【正文】 ........................................ 121 ●銅陵北互通主線橋 ................................................. 125 （一）項(xiàng)目概述 ................................................. 125 （二）靜載試驗(yàn) 方案設(shè)計(jì) ......................................... 125 （三）測點(diǎn)布置 ................................................. 126 （四）試驗(yàn)荷載布置 ............................................. 128 （五）靜載試驗(yàn)工況 ............................................. 128 （六）動(dòng)載試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) ......................................... 130 合福鐵路銅陵長江公鐵大橋公路接線橋梁荷載試驗(yàn)實(shí)施方案 安徽省公路工程檢測中心 第 1 頁 共 131 頁 合福鐵路銅陵長江公鐵大橋公路接線橋梁 靜動(dòng)載試驗(yàn)實(shí)施方案 一、工程概況 合福鐵路銅陵長江公鐵大橋公路接線工程位于皖江流域，起點(diǎn)位于安徽省無為縣西神墩村劉家莊附近，與安徽省北沿江高速公路巢湖至無為段銜接，形成塔橋樞紐互通；終點(diǎn)位于安徽省銅陵縣鐘鳴鎮(zhèn)東，與安徽省南沿江高速公路蕪湖至銅陵至池州段、銅南宣高速公路銜接，形成鐘鳴樞紐互通。 計(jì)劃總工期為 3 年。 本項(xiàng)目建設(shè)里程約 公里，其中南岸接線長 公里；北岸接線長 公里；全線設(shè)置跨河溝渠橋梁 米，其中特大橋 米、大橋 米；設(shè)置互通立交 5處（ 1 處預(yù)留），分別是起點(diǎn)塔橋樞紐互通（巢湖←→銅陵方向匝道計(jì)入本項(xiàng)目）、無為西互通（預(yù)留）、高溝互通、銅陵北互通、終點(diǎn)鐘鳴樞紐互通；設(shè)置管理分中心、養(yǎng)護(hù)工區(qū)、服務(wù)區(qū)各 1 處。 2020 年 11 月我中心中標(biāo)合福鐵路銅陵長江公鐵大橋公路接線橋梁靜動(dòng)載試驗(yàn)工作，根據(jù)招、投標(biāo)文件要求及現(xiàn)場調(diào)查情 況，選 擇如下橋梁聯(lián)跨進(jìn)行荷載試驗(yàn)。 項(xiàng)目地理位置示意圖 合福鐵路銅陵長江公鐵大橋公路接線橋梁荷載試驗(yàn)實(shí)施方案 安徽省公路工程檢測中心 第 2 頁 共 131 頁 合福鐵路銅陵長江公鐵大橋公路接線橋梁荷載試驗(yàn)檢測內(nèi)容一覽表 標(biāo)段 橋梁名稱 跨徑布置（ m） 上部結(jié)構(gòu)形式 招標(biāo)數(shù)量 暫定檢測內(nèi)容 備注 LJ01 塔橋互通DK0+716.4 匝道橋 425+430+525 預(yù)應(yīng)力混凝土 連續(xù)箱梁 單幅 1處 單幅 1 處，第 2聯(lián) 430m 現(xiàn)澆連續(xù)梁動(dòng)、靜載 建議增加 1處 LJ01 K5+分離立交橋 525+525+425 先簡支后連續(xù) 組合箱梁 單幅 1處 單幅 1 處，右幅第 3 聯(lián) 425m 小箱梁動(dòng)、靜載 建議增加 1處 LJ02 K10+305.5 西河特大橋 525+2（ 625） +（ 55+90+55） +6（ 625） 主橋?yàn)閼覞沧兘孛孢B續(xù)梁，引橋?yàn)橄群喼Ш筮B續(xù)組合箱梁 左右幅各 3處 左右幅各 3 處，左、右幅主橋（ 55+90+55） m動(dòng)、靜載 無變更 LJ03 K24+091.562 特大橋 （ 50+90+50） +7（ 440）+7（ 540） +（ 35+40+35） 現(xiàn)澆箱梁、裝配式 T 梁 左右幅各 3處 左右幅各 3 處，左、右幅第 1 聯(lián)（ 50+90+50） m（跨無為大堤）現(xiàn)澆箱梁動(dòng)、靜載 右幅（ 50+90+50） m 調(diào)整為540 預(yù)應(yīng)力 T 梁 左右幅各 3處 左右幅各 3 處，左、右幅第 16 聯(lián)（ 35+40+35） m現(xiàn)澆箱梁動(dòng)、靜載 無變更 LJ04 K28+ 大橋 （ 35+40+40） +2（ 540）+440 現(xiàn)澆箱梁、裝配 式 T 梁 左右幅各 3處 左右幅各 3 處，左、右幅第 1 聯(lián)（ 35+40+40） m現(xiàn)澆箱梁動(dòng)、靜載 無變更 LJ04 K29+ 大橋 9（ 440） +340 預(yù)應(yīng)力連續(xù) T梁 左右幅各 3處 左右幅各 3 處，左、右幅第 1 聯(lián)（ 440） m 連續(xù) T梁動(dòng)靜載 無變更 LJ05 鐘鳴互通 主線橋 左幅：（ 35+60+35） +425+930+329+331+27+630+425++23+1135；右幅：（ 35+60+35） +325+930+329+27+331+630+425+18+14++1135 現(xiàn)澆箱梁、預(yù)應(yīng)力連續(xù) T 梁 左右幅各 3處 左右幅各 3 處，左、右幅第 1 聯(lián)（ 35+60+35） m現(xiàn)澆箱梁動(dòng)、靜載 該聯(lián)中跨橋下交通量大、凈空小，建議調(diào)整為單幅330m、425m 箱梁 LJ05 銅陵北互通主線橋 左幅：（ 22+330）+625+525+525+425+（ 21+25+21） +（ 226+25）+325+325+525+425+425；右幅：（ 330+22）+625+425+625+425+（ 21+25+21） +（ 226+25）+325+325+525+425+425 現(xiàn)澆箱梁、預(yù)應(yīng)力連續(xù) T 梁 單幅 1處 右幅第 11 聯(lián)（ 425） m 變寬段動(dòng)靜載 建議右幅增加 1 處；另建議增加左幅 1 聯(lián)（ 425） m 合福鐵路銅陵長江公鐵大橋公路接線橋梁荷載試驗(yàn)實(shí)施方案 安徽省公路工程檢測中心 第 3 頁 共 131 頁 K5+ 分離立交橋 K10+ 西河特大橋 K24+ 特大橋（第 1 聯(lián)） K24+ 特大橋（第 16 聯(lián)） K28+ 大橋 k29+ 大橋 銅陵北互通立交橋 鐘鳴互通主線橋 二、檢測目的 合福鐵路銅陵長江公鐵大橋公路接線橋梁荷載試驗(yàn)實(shí)施方案 安徽省公路工程檢測中心 第 4 頁 共 131 頁 通過荷載試驗(yàn)，掌握結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有工作狀況，判斷橋梁的實(shí)際工作狀況是否符合設(shè)計(jì)要求或處于正常受力狀態(tài) ， 了解橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量。 通過荷載試驗(yàn)研究和理論計(jì)算分析，對(duì)橋梁的承載能力及工作狀況作出評(píng)價(jià)。 通過荷載試驗(yàn)來檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，說明工程的安全度和可靠性，為工程交工驗(yàn)收提供數(shù)據(jù)， 并為今后橋梁 養(yǎng)護(hù)和管理工作提供依據(jù)。 三、檢測依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn) 合福鐵路銅陵長江公鐵大橋公路接線橋梁靜動(dòng)載試驗(yàn)檢測招、投標(biāo)文件； 《公路工程竣（交）工驗(yàn)收辦法》（交通部令， 2020 年第 3號(hào)）； 《公路橋梁承載能力檢測評(píng)定規(guī)程》（ JTG/T J212020）； 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D602020）； 《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D622020）； 《工程測量規(guī)范》 (GB 500262020)； 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)、變更文件、交工驗(yàn)收檢測報(bào)告以及其他 現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 。 四、荷載試驗(yàn)實(shí)施 （一）試驗(yàn)內(nèi)容 靜載試驗(yàn) 橋梁靜載試驗(yàn)主要是測量橋梁結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下各控制斷面的應(yīng)力及結(jié)構(gòu)變形，它們是檢驗(yàn)橋梁性能及工作狀態(tài)（如結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度）最直接、最有效的辦法。 靜載試驗(yàn)現(xiàn)場采用計(jì)算出的試驗(yàn)荷載進(jìn)行等效加載，然后采集測試斷面的應(yīng)力和變形，通過理論計(jì)算值與荷載試驗(yàn)實(shí)測值的比值，判定結(jié)構(gòu)承載能力是否滿足驗(yàn)證荷載的運(yùn)營要求。 為了保證試驗(yàn)準(zhǔn)確，在選擇試驗(yàn)荷載的大小和加載位置時(shí)，采用靜載試驗(yàn)效率進(jìn)行控制。靜載試驗(yàn)效率：)1(S S’ sq ?? ??， q? 一般 采用 ～ 。 式中： Ss— 靜載試驗(yàn)荷載下控制截面內(nèi)力、應(yīng)力或變位的最大計(jì)算效應(yīng)值； S’— 控制荷載作用下控制截面內(nèi)力、應(yīng)力或變位的最不利效應(yīng)計(jì)算值； μ — 規(guī)范中所采用的沖擊系數(shù)。 靜載試驗(yàn)分為偏載和中載兩種情況，試驗(yàn)前在橋上標(biāo)出車輛的加載位置。以加載和卸載的方便，且不影響試驗(yàn)聯(lián)跨產(chǎn)生荷載為原則，安排好車輛試驗(yàn)卸載的安放位置。合福鐵路銅陵長江公鐵大橋公路接線橋梁荷載試驗(yàn)實(shí)施方案 安徽省公路工程檢測中心 第 5 頁 共 131 頁 另為了加載安全，了解結(jié)構(gòu)應(yīng)變和變形隨荷載試驗(yàn)增加而變化的關(guān)系，對(duì)橋梁荷載試驗(yàn)的各個(gè)荷載工況，分 2 級(jí)或 3 級(jí)進(jìn)行加載，并按彈性 階段理論，計(jì)算出結(jié)構(gòu)各測點(diǎn)在不同荷載等級(jí)下的應(yīng)變和變位，在檢測時(shí)加以控制。 （ 1）靜態(tài)撓度測量 結(jié)構(gòu)的變形及其變形曲線能夠表征結(jié)構(gòu)的總的工作性能，通過試驗(yàn)荷載作用下的橋梁變形的測量，判斷橋梁的工作性能。 （ 2）靜態(tài)應(yīng)變測試 對(duì)于試驗(yàn)的斷面內(nèi)力及斷面應(yīng)力分布的測試，通過應(yīng)變測定來實(shí)現(xiàn)，因此精確的測定應(yīng)變值，對(duì)于結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的正確分析是非常重要的。 （ 3）裂縫的觀測 對(duì)于橋梁荷載試驗(yàn)在試驗(yàn)前對(duì)裂縫進(jìn)行詳細(xì)檢查。檢查是否有裂縫產(chǎn)生，如有裂縫產(chǎn)生，在加載時(shí)觀測裂縫是否加寬，卸載時(shí)裂縫是否會(huì)恢復(fù)。 動(dòng)載試驗(yàn) 橋梁 結(jié)構(gòu)的動(dòng)載試驗(yàn)是利用某種激振方法激起橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，測定橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率、阻尼比、振型、動(dòng)力沖擊系數(shù)、動(dòng)力響應(yīng)（加速度、動(dòng)撓度）等參量的試驗(yàn)項(xiàng)目， 是為了反映結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特征及整體剛度、橋梁結(jié)構(gòu)在營運(yùn)荷載作用下結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)和橋梁抗沖擊能力， 從而宏觀判斷橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能和整體剛度。 動(dòng)載試驗(yàn)分為脈動(dòng)試驗(yàn)和強(qiáng)迫振動(dòng)試驗(yàn)兩部分，以分別獲取橋梁的自振特性和行車響應(yīng)特性，其中強(qiáng)迫振動(dòng)試驗(yàn)分為跑車試驗(yàn)和跳車試驗(yàn)。 （ 1）沖擊系數(shù) 橋梁結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)大小，反映了橋梁的動(dòng)力效應(yīng)，其可以通過動(dòng)撓度曲線分析得到。 （ 2）自振頻 率 結(jié)構(gòu)的自振頻率反應(yīng)結(jié)構(gòu)剛度的大小，可以通過脈動(dòng)試驗(yàn)得到。 （ 3）振型 結(jié)構(gòu)的振型是結(jié)構(gòu)相應(yīng)于各階固有頻率的振動(dòng)形式，一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)振型的數(shù)目與其自由度數(shù)目相等。 （ 4）阻尼比 振動(dòng)分析中用阻尼比代表阻尼的大小。結(jié)構(gòu)阻尼的大小是反映結(jié)構(gòu)振動(dòng)能量消耗狀態(tài)的復(fù)雜參數(shù)，阻尼比與運(yùn)動(dòng)速度成正比，阻尼比值是反映結(jié)構(gòu)自阻尼力的影響下合福鐵路銅陵長江公鐵大橋公路接線橋梁荷載試驗(yàn)實(shí)施方案 安徽省公路工程檢測中心 第 6 頁 共 131 頁 結(jié)構(gòu)振動(dòng)衰減幅值的比值，它越大說明振動(dòng)衰減速度越快，即結(jié)構(gòu)傳遞振動(dòng)能力越差或有裂縫孔洞等病害。 （二）試驗(yàn)過前已完成工作 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作 （ 1）詳細(xì)了解現(xiàn)場工作條件，如橋梁凈空，橋下工 作條件，此條件關(guān)系到撓度的測試方式，測點(diǎn)的布設(shè)條件和操作安全等； （ 2）橋梁外觀的檢查，查明上、下部結(jié)構(gòu)物的裂縫、缺陷、損壞和鋼筋銹蝕狀況；吊桿、拉索護(hù)套有無明顯損傷等；檢查錨頭及周圍混凝土情況，如錨固區(qū)及周圍混凝土是否開裂，防水罩是否滲水、銹蝕，是否有銹水流出痕跡。 （ 3）儀器的準(zhǔn)備、調(diào)試、進(jìn)場以及相關(guān)事項(xiàng)的準(zhǔn)備 ①儀器的準(zhǔn)備、調(diào)試、進(jìn)場。 ②近期天氣情況的了解，盡量選取陰天或夜間進(jìn)行。 ③溫度補(bǔ)償構(gòu)件的選取。 ④供電和聯(lián)絡(luò)的方式。 ⑤車輛的聯(lián)系，車軸距的量測、加載物質(zhì)的來源和稱重地點(diǎn)的確定。 ⑥安全設(shè)施 的準(zhǔn)備完畢，如警示服、保險(xiǎn)帶等。 理論計(jì)算及復(fù)核 橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性是進(jìn)行橋梁動(dòng)靜載試驗(yàn)的關(guān)鍵，直接影響試驗(yàn)的加載量，進(jìn)而直接影響試驗(yàn)的結(jié)果。為保證橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算的準(zhǔn)確性，分別采用不同計(jì)算軟件獨(dú)立進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。并對(duì)各人的計(jì)算對(duì)比驗(yàn)證，確保了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。根據(jù)設(shè)計(jì)文件， 通過設(shè)計(jì)荷載作用下的內(nèi)力包絡(luò)圖確定最不利內(nèi)力計(jì)算值，計(jì)算的內(nèi)力結(jié)果如下圖所示。 結(jié)合招標(biāo)要求確定試驗(yàn)聯(lián)跨位置，通過理論計(jì)算確定靜載試驗(yàn)的試驗(yàn)工況，動(dòng)載試驗(yàn)的理論振型與頻率，確定加載車輛型號(hào)、車重以及靜載效率系數(shù)，并 確定加載車輛具體布置。 合福鐵路銅陵長江公鐵大橋公路接線橋梁荷載試驗(yàn)實(shí)施方案 安徽省公路工程檢測中心 第 7 頁 共 131 頁 DK0+ 匝道試驗(yàn)聯(lián) 彎矩包絡(luò)圖（單位 kN m） 4 5 6 830 .0 m730 .0 m17 .0 m13 .0 mA 第一、二工況截面30 .0 m DK0+ 匝道試驗(yàn)聯(lián) 工況布置圖（單位： cm） DK0+ 匝道試驗(yàn)聯(lián) 靜載試驗(yàn)效率系數(shù) 工況 位置 控制彎矩（ kNm） 試驗(yàn)彎矩（ kNm） 效率系數(shù) 效率系數(shù)范圍 1 第 5 跨距 4＃墩 13m處 A 斷面（偏載） ～ 2 第 5 跨距 4＃墩 13m處 A 斷面（中載）