中交路橋(qiáo)科技是從事工(gōng)程檢測監測、城市安全監測預警與評價(jià)、數字智(zhì)能化研發為一體的複(fù)合型高新技術(shù)集團企業。
新聞資訊
既有橋(qiáo)梁檢測評估的若幹要點
更新時間:2021-04-10 17:51
  |  
閱讀量:
字號(hào):
A+ A- A

 1、前言

  建成(chéng)的橋(qiáo),與人(rén)一樣,要經曆青年(nián)、中年、老年和死亡幾個(gè)階段。這(zhè)就是人們通常(cháng)所說(shuō)的使用年限,或稱壽命。英國以120年為標準,美國以8O年為標準,日本則以(yǐ)100年為標準。雖然(rán)有關規範中沒有規定橋梁(liáng)應按多(duō)少使用期設計,但規範中所采(cǎi)用的標準(zhǔn)和年限處處隱(yǐn)含了使用(yòng)年限的概念(niàn)。例如:活載、容許應力、疲勞損傷積累、防鏽鋼(gāng)材的最小厚度(dù)、混凝土保護層和裂紋限製尺寸等等。

  在橋梁運營時,由於頻繁承載,甚(shèn)至超載;再加上自然界乃至自然災害的侵襲,以及交(jiāo)通事(shì)故等人為事端的侵襲,會造成橋梁損傷和局部破壞。隨著

  使用年限的增長,橋梁的損傷種類和損傷部位會越來越多(duō),其程度也會越來越嚴重。如果(guǒ)因設計和施工的(de)原因,導致一座先(xiān)天(tiān)不足的橋,則運營中更會問(wèn)題叢生,難以維持正常使用狀態。

  根據1982年全(quán)國(guó)公路普查資料,當時(shí)我國公(gōng)路橋梁(liáng)中危橋(qiáo)約占(zhàn)3.54 ;國道幹線上的危橋約占(zhàn)2.4 。比例雖不(bú)大,但絕對數可不少。另據2000年11月29日廣州《羊城晚報(bào)》報道,廣東省交通廳對廣東省內現有、在建橋(qiáo)技術狀況進行普查,結(jié)果發現1.87萬餘座橋(qiáo)梁中,屬於三、四類不良狀況或承載力(lì)不足(zú)問題的橋有4 244座,占(zhàn)總數的22.7 ,長達109 616 m。雖然(rán)這些難頂重負(fù)的橋不都是危(wēi)橋,但卻都是有新(xīn)患舊患的橋(qiáo)。

  這些情況,在一些發達國家(jiā),如美(měi)國、日本、西歐和北歐(ōu)等國家也相當嚴重。例如:美國自1978年至(zhì)1981年用4年時間對全國公路橋作了調查,當時美國共(gòng)有56.6萬座公路橋(qiáo)梁,其中有40以上均有不同程度(dù)的損壞。又如:原聯邦德國於1978年至1979年2年內,對一個州的1500多座鋼筋混凝(níng)土

  和預應力鋼筋混凝土公路橋作了全麵檢查,發現橋齡在(zài)50~60年的鋼筋混凝土橋中,有27 的橋(qiáo)梁上(shàng)部結構至少有一處嚴重損傷,64 至少有一處重要損傷,779/6至少有一處中等損傷。在2O~3O年橋齡的鋼筋混凝(níng)土橋中,有8 的上部結構(gòu)至少有一(yī)處(chù)嚴重損傷,24 至少有(yǒu)一處重要損傷,46 至少有(yǒu)一處中(zhōng)等(děng)程度損(sǔn)傷,而預應力混凝土橋的損傷情況比鋼筋混凝土橋的損傷情況更為嚴(yán)重,20~30年橋齡的預應(yīng)力混凝土橋(qiáo),有近509/6的橋梁上部(bù)結構至少有一處重要損傷。

  因此,為了保證既有橋(qiáo)的安全運(yùn)營和盡可能(néng)延長其安全使用(yòng)年限(xiàn),應對既(jì)有橋進行檢測評(píng)估。而且應定期進行。所謂檢測評估,就(jiù)是對既有橋的整體、各有關和各組成部分進行考察、了解、檢查、檢測,經過檢(jiǎn)算分析(xī),有時(shí)還(hái)需輔以相關試(shì)驗(yàn),對其病害情況、損傷程度、病害與損(sǔn)傷原因、實有承載能力、功能以及能否正常運營等作出鑒定,給出明確結論(lùn);同時,還應提出需(xū)采取的措(cuò)施及維修加固的建議(yì),一並供業主決策。

  2、評估的(de)主要內(nèi)容及依據

  2.1 評估的(de)主要內(nèi)容

  2.1.1 承載能力評估

  橋梁各組成部分(fèn)在(zài)強(qiáng)度、剛(gāng)度等方麵是否滿足(zú)現有運輸荷載的要求。有時還要對其能否適應運輸荷載進一步發展作出(chū)評(píng)估。

  2.1.2 耐(nài)久性評估

  所謂耐久性(xìng)有建(jiàn)橋材料的耐久性和結構抗疲勞損傷的性能,即迄今為止的疲勞損(sǔn)傷度及剩餘壽命(mìng)。這裏所(suǒ)說的耐(nài)久性通常是指後者。由於此項工作量和深度均較(jiào)大,故隻有在某些特定情況下或委托方提出專(zhuān)門要求時才予進行。

  2.1.3 使(shǐ)用性評估

  主要指(zhǐ)車輛通過橋梁時的走行性,即走行的安全性和乘(chéng)客的舒適(shì)度等等。

  2.2 評(píng)估的依據

  檢(jiǎn)測評估工作一定要有據進行。不得偏離被檢測評估橋梁的現狀和具有法規效力的依據。主要(yào)有:

  (1)委托方與被委托方簽訂的有效合同、協議及其附件。

  (2)被檢測評估橋梁所(suǒ)在地政府、政府主管部門及質檢部門對該(gāi)橋有關的(de)指令(lìng)、意見和要求(qiú)等。

  (3)委托方向被委托(tuō)方提供的該橋的(de)原設計文件、施工文件及竣工驗收文件等(děng)。

  (4)國家(jiā)部、委頒布的有關技術規範、標準等。在采用有關技術規範、標準時應注意的是:

  ① 有關技術規範、標準,每數年會(huì)進行修訂,會頒布新的版本。屆時,一般應(yīng)采用新版本。

  ② 我國橋梁工程設計規範、施工規範及其它有關(guān)的(de)規範、標準,基本上由交通部和鐵道部分別頒布(bù)。采用時一般(bān)應遵守如下的(de)原則:公路橋和公鐵

  兩用橋的公路橋部分應采用交通部頒布的公路橋的有(yǒu)關規範;鐵路(lù)橋和(hé)公鐵兩用橋的鐵路橋部分應采用鐵道部頒布的鐵(tiě)路橋的有關規範。如果遇到公路橋有關規範的某些條文不夠詳細或其它特殊的原因(yīn),公(gōng)路橋可以引用鐵路橋規範的有關條文,但不能反之。這(zhè)是由於鐵路橋的(de)活荷載大,衝擊及疲勞影響大等原因,鐵路(lù)橋的要求(qiú)是(shì)嚴格(gé)的。

  ③ 引用規範、規程和標準等,隻有我(wǒ)國(guó)各(gè)部委頒布的才(cái)具有法律效力。而外國的和其它的有關規範、規(guī)程(chéng)和標準等隻能參(cān)考,不具備法律效力。

  3、既有橋梁的現狀檢查

  對既有橋梁進行全麵檢查是檢測評估工作(zuò)的第一步,也是非常重要的(de)一步。所謂全麵檢查就是對橋梁的引道、周邊環境、地基、下(xià)部結構、上部結構、橋麵(包括橋麵鋪裝層、伸縮縫、人行道、欄(lán)杆、防撞設施、排水(shuǐ)設施、照明及防雷設施)、支座等作全麵查看、量測。

  3.1 對引道及橋址周邊環境進(jìn)行檢查量測

  (1)查看正橋與引橋、引道(線)的銜接處是否正常(cháng),與竣工(gōng)時的情(qíng)況相比較,是否有變化。

  (2)橋址及其附近的水流河道是否改變,必要時還應測定主河槽的水流速度(dù)及其流(liú)向;橋下淨空有無改變;橋墩台處的局部衝刷與設計的有關數據相比是否增大。

  (3)兩岸的橋頭填土石砌錐坡有無衝刷、滑移和損壞。

  3.2 量測(cè)全橋的標(biāo)高和線形

  (1)橋的標高和線形有聯帶關係,但又有區別。前者是指某點的(de)高程值,後者則是橋梁相關點的連線。一座設計施(shī)工質量良好的橋梁,其標高和線形均應達到設(shè)計期望值。

  (2)既有橋(qiáo)梁的標高和線形如果良好,表(biǎo)明橋梁基礎無沉(chén)降、墩台無偏移傾斜、上部結構無大的損傷缺陷。例如:對預應力混凝土結構而言,若有大的線形變化,除了是因基礎發生沉降外,還有可能發生了設計未及的收縮徐變,甚(shèn)至是預應力不足(zú)等。

  (3)量測的主要部(bù)位和項目(mù)有:墩台的(de)支承墊石(即支座墊(diàn)板)頂麵、承台頂麵和梁底處的標高;墩台身在橋的縱、橫向(xiàng)有(yǒu)無偏移傾斜。① 對斜拉橋和懸索橋,還應量測其主塔身在橋的縱、橫向有無偏(piān)移傾斜,塔頂(dǐng)的變位。② 對懸索橋(qiáo),還應(yīng)量測主纜的線形;③ 對拱橋,還應量測拱肋軸線的線形。

  3.3 圬工梁拱檢查量測

  (1)檢(jiǎn)查圬工有無風化、剝落、破損及裂縫,特別注意變截麵處、加固修複(fù)處(chù)及防水層(céng)的情況。對圬工(gōng)剝(bāo)落、裂縫處,應(yīng)注意鋼(gāng)筋的鏽蝕情況。鋼筋混凝土梁應重點檢查寬度超過0.2 mm 的(de)豎向裂縫,並注意檢查有無斜(xié)向裂縫(féng)及(jí)順主筋方向(xiàng)的縱向裂縫。

  預應力鋼筋混凝土(tǔ)梁要觀測梁的上拱度變化,並注意檢查有無不允許出(chū)現的(de)垂直於主筋的豎向裂縫。

  (2)拱橋應量測實際拱軸線和拱圈(或(huò)拱肋)尺寸,並檢查它們有無橫向(垂(chuí)直於路線方向)的裂縫發生。

  (3)對所有寬度大於0.2 mm 的裂縫均應量(liàng)測其深度和是否貫穿。並應繪製裂縫(féng)分布、走向、長度、寬度及深度圖(tú)。

  3.4 鋼結(jié)構檢查量測

  (1)檢查鋼結構構件油漆塗層的完好程度(dù),有無起皮、剝落、鏽斑(bān)等。特別(bié)是容易積(jī)水積塵或不通風部位有無鏽蝕。鏽蝕嚴(yán)重(chóng)的,應量測鋼板或(huò)構件的實際剩餘厚度,以便(biàn)考慮斷麵削弱的影響。

  (2)檢查構件有(yǒu)無(wú)裂紋、穿孔、硬傷、硬彎、歪(wāi)扭、爆皮及材料夾層等。要特(tè)別注意以下部位有無疲勞裂紋發生:承受拉力或(huò)反複應力的杆件與節點板連接處或杆(構)件接頭(tóu)處;由於損傷造成杆(構(gòu))件斷(duàn)麵削弱及應(yīng)力集中處;縱梁(liáng)與橫梁的連(lián)接角鋼;無蓋板(bǎn)的縱梁上翼緣角(jiǎo)鋼;主梁間的縱向聯結係的連(lián)接處;單剪鉚釘處;焊縫端部及(jí)其(qí)附近的基材;U形肋與橫隔板連接處焊縫等。

  (3)檢查鋼箱梁工地拚接的大環形焊(hàn)縫(即同一截麵的頂板一腹板一底板一腹板的周圈焊縫)和U形肋嵌補段焊縫有無異常。

  (4)檢查杆件的(de)平(píng)直度,當壓(yā)杆的(de)彎曲矢(shǐ)度(dù)大於杆件自由長度的1%、拉杆的彎曲(qǔ)矢度(dù)大於杆(gǎn)件自由長度(dù)的1/500時,均(jun1)應注意彎曲的影響。

  (5)檢查鉚釘頭有(yǒu)無鏽蝕,鉚釘有(yǒu)無鬆動。檢查高強度螺栓是否完(wán)好,有無鬆動和延遲斷(duàn)裂等情況;有無因(yīn)鏽(xiù)蝕(shí)或其它原因(yīn)降低摩擦力(lì)現象;並應嚴密注意節點滑移(yí)和拱度的變化。

  3.5 磚石砌體的檢查量測

  磚石砌體不同於鋼筋混凝土的一個特點是,抗拉強度(dù)更小,結構脆性大,開裂荷(hé)載比較接近(jìn)或幾乎等於破壞荷載。因此,當磚石(shí)砌(qì)體出現由於(yú)荷載引(yǐn)起的裂縫時,往往是砌體破壞的特征或前兆。磚石砌體產生裂縫雖然不是唯一的破壞形式,但是最常見的一種缺陷。裂(liè)縫的產生將對結構的耐久(jiǔ)性、美觀、強(qiáng)度和剛度等方麵產生不同程度的影(yǐng)響。磚石砌體裂縫(féng)依據其產生的原因,主要有(yǒu)3種(zhǒng):

  (1)沉(chén)降裂縫

  沉降(jiàng)裂縫是(shì)磚石砌體最常見的一種裂縫。它是(shì)由地基沉降(jiàng)導致砌體灰(huī)縫沉降引起的。有斜裂縫、垂直裂縫和水平(píng)裂縫等。

  (2)溫度裂縫

  磚(zhuān)石砌(qì)體不(bú)均勻受熱,溫差較大時易引起裂縫。

  (3)砌(qì)體的強度不足及荷載引起的裂縫

  由砌體強度不足及荷載引起的(de)裂縫形式(shì)有水平裂(liè)縫、豎直裂縫及斜向裂縫等。

  3.6 不同類型上部結構檢查量(liàng)測的重要部件及重點部位

  不同類型(xíng)的橋,包括用不同建築工程材料(liào)建成的橋,各部件和各部位的受力情況各異,它們在同(tóng)一座橋中所(suǒ)起的作用也不一樣。因此,在進(jìn)行檢查時,應對其(qí)重要部件和(hé)重點部位(wèi)特別仔細。因為它們比較容易損傷,而一旦損傷積累到一(yī)定程度就會影響橋梁的正常運營,甚至危及橋梁的安全。

  3.6.1 懸索橋

  主纜線形,主纜、主纜索股及其錨頭的防護是否完好,有無鏽蝕,主纜纏絲是否完好;主鞍座和散索鞍是否鏽蝕,所在(zài)位置是否正確;吊索係統、包括索夾等是否鏽蝕,防護是否完好,索夾的位置有否變化(huà),各連接(jiē)螺栓(杆)有否鬆動;主塔頂是否偏移,塔身是否(fǒu)損(sǔn)傷,根部有否裂縫;加勁(jìn)梁有否鏽蝕(shí)、損傷、過大的變形,焊縫或連接高強度螺栓有否裂縫或鬆動,其支座狀態(tài)是否正常;錨室內有無積水,有無(wú)除(chú)濕設備(bèi),是否完好;防雷設施是否完好。

  3.6.2 斜拉橋

  斜拉索的防護套是否完(wán)好,是否鏽蝕,錨頭是否鏽蝕;斜拉(lā)索與塔和梁上的錨固區是否有裂縫(féng),完好,鏽蝕;主梁有否損傷,有無過大的變形(xíng),其支座狀態是否正常;主塔頂有無偏移(yí),塔身有無破(pò)損,根部有(yǒu)無裂(liè)縫;防雷設施是否完好。

  3.6.3 拱橋

  鋼筋混凝土拱的跨中截麵及其附近、4跨徑處截麵、拱肋之(zhī)間的連接處均是應仔細檢查的,這些地(dì)方均易產生裂縫。

  對中承式和下承式拱而言,還須檢查吊杆及錨頭的鏽蝕;係杆拱的係杆及其(qí)連接的檢查也是非常重要的。由於橋上和(hé)路麵的剛度不一樣,車(chē)輛在上下橋時會因剛度的改變(biàn)而有(yǒu)些不平順,造成有些顛簸,這對兩端(duān)的吊杆特別不利,因此同樣鏽蝕的吊杆而(ér)兩端的(de)更容易發(fā)生破斷或錨頭損害,導致大事(shì)故發生。

  對鋼管(guǎn)拱應注意其鋼管(包(bāo)括連接(jiē)係(xì))的焊縫、支承端的焊縫。

  3.6.4 鋼筋(jīn)混凝土及預應力混凝土的各式橋對跨中截麵(miàn)及(jí)其(qí)附近、反彎點處、4跨徑處、梁端(duān)部及其附近、隅角處(chù)、支座等均應仔細檢查。

  3.7 墩台及基礎的檢(jiǎn)查量測

  (1)墩台的缺(quē)陷主要表現是:裂縫、剝落、空洞、鋼筋外露及鏽蝕、老化、變形位移等(děng)。

  墩台裂縫常見的有水平裂縫、豎向裂縫和網狀裂縫。其中水平裂縫多為}昆凝土澆灌時接縫不良所引起;從基礎向上發展至墩身上部的豎向裂縫主要是由於基礎沉降不均勻引起;而網狀裂縫(féng)多為溫度應力產生。

  船隻和漂流物的撞擊,會使墩(dūn)台產生局部破損、脫落、剝離。

  常年受幹濕、寒暑、凍融等影響,以及水流(含海水、工業廢水)等的作用,也會使墩台身產生裂縫、剝落、鏽(xiù)蝕(shí)等病(bìng)害。

  (2)檢查時,應對裂縫及(jí)破損(sǔn)具體位置、寬度、長度、深度進行量測(cè)和描述,繪製(zhì)成圖。

  (3)水麵或地麵以下基礎狀況的檢查評估是困難的。雖然有時可潛水或用水中攝影的辦法檢(jiǎn)查,但通常不(bú)易辦到,且影響精度(dù)的因素很多。一般隻(zhī)

  能通過觀測墩台(tái)的(de)沉降、傾斜、位移和裂(liè)縫等(děng)狀況來分析判斷基礎的(de)問題。此外,還須了解墩台基礎埋深(shēn)有(yǒu)無變化,有無超過設計規(guī)定的局部衝刷現象。觀(guān)察梁端部、支座及墩台的相對位置關係。

  3.8 結(jié)構構件(jiàn)材料狀(zhuàng)況檢查

  包括結(jié)構構件材料的強度、缺損和鏽蝕情況等。

  (1)對混凝(níng)土強度,目(mù)前檢測方(fāng)法主要有回彈法、超聲法、超聲波一回彈(dàn)綜合法、貫入法等多種方法。必要(yào)時,可在結(jié)構上取芯進行試驗。前3種為常用,貫(guàn)入法在我國(guó)用得少,僅(jǐn)作介紹。

  溫莎(Windsor)探測杆(gǎn)貫入法是(shì)1964年(nián)美國首創的。現有的溫莎HP探測係統適用(yòng)於就地測試普通(tōng)和高(gāo)性能?昆凝(níng)土。在使用中,它不要求操作人(rén)員有專門(mén)的培(péi)訓,施工現場監理人員和工地技術人員都可以獲得穩定的結果。它(tā)符(fú)合ASTM(美國試驗與材(cái)料學會)C-803試驗標準。

  整套溫莎HP係統重8.5 kg,另探測杆盒重4kg。動力裝置(zhì)有兩種:低動力和標準動力的,前者用以測量混凝土強度(dù)低於19.4 MPa的。探測杆有銀質和金質的(de)兩種,前者(zhě)可用來(lái)測量強度為110MPa的高性能}昆凝土,探測杆(gǎn)由高強度合(hé)金製成;後者的橫截麵比前者大56%,用來測量輕混凝土(密度小於2 003 kg'm。)。測杆的貫入(rù)深度隨混凝土強度增加而減(jiǎn)少,但不成比例。

  (2)鋼(gāng)材強度(dù)一般以(yǐ)設計、施工的有關資料為依(yī)據,不再另進行檢驗(yàn)。無資料可查時,應通過調查橋梁的修建年代,鋼材外觀,材料(liào)來源等進行分(fèn)析判(pàn)定。確有必要時可在結構上截取試件進行材料試驗。

  (3)在結構上鑽取、截取材料試件時,應取有代表性的,但應(yīng)盡量選擇在(zài)結構的次(cì)要部位。同時要采取有效措(cuò)施,確保結構(gòu)安全,並(bìng)及時進行補強處理(lǐ)。

  (4)鋼筋鏽蝕情況的評價。}昆凝土的密(mì)實度、滲水性(xìng)、含水量(liàng)、含氯鹽量、碳化深度、保護層厚度不足和開裂等缺損,是導致鋼筋鏽蝕的諸多因素。反(fǎn)之,鋼筋鏽蝕又促使?昆凝土進一步(bù)破損。

  對鋼筋鏽蝕的評定技術可分為直接評定和(hé)間接(jiē)評定兩種。

  ① 直接評(píng)定鋼(gāng)筋鏽蝕技術

  a.電阻探測器(qì)技術和線性極化探測技術這兩種方法必須在新(xīn)結構施工中實施,不能用於舊結構。

  b.半電池電位測量(liàng)法是通過與一已知的、並保持常量的基準電池(半電池(chí))的極電位相比較,能有效地測量混凝土中鋼筋的極電位。但它隻能說明鋼(gāng)筋是否可能鏽蝕,而不能提供鏽蝕速率的數據。這種方法是唯一可用於現有結構直接檢測混凝土鋼筋鏽蝕的非破損技術(shù)。其設備簡單,便於現場原位(wèi)檢測。在鋼(gāng)筋混凝土結構(gòu)耐久性評定中(zhōng)被廣泛應用。

  C.重量損失法和截麵損失法(或凹痕深度測量法(fǎ))均需在構件上截取已(yǐ)鏽蝕鋼筋的試件進行檢測,都是局部破損試(shì)驗,而且僅表示局部的鏽蝕率。

  ② 間(jiān)接評定鋼筋(jīn)鏽蝕技術

  a.用保護層測定儀檢測鋼筋的混凝土保護層厚度是(shì)否足夠。目前有關產品的探測深度達(dá)220~250 mm,精度為±5 。這種方法也經常用來探(tàn)測鋼筋位置,估測鋼(gāng)筋直徑。

  h.測定混凝土電阻率。通常用四電極法測量。混凝土電阻率與(yǔ)含水量有關,是控製鋼筋鏽蝕的因素之一,電阻率越高,鏽蝕電流就越(yuè)弱。當電阻率超過(guò)1 200 Q ·cm時(shí),不可能鏽蝕;低於500 Q ·Cnl,肯定鏽蝕。

  C.測試混凝土中氯離(lí)子的含量。

  d.測試混凝(níng)土碳化深度。是用2 酚酞酒(jiǔ)精溶液噴灑在混凝土的新鮮斷口(kǒu)處,pH≥ 10時顯(xiǎn)示紅色,說明未碳化;pH<10時保持無色。說明已碳化。若碳化深度到達鋼筋部位,混凝土失去保護作(zuò)用,則(zé)鋼筋可能被鏽蝕。

  e.氣透性檢(jiǎn)測,主要用於原位評定混凝土對碳化和有害離子侵蝕的(de)抵抗力,從而間接評定鋼筋鏽蝕的可能性。英國運輸道路研究試驗所(TRRI )已在10餘座後(hòu)張預應力(lì)混凝(níng)土橋梁中采(cǎi)用真空壓力法進行氣滲(shèn)透性檢測,以評定預應力管道灌漿中空隙體積及鋼索鏽蝕的可能性。

  3.9 地基的檢驗

  當發現墩台有(yǒu)沉降、傾斜、位移時,一(yī)定(dìng)要對地基進行探測和商討。

  對已成橋的地基檢測是比較困難和麻煩的(de)。可用觸探和鑽孑L取樣的方法,也可用荷(hé)載板試(shì)驗。但很(hěn)難在原位進(jìn)行。常常隻能是接近基礎原位。對岩石地基,可在基岩的露頭地點進行檢驗。

  對(duì)原設(shè)計時(shí)的工程地質、水文及地貌等資料進行(háng)商討,也是解決有關問題的方法之一(yī)。

  4、既有橋梁的靜動載檢測

  作為對既有橋梁的檢測評估,前述的工作是必須的,是不可缺少或省略的。通過這(zhè)些工作,可在一定(dìng)程度上了解(jiě)既有橋梁的病害情況和現狀。如果既有橋(qiáo)梁的病害不嚴重,且結構較簡單(dān),有關技術資料又(yòu)比較齊(qí)全,這時,再進行一些分析計算,便可以對該橋(qiáo)作評估了。否則,在進行了(le)全麵檢查量測(cè)後,還必須(xū)進(jìn)行靜動載檢驗。

  靜動載檢驗可以對既(jì)有橋的承(chéng)載能力作出最直接最準確的判斷。

  4.1 既(jì)有橋靜動載檢測的基本內容

  既有橋靜動載檢測的基本內容、方(fāng)法和使用的(de)儀器設備等,同於一般新建橋的(de)靜動載檢驗。這裏主要就既有橋靜動載檢驗應注意的問(wèn)題做出說明。

  (1)檢(jiǎn)測項目因結構類型和材質不同而異包括內(nèi)力、各種應力、撓度、變形、變位、支承反力(包括拱腳最大水平推(tuī)力(lì))、支座轉角、支座沉降以(yǐ)及裂縫在加載時的(de)開(kāi)展情況。各種橋式結構加載時的控(kòng)製截麵和重點部位在前麵已經指出。除了這些之外,還應考慮各部(bù)分損傷嚴重的截麵和病害嚴重的構件(jiàn)。

  (2)對斜拉橋,進行荷載檢測時,除主梁外。尚須檢測斜拉索索力(lì)、塔根部應力和塔頂變位等。對懸索橋,作靜荷載檢(jiǎn)測時,除對加(jiā)勁梁的撓度、應力進(jìn)行(háng)檢測外,還應對主纜索力、吊索索力、塔頂位移進行檢測。

  (3)除前麵指出的(de)各種橋式結構在加(jiā)載時的內(nèi)力控製截(jié)麵和檢測項目(mù)外,還(hái)應考慮各部分損傷嚴重的(de)截麵和病害嚴重的構件。

  (4)進行加載檢測時,應針對擬取的數據製(zhì)定各種不同的工況。即(jí)各有關檢測得到的數據,必須(xū)是(shì)有(yǒu)代(dài)表性的能(néng)說明結構工作狀態的控製性數據。

  (5)根據既有橋梁的結構類型和損傷、病害等具(jù)體情況。可靜、動載檢測都做(zuò)。也可隻做其中的一種。

  4.2 檢測荷載的確定與截(jié)麵內力的控製

  (1)必須慎重選(xuǎn)擇既有橋(qiáo)的檢測荷載(zǎi)。從原則上講,應根據既有橋現狀檢查情況來確定檢測荷載;同時參照既有橋的原設計荷載和委托方提出的要求。但在任何情況下,檢測荷(hé)載不得大於既有橋的原設計荷載。

  (2)為保證加載檢測結果的正確性,還應考慮到有關規範和標準中規定的靜載試驗(yàn)效率 和動載(zǎi)試驗效率仇等。

  對既有(yǒu)橋,尤其是對病害較(jiào)嚴重(chóng)的橋.在加載時應特別注意安全;加載(zǎi)一定要(yào)分級。由小到大,循序漸(jiàn)進;隨時觀測有關數據和橋梁受載後的狀況。如有異常,必須立即停止,並迅速卸載,以免發生危險;查明原因後才能(néng)繼續進行。

  (3)為(wéi)確保荷載檢測數據(jù)的可(kě)靠性,應重複加載。即各種工況每級荷載宜各加3次,並作相應的記錄。若前2次各有關數據的重複性(xìng)好。則可隻做2次。若各有(yǒu)關數據的(de)重複性差,則要當即尋找(zhǎo)原(yuán)因,爾後再繼續做荷載檢(jiǎn)測。

  4.3 既有橋橋墩狀態的檢測評定

  關於既有橋橋墩狀態是指橋墩(dūn)具有的承受上(shàng)部結構荷載以及承(chéng)受(shòu)風力、流水壓力、冰壓(yā)力、浮(fú)力和特殊荷載(船隻或(huò)漂浮物(wù)的撞擊力)等的能力。其檢測評定,不是用承載能力和剛度等指標來直接衡量,而一般是用動測的方法。

  (1)由於橋墩的縱向振動受墩一梁耦聯的影響較大(dà),很難區分梁部的影響與橋墩本身的影響,因此,檢測(cè)以橫向振動信號為主(zhǔ)。

  (2)用自然脈動反應的時域(yù)波形或車輛(liàng)作用下的時域波形通過分析對比來評定,這就(jiù)是所謂定(dìng)性的橋墩狀態檢測評定方法。

  ① 自然脈動

  檢測自然脈動的主要(yào)目的是獲得橋墩的空載(無車輛(liàng)荷載)一階橫向自(zì)振頻率。之所以這樣做,一方麵可以在強振激勵下識別那(nà)一個峰值為可能的(de)有載(zǎi)橫向自振頻率;另方麵也可(kě)以通過自振頻率的變化規律,對橋(qiáo)墩的狀態(tài)進(jìn)行評估。

  當既有(yǒu)橋橋墩的狀態良好時,由於外激勵為一平穩隨機(jī)過(guò)程(chéng),其自然脈動(dòng)反應的時域波形應主要表現為一平穩隨機過程(見圖(tú)1)。頻譜分析的(de)結果,可以得到其多階自振頻率(見圖1)。而既有橋(qiáo)橋墩狀(zhuàng)態較(jiào)差時,如剛度較弱,再加上環境(jìng)激勵較強,則時域波形往往會(huì)表現出某種特別的、類似拍振(zhèn)等現象,頻譜(pǔ)分(fèn)析結果則可能會有(yǒu)若幹個峰值同時出(chū)現在某(mǒu)一(yī)個小(xiǎo)的範圍內(見圖2)。

  ② 車(chē)輛作用下的時域波(bō)形分析

  車輛(liàng)作用(yòng)下,墩頂橫向位移響應信號是(shì)其分析的基礎。在(zài)此(cǐ)基礎上可進行時域參(cān)數特征統計(jì),頻譜分析等。但這些直接的時域反(fǎn)應信號的分析,更具有直(zhí)觀性、經驗性。既有橋橋墩狀態(tài)的判斷的最直接的信息來源於(yú)此。

  對時域波形的全(quán)域進行觀察,波形出現大(dà)振幅(fú)夾雜小振幅且有微偏振;有大振幅(fú)、碎波(bō)及長周期波出現;有碎波(bō)、滯回波及長周期波出現;有大振幅波、碎波出現、強振頻(pín)率(lǜ)變(biàn)化較大等等均表(biǎo)示既有橋橋墩的狀態較差。

  一般(bān)情況是:相同約束條件下的(de)同類橋墩,在同一車輛荷載作用下,狀態好的既有橋橋墩的(de)橫向位移(yí)要比狀態差(chà)的既有(yǒu)橋橋墩的橫(héng)向(xiàng)位移小。

  (3)利用準確的檢測結果與準確的理論計(jì)算結果相對(duì)比,對既有橋橋墩的狀(zhuàng)態進行評定,這就是所謂的定量評定方法。

  定量分(fèn)析評定既有橋橋墩的狀態可利用頻率作為基本(běn)參數(shù)來進行,也可以通過(guò)對振型的分析來確定。一般常常利用自振頻率來定量分析。

  將檢測得到的既有橋橋墩的橫向第一自振頻率與理論計(jì)算的相比較,即可得到兩者的相對誤差(chà)。當相對誤(wù)差較小時,例如,小於5 ,則該既有橋橋墩(dūn)的狀態較好。

  5、既有橋的(de)理論(lùn)檢算(suàn)

  5.1 對既有橋進行理(lǐ)論(lùn)檢算的必要性

  對既有橋(qiáo)進行理論(lùn)檢算是既有橋檢測評估工作中不可缺少的部分,是必須要做的工(gōng)作。

  (1)根據檢查得到(dào)的實際(jì)資料(liào)和有關數據,再參照原設計文件、施(shī)工文件及竣工(gōng)文件,進行理論(lùn)檢算,可以說明舊橋的實(shí)際承載能(néng)力和安全(quán)狀態。所謂實際資料和有關(guān)數據(jù)主要是指:橋(qiáo)各組(zǔ)成部(bù)分的實際狀態;各構件的尺寸;材(cái)料等級、規格、強度、數量(liàng);裂縫、破損(sǔn)、鏽蝕(shí)、變形、位移等病害;沉降;墩台處河床的局部衝刷等。

  (2)進行理論檢算還可驗證原設計的正確性,檢驗原施(shī)工質量;指導荷載檢測的進行;與荷載(zǎi)檢測(cè)的有關資料數據對照分析,求得(dé)結構的安(ān)全度,了解結(jié)構的安全儲(chǔ)備;檢測數據與理論計算數據還可(kě)互相印證。

  5.2 既(jì)有橋(qiáo)理論檢算的要點

  (1)既有橋進行理論檢算時,使用的荷載種類和等級一般應與原設計采用的相同。但當委托方(業主(zhǔ))有明確要(yào)求時,也可同時采用小於或(huò)大於原設計的荷載進(jìn)行檢算。這裏要注意(yì)兩點:

  ① 首先采(cǎi)用的是原設計荷載。即在任何情況下(xià),用原設計荷載進行理論檢算是不可缺少的。

  ② 理論檢算采用的(de)荷載工況應與荷載檢測采(cǎi)用的工況相一致。

  (2)進行既有橋理論驗算時,應根據該(gāi)橋結構特(tè)征和不同(tóng)的驗算項目,用不同的荷載組合(既不同的工況)


上一篇:
橋梁隧道健(jiàn)康檢測與智能管(guǎn)理係統研究
下一篇:
我國橋梁工程中常見通病(bìng)及檢測手段(duàn)
国产裸体舞一区二区三区婚闹丨日日干丨精品亚洲永久免费精品导航丨www狠狠干丨午夜亚洲一区丨国产永久免费精品999丨中文成人精品视频久久视频丨手机精品一线在线视频