Development and Innovation | 发展与创新 |
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2020年第16期
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电梯轨道作者简介：唐艳，女，硕士，工程师，研究方向：桥梁专业设计、计算及检测咨询。油质检测
射频调制器唐 艳，刘德坤
（湖南联智科技股份有限公司，湖南 长沙 410019）
摘 要：梁体有效预应力度关系到梁体的安全性和耐久性，压浆前可通过反拉法进行锚下有效预应力检测，压浆后的预应力度目前没有比较好的办法进行检测。鉴于压浆后预应力度的检测评估非常重要，文章通过一种荷载试验方法来分析评估试验梁的预应力张拉效果。其中，荷载试验以梁底应力δ=0为试验控制目标，通过测量试验过程中控制截面挠度、梁底应力，观察梁底开裂情况。此方法可以直接反应梁底预应力度，进而评定试验梁的预应力张拉效果。关键词：预应力张拉；荷载试验；预应力度中图分类号：U446.1 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）16-0237-04 在我国桥梁飞速发展过程中，预应力因其独有的优势，得到越来越广泛的应用。实践证明，部分预应力桥梁因为预应力施工存在的质量问题，特别是张拉力不合格导致桥梁在后期的运营中出现裂缝等安全隐患，甚至不得不拆除重建，严重浪费社会资源。目前对于预应力的检测主要包括两种方法，一种是压浆前的反拉法，另一种是压浆后的频率法。反拉法的精度较高，一般为1%左右，能够满足规范要求；频率法的精度预计为20%左右，且离散性较大，很难能够作为预应力张拉质量的评估方法。 压浆前的检测方法比较明确，检测结果大家都能够认可。但是压浆后的检测手段需要进一步探讨，不少专家认为静载试验能够检测梁板预应力施加的情况，对于梁体结构的检测就是采用静载试验，并没有压浆前的反拉法检测。而公路系统对预应力试验梁板的荷载试验方法以跨中最大弯矩为控制内力值，基于增量原则，通过测试某个控制指标在某阶段的变化情况，推定试验梁的全部性能，此方法难以直接反应梁板预应力施工质量和抗裂性能，是一种不确定性很大的方法。而压浆后梁板的预应力质量的判定尤为重要，应该是一个新的难题和课题，特别是现在高速公路行业很注重锚下有效预应力，施工过程中采取了反拉法的跟踪抽检，但是抽检数量有限，基本抽检之前施工方已经做好了准备工作，对于总体把控的意义不是特别大。因此，文章提出一种基于梁板底部应力为零的荷载试验方法，以梁板控制应力为等效原则，通过释放全部预压应力来反应张拉施工预应力情况，此方法本质是一种全量法，结果准确、可靠，精度可以在10%以内。
1 常规荷载试验方法
文章主要研究对象为公路预制梁板压浆后预应力检测评价，现有的单梁荷载试验其不足之处在于荷载试验以跨中最大弯矩为控制内力值，难以直接反应梁板预应力施工质量和抗裂性能。其原因是现有荷载试验过程中梁底通常仍保留较大的压应力（通常在1～4MPa ，跨径越大保留越大，部分情况下可能高达6～7MPa ），造成荷载试验效果难以真正直接反应梁的预应力状态，对梁板中究竟建立了多大的预压应力难以直接判断。比如某梁板预应力施工中张拉力远低于设计要求，导致梁板预压应力较设计
下降了3MPa 。但在荷载试验中，梁
底仍保持了1MPa 的压应力，如此难以判断施工中梁底压应力值，从而也无法判断梁板的预应力施工质量，从而带来安全隐患。实际施工中，大量梁板预应力施工质量不佳，可是通过荷载试验却无法判断其问题所在，其原因就是荷载试验以汽车荷载跨中最大弯矩为控制内力值，难以直接反应梁板预应力施工质量。
文章以某大桥40mT 梁为例对常规荷载试验方法进行说明，此桥设计汽车荷载为公路-Ⅰ级，混凝土设计强度为C50，试验T 梁几何尺寸如图1所示。
根据《公路桥梁荷载试验规程》（JTG/T J21-01—2015）中的规定，静载试验荷载可控制内力、应变或变位等效原则确定。静力荷载试验效率可按以下公式（1）计算，对交（竣）工验收静载试验，宜介于0.85～1.05；否则，ηq 宜介于0.95～1.05
沙画工具。
（1）
式中：
经过计算分析，选取试验梁的跨中最大正弯矩工况作为试验工况，试验工况下的控制截面弯矩计算结果及静载试验效率系数ηq 如表1所示。
依据试验荷载与设计荷载弯矩等效的原则，采用在跨中施加480.0kN 集中力的方式进行加载。本次试验，采用如图2
所示的方式加载。
图1 试验梁几何尺寸示意图（单位：mm）
高杨氏S s S'·(1+μ)ηq 4680.0
4835.8
0.97
表1 静载试验荷载效率系数
注：控制弯矩考虑了汽车冲击和尚未浇筑二期恒载重量的影响。
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