“321”型连续贝雷梁检测与承载能力评估
刘亚运;王永红;仇天天
【摘 要】Bailey beam is widely used in the field of construction because of its convenience,rapid erection and strong mobility.However,due to the deviation of structural design and construction,it often has problems in its operation phase.In this paper,the actual bridge is taken as the research background,the static loading test was tested based on the actual situation,the carrying capacity of the existing structure is evaluated and judged,and some suggestions are put forward,which can provide reference for the inspection and maintenance of the existing bridges.%贝雷梁是施工领域常用的一种拼装组合结构,但由于其结构设计和施工上的偏差,往往在其运营阶段出现问题.本文以实桥为研究背景,根据现场实际进行静力荷载试验,对现有结构的承载能力进行评估和判断,并提出了建议,可为现有桥梁的检测和维护工作提供参考. 【期刊名称】《低温建筑技术》
【年(卷),期】2017(039)012
【总页数】4页(P77-80)
【关键词】“321”见雷梁;荷载试验;承载能力
【作 者】刘亚运;王永红;仇天天
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复合柴油【作者单位】浙江大港桥梁科学研究有限公司,杭州310012;浙江大港桥梁科学研究有限公司,杭州310012;浙江大港桥梁科学研究有限公司,杭州310012
【正文语种】中 文
贝雷梁【中图分类】TU528.31
由于国民经济的增长，城市建设的步伐也在持续的加速，贝雷梁钢便桥以其构造简单、施工和维护便捷、可循环利用以及灵活性强等特点广泛的应用于诸多工程领域之中，其所占的比重也越来越多[1]。在工程领域往往会遇到现场的实际情况与设计的要求出现一定程度的误差，因此有必要对现有的结构进行荷载试验，为工程验收提供技术依据。本文结合某连续贝雷梁工程对贝雷梁的检测方法做一介绍。
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1 工程概况
便桥工程位于温州动车南站，设计桥跨组合采用(15×3+18+18+15×3)m贝雷钢梁结构，现场实际桥跨组合为(17.2+12.8+15+18+18+15×3)m，如图1和图2所示。桥总宽6m，如图3所示。设计荷载为运输车挂车(满载)80t，④轴，单轴最大荷载不超过20t。上部结构采用“321”军用贝雷梁，普通型单层三排；分配横梁采用28b型工字钢，双横梁布置；桥面板采用100型钢桥面板；桥墩采用桩接盖梁形式，桥台采用埋置式桥台，基础均采用直径630mm钢管桩基础。由于设计跨径组合与现场施工出现偏差，因此为确定该桥的实际工作状况及受力状态是否满足现阶段施工荷载的使用要求，需对其进行荷载试验和承载能力评估。
2 静载试验内容及方法
2.1 空间有限模型的建立
为了清晰的了解现场桥梁结构的实际受力状况，本文借助Midas/Civil建立了贝雷梁模型并对其进行了模拟计算。其中贝雷片和分配横梁均采用梁单元模拟；支撑架采用桁架单元模拟；居中布置一个车道。全桥共4952个单元，3331个节点，其计算模型见图4。
2.2 测试截面
根据模型可得到结构的最大内力效应和最大挠度效应，通过确定的最不利截面进而在纵桥向对其进行最不利荷载的布置。依据计算结果选择控制截面为第1跨距0#墩6.5m处的A-A截面、0#和1#墩顶的B-B截面、1#墩附近的C-C截面、D-D截面和E-E截面。控制截面位置图如5所示。
2.3 测点布置
(1) 挠度测点布置。选择在下弦杆布置挠度测点，沿纵桥向布置于第1跨距0#墩6.5m位置处的A-A截面，共计6个挠度测点，如图6所示。
(2) 应变测点布置。选择在弦杆和腹杆布置应变测点，沿纵桥向布置于第1跨距0#墩6.5m位置处的A-A截面，1#墩附近的C-C截面～E-E截面，共计48个应变测点，如图7～图10所示。
狗皮护膝(3) 沉降测点布置。选择在试验桥跨两端的钢管桩进行稳定性测试，共计4个沉降测点，见图11。
2.4 加载车辆
为了真实的模拟最大结构效应以及确保加载的充分性，本次静载试验采用40t的载重汽车3辆，通过在纵桥向调整车辆位置以实现加载效率。载重车辆前轴和中后轴间距为3.6m，后轴和中后轴为1.4m，横向轮距1.8m，单车总重40t，轴重分配为8t、16t、16t。
2.5 加载工况
根据贝雷梁的结构特点、现场的实际情况，按测试截面的控制内力及挠度布载，本次静载试验采用以下6种工况，加载工况示意图如图12所示。
工况1：试验车辆横向沿中线加载，纵向后轴布于A-A截面两侧。
工况2：试验车辆横向沿中线加载，纵向后轴布于B-B截面。
工况3：试验车辆横向沿中线加载，纵向后轴布于B-B截面。
工况4：试验车辆横向沿中线加载，纵向后轴布于C-C截面两侧。
工况5：试验车辆横向沿中线加载，纵向后轴后轴布于D-D截面。
工况6：试验车辆横向沿中线加载，纵向后轴布于E-E截面。
2.6 加载效率
依据《公路桥梁承载能力检测评定规程》的有关章程试验效率应控制在0.95～1.05，而工况1～工况6的加载效率均在其范围之内，表明试验加载有效。
3 静载试验结果分析
3.1 挠度试验结果
(1) 在工况1作用下，A-A截面的实测挠度为14.40～18.86mm，均小于理论挠度26.19mm；其校验系数η=0.55～0.72；满足规范要求小于1的规定，表明贝雷梁结构刚度达到了设计荷载和使用的要求。
(2) 挠度残余度最大值为8%，小于20%的规范值，说明结构在卸载后有较好的弹性恢复能力。
3.2 应变试验结果
(1) 在工况1的作用下，A-A截面上弦杆和下弦杆的实测应变分别为-315～-385με和270～332με，均小于理论应变值-629με和510με，其应变校验系数η=0.50～0.65；在工况4的作用下，C-C截面上弦杆和下弦杆的实测应变分别为164～215με和-157～-208με，均小于理论应变值357με和-310με，其应变校验系数η=0.46～0.67；在工况5的作用下，D-D截面上竖杆和下竖杆的实测应变分别为-270～-350με和203～318με，均小于理论应变值-638με和548με，其D-D截面的应变校验系数η=0.37～0.58；在工况6的作用下，E-E截面上斜杆和下斜杆的实测应变分别为300～372με和-200～-280με，均小于理论应变值600με和-500με，其E-E截面的应变校验系数η=0.40～0.62；应变校验系数均满足规范要求小于1的规定，表明贝雷梁结构强度达到了设计荷载和使用的要求。
(2) 工况1、工况4～工况6作用下的应变残余度均小于20%的规范值，说明结构在卸载后有较好的弹性恢复能力。
3.3 沉降试验结果
在工况2和工况3的作用下，B-B截面的最大沉降值为0.1mm，且在试验荷载作用下，持续一定时间后，最大沉降值仍维持在0.1mm；卸载后均回复到初始状态，说明该桥墩台处于
稳定状态。
4 结语
(1) 通过静载试验得到的各项指标分析，该便桥结构能满足设计荷载和承载能力的要求，同时为了保证结构在施工过程中的安全和正常运营，需对其进行定期的检查和维护。
(2) 便桥使用阶段，相关单位应安排专人每月对便桥进行全面检查：桥墩台沉降量进行复核观测，如出现不均匀沉降超过5cm，应通过加垫硬木板等方式进行调整；贝雷梁梁体构件及相关螺栓等配件均需进行维护检查，如有异常必须及时进行加固或更换；便桥使用过程中如出现挠度过大或抖动过于厉害，应马上封闭交通，查明原因处理后，才可继续使用。
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