橋梁承載能力評(píng)定報(bào)告

承載能力評(píng)定報(bào)告報(bào)告編號(hào)：共57頁二零一四年七月特別聲明1．報(bào)告無檢驗(yàn)單位“檢測報(bào)告專用章”“計(jì)量合格證章”和“檢測資質(zhì)章”無效。2．3．報(bào)告涂改無效。4．對(duì)檢測報(bào)告假設(shè)有異議，應(yīng)于收到報(bào)告之日起十五日內(nèi)向檢驗(yàn)單位提出，逾期不予受理。目錄一、工程概況1二、評(píng)定目的、內(nèi)容與方法21.評(píng)定目的22.評(píng)定內(nèi)容23.評(píng)定方法33.1橋梁一般檢查33.2特殊檢查53.3承載能力檢算分析53.4荷載試驗(yàn)測試64.評(píng)定依據(jù)65.儀器設(shè)備6三、橋梁調(diào)查與檢測71.橋梁病害與分析71.1上部結(jié)構(gòu)71.2下部結(jié)構(gòu)141.3橋面系172.橋梁檢測232.1幾何狀態(tài)測量232.2混凝土強(qiáng)度檢測242.3混凝土碳化深度檢測252.4混凝土保護(hù)層厚度檢測262.5鋼筋銹蝕電位檢測282.6電阻率282.7氯離子含量292.8根底與地基303.橋梁技術(shù)狀況評(píng)定303.1構(gòu)件權(quán)重重分配303.2橋梁技術(shù)狀況等級(jí)評(píng)定30四、橋梁結(jié)構(gòu)檢算321.承載能力檢算321.1前言321.2檢算要點(diǎn)321.3檢算依據(jù)331.4承載力檢算332.橋梁承載能力評(píng)定342.1分項(xiàng)檢算系數(shù)確定342.2截面折減系數(shù)的計(jì)算352.3橋梁承載能力評(píng)定35五、荷載試驗(yàn)371.靜載實(shí)驗(yàn)371.1試驗(yàn)荷載確實(shí)定原那么371.2加載工況及測點(diǎn)布置381.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析402.動(dòng)載試驗(yàn)422.1測試內(nèi)容及測點(diǎn)布置422.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析43六、結(jié)語及養(yǎng)護(hù)、加固建議471.結(jié)語471.1橋梁技術(shù)狀況評(píng)定結(jié)論471.2結(jié)構(gòu)檢算結(jié)論471.3靜載實(shí)驗(yàn)結(jié)論481.4動(dòng)載試驗(yàn)結(jié)論482.養(yǎng)護(hù)、加固建議48附錄1加載車輛過磅單49附表2強(qiáng)度、碳化深度檢測記錄表49附表3鋼筋保護(hù)層厚度檢測記錄表51附表4鋼筋氯離子含量52附表5鋼筋銹蝕電位檢測表53附表6應(yīng)變實(shí)測值表54附表7加載示意圖56一、工程概況1.工程概況***大橋位于，其結(jié)構(gòu)形式為十一跨簡支空心板，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，每跨有十一片空心板。橋長220m，跨徑組合11×20m。設(shè)計(jì)荷載汽-20級(jí)，其正面照、側(cè)面照如以下圖所示:圖1-1***大橋正面照?qǐng)D1-2***大橋側(cè)面照2.工作概況此次***大橋橋梁動(dòng)靜載試驗(yàn)工作由檢測中心專業(yè)檢測人員全程參與完成，涉及橋梁外觀檢測、材料性能檢測、幾何外觀調(diào)查、橋梁結(jié)構(gòu)檢算、橋梁技術(shù)狀況評(píng)定、橋梁承載能力評(píng)定等，各項(xiàng)工作的詳盡介紹將在后續(xù)章節(jié)中一一列出，此處不再贅述。二、評(píng)定目的、內(nèi)容與方法1.評(píng)定目的本次試驗(yàn)的目的是通過對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行外觀調(diào)查、結(jié)構(gòu)檢測以及靜動(dòng)載試驗(yàn)，檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)正常使用的工作狀態(tài)和技術(shù)狀況以及在試驗(yàn)荷載作用下的實(shí)際受力狀況是否滿足設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)要求，并通過現(xiàn)場檢測結(jié)果及荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合分析，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)做出總體評(píng)價(jià)。2.評(píng)定內(nèi)容〔1〕通過外觀調(diào)查，查明待檢橋梁的根本情況，完善橋梁的健康檔案，為橋梁養(yǎng)護(hù)檔案管理工作的電子化、數(shù)據(jù)化或橋梁信息管理系統(tǒng)提供可靠的根底資料；〔2〕根據(jù)結(jié)構(gòu)檢測情況，診斷橋梁結(jié)構(gòu)材料缺損狀況，揭示橋梁的平安隱患，評(píng)估待檢橋梁的技術(shù)狀況，掌握橋梁的完好狀態(tài)和退化程度；對(duì)難以判斷其損壞程度和原因的橋梁構(gòu)件，提出進(jìn)一步檢測、試驗(yàn)或監(jiān)控的建議，確保運(yùn)營平安。〔3〕通過橋梁結(jié)構(gòu)檢算，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)下的有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)算，初步評(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力水平；〔4〕通過靜載試驗(yàn)，掌握結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有工作狀況，判斷橋梁的實(shí)際工作狀況是否符合設(shè)計(jì)要求或處于正常受力狀態(tài)；〔5〕通過動(dòng)載試驗(yàn)，測得在移動(dòng)車輛荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際的動(dòng)態(tài)增量，了解橋跨結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)特性，進(jìn)而判別結(jié)構(gòu)在受到不同動(dòng)荷載作用下的動(dòng)態(tài)反響是否在橋梁的一般容許范圍內(nèi)；〔6〕根據(jù)各項(xiàng)評(píng)定結(jié)果，對(duì)橋梁的承載能力及工作狀況做出綜合評(píng)價(jià)；〔7〕對(duì)檢測出的橋梁病害分析原因，提出合理的消除措施，為養(yǎng)護(hù)維修加固提供依據(jù)。3.評(píng)定方法以全橋?yàn)閷?duì)象，針對(duì)上部結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)和橋面系各個(gè)主要部件存在的病害缺陷進(jìn)行記錄評(píng)定，并結(jié)合《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》JTG/TH21-2011、對(duì)全橋的技術(shù)狀況進(jìn)行打分評(píng)定，了解該橋的技術(shù)狀況；同時(shí)依據(jù)《公路橋梁承載能力檢測評(píng)定規(guī)程》〔JTG/TJ21-2011〕對(duì)全橋進(jìn)行承載能力評(píng)定。根據(jù)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)的根本情況，為能夠確切地對(duì)橋梁的質(zhì)量狀況做出評(píng)價(jià)，本次檢測評(píng)定主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。3.1橋梁一般檢查橋梁一般檢查〔包括裂縫檢測〕主要是對(duì)結(jié)構(gòu)物及其附屬設(shè)施的外露構(gòu)件或部位外表進(jìn)行全面的近距離檢查，主要檢測橋梁的表觀病害。本橋檢測過程中使用搭建支架的方法來接近構(gòu)件實(shí)施檢查。橋梁一般檢查以人工目測觀察結(jié)合儀器觀測進(jìn)行，儀器觀測以簡單的工具和儀器設(shè)備為主，如裂縫觀測儀、鋼卷尺、游標(biāo)卡尺、手工錘，調(diào)查詳細(xì)記錄病害的位置、大小、范圍和程度，分析判斷病害性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及危害。調(diào)查分上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、支座、橋面系及附屬設(shè)施四局部進(jìn)行，調(diào)查具體內(nèi)容見表2-1～表2-3所列。表2-1上部結(jié)構(gòu)具體調(diào)查內(nèi)容序號(hào)檢查工程具體檢查內(nèi)容1表觀病害調(diào)查包括蜂窩、麻面、孔洞、破損、腐蝕、露筋、銹蝕、保護(hù)層剝落、滲漏；記錄病害位置、大小、范圍及程度；分析判斷病害產(chǎn)生的原因及危害。2裂縫檢測記錄裂縫位置、形態(tài)、走向、間距；測量典型裂縫長度和裂縫寬度，對(duì)超限裂縫測量裂縫深度；分析判斷裂縫性質(zhì)、原因、穩(wěn)定性及危害。重點(diǎn)檢查：跨中、支點(diǎn)截面及附近主板有無結(jié)構(gòu)受力裂縫。表2-2下部結(jié)構(gòu)具體檢查內(nèi)容序號(hào)檢查工程具體檢查內(nèi)容1外表病害調(diào)查臺(tái)帽是否有水侵、蜂窩、麻面、保護(hù)層剝落、露筋、銹蝕；記錄病害位置、大小、范圍及程度；分析判斷病害產(chǎn)生的原因及危害。2裂縫檢測記錄裂縫位置、形態(tài)、走向、間距；測量裂縫長度和典型裂縫寬度；分析判斷裂縫性質(zhì)、原因、穩(wěn)定性及危害。3根底檢查根底下是否發(fā)生不許可的沖刷或淘空現(xiàn)象。重點(diǎn)檢查：墩臺(tái)根底有無砌塊斷裂，根底是否有不許可的沖刷。表2-3橋面系及附屬設(shè)施具體檢查內(nèi)容序號(hào)檢查工程具體檢查內(nèi)容1橋面鋪裝是否有開裂、鼓包、松散、車轍等現(xiàn)象；橋面縱、橫坡是否平順，橋頭是否平順，有無跳車；尤其注意病害是否與上部結(jié)構(gòu)的病害相關(guān)聯(lián)。2欄桿是否有撞壞、斷裂、松動(dòng)、錯(cuò)位、缺件等現(xiàn)象。3橋面排水設(shè)施橋面排水是否暢通；泄水管是否完整，有無喪失、殘缺、堵塞等現(xiàn)象；注意泄水管外伸長度，是否排水時(shí)對(duì)主板造成侵蝕。4伸縮縫伸縮縫有無高差、損壞、堵塞、扭曲、變形，是否堵塞卡死；橋頭有無跳車現(xiàn)象；特別注意縫寬是否正常。5護(hù)坡有無下沉、開裂、破損、滑移；6記錄、分析記錄病害位置、大小、范圍及程度；分析判斷病害產(chǎn)生的原因及危害。3.2特殊檢查特殊檢查是由專業(yè)檢查工程師借助一定的物理、化學(xué)或無破損手段對(duì)橋梁一個(gè)或多個(gè)組成局部進(jìn)行的特別工程調(diào)查〔一般檢查所未能觸及的〕、測強(qiáng)和測傷或測缺，旨在提出缺損的程度、范圍和產(chǎn)生原因以及一般檢查未能發(fā)現(xiàn)的損傷，分析各種缺損或損傷所能造成的后果或潛在缺損可能會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)帶來的危險(xiǎn)。3.3承載能力檢算分析橋梁承載力檢算主要是根據(jù)檢測數(shù)據(jù)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)下的有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)《公路鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGD62-2004〕〔以下簡稱“設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”〕的要求。3.4荷載試驗(yàn)測試通過靜力荷載試驗(yàn)，測定橋梁結(jié)構(gòu)在靜力試驗(yàn)荷載作用下控制截面的撓度與應(yīng)變，并通過對(duì)試驗(yàn)觀測數(shù)據(jù)和試驗(yàn)現(xiàn)象的綜合分析，檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)控制截面的撓度值和應(yīng)變值等主要試驗(yàn)測試指標(biāo)能否符合設(shè)計(jì)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定的要求，從而掌握橋梁結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)荷載作用下的工作性能，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)承載能力狀況與使用條件做出總體評(píng)價(jià)。4.評(píng)定依據(jù)〔1〕《公路橋梁承載能力檢測評(píng)定規(guī)程》〔JTG/TJ21-2011〕；〔2〕《公路橋修養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGH11-2004〕5.儀器設(shè)備序號(hào)儀器設(shè)備名稱測試精度型號(hào)規(guī)格產(chǎn)地用途1回彈儀1ZC3-A中國混凝土強(qiáng)度測試2保護(hù)層厚度測試儀0.5mmCM9中國混凝土保護(hù)層測量3鋼筋銹蝕儀1%DJXS中國鋼筋銹蝕程度測量4混凝土電阻率測量儀4PC1016英國電阻率測量三、橋梁調(diào)查與檢測1.橋梁病害與分析1.1上部結(jié)構(gòu)上部承重構(gòu)件表3-1上部承重構(gòu)件缺損狀況缺損位置缺損描述病害照片構(gòu)件標(biāo)度及扣分值病害分析K1跨1#墩頂11#板左側(cè)混凝土掉塊A=25*25cm2225分混凝土澆筑時(shí)密實(shí)度不夠，加之外物刮蹭所致，掉塊面積較大。K1跨空心板底板完好10分結(jié)構(gòu)構(gòu)件完好無損。K1跨空心板板底錯(cuò)位235分梁體安裝過程標(biāo)高控制不到位。K2跨空心板斜板底錯(cuò)位235分梁體安裝過程標(biāo)高控制不到位。K3跨空心板板底局部錯(cuò)位235分梁體安裝過程標(biāo)高控制不到位。K5、K6、K7、K9跨空心板板底局部錯(cuò)位235分梁體安裝過程標(biāo)高控制不到位。K7跨4#、5#、6#板距6#墩約7m位置三條橫向貫穿裂縫345分結(jié)構(gòu)性裂縫，系設(shè)計(jì)不當(dāng)〔梁腹板縱向布置較稀，構(gòu)造尺寸偏小〕所致，較為嚴(yán)重。K7跨7#板鋼筋網(wǎng)外露345分混凝土保護(hù)層厚度不夠，導(dǎo)致鋼筋網(wǎng)外露。易發(fā)生銹蝕。K7跨5#、8#板底距6#墩10m處兩條貫穿裂縫345分結(jié)構(gòu)性裂縫，由外荷載引起，預(yù)示結(jié)構(gòu)承載能力缺乏。K7跨3#板底距6#墩11m處一條貫穿裂縫345分結(jié)構(gòu)性裂縫，由外荷載引起，預(yù)示結(jié)構(gòu)承載能力缺乏。K7跨6#、7#、8#、9#、10#板底距6#墩13m處各有一條貫穿裂縫345分結(jié)構(gòu)性裂縫，由外荷載引起，預(yù)示結(jié)構(gòu)承載能力缺乏。K7跨5#、6#板底距6#墩14m處各有一條裂縫345分結(jié)構(gòu)性裂縫，由外荷載引起，預(yù)示結(jié)構(gòu)承載能力缺乏。K8跨空心板板底多處錯(cuò)位345分梁體安裝過程標(biāo)高控制不到位。K10跨11#板左側(cè)骨料大面積外露225分混凝土澆筑時(shí)密實(shí)度不夠，加之脫模不當(dāng)，未進(jìn)行后期修復(fù)導(dǎo)致。K10、K11跨空心板底板全部錯(cuò)位345分梁體安裝過程標(biāo)高控制不到位。K11跨2#板嚴(yán)重錯(cuò)位345分梁體安裝過程標(biāo)高控制不到位。根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕上部結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，上部承重構(gòu)件中等缺損，出現(xiàn)輕度功能性損害，評(píng)定級(jí)別為三級(jí)。1.1.2上部一般構(gòu)件表3-2上部一般構(gòu)件缺損狀況缺損位置缺損描述病害照片構(gòu)件標(biāo)度及扣分值病害分析K4跨1#、2#、3#勾縫勾縫脫落235分勾縫材料強(qiáng)度不夠，粘結(jié)性不強(qiáng)，加之車輛荷載引起板間振動(dòng)，導(dǎo)致勾縫脫落。K5、K6、K7跨空心板板間勾縫大局部脫落235分勾縫材料強(qiáng)度不夠，粘結(jié)性不強(qiáng)，加之車輛荷載引起板間振動(dòng)，導(dǎo)致勾縫脫落。K8跨空心板間勾縫全部脫落235分勾縫材料強(qiáng)度不夠，粘結(jié)性不強(qiáng)，加之車輛荷載引起板間振動(dòng)，導(dǎo)致勾縫脫落。K9跨空心板間板間勾縫全部脫落235分勾縫材料強(qiáng)度不夠，粘結(jié)性不強(qiáng)，加之車輛荷載引起板間振動(dòng)，導(dǎo)致勾縫脫落。K11跨4#、5#勾縫勾縫滲水、鈣化235分勾縫材料強(qiáng)度不夠，粘結(jié)性不強(qiáng)，滲水加劇材料松動(dòng)，加之車輛荷載引起板間振動(dòng)，導(dǎo)致勾縫脫落。根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕上部結(jié)構(gòu)一般構(gòu)件評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，上部一般構(gòu)件有中等缺損，材料功能降低，評(píng)定級(jí)別為二級(jí)。支座表3-3支座缺損狀況缺損位置缺損描述病害照片構(gòu)件標(biāo)度及扣分值病害分析K1跨支座支座剪切變形235分安裝不合理致個(gè)別支座受力過大及使用過程中汽車制動(dòng)作用引起剪切變形K2跨支座支座局部脫空345分梁體豎向位移不一致導(dǎo)致支座變形脫空。根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕上部結(jié)構(gòu)支座評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，支座出現(xiàn)輕度功能性病害，尚能維持正常使用，評(píng)定級(jí)別為三級(jí)。1.2下部結(jié)構(gòu)1.2.1翼墻、耳墻根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕下部結(jié)構(gòu)翼墻、耳墻評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，翼墻、耳墻狀況良好，評(píng)定級(jí)別為一級(jí)。1.2.2錐坡、護(hù)坡根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕下部結(jié)構(gòu)錐坡、護(hù)坡評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，錐坡、護(hù)坡狀況良好，評(píng)定級(jí)別為一級(jí)。1.2.3橋墩表3-4橋墩缺損狀況缺損位置缺損描述病害照片構(gòu)件標(biāo)度及扣分值病害分析K2跨2#墩頂蓋梁滲水225分橋面排水系統(tǒng)不暢，導(dǎo)致水流至墩頂蓋梁。K3寬3#墩頂蓋梁蜂窩麻面220分混凝土振搗不密實(shí)，加之脫模不當(dāng)，導(dǎo)致蜂窩麻面的產(chǎn)生。K4跨4#蓋梁右側(cè)網(wǎng)狀裂縫235分收縮徐變產(chǎn)生裂縫。K5跨5#墩蓋梁局部滲水225分橋面排水系統(tǒng)不暢，導(dǎo)致水由上部結(jié)構(gòu)流至蓋梁。K8跨8#墩蓋梁蜂窩麻面335分澆筑混凝土?xí)r振搗不密實(shí)，引起蜂窩麻面。根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕下部結(jié)構(gòu)橋墩評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，橋墩狀況良好，評(píng)定級(jí)別為二級(jí)。1.2.4橋臺(tái)表3-5橋臺(tái)缺損狀況缺損位置缺損描述病害照片構(gòu)件標(biāo)度及扣分值病害分析0#臺(tái)左側(cè)開裂235分受力不均勻，導(dǎo)致橋臺(tái)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫。0#臺(tái)蓋梁局部滲水225分上部結(jié)構(gòu)排水不暢，經(jīng)由蓋梁流至下部結(jié)構(gòu)。0#橋臺(tái)滲水225分上部結(jié)構(gòu)排水不暢，流至蓋梁。11#橋臺(tái)臺(tái)身滲水225分上部結(jié)構(gòu)排水不暢，經(jīng)由蓋梁流至下部結(jié)構(gòu)。根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，橋臺(tái)狀況良好，有局部缺損，評(píng)定級(jí)別為二類。墩臺(tái)根底根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕下部結(jié)構(gòu)墩臺(tái)根底評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，墩臺(tái)根底狀況良好，評(píng)定級(jí)別為一類。1.2.6河床根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕下部結(jié)構(gòu)河床評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，河床狀況良好，評(píng)定級(jí)別為一類。1.3橋面系1.3.1橋面鋪裝表3-6橋面鋪裝缺損狀況缺損位置缺損描述病害照片構(gòu)件標(biāo)度及扣分值病害分析0#橋臺(tái)伸縮縫堵塞卡死340分垃圾清潔不到位、不及時(shí)，導(dǎo)致伸縮縫堵塞、卡死。0#橋臺(tái)伸縮縫錨固區(qū)混凝土破損340分車輛荷載沖擊作用使錨固區(qū)混凝土壓碎。第一聯(lián)標(biāo)線局部模糊225分車輛沖擊等外荷載對(duì)路面標(biāo)志線造成不可逆的損壞。K4跨—K10跨橋面兩條縱向裂縫225分車輛沖擊等外荷載對(duì)路面造成不可逆的損壞。行車道板局部坑槽、車轍225分車輛沖擊等外荷載對(duì)路面造成不可逆的損壞。K8跨橋面板15條縱向裂縫225分車輛沖擊等外荷載對(duì)路面造成不可逆的損壞。根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕橋面鋪裝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，橋面鋪裝狀況良好，評(píng)定級(jí)別為二級(jí)。人行道表3-7人行道缺損狀況缺損位置缺損描述病害照片構(gòu)件標(biāo)度及扣分值病害分析人行道板多處開裂、破損、露筋225分施工過程質(zhì)量不過關(guān)，加之后期人群荷載作用導(dǎo)致此類病害發(fā)生。橋頭兩側(cè)人行道板破損、變形225分施工過程質(zhì)量不過關(guān)，加之后期人群荷載作用導(dǎo)致此類病害發(fā)生。根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕人行道評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，人行道狀況良好，評(píng)定級(jí)別為二級(jí)。護(hù)欄、欄桿表3-8護(hù)欄、欄桿缺損狀況缺損位置缺損描述病害照片構(gòu)件標(biāo)度及扣分值病害分析全橋完好10分無根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕護(hù)欄評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，護(hù)欄狀況良好，評(píng)定級(jí)別為一級(jí)。排水系統(tǒng)表3-9排水系統(tǒng)缺損狀況缺損位置缺損描述病害照片構(gòu)件標(biāo)度及扣分值病害分析泄水孔局部堵塞10分無根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕排水系統(tǒng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，排水系統(tǒng)狀況良好，評(píng)定級(jí)別為二級(jí)。1.3.5照明、標(biāo)志表3-10照明、標(biāo)志缺損狀況缺損位置缺損描述病害照片構(gòu)件標(biāo)度及扣分值病害分析照明設(shè)施路燈缺失225分無根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕照明、標(biāo)志評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，照明、標(biāo)志狀況良好，評(píng)定級(jí)別為二級(jí)。2.橋梁檢測2.1幾何狀態(tài)測量橋面幾何狀態(tài)測點(diǎn)布置：全橋測點(diǎn)布置位置為墩臺(tái)處斷面和跨中斷面,共布置21個(gè)線形測點(diǎn)；幾何狀態(tài)測量結(jié)果見表3-11：表3-11橋梁縱向線形實(shí)測結(jié)果〔單位：cm〕測點(diǎn)序號(hào)實(shí)測值距橋頭距離111902118.281103118.636204118.514305118.358406118.06507118.368608117.24709118.7038010118.249011120.11310012118.71111013118.71912014117.36313015117.0731401611745616018117.68317019118.55618020118.45919021118.421200圖3-1橋梁縱向線形圖由表3-11及圖3-1可以看出，***大橋橋面線形較為平順，中跨橋面由于荷載作用出現(xiàn)輕微波浪形起伏，橋面縱向線形總體良好。2.2混凝土強(qiáng)度檢測混凝土強(qiáng)度的檢測方法：混凝土強(qiáng)度一般采用混凝土回彈儀回彈法檢測。在檢測滿足要求的根底上，各類構(gòu)建的抽樣盡量選擇有代表性的橋跨進(jìn)行回彈測試。在經(jīng)過外觀檢查之后，外觀質(zhì)量明顯較好的跨段可不進(jìn)行強(qiáng)度檢測或少布置測區(qū)；外觀質(zhì)量明顯較差的跨段可以提高檢測的頻率。依據(jù)混凝土橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件實(shí)測強(qiáng)度推定值或測區(qū)平均換算強(qiáng)度值，計(jì)算其推定強(qiáng)度勻質(zhì)系數(shù)Kbt或平均強(qiáng)度勻質(zhì)系數(shù)Kbm，按規(guī)定確定混凝土強(qiáng)度評(píng)定表度。表3-12橋梁混凝土強(qiáng)度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度狀況評(píng)定標(biāo)度≥0.95≥1.00良好1(0.90,0.95](0.95,1.00]較好2(0.90,0.80](0.95,0.90]較差3(0.80,0.70](0.90,0.85]差4<0.70<0.85危險(xiǎn)52.2.2混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果回彈強(qiáng)度檢測結(jié)果說明，所抽測構(gòu)件均呈現(xiàn)較好的狀態(tài)，評(píng)見表3-13：表3-13橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件材質(zhì)強(qiáng)度構(gòu)件名稱混凝土抗壓強(qiáng)度〔MPa〕推定強(qiáng)度勻質(zhì)系數(shù)平均強(qiáng)度勻質(zhì)系數(shù)評(píng)定標(biāo)度構(gòu)件強(qiáng)度狀態(tài)實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)差設(shè)計(jì)值實(shí)測平均值實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)差實(shí)測最小值實(shí)測推定值K2跨4#板5048.001.573845.42(0.90,0.95](0.95,1.00]2較好K2跨5#板5048.291.853045.24(0.70,0.80](0.85,0.90]2較好2.3混凝土碳化深度檢測混凝土碳化深度的檢測方法：〔1〕取回彈測區(qū)的30%做碳化深度檢測；〔2〕取所有碳化深度測點(diǎn)測值的平均值作為該構(gòu)件每測區(qū)的碳化深度值；混凝土碳化狀況評(píng)定方法：根據(jù)測區(qū)混凝土碳化深度平均值與實(shí)測混凝土保護(hù)層厚度平均值的比值，依下表的規(guī)定確定混凝土碳化評(píng)定標(biāo)度。表3-14混凝土碳化評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定標(biāo)度評(píng)定標(biāo)度<0.51[1.5,2.0)4[0.5,1.0)2≥2.05[1.0,1.5)3混凝土碳化深度狀況混凝土碳化深度狀況檢測結(jié)構(gòu)說明，所抽檢構(gòu)件碳化深度對(duì)強(qiáng)度的影響范圍很小，并且碳化深度均小于混凝土保護(hù)層厚度，混凝土對(duì)鋼筋的堿性保護(hù)未失效。詳見表3-15：表3-15混凝土碳化深度檢測結(jié)果構(gòu)件名稱混凝土碳化深度實(shí)測平均值〔mm〕碳化深度/平均保護(hù)層厚度評(píng)定標(biāo)度值混凝土碳化影響程度K2跨4#板0.4<0.51完好K2跨5#板0.4<0.51完好2.4混凝土保護(hù)層厚度檢測混凝土保護(hù)層厚度檢測方法依據(jù)《混凝土中鋼筋檢測技術(shù)規(guī)程》〔JGJ/T152—2008〕，在結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件或其主要受力部位布置測區(qū)，采取電磁檢測方法進(jìn)行無損檢測。檢測構(gòu)件或部位的鋼筋保護(hù)層厚度平均值按下式計(jì)算：式中：—鋼筋保護(hù)層厚度實(shí)測值，精確至0.1mm。n—檢測構(gòu)件或部位的測點(diǎn)數(shù)。檢測構(gòu)件或部件的鋼筋保護(hù)層厚度特征值按下式計(jì)算：式中：—鋼筋保護(hù)層厚度實(shí)測值標(biāo)準(zhǔn)差，精確至0.1mm；—判定系數(shù)，按下表取用。表3-16鋼筋保護(hù)層厚度判定系數(shù)n10--1516--24≥241.6951.6451.595最后根據(jù)檢測構(gòu)件或部位的鋼筋保護(hù)層厚度特征值與設(shè)計(jì)值的比值，按下表的規(guī)定確定鋼筋保護(hù)層厚度評(píng)定表度。表3-17鋼筋保護(hù)層厚度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性影響評(píng)定標(biāo)度>0.95影響不顯著1(0.85,0.95]有輕度影響2(0.70,0.85]有影響3(0.55,0.70]有較大影響4≤0.55鋼筋易失去堿性保護(hù)，發(fā)生銹蝕5混凝土保護(hù)層厚度混凝土保護(hù)層厚度檢測結(jié)果說明，板梁混凝土保護(hù)層厚度評(píng)定標(biāo)度為2，對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土的耐久性有輕度影響。詳見表3-18：表3-18混凝土保護(hù)層厚度檢測結(jié)果構(gòu)件名稱保護(hù)層厚度〔mm〕特征值Dne設(shè)計(jì)值DndDne/Dnd評(píng)定對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的影響最大值最小值平均值標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)度值K2跨4#板402629.73.2028.8300.961影響不顯著K2跨5#板412629.64.1628.4300.952有輕度影響2.5鋼筋銹蝕電位檢測混凝土中鋼筋的銹蝕不僅影響結(jié)構(gòu)的耐久性，而且影響結(jié)構(gòu)的平安性，鋼筋銹蝕電位直接反響了混凝土中鋼筋銹蝕的活動(dòng)性。通過測試鋼筋混凝土與參考電極之間的電位差，可判斷鋼筋發(fā)生銹蝕的概率。通常，電位差越大混凝土中鋼筋發(fā)生銹蝕的可能性越大。本橋采用半電池電位法，電極采用硫酸銅電位電極，對(duì)每個(gè)測區(qū)布設(shè)20個(gè)測點(diǎn)。測試結(jié)果如下：表3-19混凝土鋼筋銹蝕電位檢測結(jié)果構(gòu)件名稱電位水平〔mV〕評(píng)定標(biāo)度值鋼筋狀況K1跨1#梁-2302有銹蝕活動(dòng)，但銹蝕狀態(tài)不確定，可能坑蝕K1跨3#梁-2392有銹蝕活動(dòng)，但銹蝕狀態(tài)不確定，可能坑蝕K2跨1#梁-2442有銹蝕活動(dòng)，但銹蝕狀態(tài)不確定，可能坑蝕K2跨3#梁-2382有銹蝕活動(dòng)，但銹蝕狀態(tài)不確定，可能坑蝕K3跨1#梁-2442有銹蝕活動(dòng)，但銹蝕狀態(tài)不確定，可能坑蝕K3跨3#梁-1751無銹蝕活動(dòng)性或銹蝕活動(dòng)性不穩(wěn)定K4跨1#梁-1731無銹蝕活動(dòng)性或銹蝕活動(dòng)性不穩(wěn)定K4跨3#梁-1731無銹蝕活動(dòng)性或銹蝕活動(dòng)性不穩(wěn)定1#墩-2552有銹蝕活動(dòng)，但銹蝕狀態(tài)不確定，可能坑蝕從抽檢的混凝土鋼筋銹蝕電位檢測結(jié)果可以看出，絕大多數(shù)鋼筋無銹蝕活動(dòng)，或銹蝕狀態(tài)不確定，后期養(yǎng)護(hù)時(shí)進(jìn)行定期觀察即可。2.6電阻率混凝土中的電阻率反響了混凝土的導(dǎo)電性能可間接反響鋼筋銹蝕的可能速率，通常混凝土的電阻率越小，混凝土的導(dǎo)電性能越強(qiáng)，鋼筋銹蝕開展速度越快。本橋采用四電極法檢測混凝土的電阻率，每個(gè)測區(qū)布置25個(gè)測點(diǎn)。測試結(jié)果如下：表3-20混凝土鋼筋銹蝕電位檢測結(jié)果構(gòu)件名稱電阻率〔Ω˙cm〕評(píng)定標(biāo)度值可能銹蝕的速率K1跨1#梁160002慢K1跨3#梁160002慢K2跨1#梁150002慢K2跨3#梁170002慢K3跨1#梁190002慢K3跨3#梁210001很慢K4跨1#梁230001很慢K4跨3#梁230001很慢1#墩150002慢從抽檢的混凝土電阻率檢測結(jié)果可以看出，鋼筋銹蝕的開展速度慢，情況不嚴(yán)重，加強(qiáng)后期觀察即可。2.7氯離子含量混凝土中氯離子可誘發(fā)并加速鋼筋銹蝕，測量混凝土中氯離子含量可可間接評(píng)判鋼筋銹蝕活化的可能性?；炷林新入x子含量越高，鋼筋銹蝕活化的可能性越大。通過對(duì)不同部位構(gòu)件進(jìn)行混凝土取樣，通過化學(xué)分析進(jìn)行測定。每個(gè)被測構(gòu)件取3個(gè)測區(qū)。表3-21混凝土氯離子檢測結(jié)果構(gòu)件名稱氯離子含量〔百分比〕氯離子含量〔占水泥含量的百分比〕評(píng)定標(biāo)度值誘發(fā)鋼筋銹蝕的可能性K1跨1#梁0.23[0.15，0.40)2不確定K1跨3#梁0.24[0.15，0.40)2不確定K2跨1#梁0.22[0.15，0.40)2不確定K2跨3#梁0.29[0.15，0.40)2不確定K3跨1#梁0.30[0.15，0.40)2不確定K3跨3#梁0.30[0.15，0.40)2不確定K4跨1#梁0.31[0.15，0.40)2不確定K4跨3#梁0.32[0.15，0.40)2不確定1#墩0.32[0.15，0.40)2不確定依據(jù)JTG/TH21-2011顯示，從混凝土氯離子含量抽檢的結(jié)果可以看出，誘發(fā)鋼筋銹蝕的可能性不大，加強(qiáng)后期觀察即可。2.8根底與地基橋梁根底的變位會(huì)對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化造成影響，因此，應(yīng)適當(dāng)?shù)脑O(shè)立永久性觀測點(diǎn)，進(jìn)行通過永久性觀測點(diǎn)平面坐標(biāo)與高程的變化分析其變位。通過觀測與設(shè)計(jì)資料翻查，***大橋墩頂未發(fā)現(xiàn)沉降。依據(jù)JTG/TH21-2011，墩臺(tái)均勻總沉降值滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。3.橋梁技術(shù)狀況評(píng)定3.1構(gòu)件權(quán)重重分配橋梁構(gòu)件權(quán)重重分配采用將缺失構(gòu)件權(quán)重值按照既有構(gòu)件權(quán)重在全部既有構(gòu)件權(quán)重中所占比例進(jìn)行分配的方法。表3-22橋梁構(gòu)件重分配計(jì)算表部位構(gòu)件類別權(quán)重分配后權(quán)重上部結(jié)構(gòu)上部承重構(gòu)件〔主梁〕0.700.70上部一般構(gòu)件〔濕接縫橫隔板〕0.200.18支座0.100.12下部結(jié)構(gòu)翼墻、耳墻0.020.02錐坡、護(hù)坡0.010.01橋墩0.300.31橋臺(tái)0.300.31墩臺(tái)根底0.280.28河床0.070.07調(diào)治構(gòu)造物0.020橋面系橋面鋪裝0.400.40伸縮縫裝置0.250.25人行道0.100.10欄桿、護(hù)欄0.100.10排水系統(tǒng)0.100.10照明、標(biāo)志0.050.053.2橋梁技術(shù)狀況等級(jí)評(píng)定根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕推薦的采用考慮各部件權(quán)重的橋梁技術(shù)狀況等級(jí)綜合評(píng)定方法,結(jié)合以上對(duì)橋梁部件的評(píng)定,對(duì)該橋總體技術(shù)狀況進(jìn)行等級(jí)評(píng)定。各部件權(quán)重及其相應(yīng)的得分和全橋總體質(zhì)量狀況的評(píng)定列于表3-23中。該橋總體質(zhì)量狀況得分為75.10分，評(píng)定為三類橋。表3-23橋梁技術(shù)狀況綜合評(píng)定編號(hào)部件名稱部件得分部件權(quán)重結(jié)構(gòu)權(quán)重得分1上部結(jié)構(gòu)上部承重構(gòu)件〔主梁〕57.80.700.463.72上部一般構(gòu)件〔濕接縫橫隔板〕74.50.183支座82.40.124下部結(jié)構(gòu)翼墻、耳墻100.00.020.483.45錐坡、護(hù)坡100.00.016橋墩75.60.317橋臺(tái)70.20.318墩臺(tái)根底100.00.289河床100.00.0710調(diào)治構(gòu)造物--011橋面系橋面鋪裝82.20.400.281.312伸縮縫裝置69.20.2513人行道100.00.1014欄桿、護(hù)欄100.00.1015排水系統(tǒng)72.50.1016照明、標(biāo)志77.90.05四、橋梁結(jié)構(gòu)檢算1.承載能力檢算1.1前言根據(jù)橋梁現(xiàn)場檢查結(jié)果，確定本次***大橋承載能力檢算分析針對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行?？缰袡M向分布系數(shù)分別按“鉸接板法”計(jì)算；支點(diǎn)橫向分布系數(shù)按“杠桿法”計(jì)算。1.2檢算要點(diǎn)混凝土梁橋應(yīng)檢算梁的跨中正彎矩、支點(diǎn)附近最不利剪力、跨徑1/4截面附近最不利彎剪效應(yīng)組合；結(jié)構(gòu)檢算時(shí)，應(yīng)根據(jù)橋梁的調(diào)查和檢測情況確定檢算所取用的技術(shù)參數(shù)與橋梁實(shí)際的符合性。必要時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力狀況、恒載分布狀況、幾何線形、結(jié)構(gòu)尺寸和開裂狀況等方面的檢測評(píng)定結(jié)果，對(duì)模型的邊界條件、結(jié)構(gòu)初始狀況等進(jìn)行調(diào)整。1.3檢算依據(jù)***大橋承載能力的檢算分析主要依據(jù)以下技術(shù)文件：〔1〕交通部標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ021-89〕；〔2〕交通部標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGD60-2004〕；〔3〕交通部標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGD62-2004〕；〔4〕交通部標(biāo)準(zhǔn)《公路舊橋承載能力鑒定方法〔試行〕》(1988年)；〔5〕交通部標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁承載能力檢測評(píng)定規(guī)程》(JTG/TJ21—2011)；〔6〕交通部標(biāo)準(zhǔn)《公路橋修養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGH11-2004)；〔7〕橋梁施工、設(shè)計(jì)、竣工資料。1.4承載力檢算檢算原那么橋梁承載力檢算主要是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)下的有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)《公路鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGD62-2004〕〔以下簡稱“設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”〕的要求，當(dāng)滿足以下條件時(shí)，即認(rèn)為結(jié)構(gòu)承載能力滿足檢算荷載要求：〔1〕承載能力極限狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)控制截面的抗力效應(yīng)大于檢算荷載作用下該截面的最不利內(nèi)力組合值；〔2〕正常使用極限狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)變形滿足“設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”要求的容許值。檢算條件根據(jù)《公路橋梁承載能力檢測評(píng)定規(guī)程》〔JTG/TJ21—2011〕〔以下簡稱“評(píng)定規(guī)程”〕的要求和***大橋質(zhì)量檢測的評(píng)價(jià)結(jié)果，從結(jié)構(gòu)平安使用性能出發(fā)并考慮結(jié)構(gòu)的病害特征對(duì)其抗力性能的影響。上部結(jié)構(gòu)材料特性1.混凝土：空心板采用C40混凝土。2.鋼筋：受力主筋為Ⅱ級(jí)鋼筋，構(gòu)造鋼筋為Ⅰ級(jí)鋼筋。主梁檢算荷載效應(yīng)根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGD60-2004〕，汽車荷載沖擊系數(shù)取用1+μ=1.16?？缰泻奢d橫向分布系數(shù)采用“鉸接〔板〕梁法”計(jì)算，支點(diǎn)橫向分布系數(shù)采用“杠桿法”計(jì)算時(shí)：單片空心板主要控制截面的最不利內(nèi)力效應(yīng)及其組合值如表4-1所示。表4-1控制截面的內(nèi)力效應(yīng)及其組合值截面內(nèi)力主梁荷載跨中截面支點(diǎn)截面Mmax(kN·m)Mmax(kN·m)Qmax(kN)Qmax(kN)6-1#板6-2#板6-1#板6-2#板恒載〔一期+二期〕SGK305.12308.74101.25102.56汽車SQlK328.65292.48203.51192.82人群SQjK17.1617.164.084.08877.68827.84430.93416.49注：表中最后一行數(shù)字為該截面控制內(nèi)力。2.橋梁承載能力評(píng)定2.1分項(xiàng)檢算系數(shù)確定承載能力檢算系數(shù)QUOTEZ1的計(jì)算根據(jù)橋梁的表觀缺損狀況、材質(zhì)強(qiáng)度和橋梁結(jié)構(gòu)的自振頻率的檢測評(píng)定結(jié)果，按以下規(guī)定確定承載能力檢算系數(shù)QUOTEZ1：按下式計(jì)算確定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載能力檢算系數(shù)評(píng)定標(biāo)度D。D=α式中：αjQUOTE——某項(xiàng)檢測指標(biāo)的權(quán)重值,Σαj=1,按表4-2的規(guī)定取值；QUOTEDj——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某項(xiàng)檢測指標(biāo)的評(píng)定標(biāo)度。表4-2承載能力檢算系數(shù)檢測指標(biāo)權(quán)重值檢測指標(biāo)名稱缺損狀況材質(zhì)強(qiáng)度自振頻率權(quán)重αjQUOTE0.40.30.3評(píng)定標(biāo)度值DjQUOTE222根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力檢算系數(shù)評(píng)定標(biāo)度D，查表可得：Z1=1.10承載能力檢算系數(shù)QUOTEZ2的計(jì)算選取QUOTES3截面的靜力荷載試驗(yàn)結(jié)構(gòu)校驗(yàn)系數(shù)計(jì)算QUOTEZ2，結(jié)構(gòu)校驗(yàn)系數(shù)ζ按下式計(jì)算：式中：QUOTE——試驗(yàn)荷載作用下測點(diǎn)的實(shí)測彈性變位或應(yīng)變值；QUOTE——試驗(yàn)荷載作用下測點(diǎn)的理論計(jì)算變位或應(yīng)變值。根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的靜力荷載試驗(yàn)選取各工況應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)的平均值0.664；查表可得：Z2=1.13。2.2截面折減系數(shù)QUOTE的計(jì)算依據(jù)材料風(fēng)化、碳化、物理與化學(xué)損傷三項(xiàng)檢測指標(biāo)的評(píng)定標(biāo)度，按下式計(jì)算確定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件截面損傷的綜合評(píng)定標(biāo)度R。R=j=1式中：QUOTE——某項(xiàng)檢測指標(biāo)的評(píng)定標(biāo)度；QUOTE——某項(xiàng)檢測指標(biāo)權(quán)重值，αj=1QUOTE，按表4-3的規(guī)定取值；表4-3材料風(fēng)化、物理化學(xué)損傷權(quán)重值結(jié)構(gòu)類別檢測指標(biāo)名稱評(píng)定標(biāo)度權(quán)重值QUOTE鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料風(fēng)化20.1混凝土碳化10.35物理與化學(xué)損傷20.55根據(jù)截面損傷的綜合評(píng)定標(biāo)度R,查表得：QUOTE=0.992.3橋梁承載能力評(píng)定***大橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋梁，根據(jù)橋梁檢算結(jié)果，按下進(jìn)行計(jì)算評(píng)定：γ式中：γ0——S——荷載效應(yīng)函數(shù)；R〔fd,ζfd——ad——QUOTE——結(jié)構(gòu)的幾何尺寸；正截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算不考慮橋面鋪裝混凝土參與共同作用，根據(jù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，分別按計(jì)入和不計(jì)入檢算、惡化、折減、修正系數(shù)的情況，推求的跨中正截面抗力效應(yīng)及其與最不利荷載效應(yīng)組合值的比擬列于表4-4中。表4-4跨中截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算工程工況6-1#板6-2#板組合效應(yīng)(kN·m)抗力(kN·m)組合效應(yīng)(kN·m)抗力(kN·m)不計(jì)檢算、惡化、折減、修正系數(shù)877.681021.75827.84987.31計(jì)入檢算、惡化、折減、修正系數(shù)927.351113.26883.871026.29由表4-4可知：計(jì)入檢算、惡化、折減、修正系數(shù)后，跨中截面正截面抗彎承載力大于最不利荷載組合效應(yīng)值，既有橋梁跨中正截面抗彎強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)荷載要求。斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算不考慮橋面鋪裝混凝土參與共同作用，根據(jù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，分別按計(jì)入和不計(jì)入檢算、惡化、折減、修正系數(shù)的情況，推求的支點(diǎn)斜截面抗力效應(yīng)及其與最不利荷載效應(yīng)組合值的比擬列于表4-5中。表4-5支點(diǎn)截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算工程工況6-1#板6-2#板組合效應(yīng)(kN)抗力(kN)組合效應(yīng)(kN)抗力(kN)不計(jì)檢算、惡化、折減、修正系數(shù)430.93516.49416.49494.10計(jì)入檢算、惡化、折減、修正系數(shù)515.37609.16487.42580.82由表4-5可知：計(jì)入檢算、惡化、折減、修正系數(shù)后，支點(diǎn)截面斜截面抗剪承載力大于最不利荷載組合效應(yīng)值，既有橋梁中支點(diǎn)截面抗剪強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)荷載通行要求。主梁剛度驗(yàn)算主梁〔不計(jì)橋面鋪裝〕在汽車荷載作用下，跨中撓度可以按下式計(jì)算：=為汽車荷載在不計(jì)沖擊系數(shù)〔1+μ=1.16〕時(shí)的跨中彎矩，主梁的容許撓度為：=[]=/600=33mm?？缰泻奢d橫向分布系數(shù)采用“鉸接〔板〕梁法”計(jì)算，支點(diǎn)橫向分布系數(shù)采用“杠桿法”計(jì)算計(jì)算說明，結(jié)構(gòu)剛度滿足設(shè)計(jì)荷載通行要求。五、荷載試驗(yàn)1.靜載實(shí)驗(yàn)1.1試驗(yàn)荷載確實(shí)定原那么靜載試驗(yàn)荷載采用載重汽車進(jìn)行等效加載。根據(jù)《公路橋梁承載能力檢測評(píng)定規(guī)程》〔2011〕的規(guī)定，相應(yīng)的加載車輛的數(shù)量及位置應(yīng)使該檢驗(yàn)工程的荷載效率系數(shù)η滿足：0.95≤η≤1.05。根據(jù)在實(shí)際加載過程中，為了減少試驗(yàn)時(shí)間及簡化工況的目的，在保證主要檢驗(yàn)工程荷載系數(shù)滿足要求的前提下，可適當(dāng)減少或加大某些工程的荷載效率系數(shù)。但荷載效率系數(shù)的增大必須保證結(jié)構(gòu)的平安。為了準(zhǔn)確進(jìn)行荷載試驗(yàn)，試驗(yàn)前進(jìn)行了理論計(jì)算。本橋采用MIDAS2012程序進(jìn)行了結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算、活載效應(yīng)計(jì)算及相應(yīng)的加載效率的計(jì)算。MIDAS2012程序結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖見圖5-1：圖5-1***大橋計(jì)算模型1.2加載工況及測點(diǎn)布置加載工況此橋試驗(yàn)共需加載車2輛，加載車輛總重為30噸，軸重分配為12t，12t，6t。加載車輛需逐一稱重、編號(hào)，單車總重誤差不得超過±1噸。車型圖見圖5-2。圖5-2試驗(yàn)加載重車車型圖〔單位：cm〕對(duì)該橋進(jìn)行細(xì)致的理論分析和計(jì)算，確定墩頂、跨中斷面作為應(yīng)變實(shí)測點(diǎn)或撓度實(shí)測點(diǎn)。與靜載試驗(yàn)內(nèi)容對(duì)應(yīng)，縱橋向按最不利位置布載；相應(yīng)的橫橋向有兩種工況〔中載、偏載〕，本次靜載試驗(yàn)設(shè)4個(gè)工況加載位置和加載車數(shù)量應(yīng)根據(jù)以下原那么確定：(1)用盡可能少的加載車輛到達(dá)最適宜的試驗(yàn)荷載效率；(2)在滿足荷載效率及到達(dá)試驗(yàn)?zāi)康牡那闆r下，盡量簡化加載工況；(3)前后加載工況應(yīng)相互兼顧，加載車輛合理調(diào)配。為了防止試驗(yàn)期間對(duì)結(jié)構(gòu)造成損傷，就某一加載試驗(yàn)工況，其靜載試驗(yàn)分為兩級(jí)加載，并逐級(jí)卸載。加載方式為單級(jí)逐級(jí)加到最大荷載，然后逐級(jí)卸載至零荷載。靜載試驗(yàn)效率本橋靜載試驗(yàn)效率見下表：表5-1各工況加載效率工況名稱試驗(yàn)加載工程單位主梁編號(hào)實(shí)際汽車加載內(nèi)力理論荷載計(jì)算內(nèi)力荷載加載效率Ⅰ中跨跨中正彎矩中載kN·m1#262.6285.40.926#274.8280.40.9811#259.7285.40.91Ⅱ中跨跨中正彎矩偏載kN·m1#233.9227.11.036#321.2305.91.0511#359.1374.10.96Ⅲ邊跨四分點(diǎn)正彎矩中載kN·m1#195.2219.30.896#206.4215.00.9611#190.8219.30.87Ⅳ邊跨四分點(diǎn)正彎矩偏載kN·m1#168.9179.70.946#254.5252.01.0111#289.7298.70.971.2.3測點(diǎn)布置(1)應(yīng)變測點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)變測試斷面見圖5-3、圖5-4。圖5-3應(yīng)變測試斷面布置圖測試斷面為S1斷面〔中跨跨中〕，S2斷面〔中跨四分點(diǎn)〕應(yīng)變測點(diǎn)布置在主板底面和側(cè)面。圖5-4斷面應(yīng)變測試點(diǎn)布置圖〔單位：cm〕(2)撓度測點(diǎn)的布設(shè)撓度測試斷面布置在S1斷面，在橋面上布設(shè)撓度測點(diǎn)，用精密水準(zhǔn)儀測量橋梁在荷載作用下的變形。撓度測點(diǎn)布置圖見圖5-5：圖5-5S1斷面撓度測試點(diǎn)布置圖1.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析應(yīng)變測試結(jié)果分析***大橋各工況控制截面測點(diǎn)應(yīng)變實(shí)測值與理論值比擬，見表5-2~5。表5-2工況1應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)表〔單位：με〕截面位置應(yīng)變計(jì)號(hào)實(shí)測值①(με)理論值②(με)校驗(yàn)系數(shù)=1\*GB3①/②S1截面133.137.60.88232.239.30.82337.142.70.87441.945.50.92544.849.80.9645.154.30.83740.849.80.82836.945.50.81940.142.70.941031.439.30.81133.837.60.9平均校驗(yàn)系數(shù)0.86表5-3工況2應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)表〔單位：με〕截面位置應(yīng)變計(jì)號(hào)實(shí)測值①(με)理論值②(με)校驗(yàn)系數(shù)=1\*GB3①/②S1截面129.433.40.88231.235.50.88334.338.10.9434.539.20.88535.940.30.89633.941.80.81736.842.30.87838.444.10.87938.944.20.881040.946.50.881143.147.40.91平均校驗(yàn)系數(shù)0.88表5-4工況3應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)表〔單位：με〕截面位置應(yīng)變計(jì)號(hào)實(shí)測值①(με)理論值②(με)校驗(yàn)系數(shù)=1\*GB3①/②S2截面120.025.60.78224.326.70.91325.8290.89426.330.90.85533.933.91631.036.90.84729.533.90.87827.230.90.88924.4290.841021.626.70.811123.025.60.9平均校驗(yàn)系數(shù)0.87表5-5工況4應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)表〔單位：με〕截面位置應(yīng)變計(jì)號(hào)實(shí)測值①(με)理論值②(με)校驗(yàn)系數(shù)=1\*GB3①/②S2截面120.722.70.91219.824.10.82323.325.90.9425.126.70.94521.927.40.8625.628.40.9723.628.80.82826.1300.87927.730.10.921026.531.60.841129.932.20.93平均校驗(yàn)系數(shù)0.88由上表中數(shù)據(jù)可見，***大橋工況一、二、三、四的截面應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)滿足《公路橋梁承載能力檢測評(píng)定規(guī)程》關(guān)于校驗(yàn)系數(shù)規(guī)定的范圍〔小于1.0〕，這說明該橋的實(shí)際承載能力滿足設(shè)計(jì)荷載使用要求。但均值到達(dá)0.85以上，校驗(yàn)系數(shù)偏大，剛度較小，平安儲(chǔ)藏較為缺乏。撓度測試結(jié)果分析***大橋各工況測試截面測點(diǎn)的撓度實(shí)測值、計(jì)算值及其校驗(yàn)系數(shù)詳見表5-6。表5-6各工況撓度測試校驗(yàn)系數(shù)表〔單位：mm〕工況測試位置實(shí)測①(mm)理論②(mm)校驗(yàn)系數(shù)①/②工況一左6.196.950.89右6.056.950.87平均校驗(yàn)系數(shù)0.88工況二左5.176.160.84右7.959.030.88平均校驗(yàn)系數(shù)0.85工況三左4.585.270.87右4.805.270.91平均校驗(yàn)系數(shù)0.89工況四左3.644.140.88右6.327.620.83平均校驗(yàn)系數(shù)0.86由表5-5中數(shù)據(jù)可見，各工況的實(shí)測撓度均接近于相應(yīng)的理論計(jì)算值，各工況在滿載情況下的測點(diǎn)撓度校驗(yàn)系數(shù)均值分別為0.88、0.85、0.89、0.86，均值都大于0.85；在卸載以后，剩余變形較大，剛度的平安儲(chǔ)藏缺乏。2.動(dòng)載試驗(yàn)2.1測試內(nèi)容及測點(diǎn)布置動(dòng)載試驗(yàn)測試內(nèi)容無障礙行車主要測定橋梁在試驗(yàn)荷載作用下主跨豎向撓度及其動(dòng)態(tài)增大效應(yīng)。動(dòng)載是以給定的不同車速，勻速通過橋跨結(jié)構(gòu)，測定橋跨結(jié)構(gòu)在運(yùn)行車輛荷載作用下的動(dòng)載反響。工況Ⅰ：無障礙行車，汽車以30km/h勻速通過；工況Ⅱ：無障礙行車，汽車以40km/h勻速通過；動(dòng)載試驗(yàn)測試方法〔1〕動(dòng)力特性測試采用脈動(dòng)法進(jìn)行自振測試，利用DH610高精度超低頻加速度傳感器作拾振器，在頻域和時(shí)域中進(jìn)行譜分析和時(shí)程分析。①自振特性測試擬采用脈動(dòng)法進(jìn)行自振測試，由加速度傳感器作拾振器，通過數(shù)據(jù)線傳送到電腦中儲(chǔ)存，在程序界面窗口即時(shí)顯示，然后進(jìn)行信號(hào)回放處理，在頻域和時(shí)域中進(jìn)行譜分析和時(shí)程分析，測試實(shí)施中采用DH610高精度超低頻加速度傳感器進(jìn)行測量，用D-P低頻加速度傳感器作校核。②頻率分析對(duì)回放信號(hào)進(jìn)行譜分析，根據(jù)自相關(guān)譜、互相關(guān)譜、各點(diǎn)相位及相干系數(shù)確定各階頻率。③阻尼分析結(jié)構(gòu)阻尼系數(shù)可用阻尼比表示為：其中：表示第n次振動(dòng)時(shí)的振幅。試驗(yàn)中采用頻譜圖中的半功率譜帶寬來計(jì)算阻尼比：式中：fn表示第n階頻率，表示第n階半功率帶寬頻率?！?〕動(dòng)應(yīng)變測試主梁動(dòng)應(yīng)變測試位置選擇在主跨跨中截面，試驗(yàn)中由動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集儀器〔DH5922〕配便攜計(jì)算機(jī)測試測點(diǎn)變位在時(shí)域中的變化，并根據(jù)應(yīng)力影響線和動(dòng)應(yīng)變時(shí)程曲線波動(dòng)來計(jì)算應(yīng)變動(dòng)態(tài)效應(yīng)增大系數(shù)。式中：εdmax:最大動(dòng)應(yīng)變值；εsmax:最大靜應(yīng)變值。2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析自振頻率測試結(jié)果***大橋自振特性測試時(shí)程曲線圖、自振特性測試頻域曲線圖、實(shí)測一階豎向振型四視圖如圖5-6~8所示，用DH610分析的自振頻率、阻尼及振型特征說明見表5-7。表5-7實(shí)測自振頻率與振型特征階次實(shí)測頻率〔Hz〕阻尼〔％〕振型說明13.527.90豎向振動(dòng)圖5-8***大橋一階振型圖由于2階跟3階阻尼比的實(shí)際應(yīng)用不大，故此處略去。2.2.2自振頻率理論計(jì)算***大橋自振特性計(jì)算采用專用有限元程序MidasCivil8.0進(jìn)行建模。模型采用梁單元組成的組合單元理論模型計(jì)算復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)，全橋模型能準(zhǔn)確模擬構(gòu)件的空間位置、尺寸、材料特性、連接形式、初始內(nèi)力和初始變形等，確立結(jié)構(gòu)仿真分析的初始形態(tài)。因此可得到相對(duì)詳盡、精確和可靠的分析結(jié)果。本橋動(dòng)載試驗(yàn)理論計(jì)算，采用MidasCivil8.0程序進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果如表5-8：表5-8自振頻率〔單位：Hz〕振動(dòng)序列計(jì)算值振動(dòng)特性14.246豎向振動(dòng)圖5-9動(dòng)測分析建模圖實(shí)測結(jié)果與理論計(jì)算比照分析實(shí)測頻率結(jié)果與理論計(jì)算頻率比擬見表5-9。從表中可以看出：豎向振動(dòng)實(shí)測頻率小于理論值，說明實(shí)際結(jié)構(gòu)豎向剛度小于理論計(jì)算剛度，結(jié)構(gòu)剛度有所削弱。表5-9計(jì)算自振頻率與實(shí)測頻率比照階次計(jì)算頻率(Hz)實(shí)測頻率(Hz)振型特點(diǎn)14.2463.520豎向振動(dòng)動(dòng)應(yīng)變實(shí)測結(jié)果分析***大橋跑車試驗(yàn)中動(dòng)應(yīng)變測試的結(jié)果見圖5-11~12所示：圖5-11***大橋動(dòng)應(yīng)變測試曲線圖5-12***大橋動(dòng)應(yīng)變測試曲線由時(shí)域曲線分析結(jié)果可以看出，橋梁振動(dòng)阻尼系數(shù)較小，結(jié)構(gòu)振動(dòng)衰減正常。結(jié)構(gòu)在兩種情況下實(shí)測沖擊系數(shù)分別為1.0509，1.0614，均小于按照標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的理論沖擊系數(shù)1.16，說明結(jié)構(gòu)行車條件較好。六、結(jié)語及養(yǎng)護(hù)、加固建議1.結(jié)語1.1橋梁技術(shù)狀況評(píng)定結(jié)論依據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGTH21-2011〕，***大橋的技術(shù)狀況評(píng)定應(yīng)劃分為三類。橋梁現(xiàn)場檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)梁體裂縫較少，鋼筋銹蝕情況輕微，橋梁承載能力完好，根據(jù)《公路橋修養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGH11-2004〕，建議對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)適當(dāng)維修，下部結(jié)構(gòu)及橋面系正常養(yǎng)護(hù)，確保該橋在今后運(yùn)營中的平安性。1.2結(jié)構(gòu)檢算結(jié)論通過控制截面的內(nèi)力效應(yīng)及其組合值的計(jì)算比擬，承載能力極限狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)控制截面的抗力效應(yīng)大于檢算荷載作用下該截面的最不利內(nèi)力組合值，橋梁結(jié)構(gòu)跨中正截面抗彎強(qiáng)度及主梁支點(diǎn)截面抗剪強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)荷載通行要求。正常使用極限狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)變形滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求的容許值。1.3靜載實(shí)驗(yàn)結(jié)論由***大橋應(yīng)變及撓度測試結(jié)果分析可知，各工況控制截面各測點(diǎn)應(yīng)變及撓度校驗(yàn)系數(shù)均小于1.0，但均值大小均在0.85以上，這說明***大橋的實(shí)際承載能力及結(jié)構(gòu)剛度的平安儲(chǔ)藏較小。1.4動(dòng)載試驗(yàn)結(jié)論由***大橋模態(tài)測試、分析結(jié)果可見，結(jié)構(gòu)振動(dòng)實(shí)測頻率小于理論值，說明實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度小于理論計(jì)算剛度，結(jié)構(gòu)剛度較??；實(shí)測阻尼不大，說明結(jié)構(gòu)橫豎向振動(dòng)衰減正常。2.養(yǎng)護(hù)、加固建議***大橋技術(shù)狀況綜合評(píng)定為三類，建議進(jìn)行維修加固，次要構(gòu)件正常養(yǎng)護(hù)，鑒于該橋梁的其他病害，應(yīng)及時(shí)組織相關(guān)部門及專業(yè)人員，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì)，并對(duì)現(xiàn)存病害及時(shí)處理。現(xiàn)對(duì)該橋的養(yǎng)護(hù)提出以下幾點(diǎn)建議。〔1〕建議對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)病害的空心板及時(shí)進(jìn)行修復(fù)；〔2〕建議對(duì)橋梁下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)病害適時(shí)進(jìn)行處理；〔3〕加強(qiáng)對(duì)橋梁其他部件的養(yǎng)護(hù)工作，后期經(jīng)常檢查、建立橋梁檔案，加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)。附錄附錄1加載車輛過磅單附表2強(qiáng)度、碳化深度檢測記錄表表2K2跨4#、5#板回彈原始數(shù)據(jù)編號(hào)回彈值RiRm碳化深度〔mm〕構(gòu)件測區(qū)12345678910111213141516K2跨4#板15851534743424441464843534450435346.92.524453475061465448444753434152465348.62.034447534647424339585353395449425347.72.044947454556434342474354465353495847.72.0550434958395342555240554447425756491.565045544148504845525844463943465247.42.076150395355514454464138444152504347.41.584348504847455044514942464550495347.72.595558476147515554594338434942444949.32.0104241464647465853425160574152504347.62.0編號(hào)回彈值RiRm碳化深度〔mm〕構(gòu)件測區(qū)12345678910111213141516K2跨5#板15039634456445342575053455041546449.91.525460353958544048604443475458494749.81.0358614850455253485744435145535541502.045654414044534851444045545145505348.42.0554514748544649544850535155505054