受弯预制构件结构性能检验的检测方案及案例分析

   受弯预制构件结构性能检验的检测方案及案例分析

吴波

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摘要：依据GB 50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》，本文介绍了受弯预制构件结构性能检验的检测方案宜包含的内容，编制了装配式混凝土预制楼板结构性能检验的检测方案，为受弯预制构件结构性能检验的检测方案制定及实际操作提供参考。

关键词：受弯预制构件；混凝土预制楼板；结构性能检验；检测方案

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引言

在使用GB 50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》的附录B “受弯预制构件结构性能检验”时，由于标准未对试验过程的细节（如简支受弯试件支座的检查、位移计的安装、集中荷载时钢垫板的尺寸、对于试件加载前已存在裂缝的确认过程、为了获得试件的实际承载力和破坏形态时的后期加载过程等）进行详细说明，因此GB 50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求试验报告内容应包括试验方案等，以求能够实现试验的规范性、可操作性、可复现性、可比对性。由于试验方对试验细节的理解不一，试验过程操作方法各异，或将试验细节选择性跳过，使检测方案编制不一致、漏项，试验人员难以深入理解、操作困难。现以预制楼板为例，对编制受弯预制构件结构性能检验检测方案的要点进行浅析。

1.检测方案内容

检测前，应根据检测目的制定检测方案。检测方案宜包括下列内容：试验目的、检测依据、抽样原则、试验前准备（包含：人员、样品、设备、环境、安装、加载物、加载方案、测量方案等）、现场加载、现场量测、结果评定、安全措施、应急预案等，并计算各级临界试验荷载值及检验指标的预估值，作为试验分级加载和现象观测的依据。

2.根据委托方提供的构件尺寸及预制楼板的荷载条件绘制试验简图（例如：图1），计算预制楼板试件加载面积。试件的加载布置应符合计算简图，当试验加载条件受到限制时，也可采用等效加载的形式。图2为预制楼板构件尺寸及配筋图。

图1 结构性能试验简图

图2 构件尺寸及配筋图

3.安装

3.1构件的安装：构件安装时应按照设计图纸要求及委托方要求，将构件安装至简支受弯试件支座上。检查支座是否符合简支受弯试件支座的规定：1）简支支座应仅提供垂直于跨度方向的竖向反力；2）单跨试件和多跨连续试件的支座，除一端应为固定铰支座外，其他应为滚动铰支座，铰支座的长度不宜小于试件在支承处的宽度；3）固定铰支座应限制试件在跨度方向的位移，但不应限制试件在支座处的转动；滚动铰支座不应影响试件在跨度方向的变形和位移，以及在支座处的转动；4）各支座的轴线布置应符合计算简图的要求；当试件平面为矩形时，各支座的轴线应彼此平行，且垂直于试件的纵向轴线；各支座轴线间的距离应等于试件的试验跨度；5）试件铰支座的长度不宜小于试件的宽度；上垫板的宽度宜与试件的设计支承宽度一致；垫板的厚度比不宜小于1/6；按支座单位长度上的荷载, 钢滚轴直径对应为＜2.0kN/mm时宜为50mm；2.0～4.0kN/mm宜为60～80mm；2.0～6.0kN/mm宜为80~100mm；6）当无法满足上述理想简支条件时，应考虑支座处水平移动受阻引起的约束力或支座处转动受阻引起的约束弯矩等因素对试验的影响。支承试件的装置应有足够的刚度、承载力和稳定性。为保证支承面紧密接触，采用砂浆将钢垫板与试件、支墩垫平。符合规定后按照试验简图安装试件。

3.2检测设备的安装：数显百分表在构件安装完毕后进行安装，安装时应根据试件变形量测的需要布置位移量测表，应符合下列规定：1）应在试件最大位移处及支座处布置测点；对宽度较大的试件，尚应在试件的两侧布置测点，并取量测结果的平均值作为该处的实测值；2）对具有边肋的单向板，除应量测边肋挠度外，还宜量测板宽中央的最大挠度。对于试验后期变形较大的情况，可拆除仪表改用水准仪-标尺量测或采用拉线-直尺等方法进行量测。量测试件挠度曲线时，受弯及偏心受压构件量测挠度曲线的测点应沿构件跨度方向布置，包括量测支座沉降和变形的测点在内，测点不应少于五点；对于跨度大于6m的构件，测点数量还宜适当增加。安装完毕后，应对安装的位置予以确认，记录并绘制简图，对仪表的安装部位予以说明。并对仪表设备进行调零。

4.测量

4.1.荷载的量测：1）荷载量测均布加载时，应按下列规定确定施加在试件上的荷载：重物加载时，以每堆加载物的数量乘以单重，再折算成区格内的均布加载值；称量加载物重量的衡器允许误差为量程的±1.0%；2）散装在容器内倾倒加载，称量容器内的散体重量，以加载次数计算重量，再折算成均布加载值；称量容器内散体重量的衡器允许误差为量程的±1.0%；3）水加载以量测水的深度，再乘以水的重度计算均布加载值，或采用精度不低于1.0级的水表按水的流量计算加载量，再换算为荷载值；4）气体加载以气压计量测加压气体的压力，均布加载量按气囊与试件表面实际接触的面积乘气压值计算确定；气压表的精度等级不应低于1.5级。

4.2挠度量测：挠度可采用百分表、位移传感器、水平仪等进行观测。接近破坏阶段的挠度，可采用水平仪或拉线、尺等测量。试验时，应量测构件跨中位移和支座沉陷。对宽度较大的构件，应在每一量测截面的两边或两肋布置测点，并取其量测结果的平均值作为该处的位移。

4.3裂缝宽度量测：1）试件混凝土的开裂可采用下列方法进行判断：直接观察法；仪表动态判定法；挠度转折法；应变量测判断法。试件裂缝的宽度可选用刻度放大镜、电子裂缝观测仪、振弦式测缝计、裂缝宽度检验卡等仪表进行测量。2）裂缝出现以后应在试件上描绘裂缝的位置、分布、形态；记录裂缝宽度和对应的荷载值或荷载等级；并全过程观察记录裂缝形态和宽度的变化；绘制构件裂缝形态图；并判断裂缝的性质及类型。3）板类构件可在板面或板底量测最大裂缝宽度。

5.应急预案：1）如发生安全事故，现场负责人立即向委托方或和公司负责人报告。委托方组织协调开通救援通道，公司负责人接到事故报告后应迅速调集力量赶赴事故现场组织抢险救护，同时应将事故信息立即书面报告工程所在地负责安全生产监督管理的部门或者其他有关部门。2）事故发生后，检测方应迅速组织抢险救护工作，立即组织力量对事故现场实行严密保护，防止随意挪动或丢失与事故有关的残骸、物品、文件资料等，因抢救人员、防止事故扩大以及疏导交通需要移动现场物件的，应做出标志，绘制现场简图，写出书面记录，采用拍照或录像手段妥善保存现场重要痕迹和物证。

6.总结：综上所述，通过对检测方案内容的介绍及混凝土预制楼板结构性能检验检测方案编制，在制定检测方案后，能够让检测人员对预购构件结构性能检测有进一步深入的了解，同时也为试验的规范性、可操作性、可复现性、可比对性提供了保障。

参考文献

[1]GB 50204-2015, 混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[2]GB 50009-2012, 建筑结构荷载规范[S].

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