静载试验应在现场指挥人员的统一指挥下按计划有秩序进行。首先,检查不同分工的测试人员是否各司其职;交通管理、加载(或司机)和联络人员是否到位;加载设备、通信设备和电源(包括备用电源)是否准备妥当;加载位置测点放样和测试仪器安装是否正确。其次,调试仪器(自动记录时对测试仪表数据采集和记录设备进行连接),利用过往车辆(或初试荷载)检查各测点观测值的规律性,使整个测试系统进入正常工作状态。最后,记录天气情况和试验开始时间,进行正式试验。
1.试验观测与记录
(1)温度稳定观测。
仪表安装完毕后,在加载试验之前应对各测点进行一段时间的温度稳定观测,中间可每隔10 min读数一次。观测时间应尽量选择与加载试验相同的气候条件或选择加载试验前夕。这一观测成果用于衡量加载试验时外界气候条件对观测造成的误差影响范围,或用于测点的温度影响修正。
(2)仪表的测读与记录。
人工读表时,仪表的测读应准确、迅速,并记录在专门的表格上,以便于资料的整理和计算。记录者应对所有测点量测值的情况进行检查,看其变化是否符合规律,尤其应着重检查第一次加载时量测值的变化情况。对工作反常的测点应检查仪表安装是否正确,并分析其他可能影响正常工作的原因,及时排除故障。对于控制测点,应在故障排除后重复进行加载测试项目。
当采用仪器自动采集数据时,应对控制点的应变和位移进行监控,测试结果异常时,应查明原因,采取补救措施。将记录结果整理成表,以便进行结果分析,并与原始记录一同保存备查。
(3)裂缝观测。
加载试验中裂缝观测的重点是结构承受拉力较大部位及旧桥原有裂缝较长、较宽的部位。在这些部位应测量裂缝长度、宽度,并在混凝土表面沿裂缝走向进行描绘。加载过程中观测裂缝长度及宽度的变化情况,可直接在混凝土表面进行描绘记录,也可采用专门表格记录。加载至最不利荷载及卸载后应对结构裂缝进行全面检查,尤其应仔细检查是否产生新的裂缝,并将最后检查情况填入裂缝观测记录表,必要时可将裂缝发展情况绘制在裂缝展开图上。
2.加载实施与控制
(1)加载程序。
加载应在指挥人员指挥下严格按计划程序进行。采用重物加载时按荷载分级逐级施加,每级荷载堆放位置准确、整齐、稳定。荷载施加完毕后,逐级卸载。采用车辆加载,先由零载加至第一级荷载,卸载至零载;再由零载加至第二级荷载,卸至零载,如此直到所有荷载施加完毕(有时为了确保试验结果准确无误,每一级荷载重复施加1次或2次)。每一级荷载施加次序为纵向先施加重车,后施加两侧标准车;横向先施加桥中心的车辆,后施加外侧的车辆。
(2)加卸载稳定时间控制。(www.daowen.com)
为控制加卸载稳定时间,应选择一个控制观测点(如简支梁的跨中挠度或应变测点),在每级加载(或卸载)后立即测读一次,计算其与加载前(或卸载前)测读值的差值S,然后每隔2 min测读一次,计算2 min前后读数的差值ΔS,并按下式计算相对读数差值m
当m值小于0.01或小于量测仪器的最小分辨值时,即认为结构基本稳定,可进行各观测点读数。但当进行主要控制截面最大内力荷载工况加载程序时,荷载在桥上的稳定时间应不少于5 min,对尚未投入营运的新桥应适当延长加载稳定时间。
某些桥梁,如拱桥,有时拱上建筑或桥面系参与主要承重构件的受力,因连接较弱或变形缓慢,会造成测点观测值稳定时间较长,结构的实测变位(或应变)值远小于计算值,可将加载稳定时间定为20~30 min。
(3)加载过程的观察。
在加载试验过程中应对结构控制点位移(或应变)、结构整体行为和薄弱部位实行监控,并将结果随时汇报给指挥人员,作为控制加载的依据。随时将控制点位移与计算结果比较,如实测值超过计算值较多,则应暂停加载,待查明原因再决定是否继续加载。试验人员如发现其他测点的测值有较大的反常变化也应查找原因,并及时向试验指挥人员报告。加载过程中应指定人员随时观察结构各部位可能产生的新裂缝,注意观察构件薄弱部位是否有开裂、破损,组合构件的结合面是否有开裂、错位,支座附近混凝土是否开裂,横隔板的接头是否拉裂,结构是否产生不正常的响声,加载时墩台是否存在摇晃现象,等等。如发生这些情况,应报告试验指挥人员,以便采取相应的措施。
(4)终止加载控制条件。
加载中途若发生下列情况,应立即终止加载。
①控制测点应力值已达到或超过用弹性理论按规范规定的安全条件反算的控制应力值时。
②控制测点变位(或挠度)超过规范允许值时。
③加载使结构裂缝的长度、宽度急剧增加,新裂缝大量出现,缝宽超过允许值的裂缝大量增多,对结构使用寿命造成较大的影响时。
④拱桥加载时沿跨长方向的实测挠度曲线分布规律与计算值相差过大或实测挠度超过计算值过多时。
⑤发生其他损坏,影响桥梁承载能力或正常使用时。
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