湖北省巴東長江公路大橋成橋靜動力試驗
試驗方案
湖南湖大土木建築工程檢測中心
湖北省公路水運工程測試中心
2023年4月5日
1 前言
湖北省巴東長江公路大橋是國道209線在鄂西恩施自治州巴東縣境內跨越長江的一座特大型橋梁。主橋為五跨連續雙塔雙索面預應力混凝土斜拉橋，跨徑組合為40+130+388+130+40（m），其上部結構採用梁板體系，a形索塔，承臺以上塔高為212m，迄今為國內最高。橋面索距8.
0m，橋面總寬19.0，橫向4車道。引橋為4×40（m）的預應力混凝土簡支梁橋。
橋梁全長900.5m。設計荷載為：
汽車-超20級，掛車-120級。計算行車速度：40km/h。
2 試驗目的和依據
2.1 試驗目的
(1)了解橋跨結構的實際工作狀態，檢驗結構的整體受力效能；
(2)檢驗橋跨結構的設計與施工質量，確定工程的可靠性，為該橋順利的投入運營提供可靠依據；
(3)積累試驗資料，一方面為該橋的長期監控提供完整的初始狀態資訊，另一方面也為同類橋梁的設計、施工提供參考資料；
(4)開展科學研究，**斜拉橋的受力特點，建立準確的力學模式，完善斜拉橋設計計算的基本理論。
2.2 試驗依據
（1）中華人民共和國交通部標準：《公路橋涵設計通用規範》（jtj021-89）
（2）中華人民共和國交通部標準：《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規範》（jtj023-89）
（3）中華人民共和國交通部標準：《公路斜拉橋設計規範》（試行）（jtj027-96）
（4）中華人民共和國交通部標準：《公路工程技術標準》（jtj001-97）
（5）「鐵組」yc4-4/1978科研專題：《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》（1985）
（6）湖北省交通規劃設計院：《巴東長江公路大橋施工設計圖》（2001.3）
3 試驗內容
為了對新建橋梁的質量進行鑑定，通過一定的試驗手段，對橋梁的主要質量指標（如混凝土質量、鋼材焊接質量、檢驗荷載作用下橋梁的最大撓度或撓曲線、控制截面上的應力等）進行測試，根據已測得的這些基本資料，對新建橋梁的質量進行評定。這種試驗可以用來檢驗設計理論以及施工質量，為即將投入使用的橋梁的運營、養護提供依據。
橋梁荷載試驗一般可分為靜載試驗和動載試驗。所謂靜載試驗就是將靜止的荷載作用在橋梁上的指定位置，然後對橋梁結構的靜力位移、靜力應變、裂縫等參量進行測試，從而對橋梁結構在荷載作用下的工作效能及使用能力做出評價；動載試驗則是利用某種激振方法激起橋梁結構的振動，然後測定其固有頻率、阻尼比、振型、動力衝擊係數、行車響應等參量，從而判斷橋梁結構的整體剛度和行車效能。目前橋梁結構動載試驗主要包括兩方面內容：
一是測量在移動車輛荷載作用下橋梁指定斷面上的動應變或指定點上的動撓度；二是測量橋梁結構的自振特性和動力響應。
據此，巴東長江公路大橋成橋荷載試驗分為以下四部分：
（1）主橋靜載試驗
（2）主橋動載試驗
（3）引橋靜載試驗
（4）引橋動載試驗
4.主橋靜載試驗
靜載試驗主要是通過測量橋梁結構在靜力荷載作用下各控制截面的應力及結構變形，從而確定橋梁結構實際工作狀態，這是檢驗橋梁的結構效能及工作狀態最直接、最有效的方法。
4.1靜載試驗基本原則
靜載試驗擬採用三軸載重汽車載入，根據各控制截面載入效率係數控制在0.8-0.9以及滿足試驗要求下盡可能減少載入用車數量的原則，擬採用單車重280kn的車輛載入，其軸重、軸距及平面布置如圖4-1所示。
圖4-1 載入汽車軸重、軸距及平面圖 (單位：m)
試驗中各工況下所需要的載入車輛數，將根據設計標準活載（汽-超20級）產生的該工況下的最不利效應值按等效原則換算而得。根據《大跨徑混凝土橋梁試驗方法》中的規定，靜載試驗荷載一方面應保證結構的安全性，另一方面又應能充分暴露結構的承載能力，一般：
式中：——靜載試驗荷載效率係數；
——試驗荷載作用下，檢測部位荷載效應的計算值；
——設計標準荷載作用下，檢測部位荷載效應的計算值；
——設計取用的動力係數。
4.2主橋各測試斷面靜載試驗荷載效率係數
主橋各測試斷面如圖4-2所示：
圖4-2 載入控制截面位置及編號圖（單位：cm）
各斷面的靜載試驗荷載效率係數見表4-1：
表4-1 主橋各測試斷面靜載試驗荷載效率係數
4.3測試斷面及測點布置
4.3.1測試斷面的確定
根據該橋的結構特點，擬定載入控制截面如下：
（1）388m主跨跨中截面；
（2）主塔0號塊無索區中間截面；
（3）130m次邊跨跨內最大彎矩截面；
（4）輔助墩墩頂處主梁截面；
（5）主跨跨中區格板的板跨中和支座截面；
（6）與主跨跨中區格板相鄰兩橫樑的跨中截面。
由於該橋跨結構具有對稱性，故在7＃塔側只取兩個斷面（f-f和g-g）作為測試校核斷面。各控制斷面的位置和編號如圖4-2所示。
4.3.2應變測點布置
（1）a截面是輔助墩墩頂處主梁截面，在試驗中該截面承受的是負彎矩，截面上緣受拉，下緣受壓，其具體的應變測點布置如圖4-3所示：
圖4-3 a截面應變測點布置圖（單位：cm）
（2）b~g斷面均為標準斷面，在試驗中這些截面都是承受正彎矩，截面上緣受壓，下緣受拉，其具體的應變測點布置如圖4-4所示：
圖4-4 b、c、d、e、f和g截面應變測點布置圖（單位：cm）
（3）6＃和7＃主塔的塔柱上均布置1個應變測試斷面，其位置及應變測點的布置如圖4-5所示
圖4-5 塔柱測試斷面及其應變測點布置圖（單位：cm）
（4）測試的區格板、橫隔板的位置及其上應變測點的布置如圖4-6所示：
圖4-6 區格板和橫隔板上應變測點布置圖（單位：cm）
4.3.3位移測點布置
（1）在邊跨跨中、次邊跨跨內4分點、主跨跨內4分點及支座處的上下游對稱布置橋面撓度測點共34個，如圖4-7所示。
（2）在各主塔塔頂布置塔頂順橋向偏位測點2個，在橋面位置處的塔柱的一側布置轉角測點2個（上下游各乙個）。
（3）在主塔下塔柱和輔助墩上各布置測點兩個（上下游各乙個），用以觀測塔、墩的沉降。
（4）在4#橋墩和9#橋台的主梁端部設定樑端水平位移測點，以觀測伸縮縫的變形。
圖4-7 橋面撓度測點布置圖（單位：cm）
4.3.4溫度測點布置
溫度場測試包括塔、梁、索和大氣四部分。塔的溫度測試截面選在應變測試斷面i-i，見圖4-5；主梁的溫度測試斷面選在應變測試斷面b-b和e-e，見圖4-2；對於索表面溫度的測試，可任選乙個塔，按索長選取長、中、短三種規格的斜拉索，上下游對稱的選取12根進行測量。
4.3.5索力測試
在開始正式載入前和全部試驗完畢後測量全橋索力一次。在中間工況載入時，測量載入部位附近3～5對索的索力。
4.4載入工況、測試內容和載入布置
4.4.1工況1
（1）工況描述：5#輔助墩墩頂處的主梁截面（a-a）兩側載入（16輛），使該主梁截面承受的負彎矩達到最大並使輔助墩承受不利的豎向荷載。
（2）測試內容：載入前後主梁各撓度測試點的撓度、塔頂位移、塔柱轉角、墩（塔）沉降、塔柱測試截面應變、主梁控制截面（a-a）的應變和控制索的索力。
（3）載入布置:工況1的載入布置圖如圖4-8所示。
圖4-8 工況1載入布置圖（單位：cm）
4.4.2工況2
（1）工況描述：6＃塔側130m次邊跨跨內中心載入（8輛），使次邊跨主梁截面（b-b）正彎矩達到最大。
（2）測試內容：載入前後主梁各撓度測試點的撓度、塔頂位移、塔柱轉角、墩（塔）沉降、塔柱測試截面應變、主梁控制截面（b-b）的應變和控制索的索力。
（3）載入布置:工況2的載入布置圖如圖4-9所示。
圖4-9 工況2載入布置圖（單位：cm）
4.4.3工況3
（1）工況描述：6＃塔側130m次邊跨跨內偏心載入（6輛），使次邊跨主梁截面（b-b）處於不利的偏心受力狀態，以檢驗該次邊跨的偏心受力情況。
（2）測試內容：載入前後主梁各撓度測試點的撓度、塔頂位移、塔柱轉角、墩（塔）沉降、塔柱測試截面應變、主梁控制截面（b-b）的應變和控制索的索力。
（3）載入布置:工況3的載入布置圖如圖4-10所示。
圖4-10 工況3載入布置圖（單位：cm）
4.4.4工況4
（1）工況描述：6＃主塔0號塊無索區中心截面（c-c）中心載入（6輛），使該主梁截面彎矩達到最大。
（2）測試內容：載入前後主梁各撓度測試點的撓度、塔頂位移、塔柱轉角、墩（塔）沉降、塔柱測試截面應變、主梁控制截面（c-c）的應變和控制索的索力。
（3）載入布置:工況4的載入布置圖如圖4-11所示。
圖4-11 工況4載入布置圖（單位：cm）
4.4.5工況5
（1）工況描述：6＃主塔0號塊無索區中心截面（c-c）偏心載入（4輛），使該主梁截面處於不利的偏心受力狀態，以檢驗該無索區主梁的偏心受力情況。
（2）測試內容：載入前後主梁各撓度測試點的撓度、塔頂位移、塔柱轉角、墩（塔）沉降、塔柱測試截面應變、控制截面（c-c）的應變和控制索的索力。
（3）載入布置:工況5的載入布置圖如圖4-12所示。
圖4-12 工況5載入布置圖（單位：cm）
4.4.6工況6
（1）工況描述：388m主跨6＃主塔側四分點（d-d）截面中心載入（6輛），使得該截面彎矩達到最大值。
（2）測試內容：載入前後主梁各撓度測試點的撓度、塔頂位移、塔柱轉角、墩（塔）沉降、塔柱測試截面應變、主梁控制截面（d-d）的應變和控制索的索力。
（3）載入布置:工況6的載入布置圖如圖4-13所示。
圖4-13 工況6載入布置圖（單位：cm）
4.4.7工況7
（1）工況描述：388m主跨6＃主塔側四分點（d-d）截面偏心載入（4輛），使該截面處於不利的偏心受力狀態，以檢測主梁的偏心受力情況。
（2）測試內容：載入前後主梁各撓度測試點的撓度、塔頂位移、塔柱轉角、墩（塔）沉降、塔柱測試截面應變、主梁控制截面（d-d）的應變和控制索的索力。
（3）載入布置:工況7的載入布置圖如圖4-14所示。
圖4-14 工況7載入布置圖（單位：cm）
4.4.8工況8
（1）工況描述：388m主跨跨中（e-e）截面中心載入（8輛），使得該截面彎矩達到最大值；同時將一排載重汽車的重軸布置於橫隔板位置處，以使得橫隔板處於不利的受力狀態。
高密靜載試驗方案
1 施加荷載方式 均布荷載，採用袋裝的砂堆載。2 試驗區間選取 根據區域性樓板結構靜載荷試驗區間的選取原則，選取跨度大 質量情況較差 具有代表性的區間進行試驗。原則上在試驗區間內應包含1根全受力主梁 大跨度開間內的全受力次梁和所有板塊單元。試驗前在試驗區間樓板面上以 1 m 1 m劃線分格，試驗根據...
單梁靜載試驗方案
工程 空心板單片梁台座靜載試驗方案 主要技術標準 橋梁設計荷載 公路i級 人群荷載 3.0kn m2 結構安全等級 一級 橋涵設計基準期 100年 抗震設防烈度 7度。主要材料 混凝土 空心板主梁 溼接縫等採用c50混凝土，預應力筋封端的混凝土為c40微膨脹細石混凝土，不得使用任何含有氯化物的外加劑...
現澆支架靜載試驗方案
南京大勝關長江大橋工程 北引橋跨浦烏公路現澆段跨度40m 44m 連續梁現澆支架靜載 試驗方案 編制複核 審定中鐵大橋局南京大勝關長江大橋六公司分專案部 1 概述 1 1 工程概況 南京大勝關長江大橋北引橋跨浦烏公路現澆段40m 2 44m 40m連續箱梁分布在g24 g28 墩間。箱梁採用支架法現...