隨著交通條件的不斷改善，公路貨運的快速發(fā)展，超限運輸車輛也顯著增加，并且越來越多。公路超限運輸也加速了公路、橋梁等設(shè)施的損壞。某高速公路已投入運營6年多，公路雙向四車道，大橋單幅橋?qū)?1.5m，上部結(jié)構(gòu)為一聯(lián)10孔30m先簡支后連續(xù)后張預(yù)應(yīng)力組合箱梁，采用板式橡膠支座，隨著使用期限的延長及超限運輸?shù)钠茐?，多處支座出現(xiàn)了破壞和脫空，為保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全，急需對部分支座進行更換。
現(xiàn)研究連續(xù)橋梁支座更換工作中多孔橋梁整體頂升方案，采用應(yīng)變儀對頂升過程中梁體進行應(yīng)變測量，驗證整體施工方案的可行性。
頂升方案
梁體頂升采用超薄型同步千斤頂，在每片預(yù)制梁的梁端設(shè)置兩個千斤頂，同橋墩截面四片梁采用同步控制。但由于該橋為10孔一聯(lián)預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁橋，全橋整體頂升需投入大量的設(shè)備，且施工中同步頂升的施工控制困難，如果逐孔頂升，相鄰墩頂高差較大，結(jié)構(gòu)內(nèi)力較大，經(jīng)計算分析，同時考慮更換支座時頂升高度的要求，決定采用三孔同時頂升，相鄰墩頂?shù)?大高差不大于5mm，*大頂升高度可達到10mm。
應(yīng)力應(yīng)變測量方案
根據(jù)頂升施工方案，在單幅三孔同時頂升過程中，選擇其中一孔（建議選擇頂升量*大跨），同時對4根梁的梁端1.5m，1/4跨及跨中5個斷面進行應(yīng)力應(yīng)變檢測。為避免接線過長，橫橋向各斷面采用獨立的電阻應(yīng)變儀，即用5臺電阻應(yīng)變儀同時獨立地進行5個檢測斷面的應(yīng)力應(yīng)變測量。另外，為保障測量的精度及測量結(jié)果的可靠性，每根梁的每個斷面均布設(shè)3個檢測點，即要求應(yīng)變儀的檢測通道不小于12。
應(yīng)變測量儀器
本次測試采用JHYC-40靜態(tài)應(yīng)變儀，在測量應(yīng)變時，將粘貼在構(gòu)件上的應(yīng)變片連接到電橋上，將電橋預(yù)調(diào)平衡，當構(gòu)件受力變形時，應(yīng)變片隨之產(chǎn)生電阻值的變化，從而破壞了電橋的平衡，產(chǎn)生輸出電壓，由顯示表顯示出應(yīng)變的數(shù)值。該靜態(tài)電阻應(yīng)變儀可同時測量40個點的應(yīng)變。該應(yīng)變儀可以自動存儲檢測結(jié)果，它還可以通過接口與計算機連接，由計算機對測量數(shù)據(jù)進行處理。
電阻應(yīng)變片的粘貼和防護
一般按如下步驟進行：
1. 檢查與分選應(yīng)變片；根據(jù)測試要求，選用高精度應(yīng)變片，進行外觀檢查，片基上無氣泡、脫層，片絲應(yīng)無褶皺、斷裂、銹蝕，引線接頭牢固可靠。
2. 試件的表面處理；用零號砂紙將測點處打磨成交叉紋路，用4H的鉛筆劃線，用丙酮擦至無垢為止。
3. 粘片；粘貼方法取決于測試粘貼劑和應(yīng)變片的基底。貼片前根據(jù)所測部位和被測應(yīng)變方向用鉛筆、直尺畫中心十字線，以便貼片能按劃線位置準確貼片。貼片時先擦洗應(yīng)變片基底，晾干后分別在試件及應(yīng)變片粘貼面涂一層薄面均勻的膠水，并立即對準放置應(yīng)變片，然后在上面墊一層玻璃紙，用手指單向滾壓數(shù)次，擠出多余的膠水和氣泡，干燥固化后去掉紙墊。
4. 檢查；用放大鏡檢查應(yīng)變片是否貼正、粘牢、斷絲、有無氣泡和褶皺扭翹，然后用兆歐表檢查絲柵與試件之間的絕緣電阻（一般大于200MΩ以上）。亦可把應(yīng)變片接在應(yīng)變儀上，用橡皮輕壓絲柵，若應(yīng)變儀輸出有變，說明片下有氣泡或剝離，應(yīng)予重貼。
5. 連線組橋；應(yīng)變片引出線應(yīng)加套管并彎曲后焊在接線端子上，組橋?qū)Ь€從接線端子引出，要求焊點光滑，不得有毛刺、虛焊現(xiàn)象?？赏凯h(huán)氧樹脂以防止導(dǎo)線移動。
6. 防護；常用的防護劑有合成橡膠、環(huán)氧樹脂以及凡士林等，可根據(jù)試驗的環(huán)境和測試要求對應(yīng)變片的表面進行涂覆保護。
7. 貼片干燥后，還必須做以下檢查：a.外觀檢查，應(yīng)無翹曲、脫膠現(xiàn)象。B.應(yīng)變片與試件之間的絕緣電阻檢查，絕緣電阻值應(yīng)大于200MΩ。C.測量片與補償片的電阻檢查，電阻值應(yīng)不超過±0.2Ω。
8. 如果測量時間較長或電阻片要保持較長時間，則在應(yīng)變片上必須涂上防潮劑，以免電阻片受潮。
檢查操作步驟
1. 使用相同長度和相同型號的導(dǎo)線，一端和工作片連接，另一端和預(yù)調(diào)平衡箱連接。每根導(dǎo)線應(yīng)編號，并記下相應(yīng)的測點編號，以免發(fā)生錯誤。
2. 按應(yīng)變儀、預(yù)調(diào)平衡箱的操作規(guī)程對各測點進行預(yù)調(diào)平衡。
3. 對測試構(gòu)件進行幾次加載、卸載循環(huán)。消除應(yīng)變片初受載后的*久變形，使滯后誤差趨于穩(wěn)定。每次卸載后要進行預(yù)調(diào)平衡，然后按加載步驟加載，并記錄應(yīng)變讀數(shù)。只有當應(yīng)變讀數(shù)和滯后量趨于恒定時，才能進行正式測量。
4. 系統(tǒng)最后一次卸載后先檢查一下平衡情況，然后加載進行正式測量，記錄每級頂升量下各測點的應(yīng)變讀數(shù)。
5. 檢查數(shù)據(jù)整理及分析。通過對數(shù)據(jù)的分析和處理，確定各測點的應(yīng)力應(yīng)變值。
應(yīng)變測量結(jié)果及分析
梁體強度檢測結(jié)果
通過現(xiàn)場回彈檢測混凝土強度在52MPa-55MPa，與設(shè)計強度相符。
檢測結(jié)果與分析
1. 根據(jù)現(xiàn)場強度檢測結(jié)果和鋼筋混凝土設(shè)計規(guī)范，混凝土的彈性模量取3.5*104MPa，可計算得到相應(yīng)的應(yīng)力，頂升端頂板的*大壓應(yīng)力為0.315MPa，底板的*大拉應(yīng)力為0.455MPa，相鄰端頂板的*大壓應(yīng)力0.21MPa，底板的*大拉應(yīng)力0.315MPa。
2. 由于檢查孔為右幅第十孔，頂升端的梁體處于連續(xù)梁的自由端，在頂升過程中相鄰墩并未出現(xiàn)反彎，因此梁底仍為拉應(yīng)力，梁頂仍為壓應(yīng)力，與頂升的實際情況相符。
總結(jié)
經(jīng)比較，現(xiàn)場檢測出的應(yīng)力增加值均小于容許應(yīng)力增加值，原整體頂升方案及不均沉降控制值可行。
