(三)后張法
后張法是先澆筑混凝土,后張拉鋼筋的方法,在制作構(gòu)件或塊體時(shí),在放置預(yù)應(yīng)力鋼筋的部位留設(shè)孔道,待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度后,將預(yù)應(yīng)力筋鋼穿入預(yù)留孔道內(nèi),用張拉機(jī)具將預(yù)應(yīng)力張拉到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度后,借肋錨具把預(yù)應(yīng)力鋼筋固在構(gòu)件端部,最后進(jìn)行孔道灌漿。
后張力法是直接在構(gòu)件上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋,構(gòu)件在張拉預(yù)高水平力筋的過程中,完成混凝土垢彈性壓縮,因此,混凝土的彈性壓縮,不直接影響預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力值的建立,后張法預(yù)應(yīng)力的傳遞主要靠預(yù)應(yīng)力筋兩端的錨具,錨具作為應(yīng)力筋的組成部分,永遠(yuǎn)留在構(gòu)件上,不能重復(fù)使用。
后張法宜用于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)大型預(yù)應(yīng)力構(gòu)件、特種結(jié)構(gòu)和構(gòu)筑物,可作為一種預(yù)應(yīng)力預(yù)制構(gòu)件的拼裝手段。
1、錨具:后張法預(yù)應(yīng)力筋、錨具和張拉機(jī)具是配套使用的。錨具是建立預(yù)應(yīng)力值和保證結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵。要求錨具尺寸形狀準(zhǔn)確,有足夠的強(qiáng)度和鍘度,受力后變形小,錨固可靠,不致產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力筋的滑移和斷裂。此外還要求取材容易,加工容易,成本低,使用方便。
錨具的種類很多,不同類型的預(yù)應(yīng)力筋所配用的錨具不同。
鋼筋束用作預(yù)應(yīng)力筋時(shí),張拉端采用JM-12型錨具,非張拉端采用鐓頭錯(cuò)具。
2、張拉機(jī)具:穿心式千斤頂
常用穿心式千斤頂為YC-60型,適用于張拉各種形式的預(yù)應(yīng)力筋,是應(yīng)用最廣泛的張拉機(jī)具。
3、后張法施工工藝
后張法工藝流程見圖
(1)孔道的留設(shè):孔道留設(shè)蝗張法構(gòu)件制作的關(guān)鍵工序之一。要求所留孔道尺寸與位置正確,孔道要平順,端部的預(yù)埋鋼板應(yīng)垂直于孔中心線??椎懒粼O(shè)的方法有以下幾種:
①鋼管抽芯法:預(yù)先將鋼管埋疫在模板內(nèi)孔道位置處,在混凝土澆筑過程中和澆筑后,每間隔一定時(shí)間慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管,使之不與混凝土粘結(jié),待混凝土初凝后,終凝前抽出鋼管,形成孔道。該法只可留設(shè)直線孔道。②膠管抽芯法:膠管有五層或七層交布膠管和專供預(yù)應(yīng)力混凝土用的鋼絲膠皮管兩種,用間距為40-50CM的鋼筋井字架固定位置,在澆筑混凝土前膠管內(nèi)充入壓力為0。6-0。8MPA的壓縮空氣或壓力水,此時(shí)膠管直徑可增大約3MM,待澆筑的混凝土初凝以后,放出壓縮空氣或壓力水,管徑縮小而與混凝土脫離,隨即抽出膠管,形成孔道。膠管抽芯留孔與鋼管抽芯相比,它的彈性好,便于工作于彎曲。因此,它不緊留設(shè)直線孔道,也能留設(shè)曲線孔道。③預(yù)埋金屬波紋管法:金屬波紋管是用0。3-0。5MM的鋼帶由專用的制管卷制作而成。預(yù)埋時(shí)間間距不大于80CM的鋼筋井字架固定。波紋管與混凝土有良好的粘結(jié)力,波紋管預(yù)埋在構(gòu)件中,澆筑混凝土后永不抽出。④預(yù)埋塑料波紋管法:塑料波紋管是由硬性塑料制成它的彈性好便于彎曲,因此,它不緊留設(shè)直線孔道,也能留設(shè)曲線孔道,作為一種新興材料,在現(xiàn)在施工中已被廣泛使用。
(2)預(yù)應(yīng)力筋張拉
張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí),構(gòu)件混凝土的強(qiáng)訂應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定,如設(shè)計(jì)無規(guī)定,則不低于設(shè)計(jì)的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的70%。
后張法預(yù)應(yīng)力的張拉程序與所采用的錨具種類有關(guān),為減少松弛應(yīng)力損失,張拉程序一般與先張拉法相同。張拉時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng):
為減少預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)留孔壁磨擦引起的應(yīng)損失,一般構(gòu)件長(zhǎng)度小于24M的直線預(yù)應(yīng)為筋可一端張拉,但張拉端宜分別設(shè)置在構(gòu)件兩端,對(duì)于曲線預(yù)應(yīng)力筋和構(gòu)件長(zhǎng)度大于24M的預(yù)應(yīng)力筋,應(yīng)采用兩端同時(shí)張拉,亦可先在一端張拉后,再在另一端補(bǔ)足預(yù)應(yīng)力值。
對(duì)配有多根預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)件,應(yīng)分批對(duì)稱的張拉,分別要考慮預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮,會(huì)造成對(duì)先批張拉的預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失。該應(yīng)力損失值可經(jīng)計(jì)算分別加到先張拉的預(yù)應(yīng)力筋的控制應(yīng)力值內(nèi);也可采用同一張拉應(yīng)力值,在第一批預(yù)應(yīng)力筋張拉后再對(duì)第一批預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行補(bǔ)張拉,以彌補(bǔ)該應(yīng)力損失。
對(duì)平臥疊層澆筑的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,上層構(gòu)件重量產(chǎn)生的水平摩阻力,會(huì)阻止下層構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)混凝土彈性壓縮的自由變形。待上導(dǎo)構(gòu)件起吊后,由于磨擦阻力影響消失會(huì)增加混凝土彈性壓縮的變形,從而引起預(yù)應(yīng)力損失,該損失隨構(gòu)件形式、隔離層和張拉方式而異。為便于施工,平臥重疊澆筑的構(gòu)件宜先上后下逐層增加張拉力不彌補(bǔ)該預(yù)應(yīng)力損失,但底層超張拉值不宜比頂層張拉力大5%(鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋)或9%(冷卻II-1V級(jí)鋼筋),并要保證底層構(gòu)件的控制應(yīng)力值不超過規(guī)定限制值。
在預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí),往往需要采取超張拉的方法來彌補(bǔ)多種預(yù)應(yīng)力損失,為此預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)力較大,有時(shí)可能超過規(guī)定限值,因此,可采取下述方法解決:
先采取同一張拉值,而后復(fù)拉補(bǔ)足;
分兩個(gè)階段建立預(yù)應(yīng)力,即全部預(yù)應(yīng)力張拉到一定值(如90%),再第二次張拉至控制值。
當(dāng)采用應(yīng)力控制方法張拉時(shí),應(yīng)校核預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值,如實(shí)際伸長(zhǎng)值比計(jì)算伸長(zhǎng)值大10%或小于5%,應(yīng)暫停張拉,在采取措施予以調(diào)整后,方可繼續(xù)張拉。
補(bǔ)充強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),在進(jìn)行正式張拉之前要測(cè)孔道的摩阻測(cè)得摩阻后通過計(jì)算張拉控制應(yīng)力后方可進(jìn)行張拉。控制應(yīng)力可根據(jù)油表和千斤頂校正數(shù)據(jù)用十字法或回歸方程法計(jì)算,此兩種方法不再細(xì)述。
三、靜截試驗(yàn)
T梁生產(chǎn)之后,應(yīng)做靜載試驗(yàn),采用簡(jiǎn)易單梁靜載試驗(yàn)快速檢測(cè)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁的整體工作狀態(tài)。
單片梁靜試驗(yàn)是通過對(duì)梁體直接加載并利用各種試驗(yàn)儀器檢測(cè)梁體的應(yīng)變和撓度,從而確定梁體在外力作用下所發(fā)生的變化和梁體的整體工作作狀態(tài)的試驗(yàn)方法。這種方法作為一種檢測(cè)手段,無論在檢查梁體質(zhì)量方面,還是在檢測(cè)設(shè)計(jì)合理性方面,都是比較完善聽。但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施檢測(cè)的過程中往往費(fèi)工費(fèi)時(shí),影響施工,不被施工單位所接受。在某新建高速公路小盈嶺1號(hào)大橋施工過程中,我們采用簡(jiǎn)易單梁靜載試驗(yàn),對(duì)缺陷T梁進(jìn)行了快速檢測(cè),既達(dá)到了試驗(yàn)?zāi)康模植挥绊懯┕挝坏募芰菏┕?,取得了良好的?jīng)濟(jì)技術(shù)效果。現(xiàn)將有關(guān)情況簡(jiǎn)述如下:
(一)工程概況
小盈嶺1號(hào)大橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力混凝土T梁,全部采取現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制。施工期間,適逢低溫季節(jié),因養(yǎng)護(hù)原因造成T梁外觀質(zhì)量欠佳。架設(shè)前,雖經(jīng)回彈測(cè)試梁體質(zhì)量能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),但從安全角度考慮,在不影響施工的前提下采用單梁靜載試驗(yàn)進(jìn)行復(fù)核,以確定缺陷梁體的施工質(zhì)量。
(二)靜載試驗(yàn)方案
1、T梁靜載簡(jiǎn)易裝置:為了不影響施工缺陷梁體位置試驗(yàn),試驗(yàn)加載采用50T電動(dòng)油泵液壓千斤頂,加載量大小用液壓傳感器調(diào)控。配重架置于梁下,由二根6cm長(zhǎng)136工字鋼作主梁,七根長(zhǎng)116工字鋼作次梁,次梁頂部鋪5cm厚木板。配重采用砂袋,放置在木板上。T梁靜載試驗(yàn)裝置如圖1所示。
2、試驗(yàn)荷載及加載方法
(1)試驗(yàn)荷載:該橋設(shè)計(jì)荷載為汽—20,掛—100,設(shè)計(jì)跨中彎矩M為215.77t—,其最不利位置在跨中處。
T梁計(jì)算跨徑L取值:L=29.14m
跨中荷載P取值:P=4m/L=4*215.77/29.14=29.62(t)
故試驗(yàn)荷載N=3000kN
(2)加載方式:試驗(yàn)荷載按試驗(yàn)性質(zhì)分預(yù)加載和正工荷載兩部分。預(yù)加載加載分為三級(jí),分別為60 kN、180 kN、300 kN。正式荷載加載分為五級(jí)60 kN、120 kN、180 kN、240 kN、300 kN。每級(jí)荷載加載10分鐘后開始測(cè)值,最后一級(jí)荷載(300 kN)加載3分鐘后才能測(cè)荷載試驗(yàn),變形恢復(fù)時(shí)間一般控制在1.5h左右。
3、試驗(yàn)檢測(cè)
(1)撓度檢測(cè):在梁L/4、L/2、3L/4截面的左右兩側(cè)分別布置了豎向撓度觀測(cè)點(diǎn)。另外,考慮到梁端文座位置可能產(chǎn)生支座沉降,在梁兩端支座位置又分別布置了沉降觀測(cè)點(diǎn)。側(cè)點(diǎn)共布置10個(gè)。百分表安置在測(cè)點(diǎn)處,實(shí)測(cè)撓度值應(yīng)扣除支座沉降影響,取每截面左右兩側(cè)觀測(cè)值的平均值作為該截面的實(shí)測(cè)值。
(2)應(yīng)變檢測(cè):為了測(cè)定T梁跨中截面沿梁高方向正應(yīng)力的變化情況,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)在T梁跨中截面處沿梁體兩側(cè)布置了縱向電阻應(yīng)變片,用YJ—31型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀進(jìn)行應(yīng)變測(cè)試,借此驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論中性軸是否符合實(shí)際,梁體工作狀況是否符合截面假定。試驗(yàn)中的電阻應(yīng)變片按標(biāo)距100mm布置,共設(shè)18個(gè)測(cè)點(diǎn)。梁上、下緣應(yīng)變值取1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)測(cè)點(diǎn)和10號(hào)、11號(hào)、12號(hào)測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)應(yīng)變值的平均值作為實(shí)測(cè)值。
(3)裂縫觀測(cè):為了觀測(cè)梁體在荷載作用下是否出現(xiàn)裂縫,檢測(cè)梁體的抗裂性能,在梁跨中的下緣及梁兩端距支座約1m處的梁體兩側(cè),用讀數(shù)顯微鏡設(shè)專人觀察,檢查梁體在荷載作用下是否有裂縫出現(xiàn)以及裂縫寬度、走向與數(shù)量,并作出詳細(xì)記錄,尤其是最后兩級(jí)荷載試驗(yàn)的裂縫觀察。
4、試驗(yàn)成果及分析
(1)撓度分析:現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)束后,T梁L/4、L/2、3L/4截面處縱向撓度F實(shí)測(cè)值與支座影響情況。繪制T梁跨中荷載—撓度曲線和各級(jí)荷載下縱向撓曲線。
從梁跨中荷載—撓度曲線可以看出,荷載—撓度曲線近直線狀態(tài),無變異。說明梁體處于良好的工作狀態(tài)。
梁的剛度校驗(yàn)系數(shù):=f實(shí)測(cè)值/f理論值=11.53/17.20=0.67。符合正常試驗(yàn)結(jié)論。
(2)強(qiáng)度分析:將T梁跨中截面各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)應(yīng)變值,換算成正應(yīng)力值。
根據(jù)換算的應(yīng)力值繪制出T梁跨中、上下緣荷載—應(yīng)力曲線和各級(jí)荷載作用下跨中截面正應(yīng)力曲線。從曲線圖中可以看出,荷載—應(yīng)力曲線線性較好,說明梁處于良好的彈性工作狀態(tài),且符合平截面假定。從梁在各級(jí)荷載作用下跨中截面正應(yīng)力曲線中可測(cè)出實(shí)際中性軸位置距梁下緣120cm,與理論計(jì)算值118cm非常接近,說明實(shí)測(cè)中性軸位置于設(shè)計(jì)中性軸位置基本吻合,梁實(shí)際受力符合設(shè)計(jì)要求,缺陷T梁施工質(zhì)量合格。
梁強(qiáng)度校驗(yàn)系統(tǒng):上緣=實(shí)測(cè)值/理論值=-3.62/-5.33=0.68
梁強(qiáng)度校驗(yàn)系統(tǒng):下緣=實(shí)測(cè)值/理論值=5.28/7.89=0.67
說明梁體能夠滿足設(shè)計(jì)承載斬的要求,并有30%左右的安全強(qiáng)度儲(chǔ)備。
(3)抗裂性:在各級(jí)荷載作用下,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察,梁體無縱向和斜向裂縫出現(xiàn),說明梁體正應(yīng)力與主拉應(yīng)力均低于混凝土抗拉強(qiáng)度,說明梁體抗裂性能良好。
四、結(jié)束語
本橋采用與設(shè)計(jì)等效的試驗(yàn)荷載進(jìn)行單梁靜載試驗(yàn)僅用了五天,既未妨礙施工單位架梁施工,又保證了試驗(yàn)的正常進(jìn)行,達(dá)到了試驗(yàn)?zāi)康摹T囼?yàn)設(shè)備雖屬簡(jiǎn)易裝置,但效率高,時(shí)間快,是一種值得推廣的試驗(yàn)方法。
作者簡(jiǎn)介:劉穎波,男,北京人,本科,助理工程師。