浅谈铁路桥简支梁静载试验

2018-01-23黄广洪

建材与装饰 2018年2期

黄广洪

（中铁十一局集团桥梁有限公司江西鹰潭 335003）

1 前言

预应力混凝土铁路桥简支梁包括箱型简支梁、T型简支梁和异型简支梁，其中箱型简支梁和T型简支梁在我国高铁建设中非常常见。简支梁的产品质量检验中，静载试验是非常关键的一步，直接影响着产品是否能够架设使用。尤其是在桥梁发证过程中，一旦静载试验不合格，对申证企业来说，不仅申证不成功，而且静载样品梁和基数梁不能架设，还得重新进行委托检验，增加成本不说，更是耽误工期。本文就以箱梁、T梁为例，对简支梁静载试验以及过程中的注意事项进行介绍，以供行业参考。

2 抽取样品梁

材料、工艺、生产条件等不发生变化的情况下，每生产60件产品或连续三个月（三个月产量不足60件时）进行一次静载试验，抽取一片终张拉30d后的产品进行检验。抽样采取最不利原则。需要注意的是，抽取的静载试验样品梁应是成品梁，即完成最后一道工序的梁。当桥面防水层在梁场施工时，应选择完成保护层施工的梁进行静载试验，当桥面防水层不在梁场施工时，应选择完成封端施工的梁进行静载试验。

3 试验准备工作

抽样完成后，用提梁机或龙门吊等吊装设备将样品梁从存梁台座吊装至静载试验台座。吊装过程中，安装桥梁支座，采用的桥梁支座应符合设计要求。待桥梁支座安装好之后即可落梁，落梁前检查支座点的高差及不平整度。

样品梁就位后标出加载中心线以及加载点位置，按照等效荷载加载布置，以32m简支梁为例，静载试验加载如图1所示。

图132 m梁静载试验加载图示

T梁为单排加载，箱梁为双排加载，横桥向加载点间距由设计方提供。

安装千斤顶和静载反力架，千斤顶中心与加载中心线纵横向位置偏差均应不超过10mm，与反力架横梁中心纵横向位置偏差也不超过10mm.千斤顶应、压力表及张拉油泵应配套安装。反力架采用精轧螺纹钢连接固定，用扭矩扳手拧紧，确保受力平衡。

安装表分表，分别布置在梁跨中及支座中心两侧，利用固定架将百分表固定好。固定架应牢固稳定，且不受加载时静载台座变形的影响。百分表不要与梁底/支座直接接触，中间夹垫表面平整光滑的玻璃片，玻璃片应保持水平，T梁试验时采用的玻璃片面积应适当大些，防止试验过程中百分表指针滑出玻璃片。百分表安装好之后，测杆应自由灵活，且垂直于支撑面。

4 加载值计算及校顶

严格按照《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》（TB/T2092-2003）附录A计算单进行计算。计算前仔细核对样品梁的原始资料，确定静载试验参数以及挠度修正系数，并称量或查看加载设备的重量。然后分别计算基数级、静活载级、其余加载级的加载力值，确定校顶范围。然后将1.2级加载力值的1.1倍分成10级，取整，得出极差，即可开始准备校顶。

先将千斤顶放入校顶反力架内，空载启动，使得活塞伸出额定行程的60%后，放入钢垫板、测力环，布置图如图2所示。安装过程中要注意，千斤顶、钢垫板以及测力环三者中心必须重合。

图2 千斤顶校准试验布置图

先预压3次，每次加压至1.2级使用压力值的1.1倍，并持荷5min，其压力下降不超过3%即可进行正式校准。校顶时，千斤顶、压力表、张拉油泵必须配套使用，逐级加载，并记录每一级的百分表读数，待加载至最大标定荷载后，卸载至零压力，使千斤顶活塞回缩至测力环与反力架分离，然后转动千斤顶120°，重复以上操作，加载3次，取平均值，采用最小二乘法回归计算校准方程和相关系数，相关系数不小于0.9999，校顶系数不应大于1.05。

5 试验加载及结果判定

开始试验前，用10倍放大镜在梁体跨中两侧1/2跨度范围内的下缘和梁底面进行外观检查，对初始裂纹及局部缺陷用蓝色铅笔详细描出，各千斤顶油缸外露量应大致相等且不宜太多，否则可能会导致1.2级时千斤顶油缸行程不足，若千斤顶与反力架之间空隙过大时，可加塞钢垫板，各千斤顶所加塞的钢垫板厚度应大致相等。

静载试验分两个加载循环，先进行第一加载循环，然后再进行第二加载循环。加载程序严格按照《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》（TB/T2092-2003）规定的程序进行。假如0.6级加载力值小于基数级加载力值，应剔除掉0.6级加载。加载至1.0级和1.2级时，测量千斤顶的油缸外露量，应小于额定行程。

加载时，各千斤顶应保持同步，每级加载后应仔细检查梁体下缘及梁底有无裂缝出现，如果出现裂缝，应用红色铅笔标出，并注明荷载等级，测量裂缝宽度。观测裂纹的普通放大镜放大倍数不低于10倍，直径不小于50mm。量测裂纹宽度的刻度放大镜，其放大倍数不低于10倍，最小分度值不大于0.02mm。每级加载都应记录百分表读数、加载数值、加载时间以及持荷时间，静活载级加载完成后，计算实测静活载挠度f实测，若f实测×Ψ≤1.05f设计，则刚度合格，否则刚度不合格。1.2级荷载下持荷20min，梁体下缘底面未发现受力裂纹或下缘侧面的受力裂纹未延伸至梁底边，则简支梁抗裂合格，否则抗裂不合格。简支梁必须刚度和抗裂性能同时满足要求，方可判定静载试验合格，否则，静载试验不合格。

6 静载试验不合格处理

假如静载试验不合格，则判定该批不合格。应对该批重新抽取1/10且不少于3件重新进行静载试验，如果全部样品梁的静载结果均合格，该批产品准许假设（静载试验不合格样品梁除外），反之，该批产品必须逐片进行静载试验，合格的方可准许假设。若是企业申请许可证时静载试验不合格，不进行复试，企业应对取证基数产品进行第三方委托检验，检验结果合格的准许架设。

静载试验不合格样品梁的处理决定有3种：①降级使用。②组织专家论证或者委托有资质检验机构对简支梁的预应力度进行检验，如果预应力度满足设计要求，可制定修补方案，经业主同意后，对静载试验梁开裂处进行修补处理后准予假设。③报废处理。