静载试验作业指导书.docx
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静载试验作业指导书
一、编制目的1
二、适用范围1
三、编制依据1
四、资源配备2
五、试验参与人员2
六、预制箱梁静载试验前各项准备工作事宜3
6.1试验台座3
6.2下横梁、支座安装及箱梁安放4
6.3千斤顶安装及试运行5
6.4加力架主体（钢结构箱梁及上横梁）安装6
6.5梁体挠度测量装置安装6
七、静载试验7
7.1加载设置原则7
7.2静载试验加载要求7
7.3加载图示7
八、挠度测量、计算及试验结果评定10
8.1挠度测量及计算10
8.2试验结果评定10
九、试验结束仪器拆卸11
十、安全防护措施11
沪昆铁路预制梁工程
静载试验作业指导书
一、编制目的
对富源制梁`场预应力简支箱梁的静载试验作业进行控制，监测预制箱梁在正常工作状态下的受力变形情况，检验预制箱梁抗裂性能、挠度和梁体刚度，且保证静载试验正常、安全的进行。
二、适用范围
中铁五局集团第四工程有限责任公司富源制梁场担任沪昆铁路客运专线TJ-1标段后张法预应力混凝土简支箱梁263孔的施工任务，其中32m梁233孔,24m梁30孔。
本作业指导书适用于沪昆客运专线铁路TJ1标云南段富源制梁场预应力简支箱梁静载试验作业。
三、编制依据
1、《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》（铁科技[2004]120号）
2、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）、
3、TB/T2092-2003《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》
4、《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）
5、《客运专线铁路桥涵施工技术指南》（TZ213-2005）
6、设计相关文件。
四、资源配备
序号
机械设备及工具名称
单位
数量
技术要求
1
试验台座
座
1
/
2
加力架
套
1
/
3
千斤顶
台
10
200t/200m
4
油泵
台
11
与千斤顶配套
5
精密压力表
个
12
采用0.25级防震型压力表
6
梁体挠度测量装置
套
8
/
7
普通放大镜
个
6
放大倍数不低10倍
8
刻度放大镜
个
4
倍数≮10倍最小分度值≯0.02mm
9
钢直尺
把
1
500mm/1mm
10
卷尺
个
1
50m/1mm
11
秒表
个
2
/
12
笔记本电脑
台
1
/
五、试验参与人员
序号
主要工作内容
需用工种
人员要求
需要数量
人员累计
1
试验台座修整
测量
持测量资格证
2
4
台座修饰工
/
2
2
千斤顶、压力表仪器标定
外委人员
技术员
1
5
协作人员
/
4
3
下横梁安装
测量
持测量资格证
2
10
吊车或龙门吊操作和指挥人员
持证
2
协作人员
/
6
4
支座安放
测量
持测量资格证
2
12
吊车或龙门吊操作和指挥人员
持证
2
焊工电工
持证
2
协作人员
/
6
5
箱梁安放
测量
持测量资格证
2
26
吊车或龙门吊操作和指挥人员
持证
4
协作人员
/
20
6
加力架主体安装（钢结构箱梁及上横梁）
测量
持测量资格证
2
32
吊车或龙门吊操作和指挥人员
持证
4
焊工电工
持证
2
拼装人员
/
4
协作人员
/
20
7
千斤顶安装
及试运行
测量
持测量资格证
2
24
吊车或龙门吊操作和指挥人员
持证
2
协作人员
/
20
8
梁体挠度测量装置安装
挠度测量人员
检测员
3
6
脚手架绑扎人员
/
3
9
静载试验
裂缝观察员
检测员
2
31
梁体挠度测量员
检测员
6
试验总指挥
检测工程师
1
裂缝观察员
检测员
2
梁体挠度测量员
检测员
6
千斤顶油泵司机
持证
10
加载监控人员
技术员
10
梁顶千斤顶工作监控人员
检测员
2
10
试验结束仪器拆卸
谁安装谁拆卸。
备注
1-6由项目部负责安排人员完成，7-9由检测所负责安排人员完成。
六、预制箱梁静载试验前各项准备工作事宜
为尽可能的减少试验过程中的粗大误差、人为因素，排除试验过程中的各种安全隐患，保证整个静载试验过程流畅，特此强调试验前各项准备工作事宜。
6.1试验台座
根据设计单位预先给定图纸浇筑箱梁静载试验用台座，台座需满足如下要求：
6.1.1试验台座应能保证试验梁跨度要求、支承方式，配套台座中心线间距满足梁体设计值跨度，且台座应保持水平，标高一致；
6.1.2加载状态符合试验加载计算图式要求，且有足够刚度和稳定性梁体，加力架，千斤顶等安装完毕后，台座不发生沉降。
试验台座由项目部按施工图纸设计要求进行有序浇筑，浇筑完成后，应由测量人员（2人）测出台座标高，并另用混凝土工（2人）对试验台座进行打磨、修饰，直至台座平整度完全满足试验要求。
（本步骤共4人）
6.2下横梁、支座安装及箱梁安放
6.2.1梁两端支座的相对高度差应不大于10mm，同一端支座高度差应不大于2mm；
6.2.2支座安装后的实测梁跨度应符合标准要求，满足梁体跨度设计值；
6.2.3箱梁正确移入，对中后，在梁顶标出腹板中心线作为梁体的加载中心线，并找出各加载点，箱梁四支点不平整度不大于2mm。
下横梁、支座及试验箱梁由项目部在箱梁静载前一周时间内组织安装完成。
具体操作中逐步逐件摆放。
首先，使用龙门吊或吊车等起重装置，由协作人员（4-6人）用绳索牵引、木杆导向等技术把下横梁牢固且平稳地布置在台座上，其间必须有测量人员同步测量验证下横梁位置，保持水平，确保最终能与上横梁垂直位置吻合；其次，在试验箱梁与下横梁之间用吊车或龙门吊和协作人员（4-6人）正确摆放4个橡胶支座，支座中心点应与下横梁受力中心点重合，如果发现箱梁架设后其与底面净空高度不足以观测试验情况，采用10
-20mm的钢板垫高后再放入橡胶盆式支座（注：
钢垫板尺寸应略大于橡胶支座，如采用多块叠放，为防止钢垫板滑动，应将所有钢垫板多点焊匀），支座最终高度应满足2.2.1和2.2.2的要求，其间需由测量人员（2人）进行标高测试核实；继而，用龙门吊平稳吊入试验箱梁，移动中保持低匀速行进，箱梁在移动过程中不得发生碰撞或影响梁体质量的事故，箱梁在摆放时应用16-20人采用绳索牵引，协作调平（梁体中心线每边8-10人）。
整个下横梁、支座及试验箱梁安放过程中，测量人员（2人）应全程放点，确保安放无误。
如在架设过程中出现突发情况，架设成员主要负责人应以书面形式描述说明，项目部须采取应急措施。
（本步骤共20-24人）
6.3千斤顶安装及试运行
在2.2.3所找出的各加载点上安装千斤顶，安装千斤顶前应铺设精选5mm以下的细砂垫层，细砂垫层上放置一个高350mm的钢凳，钢凳的顶面尺寸为480mm×500mm；千斤顶安装完毕后，应检查油路，并在适当行程内试运行，检查其工作性能。
（注意：
试运行时千斤顶不应发生反向，无油压，漏油等现象，如有此种现象发生需及时调整。
）千斤顶由龙门吊或吊车平稳吊装，吊装前应先做好上所述的垫层、垫板铺设工作，待测量人员监测出钢垫板水平后再吊入千斤顶。
每台千斤顶须由此台千斤顶的操作司机和加载监控人员主装，其他操作司机或加载监控人员协同组装。
（本步骤22人）
6.4加力架主体（钢结构箱梁及上横梁）安装
介于加力架形式并无统一，此处仅规定我常州制梁场静载试验用加力架主体——钢结构箱梁的安装注意事项：
6.4.1钢结构箱梁须整体安装完毕后再一次性吊上箱梁，不得在梁体上进行拼装；
6.4.2钢结构箱梁应与梁体一致保持水平状态；
6.4.3钢结构箱梁与支座用Ф32精扎螺纹钢或其它适宜于本试验的连接杆连接，两端用特制螺帽锚固。
上横梁及钢箱梁亦采用龙门吊吊装，其拼装顺序为，先定位上横梁，再定位钢箱梁。
钢箱梁宜在试验台座附近进行拼装，下部应摆放枕木或其他支撑物，钢箱梁在安装过程中不得产生受力变形，第一次钢箱梁安装及加力架连接须听从加力架生产厂家技术人员统一安排指挥（本步骤人员由加力架厂家技术人员核实）。
在钢箱梁拼装的同时，应在试验箱梁顶板上用切割设备或风钻打孔设备布置连接杆通道，通道不得损坏试验箱梁结构和布置在箱梁内部的钢筋，钢箱梁和上横梁摆放时不得与千斤顶发生碰撞现象，摆放正确后，用连接杆连接完整，不得产生连接螺母滑动现象。
6.5梁体挠度测量装置安装
梁体挠度测量装置应安装在跨中及支座中心两侧，测量挠度的支架应牢固、稳定、且不应受加载时试验台座变形的影响；不得与梁体，支座及台座接触，不得在试验中人为的发生触碰；试验过程中梁体挠度测量装置应保持稳定，不得产生位移。
梁体挠度测量装置采用脚手管或特制稳固支架定位，采用脚手管时由项目部专业技术工人2-3人进行搭设，如采用特制稳固支架由试验人员2-3人进行搭设；测量装置主体--百分表由试验人员进行安装调试，静载试验前需对初读数微调。
跨中百分表初读数不宜过大，两端初读数不易过小。
（本步骤共4-6人）
七、静载试验
7.1加载设置原则
7.1.1荷载效应等效即内力图相似内力值相等的原则；
7.1.2用等效集中力加载模拟设计荷载，跨中截面首先达到弯曲抗裂极限的原则。
7.2静载试验加载要求
7.2.1加载时必须保证千斤顶加载同步，各千斤顶加载速度不宜超过3kN/s，且在限定的时间内达到规定荷载值，在各级持荷时间及在两个循环终级静停时间内，荷载值必须稳定、准确；
7.2.2试验全过程必须保证实际加载值与试验计算加载值偏差不大于±3%；
7.2.3试验前应根据加载布置情况，梁体设计资料和试验时梁体未完成预应力等精确计算基数级荷载Pka，由加载系数K计算各级加载值Pk，并换算出相应的油压表读数作为加载依据。
7.3加载图示
7.3.1加载程序：
（1）加载前：
a、由裂缝观察员（2名）用10倍刻度放大镜对在梁底面和梁体跨中两侧1/2跨度进行检查，并对初始裂缝（表面收缩裂缝和表面损伤裂缝）及局部缺陷用蓝色铅笔详细描出；b、由挠度测量员（一个百分表１名，共６名）观测并记录各百分表的初始读数。
（共8人）
（2）静载试验加载程序应分阶段进行预加载（第一循环）和正式加载（第二循环），预加载值不宜超过梁体开裂试验荷载计算值的80%。
（3）全预应力梁各循环的加载等级：
第一循环预加载的最大试验荷载加至使用状态短期荷载值即Kf=1.00级；
初始状态→基数级（3min）→0.60（3min）→0.80（3min）→静活载级（3min）→1.00级（20min）→静活载级（1min）→0.60（1min）→基数级（1min）→初始状态（10min）
第二循环正式加载的最大试验荷载加至抗裂检验荷载，即Kf=1.20级。
初始状态→基数级（3min）→0.60（3min）→0.80（3min→静活载级（3min）→1.00（5min）→1.05（5min）→1.10（5min）→1.15（5min）→1.20（20min）→1.10（1min）→静活载级（1min）→0.60（1min）→基数级（1min）→初始状态
注：
ⅰ、若基数级大于0.60级，则取消0.60级；
ⅱ、每级加载后均应测量梁体跨中和各支座中心截面两侧竖向位移变化；
ⅲ、对每级加载下的实测挠度值，应仔细复核，发现异常立即查明原因；
（4）按（3）要求依次进行各级加载：
A由负责人（1名）发布命令开始加载，每个千斤顶由油泵司机（1个千斤顶1名，共10名）操作油泵进行加载，加载监控员（1个千斤顶1名，共10名）配合油泵司机控制加载速度（3kN/s）达到规定荷载值（各千斤顶宜同速、同步），并读取及记录千斤顶加载油表读数。
梁上安排2人观察千斤顶的行程是否到位及偏移。
（共23人）
B达到规定荷载值后，按规定时间持荷。
Ca、在持荷时间内，由裂缝观察员仔细检查梁体下缘和梁底有无裂缝出现。
如出现裂缝或（和）初始裂缝的延伸，应用红色铅笔标注，并注明荷载等级，测量裂缝宽度，同时做好记录；b、在持荷时间结束前，由挠度测量员观测并记录各百分表读数。
八、挠度测量、计算及试验结果评定
8.1挠度测量及计算
8.1.1在梁体跨中及支座中心截面的两侧布设挠度测量点。
取两侧测量结果的平均值为跨中截面位移值或支座沉陷值。
实验加载前，应在没有任何外加荷载的条件下测量初始读数。
挠度测量应在每级持荷时间结束时测量；
8.1.2挠度测量后，分别计算第一、第二循环在静活载作用下的梁体两侧挠度值，各循环挠度取其两侧平均值。
再将两个循环的挠度实测值乘以等效荷载加载图的修正系数ψ，得出两个循环的实际挠度值；
8.1.3当第二循环的实测挠度值符合检测标准，即f≤1.05×（f设计/ψ）,则判定挠度合格。
8.2试验结果评定
8.2.1梁体抗裂合格的评定梁体在最大控制荷载（K=1.20）作用下，持荷20min，梁体下翼缘底面未发现受力裂缝或下缘侧面（包括倒角、圆弧过渡段）的受力裂缝未延伸至梁底边，则评定全预应力梁抗裂合格。
8.2.2梁体抗裂不合格的评定
（1）当在某加载等级下（最大加载等级除外）的持荷时间内，梁体下缘底面发现受力裂缝或下缘侧面受力裂缝延伸至梁底边，按加载程序规定加至后一级荷载后，受力裂缝延长或在上述部位又发现新的受力裂缝，即评定在该加载等级与前一级加载等级的平均加载等级为抗裂等级，全预应力梁抗裂不合格；
（2）当在某加载等级加载至后一级加载等级的过程中，梁体下缘底面发现受力裂缝或下缘侧面受力裂缝延伸至梁底边，按加载程序规定加至后一级加载等级后，受力裂缝延长或在上述部位又发现新的受力裂缝，即评定该加载等级为抗裂等级，全预应力梁抗裂不合格；
（3）当在最大加荷等级的持荷时间内，梁体下缘底面发现受力裂缝或下缘侧面受力裂缝延伸至梁底边，应在持荷20min后，对全预应力梁分级卸载至静活载级，对允许出现有限拉应力的预应力分级卸载至K=0.60级，按加载程序规定重新加载至最大加载等级。
重新加载至最大加载等级过程中裂缝张开，即评定该加载等级为抗裂等级，全预应力梁抗裂不合格。
九、试验结束仪器拆卸
试验完毕后应遵循先精密后一般，先轻巧后沉重的原则，对梁体挠度测量装置（由挠度测量员负责）、千斤顶油压配套加力系统（由加载监控员和油泵司机负责）、加力架及其它设备工具（由试验前准备人员负责）等逐一拆除。
十、安全防护措施
1、试验梁及试验台吊装时要专人指挥，按规程操作，注意安全。
吊装千斤顶时梁下严禁站人；梁下观察裂纹者应有防护措施。
3、高压油泵、电路要符合要求，避免发生人身伤亡事故。
4、验梁时根据情况设防风、防倾支护。
5、仪器、仪表和电器应有防雨、防晒措施。
（注：
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