鐵路預制后張法32m簡支T梁靜載試驗技術

楊少杰

摘 要：靜載試驗是檢驗鐵路預制后張法簡支T梁體的抗裂性及剛度的常規方法。其試驗方法的科學性、操作的準確性、判斷的合理性均密切關系到橋梁結構質量的判斷及以后線路的運營安全，本文闡述了鐵路預制后張法32m簡支T梁靜載試驗技術。

關鍵詞：預制；后張法；鐵路簡支梁；靜載試驗

靜載試驗是檢驗T梁性能、質量的重要檢測手段，通過預應力混凝土梁靜載彎曲抗裂試驗，檢測靜載彎曲抗裂系數和將靜活載作用下梁體豎向撓度值，對T梁進行檢測。靜載試驗過程中，靜載彎曲抗裂系數決定了T梁張拉過程中預應力施工質量；靜活載作用下梁體豎向撓度值體現出T梁混凝土施工過程中，其強度、彈性模量等對T梁實體的質量影響。通過靜載試驗可在檢測T梁質量的同時收集相關試驗數據，為今后T梁預制的質量把控提供有效依據。

1 試驗目的

通過靜載試驗，掌握T梁結構的工作狀況 ，判斷T梁的實際工作狀況是否符合設計要求或處于正常受力狀態 。

通過分析和理論計算分析，對T梁的使用承載能力及工作狀況做出綜合評估。

靜載試驗T梁作為同批次預制的代表，可反應出此段時間區域內預制的T梁的施工方法及工藝的科學合理性，提供需改變、優化的方向。

檢驗成品T梁的抗裂性能及靜活載作用下豎向撓度值。

2 靜載試驗檢測要求

1）首片生產的邊梁或采用新結構、新材料、新工藝進行試生產時；

2）生產條件有較大變動時；

3）出現影響結構承載能力的缺陷時；

4）交庫技術資料不齊全，或對資料發生懷疑時；

5）正常生產條件下，同類別、同跨度的T梁60件或連續三個月產量（三個月產量不足60件）算一批，每批抽檢1件。產品標準有明確規定的，抽樣批量按產品標準執行；

6）產品質量認證檢驗時，須按對不同類別的簡支梁各抽檢一件。抽樣原則：按最不利原則一次抽取3件（一件為首次試驗梁，兩件為加倍試驗備用梁）。

3 靜載試驗相關計算

靜載試驗計算采用通橋（2005）2201-32m 曲線梁為例，進行如下計算。其余型號橋梁可參照此類方法進行計算。

3.1 計算依據

（1）TB2092-2003《預應力混凝土鐵路橋簡支梁靜載彎曲抗裂試驗方法》

（2）參數選擇：根據設計院提供的靜載試驗參數、試驗梁基本資料參數

3.2加載值計算

（13）靜載各級加載數據

通過對各荷載等級加載的理論計算，得到荷載值如表2所示：

3.3 靜載試驗工作準備

（1）按設計要求安裝固定支座，對中、抄平，誤差控制在2mm內

（2）按設計要求在梁頂面上標記出梁體腹板、跨中及支座中心線，由跨中沿腹板兩側標出0m、4m、8m共5個點作為T梁的加載中心點。在每一個加載點鋪設砂墊層及鋼墊板，用水平尺找平后移入千斤頂。千斤頂中心與梁體加載中心縱、橫向位置偏差不大于10mm。

圖1、32 m 預應力混凝土簡支梁靜載試驗加載圖式（單位：mm）

（3）配合靜載試驗人員檢查千斤頂、油泵、油表的匹配、安裝位置及穩固情況，在梁體兩端支座處及跨中分別安防百分表進行撓度測量。

（4）加載前，技術人員用放大鏡仔細觀察梁體加載前的原始裂紋，可采取向梁體澆水的方式檢查，并用藍色鉛筆認真標準。

（5）反力架安裝，在試驗臺座擺放底座和下橫梁，使橫梁在同一水平面。將橋梁支座的下擺放在下橫梁上，然后將待檢測梁移入就位。將拉力桿和拉力桿墊板分別放在相應安裝孔位內，并拼裝防護罩在拉力桿上。將整拼好的桁架采用2臺80噸龍門吊安放在檢測梁上，將千斤頂微調上橫梁和桁架的水平，以保證試驗臺各部受力均勻。

3.4 測試目的和方法

（1）測試目的

結構控制界面的最大撓度和變位

裂縫的出現和擴展，其中包括初始裂縫的出現，裂縫的寬度、長度、間距、位置、方向和性狀，以及卸載后的閉合情況。

測試方法

結構變形采用百分表進行測試。

裂縫采用刻度放大鏡進行觀測。

3.5 試驗過程

（1）加載方法：試驗梁的加載分兩個循環進行。以加載系數k表示加載等級，加載系數k是加載試驗中梁體跨中承受的彎距與設計彎距之比。試驗準備工作結束梁體承受的荷載狀態為初始狀態；基數級下梁體跨中承受的彎距指梁體質量與二期恒載質量對跨中彎距之和。

（2）全預應力梁各循環的加載等級：

3.6 梁體剛度合格的評定

實測靜活載撓度值（f實測）為靜活載級下實測撓度減去基數級下實測撓度值。實測靜活載撓度值合格評定標準： ψf實測/L≤1.05f設計/L。

3.7 全預應力梁抗裂合格的評定

在K=1.20加載等級下持荷20min，梁體下緣底面未發現受力裂縫或下緣截面（包括倒角、圓弧過渡段）的受力裂縫未延伸至梁底邊，評定允許全預應力梁抗裂合格。

4 注意事項

靜載試驗支座不得使用盆式橡膠等支座，必須采用鑄鋼支座。同時鑄鋼支座與檢測T梁連接牢固后，將支座連接螺栓松開。

千斤頂安裝必須在T梁腹板中心，避免偏向受壓。

測量撓度、固定百分表的支架必須安放牢固、穩定且不受試驗臺座變形影響。

在梁體加載前用藍色鉛筆將非結構受力裂縫仔細標示。

撓度測量百分表應在持荷即將結束前讀數，且在同一時間內完成。

當持荷期間油壓下降時，應及時進行補油持壓。

試驗結束后，應對梁體進行一次全面檢查，并做好詳細的試驗記錄。

所有千斤頂緩慢均勻同步加載，加載速度不宜大于0.05 MPa / s。

5 結論

預制后張法鐵路T梁靜載試驗是一種通過試驗儀器檢查T梁在試驗荷載作用下的變形大小及裂縫情況，從而判斷橋梁結構在設計荷載作用下的變形及整體工作狀態是否符合行業標準及設計要求的試驗方法。對T梁進行靜載試驗，成為了產品質量取證認定及日常生產過程中檢測T梁施工質量是否達標的重要手段。

參考文獻

[1]TB/T3043-2005預制后張法預應力混凝土鐵路橋簡支T梁技術條件[S]

[2]TB2092-2003預應力混凝土鐵路橋簡支梁靜載彎曲抗裂試驗方法[S]4