摘要：桥梁是公路枢纽，单梁是保证桥梁承载力和正常运营的基础。为保障运营安全，需对预制梁按频率进行静载试验，检测其是否满足设计、规范等要求，保障施工质量。
关键词：预应力小箱梁；静载试验；应变；挠度
1 工程概况
惠州某5×20m预应力简支小箱梁桥，桥宽12m，总长100m。预制小箱梁高度1.2m，顶板宽1.87m，底板宽1.0m。下部结构采用柱式墩台，基础均采用钻孔灌注桩基础。设计荷载：公路一II级。
图1 标准横断面图（尺寸单位：m）
2 静载试验
2.1 试验荷载加载
预应力小箱梁的截面特性如下：横截面积为0.8365 m2；抗弯惯性矩为0.2559 m4；抗扭惯性矩为0.1459 m4。采用铰接板法计算可知边梁荷载最大横向分布系数为m汽=0.433，中梁m汽=0.410，按最大横向分布系数进行计算。
加载采用千斤顶加反力梁分级加载，经计算中梁M=1502.7kN·m，试验荷载1500.4kN·m，效率系数η=99.8%，满足规范[1]效率系数0.95≤η≤1.05的要求。，
图2 试验加载图
每级荷载加载10分钟后开始测值，最后一级荷载加载20分钟后才能测值。每级荷载测读完毕即可卸载，卸载结束等梁体变形恢复稳定后再进行下一级荷载试验。
2.2 测试内容
在小箱梁L/4、L/2、3L/4位置进行应力测试，L/4、L/2、3L/4处及两支点处进行变形观测，见图3。对梁体进行外观检查，检查几何尺寸，外观缺陷，对跨中、支座等敏感部位在加载前后均进行重点裂缝检测，发现有裂缝及时进行监控。
图3 应变片、变形布置图
3 试验结果与分析
3.1 挠度测试数据分析
预应力小箱梁静载试验所测的挠度见表1。
表1 弹性挠度理论计算及实测值（单位：mm）
规范[2]中规定，活荷载作用下，挠度允许值为：f＝L/600=33mm。中板控制截面实测挠度校验系数在0.81～0.82之间，挠度校验系数η均小于1.0，表明结构刚度满足规范要求，满足规范[2]要求。规范[1]校验系数η应满足β<η≤α的要求，其中α=1.05，β=0.7。而实际的挠度校验系数η最大值为0.85，说明小箱梁的实际刚度较理论预测值大。
图4 满载位最大挠度理论值与实测值对比
3.2 应变测试数据分析
预应力混凝土小箱梁分级加载应变理论及实测对比如表2所示。
表2 分级加载应变理论及实测值（单位：με）
从表2可知，在各级荷载作用下，总应变St都小于理论计算值。规范[1]中校验系数η应满足β<η≤α的要求，其中α=1.05，β=0.7。而实际的应变校验系数η最大值为0.71，表明试验板在设计荷载作用下具有足够的安全储备能力。
图5 满载L/2处应变理论值与实测值对比
图6 满载L/2处沿梁高度应力实测值与理论值对比
从图5可知，实测应变值具有较好的线弹性关系。图中所示的中性轴位置与理论计算值吻合较好，混凝土处于弹性受力阶段。
4结论
通过该片梁的静载试验实测结果和理论分析，对该梁受力性能综合评定如下：
（1）各级荷载作用下，试验板跨中最大挠度和应变测试结果均小于理论计算值及规范规定值；挠度、应变校验系数η最大值分别为0.85、0.71，表明试验小箱梁的实际刚度较理论预测值大；相对残余变位也小于0.2，表明试验板处于弹性工作状态。
（2）本箱梁采用与设计等效的试验荷载进行单梁静载试验，一天就完成了试验，既不妨碍架梁施工，又保证了试验试验目的，效率高，是一种值得推广的试验方法。
参考文献：
[1]交通部公路科学研究所等．大跨径混凝土桥梁的试验方法[S].人民交通出版社，1982．
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[3]JTG D60-2004．公路桥涵设计通用规范[S].人民交通出版社，2004．
[4]马云锋，陈军生．桥梁单梁静载试验[J].中外公路，2006，3：184-187．
论文作者:郑雯静
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/19
标签：挠度论文; 荷载论文; 应变论文; 系数论文; 预应力论文; 小箱论文; 加载论文; 《基层建设》2019年第6期论文;