公共码头预应力空心板试验技术方案.docx

xxxx港口有限公司公共码头

预应力空心板试验技术方案

xx工程质量检测中心
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1．试验技术方案
1.1荷载试验目的
（1）了解预制板的受力性能；
（2）根据预制板构件在试验荷载下的实际工作状态，判断实际抗弯承载力和支点抗剪承载力，评价其在设计荷载下的工作性能，判断构件是否满足设计要求。
1.2荷载试验依据
（1）《混凝土结构设计规范》（GB50010）；
（2）《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/T 50080-2002）；
（3）《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）；
（4）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；
（5）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；
（6）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）；
（7）《混凝土结构试验方法标准》（GB50152-92）；
（8）与本项目相关的图纸。
1.3荷载试验内容
（1）荷载试验方案拟定；
（2）荷载试验的测点设置与测试仪器、设备组配；
（3）跨中截面混凝土在试验荷载下的正应力；
（4）跨中截面在试验荷载下的挠度；
（5）检测构件裂缝分布情况；
（6）试验数据与理论计算数据的校核
（7）试验数据分析与结果判断。
1.4拟投入的仪器设备
DH3816型静态应力测试系统；
毫伏万用表；
电子位移计；
电阻应变计；
SW-LW-101型裂缝观测仪；
磁性表座；
传输电缆；
笔记本电脑等；
相机
1.5预制板裂缝检测
先用肉眼对梁体进行观测，用记号笔标出裂缝的位置、方向及延伸高度，用裂缝观测仪量测裂缝的宽度，绘制裂缝展开图。
选择不同类型裂缝中3~5条裂缝，在梁（板）体上留下最大裂缝宽度观测值、裂缝始终端等标志，实时观测并记录裂缝在加载过程中的变化情况。
1.6荷载试验
1.6.1试验数量取定
试验数量取定：根据构件外观裂缝出现较严重的构件来进行选取，总的试验数量根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）规定：对成批生产的构件，应按同一工艺正常生产的不超过1000件且不超过3个月的同类型产品为一批。但现场预制板部分构件张拉后梁体出现裂缝，根据2008年7月17日关于xxxx港口公共码头引桥预应力空心板产生裂缝的会议纪要，由施工方和监理方共同选定5榀有严重外观缺陷的16m预应力空心板进行荷载试验。
1.6.2工况及测点布置
（1）预制板荷载试验：
将被检构件架设成为简支结构（支点必须能承受载荷及本体荷重且牢固可靠），取跨中抗弯弯矩和支点最大剪力为荷载试验工况。
预制板静载试验工况 表1
工 况
测试内容
测试内容
测试断面
1
16米空心板跨中弯矩
应力、挠度
B-B
2
16米空心板支座剪力
应力
A-A
测试工况控制截面如图1所示：

图1 预制板控制断面示意图
（2）测试断面挠度测点的设置：
跨中截面处板底面布置挠度测点，0、L/4、L/2、3L/4、L截面布置挠度测点，其测点布置示意图如下：

图2 预制板挠度测点布置图
（3）跨中测试截面应变测点布置图

图3 B-B截面应变测点布置图
（4）L/4截面应变测点布置图
图4 L/4截面应变测点布置图
（5）支点截面应变测点布置图
从预制板支座中心起向跨中作与水平线成45°斜线与截面中性轴高度线相交的支点即为预制板最大剪力位置，如图5所示：

图5 预制板最大剪力测点
根据上述支点最大剪应力测点的位置，支座剪力应变测点布置如图6所示：

图6支点截面应变测点布置图
（5）为消除试验环境温度的影响，各应力测点均须采取温度补偿措施，来保证测试精度。
1.6.3各工况加载布置
本次试验采用等效荷载加载方式，在结构设计的影响线最不利处布载，等效荷载采用集中力的方式加载，各工况的试验加载载荷如下：
试验加载载荷一览表 表2
工况
载荷
（kN）
设计值
试验值
布载示意图
1
388
1700（kN·m）
1701（kN·m）

2
582
619（kN）
620（kN）

1.6.4加载荷重
本次加载荷重采用油压千斤顶加荷方式进行，油压千斤顶由施工方现场提供，设备已经经过标定试验，符合加载要求。采用Ⅰ28反力梁加16m空心板配重联合实施。
1.6.5分级加载原则
按照试验荷载加载分级原则进行现场试验。试验过程分为五级工况加载：0――加载到测试荷载的20％――加载到测试荷载的40％――加载到测试荷载的60％――加载到测试荷载的80％――加载到测试荷载的100％――卸载具体加载工况及加载量列于下表：
跨中弯矩千斤顶加载控制表 表3
加载级别
与计算加载比值
加载量(kN)
1
0
0
2
20％
78
3
40％
155
4
60％
233
5
80％
310
6
100％
388
7
80％
310
8
40％
155
9
0
0
支座剪力千斤顶加载控制表 表4
加载级别
与计算加载比值
加载量(kN)
1
0
0
2
20％
116
3
40％
233
4
60％
349
5
80％
466
6
100％
582
7
80％
466
8
40％
233
9
0
0
每加载一级持荷5～15分钟，然后采集数据；加载完毕后分级卸载，稳定5～15分钟后再读数一次，卸载完毕后稳定30min，采集残余变形数据。
1.6.6试验过程
正式荷载试验是整个荷载试验的核心内容，荷载试验的过程如下：
(1)仪器调试与模拟试验
试验仪器能否正常的工作是试验的成功关键，因此在本次试验前对所有测试仪器、设备进行仔细的标定与调试，并在正式荷载试验前采用一定试验加载重物进行预压模拟试验。
(2)静载初读数
静载初读数是指试验正式开始时的零荷载读数，不是准备阶段调试仪器的读数。从初读数开始整个测试系统就运动起来了，测量、重物加载人员进入现场各司其职。
(3)分级加载试验
在正式试验前，按照试验方案在板面上标出详细显目的加载位置，并在试验过程中安排专人指挥重物摆放。
在荷载试验初期，以试验值的20%作为初始加载荷载，并以此初始荷载对构件进行预压。预压持续时间约5～10min后正式分级加载。
(4)稳定后读数
严格按照加载程序进行逐级加载，加载后结构的变形和内力需要有一个稳定过程，对不同的结构这一过程的长短都不一样，一般是以控制点的应变值或挠度值稳定为准，只要读数波动值在测试仪器的精度范围以内，可认为结构已处于相对稳定状态，可以进行读数采集。
(5)终止加载控制条件
如发生以下情况中任意一种，则中途终止加载：
①控制测点应力值已达到或超过按规范安全条件反算的控制应力值时；

②控制测点变位（或挠度）超过规范允许值；
③发生其他损坏时。
1.6.7裂缝观测
试验加载过程中，对构件表面裂缝进行观察，看是否有新的裂缝出现，并检查已标记的裂缝长度、宽度是否有扩展现象，若有并记录扩展后的裂缝长度和宽度。
2．数据质量保证措施
2.1仪器及设备管理
现场检测所携带仪器设备的运输应有专人负责。在运输过程中，应将仪器设备摆放平稳，精密仪器应严格采取减震措施，保证仪器设备在运输过程中完好。
仪器设备到现场后，现场检测人员应进行检查，并送当地计量部门重新标定，以确认是否正常，并作好记录。
对在现场准备的辅助设施（不出数据），其技术条件按相应检测项目的标准、规范、规程的有关条文要求执行。
进行现场检测时，仪器设备应放在安全及所规定的环境条件中，并由专人进行操作，不得随意调换。检测工作中应做好各类传感器、信号线、测量装置的防护、保护工作。
检测工作开始前，检测人员应检查检测仪器、设备及各类传感器性能是否正常是否具有合格证或准用证，是否超过计量检定周期。
检测过程中应按时进行仪器率定工作（使仪器始终处于计量检定周期内），并做好仪器的使用情况记录。
检测工作结束后，应有专人对检测仪器、设备的技术状态、被测件的状态、环境条件进行检查并予记录。
2.2检测数据管理（原始记录与数据处理的规定）
原始记录是检测结果的如实记录，不允许涂改，不许删减，不允许无关单位查阅。
原始记录表格有统一格式，只能用钢笔填写，内容应完整，并有检测人员和校核人员的签名。校核者必须认真核对检测数据。

原始记录如确实需更改，作废数据应画两条水平线，将正确数据填在上方并加盖校改印章。原始记录在检测报告发出的同时，随报告副本送档案资料室存档，保存期不少于30年。
检测数据的有效位数应与检测系统的准确度相适应，误差表达方式应与标准、规范相一致。
检测数据按GB817087《数值修约规则》的要求进行修约，整理后的数据应填入原始记录表的相应部位，并均采用法定计量单位。
2.3检测数据资料上报制度及数据资料的归档制度
检测工作中应定期及时向有关单位上报资料，上报资料应由电子文件和书面文件组成。
书面文件应填写完整，签名齐全，文字精练简洁，字迹清新、数据准确、结论正确。
上报资料一律由检测人员用钢笔署名，不准用圆珠笔、颜色笔和铅笔，上报资料不允许随意更改。
全部上报均应采用法定计量单位。
上报资料由检测人员编写。由各检测小组负责人审核，审核范围包括报告的外观质量和内在质量，发现错误后应及时纠正。
上报资料经检测项目负责人审核后审定签发。
上报资料的发送应履行登记手续。
上报资料应按档案归档办法由档案室妥为保存。留档的上报资料只允许持有相关单位公函人员查阅，谢绝无关单位人员查阅。
3．检测结果提交
在全部检测资料整理与分析的基础上编写检测试验报告，其主要内容包括下列各项：
3.1检测及试验目的
根据检测构件的特点，有针对性地说明外观检测和荷载试验所要达到的目的和要求。
3.2检测方法及结果
3.2.1荷载试验方法

(1) 确定测试项目和测试方法、测点布置和仪器配备情况，并附以简图；
(2) 试验荷载的形成情况；
(3) 确定试验荷载工况种类，并分别以简图示出。
3.2.2荷载试验成果与分析
依据试验要求用有限元软件MIDAS和ANSYS分别建立构件的三维仿真模型以校合理论计算值，并与实测值以及有关的参考限值进行对比，说明理论与试验二者的符合程度，从中得出试验构件所具有的实际承载能力、使用性能、抗裂性，将试验中所得的实测数据和控制数据以列表或曲线的形式形成试验报告。
4. 试验工期
本次试验工期按现场具体工作量及检测条件确定，初步确定为单个构件需1个工作日。在完成现场检测工作10个工作日内，向委托方提交试验检测报告。
5. 需委托方配合事项
（1）负责加载事宜，包括提供加载重物和加载机械，配合加载人员等；
（2）提供预制板架设设备和材料，使之符合检测条件。
（3）试验过程确保试验的安全措施，严禁无关人员和设备进入试验区域。