橋梁承載力檢測都有哪些檢測項目及內容?
更新(xīn)時間:2021-12-14 09:44
|
閱讀量:
1、工程概況
1.1 橋梁承(chéng)重檢測概況
橋梁承載力檢(jiǎn)測雙孔箱型(xíng)框架橋,橋長均為19.20m,跨徑組合均為2×9.30m。2號(hào)橋橋麵總寬為(wéi)16.80m,橋(qiáo)麵橫向布(bù)置(zhì)為2.40m(人行道)+12m(機動車道)+2.40m(人行(háng)道),欄杆采用鋼筋混凝土欄杆;二號橋(qiáo)橋麵總寬為26.20m,橋麵橫向布置為2.20m(人行道(dào))+11.75m(機(jī)動(dòng)車道)+2.60m(人行道(dào))+9.65m(機動車道),欄杆采用鋼(gāng)筋混凝土及鋼(gāng)欄杆。兩座橋橋麵鋪裝均為(wéi)混凝土橋麵(miàn)板,設計荷載均不詳,均建成(chéng)於2003年。
1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
由於該(gāi)兩座橋(qiáo)設計圖紙(zhǐ)已無法找(zhǎo)到,根據委(wěi)托方的(de)要求,結合橋梁建(jiàn)造年代,推算(suàn)設計荷載為汽-20。
2、橋(qiáo)梁承載力檢測檢測目的、範圍和內容
為了了解該兩座橋梁的承載能力,並為後續施工提供技術依據,業(yè)主特委托我司(sī)對該兩橋進行檢測並(bìng)對橋(qiáo)梁承載能力進行檢算(suàn)。
根據委托鑒定要求,具體檢測內容如下:
1、對相關(guān)資料進行收集調查(chá);
2、橋(qiáo)梁現狀調查;
3、橋梁結構示意圖(tú)繪製;
4、橋麵線形測量;
5、橋梁結構病害及缺陷檢查;
6、混凝土碳化檢測;
7、混凝土強度檢(jiǎn)測;
8、鋼筋保護層厚度檢測;
9、鋼筋配(pèi)置情況檢測;
10、鋼(gāng)筋鏽蝕程度檢測;
11、橋梁(liáng)技(jì)術狀況評定(dìng);
12、橋梁承載能力檢算;
13、橋梁病害統計及分析;
14、結論(lùn)及建議。
3、橋梁承載力檢測方法
3.1 橋梁外觀檢查
橋梁外觀(guān)檢查是對(duì)結構及其附屬設(shè)施的各構件或部(bù)位進行全麵係統的檢(jiǎn)查,記錄所有表觀病害及缺損的部位、範圍和程(chéng)度等詳細資料,進(jìn)行橋梁技術狀況評定。
3.2 橋梁(liáng)專項檢測(cè)
根據檢(jiǎn)查內(nèi)容,須進行(háng)專項檢查的項目可歸納為:結構幾何形態、混凝土強度與碳化狀況、鋼筋(jīn)保(bǎo)護層厚度及鋼筋配置情況、鋼筋鏽蝕狀況檢查。
3.2.1結構幾何(hé)形(xíng)態檢(jiǎn)查方法
(1) 橋梁長度(dù)、寬度測量
采(cǎi)用皮尺測量橋梁總長(zhǎng)、行車道寬度。
(2) 橋(qiáo)梁上下部(bù)結構測(cè)量
采(cǎi)用皮尺、紅外(wài)線測距儀對橋梁上(shàng)下部結構的尺寸進行測量。
(3) 橋麵線形測量
采用水(shuǐ)準儀對橋麵線形進行(háng)測量。
3.2.2混凝土強度檢測
(1)檢測方法(fǎ)
采用回彈法檢測結構或構(gòu)件混凝土強度(dù),主要檢測儀器為(wéi)回彈儀。
(2)測區及測點布置(zhì)
采用回彈法檢測混凝土(tǔ)強度時要求混凝土檢測麵應清潔、平整,不應有(yǒu)疏鬆層、浮漿、油垢、塗層以及蜂窩、麻麵。
測區布置要求(qiú)滿足相應檢測(cè)規(guī)範要求,結構或構件的測區應標有清晰的編號。測(cè)點宜在測區範圍(wéi)內均勻分布,相鄰兩測點的淨距不(bú)宜小於 20mm;測點距外露(lù)鋼筋、預埋件的距離不宜(yí)小於 30mm,測點不(bú)應在氣孔或外露(lù)石子上,同一測點隻應彈擊一次,每一測區應記取 16 個回(huí)彈值,每一測點的回彈值讀數估讀(dú)至1。
3.2.3混凝土碳化深度檢測
(1)檢測方法
使用酸堿指示劑(jì)噴在(zài)混凝土的新鮮破損(sǔn)麵,根據指示劑顏色的變化,測量混凝土(tǔ)的碳化深度,量測值準確至0.5毫米。
(2)檢測範圍(wéi)
檢測範圍為主要承重構件或承重構件的主要受力部位,或根據一般檢查結果有(yǒu)跡象表明鋼筋可能存在鏽蝕的部(bù)位。
(3)測區及測點布置
要求測區數(shù)不應小於3個(gè),測區應均勻布置。每一測區應布(bù)置三個測點,三個測點應呈“品(pǐn)”字(zì)排(pái)列。
3.2.4鋼筋保護(hù)層厚度
除了原材料質量因素以(yǐ)外,鋼筋混凝土結構構件的鋼筋保護層偏差(chà)直接影響到(dào)鋼筋混凝土構件的力學性能及耐久(jiǔ)性,關係到(dào)構築物的使用安全及使用壽命。保護層太薄鋼筋(jīn)容易過早生鏽(xiù),從而破壞構件整體性能。如果保(bǎo)護層過厚,則構件表麵容易(yì)出現較大的收縮裂縫和溫度裂(liè)縫,自重也相應增加,構件的有效截(jié)麵減小,承載力也隨之下降。
鋼筋保護層厚度檢測采用混凝土鋼筋檢測儀測(cè)量主要構件的鋼筋保護層厚度。
3.2.5鋼筋配置情況檢測
采用鋼筋探測儀對主(zhǔ)要(yào)混凝土構件的配筋數量進行調查,個別(bié)構件(jiàn)鑿開混(hún)凝土(tǔ)保護層,采用遊標卡尺量測鋼筋直徑。
3.2.6鋼筋鏽蝕程度檢測
利(lì)用混凝土中鋼筋鏽蝕的電(diàn)化學反應(yīng)引起的電位變化來測定(dìng)鋼筋鏽蝕狀態。
檢測範圍:測區選擇(zé)在主要受力構件的控製截麵。在選定的測區(qū)上布置測試網絡,網格間距為20cm×20cm,網格的節點為測點,矩陣為5×7。
3.2.6橋梁技術狀況評定
根據《公路橋梁技術狀況評定標(biāo)準》(JTG/T H21-2011)中第3.1條橋梁技術狀況評定方法:公路橋梁技術狀況評定包括橋梁構件、部件、橋麵係、上部(bù)結構、下部結構和全橋評定。公路橋梁(liáng)技術狀況評定應采用(yòng)分層綜合評定與(yǔ)5類橋梁單項控製指標相結(jié)合的(de)方法,先對橋梁各構件進行評定,然後對橋梁各部件進(jìn)行評定,再對橋麵係、上部結構和下部結構分別進行評定,最後進(jìn)行橋梁總體技術狀況的評(píng)定。
3.2.7結構承載能(néng)力評定
《公路橋梁承載能力檢測評定規程》(JTG/T21-2011)1.0.4條規定:“在用橋梁應按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態兩類極限狀態進行承載能力檢測評定。”
《公路橋梁承載能力檢(jiǎn)測評定(dìng)規(guī)程》(JTG/T21-2011)7.1.6條規定:“當橋梁結構或構件的承載能力檢算係數評定標度D≥3時,應進行正常使用極限狀態評定計算。”即對在用橋梁,當結構或構件的承載能力檢算係數評定標度為1或2時,結構或構件的總體技術(shù)狀況較(jiào)好,可不進行正常使用極(jí)限狀態評定計算。
《公路橋梁承(chéng)載能力檢(jiǎn)測評定規程》(JTG/T21-2011)7.1.3條規定:“配筋混凝土橋梁在計算橋梁(liáng)結構承載(zǎi)能力極限狀態的抗力效應(yīng)時,應根據橋梁試驗檢測結果,采用引(yǐn)入承載能力(lì)檢算係數Z1或Z2、承(chéng)載能力惡(è)化(huà)係數(shù)。
4、現場勘測情況
根據委托方要求,我公司於(yú)2018年3月28日~4月5日派技術人員對該兩座(zuò)橋(qiáo)進(jìn)行了現場查(chá)勘、檢測,情(qíng)況如下:
4.1 現(xiàn)場查勘及檢測橋跨
經現場查勘,目前兩座受檢橋梁(liáng)均處於正常通(tōng)行狀態,後期主要通行各種工地車輛。根據(jù)橋梁結構特點及(jí)委托方要求,在進行初步查勘後確定本次檢測橋跨為兩座(zuò)橋梁全部橋跨。
4.2 橋梁結構示(shì)意圖測繪
現場對兩座受檢橋梁的結(jié)構示(shì)意圖進行繪製。
4.2橋麵線形測量(liàng)
采用水準儀對受檢橋梁車行道橋麵鋪裝(含兩端接坡各4.4m)進行縱向相對標高測量,根據橋(qiáo)麵相對標高測量結果繪製橋(qiáo)麵縱向(xiàng)線形,見圖5.3.2和圖(tú)5.3.3所示,由圖可知錫興路橋麵整體線形(xíng)順暢,南側(cè)接(jiē)坡處略有沉降,新洲路橋(qiáo)整體線形順暢,無明顯突變點。
4.2外觀檢查
4.2.1一號橋外觀檢查情況
1)橋(qiáo)麵係
經現場查勘,該橋未(wèi)設置伸縮縫、泄水孔及路燈,未見橋梁銘牌及限(xiàn)載標誌,橋麵鋪裝層局部存(cún)在露骨,南側橋頭接坡處存在高低差,少量緣石掉角,多處(chù)欄杆鏽脹嚴重。
2)下部結構
經現場查勘,該橋南北兩側牆(qiáng)體、中隔(gé)牆在腹板位(wèi)置(zhì)均存在明顯(xiǎn)豎向(xiàng)裂縫,局部裂縫寬度超過(guò)《混凝土結構設(shè)計規範(fàn)》(GB 50010-2010)中關於裂縫寬度的(de)限值。
4.1.2二號橋外觀檢查情況
1)橋麵係
經現場查勘(kān),該橋(qiáo)未設置伸縮縫、泄水孔及路燈,未見橋梁銘(míng)牌及限載(zǎi)標誌(zhì),橋麵鋪裝層局部開裂,局部(bù)接坡後(hòu)管線蓋板移位(wèi)、破損明顯,局部欄杆混凝土剝落。
2)上部結構
經現場查勘,該橋頂板無橫向裂縫,東(dōng)、西兩孔頂板近中隔牆處局部均存(cún)在滲水及白色結(jié)晶物析出現象(xiàng),且連通於(yú)中隔牆(qiáng)體。
3)下部結構
經現場查勘,該橋南北兩側牆體未發現明顯裂縫,但中隔牆西側麵在腹板位置均存(cún)在1條豎向裂縫,中隔板兩側均存(cún)在兩處滲水及白(bái)色結晶物析出現象。
4.2混凝土強度及碳化深(shēn)度檢測
本(běn)次調查中進行混凝土回彈測試與碳化深(shēn)度檢查(chá)。其中強度檢測利用回彈儀進行構件混凝土抗壓強度檢測,同時進行碳化深度(dù)測量,為混凝土強度(dù)的測定提供修(xiū)正。根據測試的(de)回彈值、混凝土碳化深度和相關規範計算主要構件混(hún)凝土表麵(miàn)的抗壓強度。檢測結果(guǒ)顯示,兩座受檢(jiǎn)橋梁混凝土強度均滿足C40要求。
4.2.3鋼筋保護層檢測
現場使用鋼筋位置測定儀對兩座受檢橋(qiáo)梁側牆、中隔牆及頂(dǐng)板鋼(gāng)筋保護層(céng)厚度進行檢測(cè)。
4.2.3鋼筋配置情況(kuàng)檢測
現場采用鋼筋探測儀對主要混凝土構件的配(pèi)筋情況進行(háng)調查,個別構(gòu)件鑿開混凝土保護層,采用0-200mm遊標卡尺量測鋼筋直徑。
4.2.4鋼筋鏽蝕檢測
現(xiàn)場采用鋼筋鏽蝕儀對兩座橋梁的鋼筋鏽蝕電位進行測量。
4.2.4自振頻率檢測
兩座受檢橋梁均為(wéi)箱式框架橋,整體性較好,自振頻率評定標度均取1。
5、橋梁總體技術狀況評定
根據《公路橋梁技術狀況評(píng)定標準》(JTG/T H21-2011)中4.1.4規定,對橋梁總體的技術狀況評分。
5、橋梁結構承載能力(lì)驗(yàn)算(suàn)
標度D≥3時,在用橋梁應按承載(zǎi)能力(lì)極限狀態和正常使用極限狀態(tài)兩類極限狀態進行承載能力檢測評定。
由於受檢兩座橋梁均為箱型框架橋,故(gù)可忽略軸力和剪力的影響,僅考慮彎矩作用。本次隻針對橋梁承載極限狀態(tài)下的正(zhèng)截麵抗彎強度進行驗算。
5.1 驗算構件選取
每座橋沿橋梁橫向各選取1m進行驗算,采用有限元軟件(jiàn)Midas/Civil 2012版分別建立(lì)兩座橋沿橫向1m的有限元模型。
5.1 驗算荷載、材料(liào)和截麵
5.1.1 荷載參數
1)材料自(zì)重按規範取值;
2)汽車荷載:根據委托方的要求,結合橋梁建(jiàn)造年代,本次按汽-20進行檢算;
3)人(rén)群荷載(zǎi):本次取3kN/m2;
5.1.2 材料
混凝土強度按C40取值,鋼(gāng)筋按HRB355級計算;
5.1.3 驗算截麵
取中隔牆上側頂板及近各孔(kǒng)跨中最大(dà)正彎矩(jǔ)處,鋼筋配置及混凝土保護層厚度按實測確定(dìng)。
5.2 分項檢算係數取值
根據外觀檢查、材料及鋼筋檢(jiǎn)測、自振特性,並依據《公路橋梁承載(zǎi)能力檢測評定規程》(JTG/T21-2011)對(duì)承載能力檢算係數、承載能力惡化係數、混凝土結構截麵折減係數及鋼筋的截(jié)麵折減係數進(jìn)行取值。
6、橋梁(liáng)病(bìng)害統計及分(fèn)析
6.1一號橋病害統計
1)橋(qiáo)麵係:經現場查(chá)勘,該橋未設置橋梁銘牌及限載標誌,橋麵鋪裝層(céng)局部存(cún)在露(lù)骨,南側橋頭接坡處存(cún)在高低差(chà),少量緣石掉角,多處欄杆鏽脹嚴重。
2)上部結構:經現場查勘,該橋頂板無橫向裂縫(féng),南、北兩孔頂板(bǎn)均存(cún)在通長縱向裂縫,連通兩(liǎng)側牆體(tǐ),北孔頂板(bǎn)底側個別部位存在混凝土麻麵現象。
3)下部結構:經現(xiàn)場查勘,該橋南北兩(liǎng)側牆體、中隔牆在腹板位置均(jun1)存在明顯豎向裂縫,局部(bù)裂縫寬度超過規範限值。
6.2二號橋病害統計
1)橋麵係:經現場查勘(kān),該橋未設置橋梁銘牌(pái)及(jí)限載標誌,橋麵鋪裝層局部開裂(liè),局部接坡後管線蓋板移位、破損明顯,局部(bù)欄杆混凝(níng)土剝(bāo)落。
2)上部結構:經現(xiàn)場查勘,該橋頂(dǐng)板無橫向裂縫,東、西兩孔頂板近中隔牆處局部均存在滲水及白色結晶物析出現象,且連通於中隔牆體。
3)下部結構:經現場查勘,該橋南(nán)北兩側牆體(tǐ)未發現明顯裂縫,但中隔牆西側麵在腹板位置均存在1條豎向裂(liè)縫,中隔板兩側均存在兩處滲水及白色結晶物析出現象。
6.3主要病(bìng)害分析
1)鏽脹:主要是(shì)空氣中的二氧化碳與混凝土中氫氧化鈣起反應,使混(hún)凝土碳化而失去堿性保護,當外界有腐(fǔ)蝕物(wù)質時,就會(huì)導致(zhì)鋼筋表麵而產生鏽(xiù)蝕,從而(ér)脹裂混凝土保護層,造成鏽脹現象。
2)頂板縱縫及腹板豎縫:主要是由於橫向配筋較少,故往往會產生縱向收縮裂縫,且常(cháng)伴有(yǒu)滲水,會影響結構耐久性(xìng)。
3)白色結晶物析出(chū):主要是由於混凝土因裂縫滲水,致使混凝(níng)土(tǔ)內氫氧(yǎng)化鈣被水溶解,滲流出混凝土(tǔ)表(biǎo)麵,產生(shēng)白色結晶物。
7、結論及建議
7.1結論
通過對受檢兩座橋梁的外觀檢查(chá)、混凝土強度及碳化深度、鋼筋配置及(jí)保護層厚度的檢測,並根據橋梁技術狀(zhuàng)況進行承載力驗算(suàn),得出結論如(rú)下:
1)根(gēn)據《公路橋梁(liáng)技術狀況評定標準》(JTG/T H21-2011)對受檢橋梁的(de)技術狀況進(jìn)行評定,一號橋技術狀況評定得分為65.3分,二(èr)號橋技術狀況評定得分為65.3分,兩座橋梁均屬於三類橋,橋梁健康狀態為有中等(děng)缺損,尚能維持正常使用功能。
2)受檢兩座橋梁混凝土強度均滿足C40等級要求,鋼筋保護層厚(hòu)度基本滿足要求(qiú),碳化深度較大,但橋梁上(shàng)、下部(bù)結構內部鋼筋仍處於堿性(xìng)環境(jìng)中。
3)受檢兩座橋梁上部結(jié)構能夠滿足汽車-20級荷載的安(ān)全承載要(yào)求。
7.2建議
1)為保(bǎo)證橋梁通行安全,建議對該橋進行加固處理,加固設計及施工應委托具備相關(guān)資質單位;
2)結合橋梁現狀(zhuàng),建議限製通行荷(hé)載,兩座橋梁總重限載均為30t,軸重限載均為14t。
3)建議加強日常維護,每月定期巡查,每年定期安排專項檢測。
8、主要(yào)技術依據(jù)
(1)《公路橋梁(liáng)技術狀(zhuàng)況評定標準(zhǔn)》(JTG/T H21-2011);
(2)《公路橋梁承載能力檢測評定規程》(JTG/T J21-2011);
(3)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規範》(JTJ 023-85);
(4)《公路(lù)橋涵設計通用規範(fàn)》(JTG D60-2004);
(5)《混凝土結構設計規(guī)範》(GB50010-2002);
(6)《回彈法檢測混凝土(tǔ)抗壓強度技術規程》(JGJ/T23-2011);
(7)《混凝土結構現場檢(jiǎn)測技(jì)術標準》(GB/T 50784-2013);
(8)《混凝土結構設計規範》(GB 50010-2010);
(9)委托方提供的相關資料。
上一篇:
貴州甕安至開(kāi)陽高速公路開州湖特大橋進(jìn)行荷(hé)載試驗
下一篇:
橋梁預製(zhì)梁板靜(jìng)載試驗規範要求有哪(nǎ)些(xiē)?