某大橋引橋檢測與評估

王寶珍

(河北省交通建設監理咨詢有限公司)

某大橋引橋檢測與評估

王寶珍

(河北省交通建設監理咨詢有限公司)

以某大橋引橋的上部結構為例，進行結構性能及服務功能的檢測，并通過理論計算與現場靜載、動載試驗結果比較，進行承載力綜合評估，根據評估結果，提出建議。為加固改造和養護管理提供技術依據，以保證結構的安全與正常使用。

某大橋引橋;檢測;評估;維修

某大橋引橋的上部結構為三跨預應力混凝土連續梁橋，其跨徑組成為20 m+2×35 m，計算跨徑為19.545 m+35 m+34.545 m，橋面為雙幅分離式布置，截面由四片預應力小箱梁組成，梁高為2.08 m，主墩形式為雙柱式墩。設計荷載為汽車-超20級，掛車-120。單幅橋寬12.0 m，按雙車道設計。主梁采用C50混凝土，橋墩采用C40混凝土。

為了掌握該橋目前的技術狀態和承載能力，保證大橋的安全使用和耐久性，對該引橋的左幅橋進行了詳細檢測，并根據檢測結果提出了養護和維修建議。

1 試驗目的

(1)了解橋跨結構在試驗荷載下的實際工作狀態，評價其在設計使用荷載下的工作性能。

(2)了解橋跨結構的固有振動特性和正常使用階段的動載性能，為論證其抗震性能提供依據，同時也為建立橋梁維護管理檔案提供動力學參數。

(3)通過獲取靜力試驗指標評價橋梁結構強度，通過獲取動力試驗指標評價橋梁整體剛度。

2 試驗檢測情況

2.1 外觀檢測

(1)連續梁橋橋面系外觀狀況良好，橋面鋪裝平整，護欄完好。

(2)主梁個別位置出現混凝土蜂窩麻面，振搗不密實和養護缺陷外，整體狀況良好。

(3)墩柱與系梁外觀狀況完好，未見缺陷。

2.2 靜載試驗

靜載實驗主要確定主梁控制截面在試驗荷載下的應變及豎向撓度，通過理論計算與試驗結果評定大橋的承受設計荷載的能力。

各工況試驗荷載作用下各撓度測點的撓度實測值與計算值見表1所示。

圖1 橋梁測試截面布置示意圖

表1 各工況撓度(mm)實測值與計算值比較

荷載校驗系數是實測變形值與相應的理論值之比，是評定結構工作狀況、確定橋梁承載能力的一個指標。一般要求校驗系數不大于1，校驗系數值越小，表明結構的安全儲備越大，校驗系數值過大或過小都應該從多方面分析原因。如校驗系數值過大可能說明組成結構的材料強度較低、結構各部分聯結性能較差、剛度較低等;校驗系數值過小可能說明材料的實際強度及彈性模量較高、計算理論或力學計算模型偏于安全等，試驗加載車的稱量誤差、儀表的觀測誤差對校驗系數值也有影響等。實際試驗中需要從撓度和應力兩方面考慮校驗系數的計算結果。

2.3 結構自振特性

動力分析采用有限元通用程序ANSYS進行空間結構建模分析。全橋主梁采用368個單元，橫梁采用39個單元，372個節點，其中主梁為空間梁單元，橫隔梁為平面梁單元。橋梁結構在移動車輛荷載作用下會產生振動、沖擊等動力反應，此時橋梁各部位除產生靜態應力和靜態變形外，還產生動態應力和動態變形。本次動載試驗同時測量應力和撓度最大動態增量，計算點位選在主梁兩側護欄附近沿縱橋向在各跨四分點及跨中處。

在橋面設置障礙條件下，進行如下各工況試驗。

工況1:兩輛試驗車以30 km/h勻速通過全橋。

工況2:兩輛試驗車以40 km/h勻速通過全橋。

3 綜合評定

(1)除極少數位置出現混凝土蜂窩麻面外，該橋外觀狀況良好。

(2)在相當于設計荷載效應的車輛荷載作用下，各工況應變校驗系數平均值在0.72～0.82之間，絕大多數測點校驗系數均在0.61～0.90之間;正應變絕對值均小于理論計算值;說明整座橋梁應力狀況符合設計要求。

(3)在相當于設計荷載效應的車輛荷載作用下，絕大多數測點撓度系數均在0.61～0.80之間;邊跨0.4 L(Ⅰ-Ⅰ)截面中載撓度校驗系數為0.43～0.68;35 m中跨跨中(Ⅲ-Ⅲ)截面中載撓度校驗系數為0.80～0.88;35 m邊跨0.4 L(Ⅴ-Ⅴ)截面中載撓度校驗系數為0.72～0.77;各控制截面撓度值均小于理論計算值，整座橋梁應力狀況符合設計要求。

(4)可知，各工況時結構前三階自振頻率的實測值與計算值比較接近，變化規律一致，且實測值均大于計算值，說明動力剛度滿足設計要求。

4 結語

(1)對于主梁個別位置出現的蜂窩麻面現象，應及時加以修補，即將麻面部分侵潤后用水泥漿或水泥砂漿抹平，對于小蜂窩可先用水洗刷干凈后，用1∶2或2∶5水泥砂漿修補。如果是大蜂窩，應先將松動石子剔掉，用水沖刷干凈濕透，再用高一級標號的細石混凝土搗實。

(2)根據荷載試驗結果，該大橋引橋滿足設計荷載為汽車-超20級，掛車-120作用下的正常使用要求，但綜合考慮本橋的荷載等級、結構形式特點以及長期荷載效應等方面的因素，建議仍按原設計荷載等級進行控制。

［1］宋一凡.公路橋梁荷載試驗與結構評定［M］.北京:人民交通出版社，2002.

［2］陳開利.橋梁工程鑒定與加固手冊［M］.北京:人民交通出版社，2005.

［3］交通部公路科學研究所.公路橋梁承載能力檢測評定規程(征求意見稿)，2003.

［4］公路橋涵養護規范(JTG H11-2004)［S］.北京:人民交通出版社，2009.

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1008-3383(2012)02-0069-02

2011-10-17