生态城城乡一体化道路小桥静载试验报告资料.doc

市生态城城乡一体化道路
小桥静载试验报告

土木建筑工程检测有限公司

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注 意 事 项
(Notices)

1、报告无检测报告专用章无效。
(The report is invalid without the stamp of inspection report on it.)

2、复制报告未重新加盖检测报告专用章无效。
(Duplication of the report is invalid without the stamp of inspection report re-stamped on it.)

3、报告无负责人、审核人、批准人签名无效。
(The report is invalid without the signatures of the persons for project management, verification and approval.)

4、报告涂改无效。
(Test report is invalid if altered.)

5、对检测报告若有异议，应在报告发出后15个工作日内提出。
(Different opinions about the report should be reported to the test department within 15 days from the date of receiving the report.)

市生态城城乡一体化道路
小桥静载试验报告
委托单位：
市建设局
建设单位：
市建设局
监理单位：
不详
设计单位：
市城市规划勘察设计院
施工单位：
不详
检测内容：
市生态城城乡一体化道路小桥静载试验
执行标准：
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62－2004）
项目负责人：

现场检测人：

报告审核人：
唐昌辉
报告批准人：
易伟建

土木建筑工程检测有限公司
2011年8月30日

市生态城城乡一体化道路
小桥静载试验报告
一、工程概况
受市建设局的委托，土木建筑工程检测有限公司于2011年8月16日进入现场，对市生态城城乡一体化道路小桥进行了外观质量调查和静载试验检测。
该桥处于市生态城城乡一体化道路上，为一跨简支预制板桥，设计预制板厚36cm，混凝土强度等级C35。桥梁净跨6.2m，宽60m（6m人行道+4m花坛分隔带）+16m行车道+（8m花坛分隔带）+16m行车道+（4m花坛分隔带+6m人行道），横桥向不同功能分区在花坛分隔带和行车道间共设置4条沉降缝。两端桥台采用M7.5砂浆浆砌片石桥台，地基容许承载力为350kPa。该桥由市城市规划勘察设计院设计，荷载设计标准为：城－A级。该桥始建于2005年，至今桥面铺装仍未完成。现计划路面由原60m扩宽为80m，为检测该桥的受力性能能否满足道路改造后的需要，市建设局特委托土木建筑工程检测有限公司对该该桥的安全性能进行检测评定。土木建筑工程检测有限公司派检测组于2011年8月16日进入现场，对该桥进行外观质量调查和静载试验。经过整理、分析和计算，现将检测与鉴定结果报告如下。
二、检测鉴定的内容和依据
（一）检测鉴定内容
本次检测内容如下：
1、回弹法检测预制板混凝土度强度；
2、外观质量调查；
3、静载试验。

（二）检测仪器
0－50mm百分表6个、振弦式应变传感器6个、混凝土回弹仪1个、综合读数仪1台和裂缝宽度观测仪1台、30m皮尺1把、5m钢卷尺2把、数码相机1个。
（三）主要检测鉴定依据
本次检测主要依据现行国家技术标准、部颁标准及相关技术规范、规程进行，检测依据如下：
（1）《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004；
（2）《公路工程技术标准》JTG B01-2003；
（3）《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004；
（4）《大跨径混凝土桥梁试验方法》交通部公路科学研究所编，1982；
（5）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62－2004；
（6）《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23－2001；
（7）《资江大道道路工程》设计图，市城市规划勘察设计院，2005年5月。
三、检测与鉴定
（一）混凝土强度回弹检测
采用混凝土回弹仪对预制板地面进行强度回弹检测，并用1%酚酞酒精溶液测试测区碳化深度，测得碳化深度为5.0mm。本次共进行了41个测区的混凝土强度回弹，经修正和换算处理后，所有测区强度换算平均值为33.4MPa，标准差为1.89MPa，最大值为38.0MPa，最小值为30.6MPa，最终强度推定值为30.2MPa，小于设计强度C35。
（二）外观质量调查
全桥共设5个自由沉降区间，为便于描述，由下游到上游依次编为：第一区间（6m人行道+4m花坛），第二区间（16m行车道），第三区间（8m花坛），第四区间（16m行车道），第五区间（4m花坛+6m行车道）。
1）尺寸测量
实测板厚36cm，板宽99cm，桥涵净宽6.2m，尺寸与设计图纸符合。
2）裂缝检测
a）预制板底在试验前未发现裂缝，试验过程中也未出现裂缝；
b）除下游侧6m人行道+4m花坛分隔带沉降区间未发现桥台台身裂缝外，其余沉降区间的两端桥台浆砌片石在混凝土台帽以下3m范围内出现通长的较宽裂缝，裂缝宽度约10mm，见图1。桥台台帽下开裂是因为上部构造不当所造成，预制梁与台帽间采用搁置两层油毡的简易支座，预制梁与台帽间留有伸缩间隙，且设计有5m长钢筋混凝土搭板。现场实地考察，未发现搭板，台帽和预制梁间的间隙已塞死，且沥青混凝土路面也未铺装，使得预制板在太阳直射下升温膨胀，顶推两端台身所致。下游侧沉降区间因上覆较厚土层种植蔬菜，故未发现台身裂缝。

(a)第五区间北面桥台台身开裂 （b）

(c) (d)

（e）第3区间南面
图1 桥台台身浆砌片石挡墙开裂
3）预制板底施工缺陷
a）第一区间由下游侧往上游的第8和第10块板因出现较大蜂窝和不密实区而采取过修补措施，见图2。

图2第一区间由下游侧往上游的第8块板修补痕迹
b）第二区间由下游往上游的第3块板底有较大蜂窝和混凝土不密实区，且板底纵向受力钢筋外露，见图3。

图3 第二区间由下游往上游的第3块板底蜂窝
c）第五区间下游侧第一块板板底有明显修补痕迹，且跨中下挠较严重，以两端支座为不动点，下挠约2cm，该板在施工时可能已遭受较为严重的损伤，见图4。

（a）跨中下挠 （b）修补痕迹
图4 第五区间下游侧第一块板板底缺陷
D）第五区间上游往下游侧的第2和第3块板板底因修补缺陷所用吊模至今未拆，见图5。

图5 第五区间上游往下游侧的第2和第3块板板底吊模
4）其他缺陷
a）未按设计图施工，桥头未设钢筋混凝土搭板；
b）台帽与预制板之间挤死，不能自由伸缩；
c）设计图纸资料不全；
d）据甲方现场人员介绍，该桥设计是仿某高速公路桥涵建造，并未做详细设计；
e）据甲方现场人员介绍，未来该桥严重超重车辆通行的概率和频率非常高。
（三）静载试验
1 静载效率系数
静载试验选下游侧的16m宽行车道部分进行，根据《公路旧桥承载能力鉴定试验方法》中的规定，静载试验荷载的选取一方面应保证结构的安全性，另一方面以要能充分检验结构的承载能力，一般要求：

式中：—静载试验荷载效率系数；
—试验荷载作用下，检测部位变位或力的计算值；
S—设计标准荷载作用下，检测部位变位或力的计算值；
δ—设计取用的动力系数(1.444)。
试验加载采用重物加载的方式，试验时的静载效率系数保持在0.8～1.05之间，静载效率系数见表1。
表1 静载试验截面控制弯矩及加载效率系数hq
工 况
试验值/kN.m
计算值/kN.m
加载效率系数
跨中最大正弯矩
1840.6
2018.6
0.912
2 加载制度
2.1 加载分级
试验加载计划采用4辆后轴重42吨左右的载重汽车加载，试验加载车辆尺寸见图6（加载车辆平面图）和图7，加载车辆载重见表2（加载车辆吨位表）。由于车辆载重较重，现场调整了加载方案，选其中1、2和3号车进行加载。
本次静载试验仅选跨中最大弯矩正载工况，试验加载图示如图8。试验时采用分级加载制度，第一级：加1号车；第二级：加2号车；第三级：加3号车；第四级：卸3号车；第五级：卸2号车；第六级：卸1号车。

图6 加载车辆平面尺寸图

图7 加载车辆照片
表2 市资江大道桥梁加载车辆吨位表
加载车辆编号
后轴1重/t
后轴2重/t
1
21.25
21.25
2
21.15
21.15
3
21.00
21.00
4
22.50
22.50
3
2
1

（a）加载示意图 （b）加载照片
图8 试验车辆加载
2.2 持荷时间
每级加、卸载后，等结构变形稳定后开始读数，一般每级荷载的持荷时间不低于15分钟。所有荷载卸载后，让结构变形恢复30分钟后，再读一次数，作为结构的残余变形值和残余应变值。
2.3 试验终止条件
1）控制测点应力达到或超过用弹性理论按规范安全条件反算的控制应力值时；
2）控制测点挠度超过规范允许值；
3）产生新裂缝或裂缝急剧扩展；
4）发生其它异常损伤。
3 加载挠度测量
试验时在跨中安装百分表进行加载挠度测试，共安装6个百分表，百分表安装台架与观测台驾分离。百分表安装位置及编号见图9。
试验后将测试到的跨中挠度与相应的有限元计算结果进行了对比，对比结果见表3。
由表3可知：在各级荷载作用跨中挠度实测值小于理论值，且实测最大挠度1.83mm小于规范容许值[Δ]=L/600=10.9mm。全部卸载后的残余变形值为0.11mm，约为最大测试变形值的6.0%，小于10%的限值，满足要求。挠度校验系数为68.5%，大于60%，小于100%，满足要求。

图9 百分表安装位置及编号

表3 计算挠度与实测挠度对比 （单位mm）
百分表编号

加载分级
1
2
3
4
5
6
计算
实测
计算
实测
计算
实测
计算
实测
计算
实测
计算
实测
第一级
1.38
0.95
1.15
0.65
0.82
0.57
0.54
0.45
0.37
0.36
0.26
0.12
第二级
2.17
1.42
2.28
1.22
2.22
1.71
1.97
1.32
1.61
1.21
1.20
0.73
第三级
2.67
1.83
2.61
1.68
2.42
1.95
2.10
1.43
1.70
1.49
1.27
0.96
第四级
2.17
1.51
2.28
1.28
2.22
1.80
1.97
1.33
1.61
1.29
1.20
0.81
第五级
1.38
1.05
1.15
0.71
0.82
0.61
0.54
0.60
0.37
0.45
0.26
0.15
第六级
0.00
0.11
0.00
0.07
0.00
0.01
0.00
0.09
0.00
0.08
0.00
0.03
4 加载应变测量
试验时在跨中下表面粘贴振弦式应变计进行应变测试，共安装6个应变计。跨中应变计安装位置及编号见图9和图10。试验后将测试到的跨中下缘应变与相应的有限元计算结果进行了对比，对比结果见表4。

图10 跨中应变计安装位置及编号
由表4可知：在各级荷载作用跨中应变实测值小于理论值，全部卸载后的残余应变值为4μe，约为最大测试应变值的3.2%，小于10%的限值，满足要求。应变校验系数为77.8%，大于60%，小于100%，满足要求。

表4 计算应变与实测应变对比 （单位μe）
应变计编号

加载分级
1
2
3
4
5
6
计算
实测
计算
实测
计算
实测
计算
实测
计算
实测
计算
实测
第一级
86
65
72
55
51
37
34
22
23
17
16
8
第二级
135
117
142
121
138
98
123
81
100
81
75
52
第三级
167
130
163
124
151
127
131
104
106
93
79
61
第四级
135
124
142
123
138
99
123
87
100
82
75
53
第五级
86
68
72
63
51
36
34
24
23
16
16
13
第六级
0
1
0
4
0
3
0
1
0
0
0
2
（四）安全验算
安全验算采用规范规定的车辆荷载，车辆尺寸及轴重力见图11。

图11 车辆荷载轴重力及尺寸
1）自重恒载作用下跨中弯矩设计值
MG1=1.2×0.99×0.36×25×6.56×6.56/8＝57.5kN.m
2）桥面铺装恒载作用下跨中弯矩设计值
MG2=1.2×15×6.56×6.56/8＝96.8kN.m
3）汽车荷载作用下跨中弯矩设计值
边板在两列车辆荷载作用下的横向分布系数＝0.325（不再进行车道折减），在车辆荷载作用下的跨中弯矩设计值为：
M车=1.4×（140×6.56/4+140×1.88×4.68/6.56）×0.325×1.444
＝274.2kN.m
4）板在恒载和车辆活荷载组合作用下的跨中弯矩设计值
Md=57.5+96.8+274.2=428.5kN.m
实测混凝土板宽99cm，板厚36cm，混凝土强度C30，查表得fcd＝13.8MPa，实配直径25mm的HRB335钢筋12根。
则截面所能承受的弯矩值为：436.3kN.m
=471.4kN.m≤436.3kN.m
截面承载能力略小于荷载效应基本组合值，结构不能满足承载能力要求。
四、结论及建议
（一）结论
通过对市生态城城乡一体化道路小桥的外观质量调查、现场静载试验和承载能力演算，可以得到以下几点结论：
1）因雨淋造成预制空心板上表面混凝土麻面及因混凝土下沉引起上表面在箍筋处混凝土开裂等外观缺陷；
2）试验中未发现新的裂缝及其它外观缺陷；
3） 通过对预制板混凝土回弹推定混凝土强度为30.2Mpa，设计混凝土强度等级为C35，混凝土强度不满足设计要求；
4）试验跨跨中实测挠度小于计算值，且卸载后的残余变形较小，结构恢复性能较好，整体刚度条件能满足设计要求。
5）试验跨跨中实测应变小于相应计算应变值，且卸载后的残余应变也较小，结构整体力学性能满足设计要求。
综上所述，可以认为常德市东常七标杜家湾中桥预制空心边桥的整体力学性能仍能满足设计及规范要求。
7.2 建议
综合考虑本次外观质量调查与荷载试验结果，对常德市杜家湾中桥边板的使用提如下建议：
（1）建议在裂缝部位进行钻芯检查，如裂缝深度超过1/2顶板厚度则应进行加固后方可使用或将此板直接做报废处理；
（2）将裂缝部位混凝土做局部凿除处理，并清理表面松散混凝土后，再在表面刷水泥浆，使已浇注混凝土与后浇混凝土面层可靠粘结。
（二）建议
1、建议对18号厂房地面平整度超过允许偏差的50﹪的部位，这些部位主要表现在地面板块连接部位，建议进行打磨抛光处理，严格控制其高差。
2、建议对18号厂房地面的面层局部砸坏、面层粗骨料裸露、面层有针眼等缺陷进行加固处理，处理办法：先对缺陷部位进行凿毛，然后，用环氧树脂胶与水泥钢（铁）屑拌合加固处理，待达到强度后再做抛光处理。
3、建议对18号厂房地面的面层裂缝进行加固处理，处理办法：先将裂缝凿出“V”型槽口，然后，用环氧树脂胶与水泥钢（铁）屑拌合封堵，待达到强度后再做抛光处理。
4、建议对18号厂房地面的夹杂物等缺陷进行修复处理，处理办法：先对夹杂物进行清除，然后对缺陷部位用环氧树脂胶与水泥钢（铁）屑拌合修复，再进行抛光处理。

土木建筑工程检测有限公司
二0一一年八月三十日