某鋼管混凝土拱橋檢測方案

閔凡華

（遼寧省交通規劃設計院公路養護技術研發中心，遼寧 沈陽 110166）

某鋼管混凝土拱橋檢測方案

閔凡華

（遼寧省交通規劃設計院公路養護技術研發中心，遼寧 沈陽 110166）

鋼管混凝土拱橋是一種結構新穎、造型美觀的橋梁，在大量建造的同時，鋼管混凝土拱橋的養護及檢測，成為必須高度重視的問題。本文通過介紹鋼管混凝土拱橋的檢測方案，希望能為解決同類問題提供有益的參考。

鋼管混凝土拱橋 荷載試驗

引言

鋼管混凝土是一種承載力較高、具有良好的塑性和韌性的組合結構材料，是大跨度拱橋的一種比較理想的材料。我國第一座鋼管混凝土拱橋即四川旺蒼東河大橋于1990年建成后，后期相繼建成的鋼管混凝土拱橋達200多座,在鋼管混凝土拱橋設計與施工方面積累了許多成功的經驗。近年來隨著交通量與日俱增，重載車輛不斷增多，對已建成鋼管混凝土拱橋進行檢測就顯得尤為重要。

1、結構概況

本橋全長305m，主橋采用36+48+36m簡支啞鈴型鋼管混凝土系桿拱橋，兩側引橋采用20m預應力混凝土空心板。下部結構為四柱式橋墩、肋板式橋臺，基礎均為鋼筋混凝土樁基礎。橋面凈寬為15.0m，左、右側各設置1.5m寬的人行道。瀝青混凝土橋面，BF-120型板式橡膠伸縮縫。

設計荷載等級：汽車-超20級、掛車-120、人群荷載3.5kN/m2。

2、檢測目的

(1) 通過對全橋外觀病害的現場調查與檢測，查明結構現有缺陷；

(2) 通過檢測橋梁在試驗荷載作用下的撓度和應變，檢算結構的正常使用性能和承載能力狀況；

(3) 通過動力試驗測試橋跨結構的固有振動特性和車輛荷載作用下的受迫振動性能，分析和檢驗結構的動力性能；

(4) 通過本次檢測，為橋梁的管理養護單位提供可靠的技術資料。

3、檢測依據

（1）《公路橋涵養護規范》（JTG H11-2004）

（2）《公路橋梁技術狀況評定標準》（JTG/T H21-2011）

（3）《公路橋涵設計通用規范》（JTJ 021-89）

（4）《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTJ 023-85）

（5）《公路橋梁承載能力檢測評定規程》（JTG/T J21-2011）

（6）《回彈檢測混凝土強度技術規程》（JGJ/T23-2011）

（7）《超聲波檢測混凝土缺陷技術規程》（CECS 21:2000）

（8）《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術規程》（CECS 02：2005）

（9）《某橋竣工圖》

4、檢測內容

4.1 、橋梁缺損狀況檢測

（1）上部結構具體檢查內容

拱肋涂層是否存在缺陷；

拱肋、橫向聯結焊縫是否開裂；

構件是否存在腐蝕、生銹；

鋼管內填充混凝土是否密實；

橋面板砼有無開裂、壓碎、局部破損；

空心板主要部位是否缺損開裂；

橋梁各構件砼有無開裂、壓碎、局部破損；

支座有無斷裂、錯位、脫空；

支承墊石是否有裂縫、破損；

橡膠支座是否老化、開裂，有無過大的剪切變形或壓縮變形；

支座是否缺失；

（2）下部結構具體檢查內容

墩臺有無滑動、傾斜、下沉或凍拔。

臺背填土有無沉降或擠壓隆起。

混凝土墩臺及帽梁有無凍脹、風化、開裂、剝落、露筋等。

墩臺頂面是否清潔，伸縮縫處是否漏水。

基礎主要檢查暴露部分有無缺損、開裂，基礎是否發生不許可的沖刷現象。

（3）橋面系具體檢查內容

橋面鋪裝是否有剝落、開裂、鼓包、松散、車轍等現象；

人行道板是否有破損、缺失等現象；

欄桿金屬欄桿是否銹蝕、開焊；

橋面排水是否暢通，泄水管是否完整；

橋頭是否平順，有無跳車現象。

4.2 、橋梁材質狀況與狀態參數檢測

本次橋梁材質狀況與狀態參數檢測內容包括：橋梁幾何形態參數檢測、橋梁恒載變異狀況調查、混凝土強度檢測、鋼筋銹蝕電位檢測、碳化狀況檢測、鋼筋保護層厚度檢測、恒載狀態下索力檢測。

4.3 、靜載試驗

根據要求本次靜載試驗選擇主橋的36m跨進行，通過對橋梁施加靜力荷載作用，測定橋梁結構在試驗荷載作用下的結構響應，測定橋梁結構在靜力試驗荷載作用下控制截面的撓度與應變。

本次靜載試驗采用內力等效原則，即用等代荷載在測試截面產生的內力與標準車在測試截面產生的內力等效，對加載孔進行逐級遞增的加載，加載時采用四輛加載車共分為四級，分別對跨中及3L/4處進行加載。

靜載試驗加載分析采用空間模型計算，計算程序采用Midas Civil有限元軟件。由于該橋位于城市進出主要干道，封閉交通壓力較大，故經優化計算后，適當調整加載位置，讓拱肋與縱梁在加載時，其靜力荷載試驗效率可同時滿足規范要求，減少了試驗所需的時間。

橋梁有限元模型

跨中加載車輛平面布置圖（cm）

3L/4加載車輛平面布置圖（cm）

4.4 、動載試驗

本次動載試驗選擇主橋的36m跨進行，通過動載實測數據與理論計算數據相對比，判定橋梁結構動態使用性能。

5、檢測報告編寫

依據交工檢測報告試驗項目，對現場采集的數據進行匯總和整理分析，對結構缺損狀況進行描述并附上必要的簡圖或照片，將試驗數據以列表及圖形的形式表達出來，并將實測值、理論計算值及有關的參考限值進行對比，說明實測值與理論值兩者間的符合程度，最終按照現場檢查、荷載試驗的綜合情況，評定橋梁在設計使用荷載下的工作性能，確定橋梁的實際承載能力和結構的動力特性。

6、結語

鋼管混凝土拱橋結構新穎、造型美觀，為城市建設提供了新的亮點，在大量建造的同時，鋼管混凝土拱橋的養護及檢測，成為必須高度重視的問題。而目前規范中缺少對該類橋型的檢測評定方法，本文通過介紹鋼管混凝土拱橋的檢測方案，希望能為解決同類問題提供有益的參考。

[1]交通部科學研究所.大跨徑混凝土橋梁的試驗方法[M]．北京：人民教育出版社，1982．

[2]YCA-4，大跨徑混凝土橋梁的試驗方法[S].

[3] 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.

TU75

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1007-6344（2015）04-0092-01