湖南中南林大土木建筑工程檢測中心作業指導書主題橋梁結構承載能力檢測評定作業指導書

第1章第1頁共21頁第三版第0次校訂宣布日期：2012-08-01IN-03-01橋梁結構承載能力檢測評定作業指導書一、適用范圍適用于新建橋梁和舊橋的荷載試驗和承載能力的檢測評定二、檢測依照《公路橋梁承載能力檢測評定規程》(JTG/TJ21-2011)《公路橋涵設計通用規范》(JTGD60-2004)《公路圬工橋涵設計規范》(JTGD61-2005)4.《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTGD62-2004)《公路工程質量檢驗評定標準》(JTGF80/1-2004)《公路橋涵施工技術規范》(JTG/TF50-2011)《公路橋修養護規范》(JTGH11-2004)《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》交通部公路科學研究所，1982年《公路斜拉橋設計細則》(JTG/TD65-01-2007)《公路勘探規范》(JTGC10-2007)《公路橋梁抗震設計細則》(JTG/TB02-01-2008)《公路橋梁抗風設計規范》(JTG/TD60-01-2004)《公路橋涵地基與基礎設計規范》(JTGD63-2007)《工程測量規范》(GB50026-2007)《公路橋梁技術狀況評定標準》(JTG/TH21-2011)三、儀器設施1.應變測試儀器：主要采用DH-3815N靜態應變測試系統，江蘇東華測試技術有限公司生產。主要技術參數：16通道，可適應120歐姆、240歐姆、350歐姆不相同的應變片；湖南中南林大土木建筑工程檢測中心作業指導書主題橋梁結構承載能力檢測評定作業指導書

第1章第2頁共21頁第三版第0次校訂宣布日期：2012-08-012.變形測試儀器：精美水平儀、百分表、全站儀、卷尺等；3.動力特點測試儀器：DH5935N東華動力測試系統4.裂縫察看設施：裂縫寬度察看儀ZBL-F101；5.配套儀器及工具：筆錄本電腦1臺，一般5號電池4節，螺絲刀一把，干凈棉紗手套兩雙等。四、檢測方法與步驟1.試驗方案的確定1.1荷載試驗的目的橋梁荷載試驗的目的是檢驗橋梁整體受力性能和承載力可否達到設計文件和規范的要求，對于新橋型及橋梁中運用新資料、新工藝的，應試證橋梁的計算圖式，為完滿結構解析理論積累資料。對于舊橋經過荷載試驗可以評定出其運營荷載等級。1.2結構計算橋梁的荷載試驗是一項復雜而認真的工作，技術含量高，應依照荷載試驗的目的進行認真的檢查，并依照試驗對象的結構部署，試驗前必定進行詳細的結構計算解析。1.3試驗方案在結構計算的基礎上周密地考慮試驗的全過程，預計可能出現的問題，擬定出的確可行的試驗計劃(包括荷載試驗的主要內容)，包括以下幾個方面：1.3.1測試跨（或墩）的選擇對多孔橋梁中跨徑相同的橋孔(或墩)可選1～3孔擁有代表性的橋孔(或墩)進行加載試驗。選擇時應綜合考慮以下因素：①該孔(或墩)計算受力最不利；②該孔(或墩)施工質量較差、弊端很多或病害較嚴重；③該孔(或墩)便于搭設腳手架，便于設置測點或便于推行加載。選擇試驗孔的工作與擬定計劃前的檢查工作結合進行。晴天或多云天氣下進行加載試驗時，陽光直射下的應變測點，應設置遮擋陽光的設施，以減小溫度變化造成的察看誤差。雨季進行加載試驗時，則應準備儀器，設施等的防雨設施，以備不時之需。湖南中南林大土木建筑工程檢測中心作業指導書主題橋梁結構承載能力檢測評定作業指導書

第1章第3頁共21頁第三版第0次校訂宣布日期：2012-08-01橋下或橋頭用活動房或帳篷搭設臨時實驗室布置數據采集等儀器、并供測試人員臨時辦公和看守設施之用。1.3.2測試斷面及試驗荷載工況的確定為了滿足判斷橋梁承載力的要求，荷載工況選擇應反響橋梁設計的最不利受力狀態，簡單結構可選1～2個工況，復雜結構可合適多項選擇幾個工況，但不宜過多。進行各荷載工況部署時可參照截面內力（或變形）影響線進行，常有橋型荷載工況可參照以下狀況：①簡支梁橋跨中最大正彎矩工況支點最大剪力工況橋墩最大豎向反力工況②連續梁橋主跨跨中最大正彎矩工況主跨支點負彎矩工況主跨橋墩最大豎向反力工況主跨支點最大剪力工況邊跨最大正彎矩工況③懸臂梁橋(T型剛構橋)支點（墩頂）最大負彎矩工況錨固孔跨中最大正彎矩工況支點（墩頂）最大剪力工況掛孔跨中最大正彎矩工況④拱橋跨中最大正彎矩工況拱腳最大負彎矩工況拱腳最大推力工況正負撓度絕對值之和最大工況湖南中南林大土木建筑工程檢測中心作業指導書主題橋梁結構承載能力檢測評定作業指導書

第1章第4頁共21頁第三版第0次校訂宣布日期：2012-08-01其他，對橋梁施工中的單薄截面或弊端維修后的截面可以特地進行荷載工況設計，以檢驗該部位或截面對結構整體性能的影響。動載試驗一般安排標準汽車車列（對小跨徑橋也可用單車）在不相同車速時的跑車試驗，跑車時速一般定為10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h。其他可依照橋況安排其他試驗項目，如需測定橋梁承受活載水平力性能時作車輛制動試驗，為測定橋梁自振頻率作跳車后的余振察看，并在無荷載時進行脈動察看。1.3.3試驗荷載的確定及加載方案設計①控制荷載的確定為了保證荷載試驗的收效，對所確定的試驗工況，必定先確定試驗的控制荷載。根據橋梁設計荷載（汽車、人群、掛車、履帶車、或特別重型車輛等），計算對結構控制截面產生的內力（或變形）的最不利值，并按最不利者對應的荷載作為控制荷載。荷載試驗應盡量采用與控制荷載相同的荷載，而組成控制荷載（標準設計荷載）的車輛是由運管車輛統計而得的概率模型。當客觀條件所限，采用的試驗荷載與控制荷載有差別時，為保證試驗收效，在選擇試驗荷載的大小和加載地址時采用靜載試驗效率q、動載試驗效率d進行控制。②靜載試驗效率靜載試驗效率為q

SsS(1)式中：SS—靜載試驗荷載作用下控制截面內力計算值；S——控制荷載作用下控制截面最不利內力計算值；——按規范采用的沖擊系數。。q值可采用～，當橋梁的檢查、檢算工作比較完滿而又受加載設施能力所限，q值可采用低限；當橋梁的檢查、檢算工作不充分，特別是缺乏橋梁計算資料時，q值應采用高限。總之應依照先期工作的詳細狀況來確定，一般狀況下q值不宜小于。荷載試驗宜選擇溫度牢固的季節和天氣進行。當溫度變化對橋梁結構內力影響較大湖南中南林大土木建筑工程檢測中心作業指導書主題橋梁結構承載能力檢測評定作業指導書

第1章第5頁共21頁第三版第0次校訂宣布日期：2012-08-01時,應選擇溫度內力較不利的季節進行荷載試驗，否則應試慮用合適增大靜載試驗效率來填充溫度影響對結構控制截面產生的不利內力。當控制荷載為掛車或履帶車而采用汽車荷載加載時，考慮到汽車荷載的橫向應力增大系數較小，為了使截面的最大應力與控制荷載作用下截面最大應力相等，可合適增大靜載試驗效率q。③動載試驗效率Sd動載試驗效率為dS式中：Sd——動載試驗荷載作用下控制截面最大計算內力值；S——標準汽車荷載作用下控制截面最大計算內力值(不計入車輛沖擊系數)。值一般采用1，動載試驗的效率不但取決于試驗車型及車重，而且取決于實質跑車時的車間距。因此在動載試驗跑車時應注意保持試驗車輛之間的間距，并采用實際測定跑車時的車間距作為修正動載試驗效率q的計算依照。1.3.4測點部署與測試主要測點的布設：測點的布設不宜過多，但要保證察看質量。有條件時，同一測點可用不相同的測試方法進行校訂，一般狀況下，對主要測點的布設應能控制結構的最大應力(應變)和最大撓度(或位移)。幾種常用橋梁系統的主要測點布設以下。①簡支梁橋：跨中撓度，支點沉降，跨中截面應變。②連續梁橋：跨中撓度，支點沉降，跨中和支點截面應變。③懸臂梁橋：懸臂端部撓度，支點沉降，支點截面應變。④拱橋：跨中，l/4處撓度，拱頂l/4和拱腳截面應變。撓度察看測點一般部署在橋中軸線地址。截面抗彎應變測點應設置在截面橫橋向應力可能分布較大的部位，沿截面上、下緣布設，橫橋向測點設置一般很多于3處，以控制最大應力的分布。當采用測點混凝土表面應變的方法來確定鋼筋混凝土結構中鋼筋承受的拉力時，考慮到混凝土表面已經和可能產生的裂縫對察看的影響，測點的地址應合理進行選擇。如湖南中南林大土木建筑工程檢測中心作業指導書主題橋梁結構承載能力檢測評定作業指導書

第1章第6頁共21頁第三版第0次校訂宣布日期：2012-08-01鑿開混凝土保護層直接在鋼筋上設置拉應力測點，則在試驗完后必定修復保護層。其他測點的布設：依照橋梁檢查和檢算工作的深度，綜合考慮結構特點和橋梁目前狀況等可合適加設以下測點：①撓度沿橋長或沿控制截面橋寬方向分布；②應變沿控制截面橋寬方向分布；③應變沿截面高的分布；④組合構件的結合面上、下緣應變；⑤墩臺的沉降、水平位移與轉角，連拱橋多個墩臺的水平位移；⑥剪切應變；⑦其他結構單薄部位的應變；⑧裂縫的監測測點。一般應實測控制斷面的橫向應力增大系數，當結構橫向聯系構件質量較差，聯接較弱時則必定測定控制截面的橫向應力增大系數。簡支梁跨中截面橫向應力增大系數的測定，既可采用察看跨中沿橋寬方向應變變化的方法，也可采用察看跨中沿橋寬方向撓度變化的方法業進行計算或用兩種方法互校。對于剪切應變測點一般采用設置應變花的方法進行察看。為了方便，對于梁橋的剪應力也可在截面中性軸處主應力方向設置單一應變測點來進行察看。梁橋的實質最大剪應力截面應設置在支座周邊而不是支座上。溫度測點的布設：選擇與大多數測點較湊近的部位設置1～2處氣溫察看點，其他可依照需要在橋梁主要測點部位設置一些構件表面溫度察看點。1.3.5加載控制與安全措施靜載加載分級與控制：為了加載安全和認識結構應變和變位隨試驗荷載增加的變化關系，對橋梁荷載試驗的各荷載工況的加載應分級進行。其中分級控制的原則是：①當加載分級較為方便時，可按最大控制截面內力荷載工況均分為4---5級。湖南中南林大土木建筑工程檢測中心作業指導書主題橋梁結構承載能力檢測評定作業指導書

第1章第7頁共21頁第三版第0次校訂宣布日期：2012-08-01②當使用載重車加載，車輛稱重有困難時也可分成3級加載。③當橋梁的檢查和驗算工作不充分，或橋況較差，應盡量增加加載分級。如限于條件，加載分級校少時，應注意每級加載時，車輛荷載應逐輛慢慢駛入預定加載地址，必要時可在加載車輛未到達預定加載地址前分次對控制測點進行讀數監控，以保證試驗安全。④在安排加載分級時，應注意加載過程中其他截面內力亦應逐漸增加，且最大內力不應高出控制荷載作用下的最大利內力。依照詳細條件決定分級加載的方法，最好每級加載后卸載，也可逐級加載，達到最大荷載后逐級卸載。一般采用后種方法進行荷載試驗。采用車輛荷載加載分級的方法以下：①逐漸增增加載車數量；②先上輕車后上重車；③加載車位于內力影響線的不相同部位；④加載車分次裝載重物。以上各法亦可綜合采用。加載重物的稱量：可依照不相同的加載方法和詳細條件采用以下方法，對所加載進行稱量。①稱重法當采用重物直接在橋上加載時，可將重物化整為零稱重后按逐級加載要求分堆置放，以便加載取用。當采用車輛加載時，可將車輛逐軸開上稱重臺進行稱重。如沒有現成可供利用的稱重臺，可自制專用稱重臺進行稱重。②體積法如采用水箱加載，可經過測量水體積來換算水的重力。③綜合計算法依照車輛出廠規格確定空車軸重(注意考慮車輛零配件的更換和添減，汽油、水、乘員重力的變化)。再依照裝載重物的重力及其重心將其分配至各軸。裝載物最好采用規湖南中南林大土木建筑工程檢測中心作業指導書主題橋梁結構承載能力檢測評定作業指導書

第1章第8頁共21頁第三版第0次校訂宣布日期：2012-08-01則外形的物體整齊碼放或采用松弛均勻料在車箱內攤鋪平展，以便正確確定其重心位置。無論采用何種確定加載物重力的方法，均應作到正確可靠，其稱量誤差最大不得超過5％。最好能采用兩種稱重方法互相較核。加、卸載的時間選擇：為了減少溫度變化對試驗造成的影響，加載試驗時間以22:00至晨6:00為宜。特別是采用重物直接加載，加卸載周期比較長的狀況下只幸虧夜間進行試驗。對于采用車輛等加卸載迅速的試驗方式，如夜間試驗照明等有困難時亦可安排在白天進行試驗，但在晴天或多云的天氣下進行加載試驗時每一加、卸載周期所開銷的時間不宜高出20min。加載設施的選擇：靜載試驗加載設施可依照加載要求及詳細條件采用，一般有以下兩種加載方式。①可行式車輛可采用裝載重物的汽車或平板車，也可就近利用施工機械車輛。選擇裝載的重物時要考慮車廂可否容納得下，裝載可否方便，裝載的重物應置放安妥，以防備車輛行駛時因搖晃而改變重物的地址。采用車輛加載優點很多，如便于調運和加載部署，加卸載迅速等。采用汽車荷載既能作靜試驗又能作動載試驗。這是較常采用的一種方法。②重物直接加載一般可按控制荷載的著地輪跡先搭設承載架，再在承載架上堆放重物或設置水箱進行加載。如加載僅為滿足控制面內力要求，也可采用直接在橋面堆放重物或設置水箱的方法加載。承載架的設置和加載物的堆放應安全、合理，能按要求分布和加載重量，其實不使加載設施與橋梁結構共同承載而形成“卸載”現象。重物直接加載準備工作量大，加卸載所需周期一般較長，交通中斷時間亦較長，且試驗時溫度變化對測點的影響較大，因此宜于安排夜間進行試驗。其他其他一些加載方式也可依照加載要求就地取材采用。靜載試驗加載地址的放樣和卸載地址的安排：靜載試驗前應在橋面上對加載地址進行放樣，以便于加載試驗的順利進行。如加載湖南中南林大土木建筑工程檢測中心作業指導書主題橋梁結構承載能力檢測評定作業指導書

第1章第9頁共21頁第三版第0次校訂宣布日期：2012-08-01工況較少，時間贊同，可在每次工況加載前臨時放樣。如加載工況很多，則應起初放樣，且用不相同顏色的標志差別不相同加載工況時的荷載地址。靜載試驗荷載卸載的布置地址應起初安排。卸載地址的選擇既要考慮加卸載方便，離加載地址近一些，又要使布置的荷載不影響試驗孔(或墩)的受力，一般可將荷載布置在橋臺后必然距離處。對于多孔橋，如有必要將荷載停放在橋孔上，一般應停放在距試驗孔較遠處以不影響試驗察看為度。2.現場測試2.1試驗人員組織及分工橋梁的荷載試驗是一項技術性較強的工作，由組織特地的橋梁試驗隊伍來肩負，也可由熟悉這項工作的技術人員為骨干來組織試驗隊伍。應依照每個試驗人員的特進步行分工，每人分管的儀表數量除考慮便于進行察看外，應盡量使每人對分管儀表進行一次察看所需的時間大體相同。所有參加試驗的人員應能熟練掌握所分管的儀器設施，否則應在正式開始試驗前進行演練。為使試驗有條不紊地進行，應設試驗總指揮1人，其他人員的裝備可依照詳細狀況考慮。2.2安全工作所有進入試驗現場的試驗人員都必定遵守施工工地的安全條例，遵照現場安全人員的安全警示，并佩戴安全帽。其他，加載試驗的供電照明設施、通訊聯系設施、橋面交通管制等工作應依照荷載試驗的需要進行準備。2.3試驗程序2.3.1準備工作：施工方進場搭設測試跨梁底支架、主塔支架→先期試驗人員進場準備（測點表面辦理、貼應變片等）→電源配合。2.3.2靜載試驗時測試人員分為兩組，一組在橋面布載放線，另一組則將各種儀器調平、讀數等操作。試驗是依照以下的程序進行的，即：測試主梁的恒載（靜止）撓度察看→測試跨中截面布載試驗→主塔塔頂位移測試。同時對主梁、墩、臺、支座工作狀況，裂縫睜開狀況進行檢測。作跨中截面布載試驗時，荷載分兩級加載。湖南中南林大土木建筑工程檢測中心作業指導書主題橋梁結構承載能力檢測評定作業指導書2.4試驗規則2.4.1靜力加載連續時間

第1章第10頁共21頁第三版第0次校訂宣布日期：2012-08-01再次加、卸載的連續時間取決于結構最大變位測點達到牢固標準所需要的時間，實質察看時，一般是取15分鐘。2.4.2停止加載的控制條件①控制測點應力值已達到或高出彈性理論按規范安全條件反算的控制應力值時；②控制測點變位（或撓度）高出規范贊同值時；③由于加載使結構裂縫長度、寬度急劇增加，新裂縫大量出現，裂縫寬度高出贊同值的裂縫大量增加，對結構使用壽命造成較大的影響時。④發生其他損壞，如預應力筋崩斷、混