1、工程概況
三水大橋全長(zhǎng)386m，其跨徑布置為：28m+30m+3×30m+3×30m+3×30m+28m+30m。橋梁橫斷面設(shè)計(jì)為：凈3m（人行道）+凈4m（ 非機(jī)動(dòng)車道） +凈1．5m（ 分隔帶）+凈12m（機(jī)動(dòng)車道） +凈1．5m（分隔帶） +凈12m（ 機(jī)動(dòng)車道） +凈1．5m（ 分隔帶） +凈4m（非機(jī)動(dòng)車道） +凈3m（人行道），總寬42．5m。主梁采用部分預(yù)應(yīng)力后張法混凝土簡(jiǎn)支箱梁，采用橋面連續(xù)構(gòu)造。分上下行兩幅設(shè)計(jì)，單幅橋?qū)?0．5m，橋墩采用雙柱式墩，橋臺(tái)采用雙柱式臺(tái)，上設(shè)預(yù)應(yīng)力砼蓋梁，每根立柱下設(shè)兩根樁，縱向布置。樁基與立柱之間設(shè)承臺(tái)。設(shè)計(jì)荷載為：城市一A級(jí)，人群：3．5kN／m2；驗(yàn)算荷載為掛車一120；設(shè)計(jì)地震裂度為八度。
為了檢驗(yàn)該橋的結(jié)構(gòu)性能及服務(wù)功能，為大橋施工驗(yàn)收提供技術(shù)資料，于2005年7月對(duì)該橋進(jìn)行了靜動(dòng)載試驗(yàn)。
2、靜載試驗(yàn)的內(nèi)容
?。?） 主梁控制截面的最大靜應(yīng)變（機(jī)動(dòng)車道中載） ；（ 2） 主梁和蓋梁控制截面的最大靜應(yīng)變（ 機(jī)動(dòng)車道偏載） ；（ 3） 主粱控制截面的最大靜撓度（ 機(jī)動(dòng)車道中載） ；（ 4） 主粱和蓋梁控制截面的最大靜撓度（ 機(jī)動(dòng)車道偏載） 。
3、結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移分析
根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)形式，采用結(jié)構(gòu)分析程序?qū)υ摌蜻M(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析。按照梁格法建模，第一聯(lián)共劃分為978個(gè)單元（ 由于篇幅的原因，僅介紹第一聯(lián)的靜力分析） 。節(jié)點(diǎn)劃分及結(jié)構(gòu)離散圖見圖1。
3．1測(cè)試截面
根上部結(jié)構(gòu)橋面連續(xù)、主梁簡(jiǎn)支的構(gòu)造特點(diǎn)，通過計(jì)算所得的橋跨結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖和位移包絡(luò)圖，在設(shè)計(jì)荷載城市—A級(jí)及驗(yàn)算荷載掛車—120作用下，確
定橋跨結(jié)構(gòu)的最大彎矩截面和最大撓度截面，由此確定試驗(yàn)孔。
3．2 測(cè)點(diǎn)布置
應(yīng)根據(jù)橋面車道布置，應(yīng)變測(cè)點(diǎn)主要布置于機(jī)動(dòng)車道范圍的主梁控制截面的下緣和側(cè)面、蓋梁控制斷面的下緣，撓度測(cè)點(diǎn)布置于主梁和蓋梁控制截面的下緣。
3．3試驗(yàn)荷載
為了保證試驗(yàn)的有效性，根據(jù)各測(cè)試截面的內(nèi)力與撓度影響線，按最不利位置加載，在保證各測(cè)試截面試驗(yàn)荷載效率系數(shù)1至少達(dá)到0．80以上的條件
下，經(jīng)過計(jì)算確定，本次靜載試驗(yàn)需用350kN（ 車重+荷重） 載重車6輛。試驗(yàn)前對(duì)每輛車都嚴(yán)格過磅，記錄下各輛車的實(shí)際總重、軸重和軸間距。
3．4試驗(yàn)工況及加載位置
與測(cè)試截面相對(duì)應(yīng)，分別取各個(gè)截面機(jī)動(dòng)車道最不利布載效應(yīng)時(shí)的方式，共分六種工況。分別為：
工況1：縱橋向按第一聯(lián)邊跨（ 28m跨徑） 0．4L截面最大正彎矩和撓度的最不利位置布載，橫橋向?yàn)闄C(jī)動(dòng)車道中載。
工況2：縱橋向按第一聯(lián)邊跨（ 28m跨徑） 0．4L截面最大正彎矩和撓度的最不利位置布載，橫橋向?yàn)闄C(jī)動(dòng)車道偏載。
工況3：縱橋向按第一聯(lián)中支承截面橋面連續(xù)最大負(fù)彎矩的最不利位置布載。
工況4：縱橋向按第二聯(lián)第一跨跨中截面最大正彎矩的最不利位置布載，橫橋向?yàn)闄C(jī)動(dòng)車道中載。
工況5：縱橋向按第二聯(lián)第一跨跨中截面最大正彎矩的最不利位置布載，橫橋向?yàn)闄C(jī)動(dòng)車道偏載。
工況6：縱橋向按蓋梁截面的最不利位置布載。
3．5試驗(yàn)過程
（ 1） 準(zhǔn)備過程
試驗(yàn)前分別檢查各試驗(yàn)孔，在正式加載試驗(yàn)之前，完成如下準(zhǔn)備工作：①試驗(yàn)前，按照試驗(yàn)方案要求租用試驗(yàn)車輛并裝載過磅，記錄試驗(yàn)車的原始數(shù)據(jù)以便進(jìn)行分析。清理橋面，標(biāo)計(jì)加載位置及測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置。②對(duì)試驗(yàn)孔按前述的應(yīng)變和撓度測(cè)點(diǎn)布置方式進(jìn)行放樣，利用檢測(cè)支架在主梁和蓋梁下緣及側(cè)面布片，布片時(shí)先對(duì)各測(cè)點(diǎn)位置實(shí)施打磨找平并清洗干凈，粘貼應(yīng)變片，并作防潮處理。為排除測(cè)試過程中大氣溫度變化帶來(lái)的影響，布設(shè)處于同一溫度場(chǎng)而不同荷載影響的溫度補(bǔ)償應(yīng)變片。同時(shí)在撓度測(cè)點(diǎn)位置處布設(shè)百分表。③布設(shè)測(cè)試儀器及傳導(dǎo)器連接導(dǎo)線，聯(lián)機(jī)調(diào)試儀器。量測(cè)各個(gè)應(yīng)變片，確保線路暢通，檢查機(jī)電百分表，使其處于良好的工作狀態(tài)。④進(jìn)行預(yù)加載，進(jìn)一步檢查應(yīng)變片、百分表讀數(shù)，一切無(wú)誤后，方可按工況位置進(jìn)行加載試驗(yàn)。
?。?2） 荷載試驗(yàn)
?、賹?duì)每一工況的每一次加載，載重汽車加載到位后，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，待數(shù)據(jù)完全穩(wěn)定后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并記錄打印。卸載10mi n以上，再進(jìn)行重新加載，以便使結(jié)構(gòu)恢復(fù)彈性變形，消除塑性殘余變形。②加載中各工況均采用分級(jí)加載，按每車道試驗(yàn)車輛遞增加載。③現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，各工況保證有兩個(gè)平行試驗(yàn)，并在試驗(yàn)中對(duì)重要測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)與理論值及時(shí)進(jìn)行分析比較，以保證試驗(yàn)過程結(jié)構(gòu)安全。
3．6試驗(yàn)結(jié)果及分析
?。?1） 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
試驗(yàn)荷載效應(yīng)理論值采用橋梁結(jié)構(gòu)分析專用程序計(jì)算得到。
?。?2） 試驗(yàn)結(jié)果
靜載試驗(yàn)結(jié)果包括試驗(yàn)工況下各測(cè)點(diǎn)應(yīng)變值和撓度值。
在試驗(yàn)荷載作用下各個(gè)工況相應(yīng)控制截面應(yīng)變實(shí)測(cè)值與計(jì)算值見表1。試驗(yàn)荷載作用下各個(gè)工況相應(yīng)控制截面應(yīng)變橫向分布見圖2、圖3。應(yīng)變以拉應(yīng)變?yōu)檎?，壓?yīng)變?yōu)樨?fù)（ 由于篇幅的原因，僅介紹工況）。
4、結(jié)語(yǔ)
在相當(dāng)于城市一A級(jí)設(shè)計(jì)荷載作用下，由靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知：（1）測(cè)點(diǎn)應(yīng)變分析。第一聯(lián)邊跨（ 28m跨徑） 0．4L截面測(cè)點(diǎn)機(jī)動(dòng)車道中載時(shí)應(yīng)變比值在56％—77％之間，平均值為71％，機(jī)動(dòng)車道偏載時(shí)應(yīng)變比值在60％- 88％之間，平均值為74％；第二聯(lián)第一跨跨中截面測(cè)點(diǎn)機(jī)動(dòng)車道中載時(shí)應(yīng)變比值在43％’58％之間，平均值為52％，機(jī)動(dòng)車道偏載時(shí)應(yīng)變比值在30％，52％之間，平均值為46％。第一聯(lián)中支承截面應(yīng)變實(shí)測(cè)表明主梁結(jié)構(gòu)呈簡(jiǎn)支工作狀態(tài)，與設(shè)計(jì)吻合；蓋梁應(yīng)變實(shí)測(cè)值與計(jì)算值接近，絕對(duì)值較小。（ 2） 各試驗(yàn)工況下測(cè)點(diǎn)撓度分析。第一聯(lián)邊跨0．4L截面測(cè)點(diǎn)機(jī)動(dòng)車道中載時(shí)撓度變比值在47％一76％之間。平均值為65％，機(jī)動(dòng)車道偏載時(shí)撓度比值在39％- 84％之間，平均值為64％；第二聯(lián)第一跨跨中截面測(cè)點(diǎn)機(jī)動(dòng)車道中載時(shí)撓度比值在40％一73％之間，平均值為6I ％，機(jī)動(dòng)車道偏載時(shí)撓度比值在33％_76％之間，平均值為58％；蓋梁跨中撓度實(shí)測(cè)值與計(jì)算值接近，絕對(duì)值較小。
靜載試驗(yàn)結(jié)果表明結(jié)主粱橋跨結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)荷載作用下，處于彈性工作狀態(tài)，其剛度和承載能力滿足設(shè)計(jì)要求，且有較充足的安全儲(chǔ)備。
