预制梁内模板上浮测试装置及测试方法与流程

本发明涉及桥梁施工领域，尤其涉及一种预制梁内模板上浮测试装置及测试方法。

背景技术：

1、公路改扩建工程常涉及旧路线上桥梁的单侧或者双侧加宽，采用与旧桥相同的梁体结构和尺寸进行桥梁加宽施工，是目前的主流设计方式。加宽部分多为跨径较短的小截面预制空心板梁或箱梁，在浇筑时，梁体的空心部分需安装内模板，并在梁体混凝土达到规定强度后拆除。由于截面尺寸小，工人操作和进入空腔困难，导致传统钢制内模拆除难，耗时长，且易导致梁板结构损伤。采用聚苯乙烯泡沫塑料制成的轻质内模代替钢制内模板，具有质量轻，安装快，免拆除的优点。可显著加快工期，避免模板拆除导致的质量缺陷。

2、然而，聚苯乙烯泡沫塑料轻质内模存在预制梁浇筑过程中上浮的风险，一旦上浮力过大，将引起内模板明显变位，导致顶板钢筋拱起，严重时会引起漏筋病害。因此，掌握上浮力数值及其分布特征，及时调整施工工艺，有助于提高小截面预制梁建造质量，确保其在漫长运营期的良好服役性能。

3、目前，对轻质内模上浮力的掌握仅限于数值模拟方法，这一方法对内模板实际工作状态和受力状态采取诸多简化和假定条件，与现场实际情况存在差别，难以指导现场预制梁轻质内模板的施工。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存着的不足之处，本发明提供了一种预制梁内模板上浮测试装置及测试方法，解决了现有技术中数值模拟方法对内模板实际工作状态和受力状态采取诸多简化和假定条件，与现场实际情况存在差别，难以指导现场预制梁轻质内模板施工的技术问题。

2、第一方面，本发明公开了一种预制梁内模板上浮测试装置，包括：施力组件，该施力组件包括用于对内模板顶部施力的压头、固定于该压头的伸缩杆、用于驱动该伸缩杆伸缩而改变该压头对该内模板施力大小的驱动件；用于测量该压头对该内模板施力大小的压力传感器，该压力传感器连接在该驱动件与该伸缩杆之间；用于测量内模板上浮位移的位移计，该位移计的指针固定于该驱动件的驱动部且满足该指针随该驱动部的驱动而移动至该位移计的不同刻度位置，从而发生位移读数的变化；用于供该驱动件和该位移计固定的支撑架，满足该驱动部的驱动方向和该指针的移动方向均为竖直方向。

3、本发明的预制梁内模板上浮测试装置进一步改进在于，该驱动件为直线驱动电机，该驱动部为输出轴，压力传感器连接于该输出轴和伸缩杆之间。

4、本发明的预制梁内模板上浮测试装置进一步改进在于，还包括数据采集仪，该数据采集仪电连接于该直线驱动电机、该压力传感器和该位移计。

5、本发明的预制梁内模板上浮测试装置进一步改进在于，该压力传感器的横截面呈z型，该伸缩杆和该输出轴分别连接于该压力传感器的两个翼缘板上。

6、本发明的预制梁内模板上浮测试装置进一步改进在于，该支撑架包括用于横跨预制梁的横梁以及分别活动安装于该横梁两端的两根立杆，该驱动件和该位移计固定于该横梁上。

7、第二方面，本发明还提供了一种预制梁内模板上浮测试方法，包括如下步骤：提供如上所述的预制梁内模板上浮测试装置；

8、进行上浮力测试，调节伸缩杆的伸缩位移，直至压力传感器的读数为预设压力f1时，停止调节，然后实时获取压力传感器的读数，并计算出上浮力。

9、本发明的预制梁内模板上浮测试装置进一步改进在于，还包括上浮位移测试步骤：在测试时，通过实时调节伸缩杆的伸缩位移，来保证该压力传感器的读数保持为该预设压力f1，同时获取位移计的读数，并计算出上浮位移。

10、本发明的预制梁内模板上浮测试装置进一步改进在于，在浇筑过程中，根据实时获取的该上浮力和该上浮位移分析该内模板是否在允许的上浮范围内。

11、本发明的预制梁内模板上浮测试装置进一步改进在于，通过实时计算的该上浮力计算净上浮应力，并判断该净上浮应力是否超过内模板的自身强度，若是，则认为该内模板不在允许的上浮范围内；若否，则认为该内模板在允许的上浮范围内。

12、本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明通过测试装置进行实际试验而对后续内模板施工进行指导和控制，解决了现有技术中数值模拟方法对内模板实际工作状态和受力状态采取诸多简化和假定条件，与现场实际情况存在差别，难以指导现场预制梁轻质内模板施工的技术问题。本发明采用施工现场直接监测上浮力和上浮位移的方式，避免了传统采用轻质内模板预制梁施工仅依靠经验和修补导致的质量问题。且测试装置可现场组装，可调节性强，有助于适应现场试验复杂条件。通过上浮力和上浮位移的空间分布情况分析和时程分析，掌握其变化规律，指导预制梁轻质内模板施工工艺改进和质量提升。

技术特征：

1.一种预制梁内模板上浮测试装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的预制梁内模板上浮测试装置，其特征在于，所述驱动件为直线驱动电机，所述驱动部为输出轴，压力传感器连接于所述输出轴和伸缩杆之间。

3.根据权利要求2所述的预制梁内模板上浮测试装置，其特征在于，还包括数据采集仪，所述数据采集仪电连接于所述直线驱动电机、所述压力传感器和所述位移计。

4.根据权利要求1所述的预制梁内模板上浮测试装置，其特征在于，所述压力传感器的横截面呈z型，所述伸缩杆和所述输出轴分别连接于所述压力传感器的两个翼缘板上。

5.根据权利要求1所述的预制梁内模板上浮测试装置，其特征在于，所述支撑架包括用于横跨预制梁的横梁以及分别活动安装于所述横梁两端的两根立杆，所述驱动件和所述位移计固定于所述横梁上。

6.一种预制梁内模板上浮测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的预制梁内模板上浮测试方法，其特征在于，还包括上浮位移测试步骤：在测试时，通过实时调节伸缩杆的伸缩位移，来保证所述压力传感器的读数保持为所述预设压力f1，同时获取位移计的读数，并计算出上浮位移。

8.根据权利要求7所述的预制梁内模板上浮测试方法，其特征在于，在浇筑过程中，根据实时获取的所述上浮力和所述上浮位移分析所述内模板是否在允许的上浮范围内。

9.根据权利要求8所述的预制梁内模板上浮测试方法，其特征在于，

技术总结
本发明涉及一种预制梁内模板上浮测试装置及测试方法，测试装置包括：施力组件，该施力组件包括用于对内模板顶部施力的压头、固定于该压头的伸缩杆、用于驱动该伸缩杆伸缩而改变该压头对该内模板施力大小的驱动件；用于测量该压头对该内模板施力大小的压力传感器，该压力传感器连接在该驱动件与该伸缩杆之间；用于测量内模板上浮位移的位移计，该位移计的指针固定于该驱动件的驱动部且满足该指针随该驱动部的驱动而移动至所述位移计的不同刻度位置，从而发生位移读数的变化。本发明解决了现有技术中数值模拟方法难以指导现场预制梁轻质内模板施工的技术问题，避免了传统采用轻质内模板预制梁施工仅依靠经验和修补导致的质量问题。

技术研发人员：陈欣然,张明阳,周述美,马明磊,唐高华,曾珍,程良
受保护的技术使用者：中国建筑第八工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16