浅谈公路旧桥检测评估
论公路旧桥加固检测与后评价技术

论公路旧桥加固检测与后评价技术本文总结归纳出对公路旧桥改造的后评价方法,应用荷载试验和回弹法进行检测,根据加固前后桥梁各部件技术状况的对比来评价加固的效果,用旧桥加固项目竣工决算和拆除重建的估算值进行效益分析,取得良好效果。
标签:后评价;旧桥加固;农村公路;荷载试验1.前言随着我国经济的快速发展,近些年我国公路交通的通行量和单车荷载重量均呈快速上升趋势,尽管交通运输部每年都安排大量资金用于危旧桥梁的改造,但我国目前公路桥梁中设计荷载较低的桥梁数量众多,实践证明,采用适当的加固技术和措施可以起到恢复和提高旧桥的承载能力,延长桥梁的使用寿命,本文根据具体的旧桥加固实例,参考了大量国内外文献,在分析总结建设项目后评价的基础上,以目前的公路建设项目后评价成果为依据,创新了适合公路旧桥维修加固后评价的方法,并且在实际桥梁加固的例子中进行验证,收到良好的社会经济效益2.国内外项目后评价的发展概况项目后评价的理论与实践都源于美国,在20世纪30年代与项目前评估同时产生,当时主要作为美国国会监督政府政策性投资的手段,在西方发达国家,后评价主要是针对国家的预算、计划和项目等进行评价。
这些国家有评价的法律和系统的规则、明确的管理机构、系统的方法和程序。
美国是后评价做得比较好的国家之一。
我国的项目后评价是从20世纪80年代引入的,但由于重视程度不够,一直发展缓慢。
1996年交通部下发了交计字[1996]1130号文,正式印发了《公路建设项目后评价工作管理办法》和《公路建设项目后评价报告编制办法》,进一步规范了后评价的管理工作,完善了我国公路建设项目的评价体系,使我国公路建设后评价工作迈上了一个新台阶。
3.公路旧桥加固后评价主要方法(1)对于旧桥加固项目,搜集加固之前的资料,和加固完成时的资料,运用系统分析的方法,选择利用数据;(2)旧桥加固项目实行后评价主要集中在静、动荷载试验;对比旧桥加固前后的技术性指标;(3)用回弹法测定混凝土强度;(4)关于旧桥加固的决算额和拆除重建的估算额对比。
浅谈公路旧桥检测评估

浅谈干线公路旧桥检测评估摘要:通过对湖南干线公路近50座公路旧桥梁检测评估实践,介绍公路旧桥检测、评估的内容和方法,总结技术状况评估的经验。
关键词:公路旧桥检测荷载试验技术状况分析评估Abstract: To present the methods to detect and evaluate old road bridges, and to summarize technical experience of evaluation, via actual detection and evaluation of about 50 old road bridges within Hunan Province.Keywords: Old Road Bridge, Detection, Load Test, Technic Status, Evaluation在干线公路养护和升级改建的实践工作中,为充分利用现有公路桥梁,使之安全、经济地为公路交通运输服务,根据《公路桥涵养护规范》、《公路工程设计文件编制办法》要求,需对桥梁进行检测评估。
评估桥梁技术状况,鉴定桥梁承载能力及其使用性能,为制定桥梁养护对策或公路桥梁改建提供科学依据。
在过去许多检测评估实践中,首先采用的方法是进行桥梁荷载试验。
笔者通过对湖南干线公路50多座公路旧桥梁检测评估实践,认为检测评估一般可通过规范细致的质量检测及基于检测结果的结构检算进行,必要时才进行费用昂贵的荷载试验。
1 干线公路旧桥概况湖南省干线公路桥梁大部分修建于上世纪六、七年代,80%的桥梁为各种类型的拱桥。
由于这些桥梁营运时间较长,且受当时建设条件的制约,设计、施工存在一定缺陷、更由于近十年来重载车辆等因素的影响,许多桥梁都出现了不同程度的病害。
这些桥梁大部分设计图、竣工图等技术资料缺失,给桥梁检测评估带来困难。
2 检测评估的依据及工作流程交通部颁布的《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004),是进行桥梁技术状况一般性评定的依据。
浅谈旧桥检测与评定

浅谈旧桥检测与评定摘要:本文以缺失设计资料、施工资料、养护资料的既有钢筋混凝土板桥为例,提出了基于桥梁现状整体检查,参照相关年代设计规范并结合现行设计规范,制定不同荷载等级静载试验的鉴定方法,对该桥的真实承载能力进行评估分析,并对该桥的使用及养护提出了建议。
本文分析评定方法可供类似工程参考与借鉴。
关键词:资料缺失;鉴定评估;整体检查;静载试验;承载能力我国县道和乡村道路上有大量不同结构类型的桥梁,由于建造久远及管养不规范等各种原因,许多桥梁的设计资料、交竣工资料、管养记录等资料缺失严重,但通行车辆却在不断增加,尤其是超重车辆越来越多,桥梁负担日益加重。
随之而来的是越来越多的旧桥出现了承载能力不足、提早破坏等问题,为确保桥梁的安全使用,对该类无相关资料的旧桥的承载能力如何进行可靠的检测与评定显得迫在眉睫。
本文以某钢筋混凝土板梁桥为例,建立一种外观检测与荷载试验相结合的分析评定方法,基于理论分析结果及现场检测对该桥承载能力进行了研究。
依据评估结果,对该桥的使用提出了建议。
本文的分析评定方法可供类似工程参考与借鉴。
1、工程概况某桥梁已建成运营多年,桥梁的设计文件、交竣工资料、管养维护记录等资料均无从查证。
随着近年来交通量的不断增加,尤其是超重车辆的日益增多,该桥的桥面铺装、桥面板等出现了破损、开裂等病害,为了解桥梁实际承载能力进行检测评定。
2、检查内容与评定方法考虑到该桥无任何可靠资料的特殊性,检查方法必须保证尽快发现可能导致破坏的原因,以进行维修,或在可能的情况下限载。
首先现场的整体综合检查,从外观上来鉴别结构各部分的技术状况;其次对结构的所有部位进行彻底、严密的检查,其中包括对桥梁结构的建筑尺寸,梁板等构件的几何尺寸及桥梁的外观缺损情况、超限裂缝的宽度和分布等病害进行详细的查勘和记录,并对桥梁墩台和梁板的混凝土强度、碳化深度等进行检测。
在此基础上,选取质量较差的桥跨进行静动载试验,以对桥梁的实际承载能力进行鉴定评估。
公路旧桥承载能力鉴定方法

公路旧桥承载能力鉴定方法
1. 外观检查很重要呀!就像你买新衣服要先看看有没有破损一样,看看这桥的表面有没有裂缝、破损啥的。
比如那座老石桥,我们走近一看,哇,好多裂缝啊,这可得好好注意啦!
2. 材料检测可不能少哦!这就好比了解一个人的身体素质,我们得知道建桥的材料质量咋样。
像上次检测那座钢桥,测一测钢材的强度,才能心里有底嘛!
3. 荷载试验也得搞起来呀!这就像给桥做个“压力测试”,看看它到底能承受多重的车。
记得有次在那座小桥上做荷载试验,真是紧张又期待呢!
4. 结构分析很关键的嘞!相当于给桥做个“体检报告”,分析它的结构是不是合理。
回想之前分析那座旧木桥的结构,还真是费了一番功夫呢!
5. 动静力分析也很有必要呀!这就如同研究一个人跑步和静止时的状态。
就像那座高架桥,动静力分析后,对它的了解可就深入多啦!
6. 模型模拟好神奇的哟!可以把桥的情况在电脑里模拟出来,就像给桥建了个虚拟世界。
那次模拟那座老拱桥,可让我们大开眼界呢!
7. 专家评估很权威的呐!专家们就像老中医,能看准桥的问题。
比如上次请专家来看一座旧桥,他们的意见可太重要啦!
8. 历史档案查阅也很有用呀!这就像是翻一个人的“成长记录”,看看桥以前的情况。
那座有几十年历史的老桥,查了档案后才知道它原来经历过这么多风雨呢!
我的观点结论就是这些公路旧桥承载能力鉴定方法都各有特点和重要性,只有综合运用,才能准确地知道桥的状况呀!。
浅议桥梁检测和评估

浅议桥梁检测和评估桥梁检测和评估是现代交通建设的必要组成部分,它是确保桥梁完好性和安全性的关键措施。
桥梁是交通运输的重要组成部分,而桥梁的老化和损坏会直接影响到交通运输的安全和效率。
因此,桥梁检测和评估是不可或缺的,本文将浅议桥梁检测和评估的相关内容。
桥梁检测的方式比较多样化,有可视化检查、非破坏性检测和破坏性检测等多种方式。
其中,可视化检查是最为普遍,也是最基础的一种检测方式。
它往往是手把手的去检查一个桥梁的各个部位,观察和评估桥梁的各项指标。
这种方式虽然直观简单,但其结果往往受到人员经验和质量等多种因素的影响,同时对于一些难以观察的部位也难以检查。
非破坏性检测(NDT)是利用现代科技手段检测物体内部缺陷和材料性能的一种方法。
该方法不会破坏材料本身,适用于检测多材料复合的结构物,可以有效地检测桥梁结构物体的无损损伤。
NDT方法的检测方式有很多种,如超声波检测、电磁感应检测、热红外检测、X射线检测、毫米波雷达检测等,这些方法各自有其特点和应用范围,在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
破坏性检测对于桥梁的检测也是非常重要的。
对于已经有明显损伤的桥梁或者要进行维修、加固的桥梁,需要采用破坏性检测方法,得出材料的力学性能等相关参数,为设计师提供科学准确的数据和方案。
该方法的缺点是破坏性,所以对于已经建成的桥梁,不应盲目采用破坏性检测。
桥梁评估是针对桥梁安全情况、使用现状、设计质量等多方面因素,对桥梁进行定量化评价。
桥梁评估的内容可以分为两部分,一部分是对桥梁结构体系的总体评价;另一部分是对桥梁关键构件的局部评价。
桥梁评估的等级和标准有很多,比如欧洲桥梁评估标准(Eurocodes)、美国建筑师协会标准(AASHTO)等,这些评估标准都对桥梁的技术指标、结构形式、安全系数等方面都作出了明确的规定。
桥梁的检测和评估都是重要的工作,通过对桥梁的检测和评估,可以有效地发现和解决桥梁存在的问题,为桥梁的修缮和加固提供科学的依据,同时也为交通运输的安全、顺畅提供了保证。
浅析公路旧桥的评定

的评定方法 ;) 3 荷载试 验 的评定方 法 ; ) 4 专家 系统 的评定 方 法。 下面结合我多年 的工作实践经验对 以上方法进行浅析 。
桥梁 结构在恒 载作用下 裂缝宽度 应不大 于允许值 。当结 构
具有 足 够 的承 载 能 力 , 裂 缝 宽 度 超 过 规 定 时 , 采 取 防 护 措 施 但 应
1 根据外 观调 查进行 评定 的方 法
以保证结构 的耐久性 。当结 构裂缝 发展严重 或裂缝仍 在继续发
对桥梁采取 根据 外 观调 查进 行 评 定 的 方 法 , 是 由 有 经 验 的桥 梁 技 术 人 展时应从上部构造本身和地基基础两方 面查 明原因 , 就 有效 的加 固措施。 员对 旧桥进行详细的检查 , 并根据检查结果对桥梁质量进行评定。
第3 6卷 第 1 期 1
・
30 ・ 4
2 0 10年 4月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECTURI
Vo _ 6 No 1 I3 , 1 Ap . 2 0 r 01
文 章编 号 :0 96 2 (0 0 1-300 10 .8 52 1 )10 4 —2
加 固的决策提供有力的支持 。 对旧桥进行评定的工作远 比新桥设计 复杂得多。多年来 , 国
所 掌握 。
对于某些 旧桥特别是拱桥 , 用设计理论方 法来进行分析计 采
内外 的桥梁工作者们一直致力于解决这个 问题 , 他们在各 自的工 算 往 往 通 不 过 , 却 能 正 常运 营 , 但 这说 明桥 梁结 构 的实 际工 作状 态 程实践和研究中提 出 了各 种 旧桥评 定的方法 。这 些方法 大致归 与采用 的理论 相差 较大。因此要 根据 桥梁结构特性 , 研究较符合
公路旧桥的检测
公路旧桥的检测背景公路旧桥是指已经使用了一段时间、存在损坏或老化的公路桥梁。
由于受到氧化、紫外线、车辆荷载等多种因素的影响,公路旧桥一旦出现问题,将会带来极大的安全隐患,对交通运输和社会发展等方面也会造成严重的影响。
为了确保公路交通的安全和畅通,及早发现公路旧桥的损坏和病害十分重要。
而公路旧桥的检测则是一个十分关键的环节。
检测方法目前,对于公路旧桥的检测主要采用以下四种方法:目视检查目视检查是一种简单直观的检测方法,主要通过肉眼观察的方式检查公路桥梁的病害状况和变形情况。
比如,观察桥梁的表面是否有明显的裂缝、腐蚀、变形等情况。
目视检查适用于一些表面病害比较明显且简单的桥梁来进行初步检查,但是对于深层次的隐蔽病害和结构缺陷,目视检查就很难发现了。
声波检测声波检测利用了声波传递的原理,通过放置传感器在桥梁表面,发射声波刺激桥梁结构,再利用接收器来记录反射声波信号的方式来检测公路旧桥的结构情况。
这种方法可以检测出桥梁内部的结构特征和损伤状况,但是需要专业设备和技术,其准确度也有待提高。
红外热像检测红外热像检测是使用红外热像仪,通过检测桥面表面的温度变化来定位和诊断结构缺陷位置和规模大小的一种非接触式检测方法。
这种方法操作简单、测试速度快、效果明显,能够检测出桥梁隐蔽部位的病害情况。
但是这种方法的局限性也比较明显,只能检测表面或近表面的结构特征和病害,不能检测深层次的隐蔽损伤。
拉力试验拉力试验是一种应用拉力来检测公路旧桥的力学性能和结构本质的一种方法,它是通过施加局部集中荷载对旧桥的桥梁进行拉伸试验,以得到桥梁的强度、刚度、裂缝、腐蚀等方面的参数。
这种方法效果非常好,但是成本较高,可能会影响到公路的正常使用,因此在实际中并不常用。
结论从以上四种公路旧桥检测方法可以看出,不同方法各有优缺点,不能简单地以一种方式妄下定论。
不同的公路桥梁也有各自特点和病害类型,需要根据情况选择相应的检测方法,以确保公路交通的安全和畅通,为社会的发展做出应有的贡献。
浅谈旧桥的检测、评估与加固
结 构 承 载 能力 评估 ( 或 者 称 为 强度 评 估 ) 。 评估 适 用 性 是 指 对 桥 试验 。
- 3 桥 梁 专家评 估 系统 梁 结 构 的运 营 极 限 状态 评 估 ,它 为结 构 能 否提 供 正 常 使 用 提 供 3 所谓桥梁评估专家 系统 , 就是利用计算机模拟有经验专家 的 依据 ; 结构耐久性评估主要是对材料强度和结构损伤 的评估 。目
的工作过程 。
验来 评估 既有 桥梁 的承载能力与使用性 能,为既有桥 梁结构养
限载或 改建等决策提供科学的依据 。 桥梁评估 的内容主要包含在可靠性 当中, 桥梁 的可靠性主要 护和加 固、 ( 3 ) 研 究桥 梁结构 的受力行 为, 总结 结构 受力行为的一般规 包括适用性 、 安全性 、 耐久性三个方面 。根据 结构设计极 限状态
主 要 任 务 包 括 下面 几 个 方 面 :
( 1 ) 通过桥梁荷载 , 确定新建桥梁 的使用条件和承载能力 。 尤
及时地对各种有缺 陷的桥梁进行 相应 的维修加 固,以提高桥梁 其是对重要桥梁在竣工建成 以后,可 以通过桥梁荷载试验 考察 桥梁 结构 的结构性 能与施工质量 , 评定桥梁 的实际的承载 能力 , 结 构 的 使 用 寿命 和 可 靠 性 能 。
修 欠缺等不利条件的作用 , 已难 以适应 目前交通 运输 的发展要求。因此 , 有必要及 时地对各种有缺陷的桥 梁进行相应的维 修加 固 , 以提高桥 梁结构 的使 用寿命和可靠性能。
关键词 : 旧桥 ; 检测; 评估 ; 加固 中图 分 类 号 : U 4 4 5 . 7 2 文献标识码 : B 文章 编 号 : 1 6 7 2 — 1 6 7 5 ( 2 0 1 4 ) 1 5 — 0 1 9 6 — 0 2
道路桥梁工程中的旧桥病害检测
道路桥梁工程中的旧桥病害检测摘要:随着我国各地的公路建设如火如荼的进行,桥梁工程数量也是随之增加,如何才能有效的保证其桥梁建设质量及时的检测桥梁病害的问题就当下所解决的问题。
在现阶段,我国桥梁病害检测方面一直都缺少较为严格、系统性的技术和方法,造成了一些质量较差的桥梁工程问题不能及时的被发现,更不知道怎样解决。
下面就作者的实际工作经验,简要的分析道路桥梁工程中的旧桥病害检测,以供参考借鉴。
关键词:桥梁检测;桥梁病害;处治方法桥梁工程随着运营时间不短的推移将会出现不同程度的损害,其损害若是不能进行及时的修复,将严重的影响到行车安全。
所以,桥梁使用一定时间之后,需要对其桥梁进行检测,若是检测出现了病害,应该及时的进行处理,以保障行车的安全,维护人民生命财产的安全。
本文主要分析旧桥病害检测。
1 道路桥梁工程施工中的常见病害分析1.1 钢筋锈蚀在道路桥梁钢筋发生锈蚀的过程中,其产生的氧化物会因为逐渐增加而迅速膨胀,使得钢筋周围的混凝土因为受到这种压力而出现了不同程度的开裂现象,而这就会使得道路桥梁的有效截面大幅度减小,使得道路桥梁自身承载的能力变小。
通常来说,当钢筋出现锈蚀现象时会导致钢筋面积缩小,并使得钢筋的自身抗弯能力大打折扣。
同时,这种锈蚀病害还会使混凝土的握裹力变小,而使得相应的锈蚀物出现外流、从而在道路桥梁表面形成锈痕,不仅会对道路桥梁的安全运行造成威胁,还会对其美观程度造成影响。
1.2 墩台基础对于墩台基础出现病害的原因分为很多种,通常来说其都是受到来自各方面的影响而出现。
其中,对墩台基础造成病害的因素主要是过往车辆的荷载、风力以及水压力等。
而随着近年来我国自然环境的逐渐恶劣以及人们出行的频繁,都会给桥梁的墩台基础带来更大的压力,从而在这个过程中使道路桥梁的墩台基础出现了一定的病害问题。
1.3 主梁裂缝在道路桥梁的病害中,其中一个最严重的病害现象就是主梁裂缝。
通常来说,主梁裂缝都会出现在负弯矩区的上部或者正弯矩区梁下部,但是当下部出现裂缝情况时往往会对整个行车道翼板区域造成影响。
公路旧桥的评定
公路旧桥的评定就是对已建成的桥梁的使用状况及其承载能力进行综合的评价。
通过桥梁的评定,可以鉴定该桥是否具有原设计的结构工作性能及承载能力,是否满足目前及未来的交通需要,是否具有挖潜承载能力的可能,从而为旧桥的养护维修、改造加固的决策提供有力的支持。
公路旧桥的评定,具体地讲,应该包括评定中采用的方法和相应采用的评定标准。
评定中采用的方法亦指对桥梁评定时采用的手段及其适用的范围和条件,其内容也包括方法使用的过程和评定结果的表达。
评定标准是针对所采用的评定方法根据有关标准、规范、试验结果和工程技术人员成熟的经验所制定的分类等级。
在工程上,习惯把评定中采用的方法和评标准统称为评定方法。
对旧桥进行评定的工作远比新桥设计复杂得多。
多年来,国内外的桥梁工作者们一直致力于解决这个问题,他们在各自的工程实践和研究中提出了各种旧桥评定的方法。
这些方法大致归纳为:(1)根据外观调查进行评定的方法;(2)采用以分析计算为主的评定方法;(3)荷载试验的评定方法;(4)专家系统的评定方法。
第一种方法根据外观调查进行评定的方法根据外观调查进行评定的方法,就是由有经验的桥梁技术人员对旧桥进行详细的检查,并根据检查结果对桥梁质量进行评定。
公路桥梁在使用过程中,在车辆荷载作用下,由于设计、施工、桥梁实际的桥下水流状态、气候条件及其它环境因素的变化和影响,钢筋混凝土桥和圬工桥可能会出现损坏、过大的裂缝和不正常的变形,反映出桥梁的使用性能和承载能力不满足原设计要求。
根据外观调查进行评定的方法,就是有经验的桥梁技术人员通过旧桥外观所表现出来的现象,推定桥梁实际技术状态的方法。
作为这种评定方法的基础是对旧桥进行详细调查。
根据《公路养护技术规范(JTJ073—85)》,桥梁的技术状态共分四类。
对于检查结果,若为一类,则进行正常保养;若为二类,则需进行小修;要类要进行中、大修或加固;四类需通过桥梁检验(荷载试验)确定加固或改建。
对于钢筋混凝土和圬工桥梁的上部结构,根据外观调查进行评定的方法,往往侧重于混凝土裂缝及变形的调查分析。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅谈干线公路旧桥检测评估摘要:通过对湖南干线公路近50座公路旧桥梁检测评估实践,介绍公路旧桥检测、评估的内容和方法,总结技术状况评估的经验。
关键词:公路旧桥检测荷载试验技术状况分析评估Abstract: To present the methods to detect and evaluate old road bridges, and to summarize technical experience of evaluation, via actual detection and evaluation of about 50 old road bridges within Hunan Province.Keywords: Old Road Bridge, Detection, Load Test, Technic Status, Evaluation在干线公路养护和升级改建的实践工作中,为充分利用现有公路桥梁,使之安全、经济地为公路交通运输服务,根据《公路桥涵养护规范》、《公路工程设计文件编制办法》要求,需对桥梁进行检测评估。
评估桥梁技术状况,鉴定桥梁承载能力及其使用性能,为制定桥梁养护对策或公路桥梁改建提供科学依据。
在过去许多检测评估实践中,首先采用的方法是进行桥梁荷载试验。
笔者通过对湖南干线公路50多座公路旧桥梁检测评估实践,认为检测评估一般可通过规范细致的质量检测及基于检测结果的结构检算进行,必要时才进行费用昂贵的荷载试验。
1 干线公路旧桥概况湖南省干线公路桥梁大部分修建于上世纪六、七年代,80%的桥梁为各种类型的拱桥。
由于这些桥梁营运时间较长,且受当时建设条件的制约,设计、施工存在一定缺陷、更由于近十年来重载车辆等因素的影响,许多桥梁都出现了不同程度的病害。
这些桥梁大部分设计图、竣工图等技术资料缺失,给桥梁检测评估带来困难。
2 检测评估的依据及工作流程交通部颁布的《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004),是进行桥梁技术状况一般性评定的依据。
交通部于1988年颁布的《公路旧桥承载力鉴定方法》(试行稿)一直是进行旧桥适应性评定的主要依据。
目前,交通部有关研究机构正在进行“公路桥梁承载能力检测评定规程”的编制,并已形成了征求意见稿。
“征求意见稿”详细规定了桥梁调查、质量检测、结构检算、荷载试验、技术状况评定、承载能力鉴定的方法和程序,更符合当前干线公路旧桥的检测评估的需要,可作为主要参考依据。
公路旧桥检测评估流程如下:3 桥梁调查与检测3.1桥梁调查首先要对桥梁进行实地考察,初步了解桥梁的技术状况和主要存在问题,然后全面收集有关桥梁勘察设计资料、施工资料、竣工资料、维修加固资料等,走访管养人员调查桥梁病害历史、交通状况。
由于干线公路技术资料的缺失现象严重,实地考察和走访调查的工作要十分细致,还应包括使用中的特别时间、限速限重原因、水文、地质、使用环境等。
3.2 几何形态参数测定干线公路桥梁几何形态参数的测定重点和难点是测定拱式结构的拱轴线和拱脚的水平变位。
拱式结构的拱轴线与原设计发生变化或拱脚发生位移超过一定范围将是十分危险的,对评估结论影响很大。
拱轴线按桥跨的12分点分别在拱背、拱腹设测点,用精度为2〃的测距仪进行测量。
布点和测量要细致准确,真实反映现实状态。
通过测量拱顶下沉,依据下述公式计算拱脚的相对水平位移:Δ=δl/4/ηl/4+δl/2/ηl/2ηl/4 、ηl/2分别为推力影响线在l/4和l/2截面的坐标值;δl/4、δl/2分别为实测拱轴线在l/4和l/2截面的挠度值。
3.3 桥梁结构检测干线公路旧桥结构检测的重点在裂缝检测和基础检测。
结构裂缝是桥梁病害的直观表现和预兆。
检测人员要优先考虑采用桥梁检测车或通过搭设支架进行近距离观测,准确区分表面裂纹和结构裂缝。
对裂缝进行标识和准确记录。
地基与基础是否稳定对判定拱式桥梁是否安全十分重要。
地基与基础检测采用井探、槽探、地球物理等方法进行勘探;对原状土进行物理力学试验;进行载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验等原位测试;必要时进行钻探。
3.4材料检测桥梁结构承重构件的主要受力部位,应检测其材料强度。
干线公路旧桥梁多为圬工砌体,石料强度可采取现场取样、试验室试压的方法进行材料强度检测。
砌筑用砂浆根据当年同年代桥梁情况及桥梁现状取用。
若为砼结构,一般采取回弹法检测砼强度。
砼碳化深度用1%酚酞酒精溶液测量。
3.5桥梁技术状况一般评定根据调查和检测结果,按照《公路桥涵养护规范》的评定标准和评定方法,分别计算出每个部件的技术状况评分,综合评定技术状况等级。
根据技术状况等级确定养护对策和初步判定是否需要进行结构检算和荷载试验。
可见,调查与检测是进行桥梁检测评估的重要环节,并为结构检算提供基础数据,为进行荷载试验提供参考。
4 桥梁结构检算干线公路旧桥设计资料缺失,结构检算的基础数据主要依靠检测、试验数据及调查资料。
检算时几何形态参数以现场测量的数据为依据,材料强度也以试验数据为准。
干线公路旧桥由于年代较早,设计荷载等级一般较低,不能适应新规范的荷载等级要求,且设计、施工受当时技术水平限制,可能存在安全隐患。
同时由于桥梁结构理论研究的进步,各种荷载对桥梁结构的影响模式有了新的研究成果,故一般而言,旧桥结构检算就是以现阶段先进的计算理论、方法对旧桥进行结构计算,在确保结构安全的情况下充分挖掘旧桥的承载潜力,以达到确定旧桥承载能力的目的。
同时计算模型应与桥梁实际情况尽量接近。
以下简单谈谈旧桥结构检算时应注意的几种常见问题:1、施工过程及施工工艺的影响虽然旧桥检算时该桥已处于使用阶段,不需考虑施工阶段验算,但由于施工过程及施工工艺对结构成桥后受力有影响,故旧桥检算时仍应考虑施工过程及施工工艺的影响,桥梁调查时应走访施工或管养人员,获得相关信息,以便计算时正确考虑其影响。
2、横向分布系数板拱一般不考虑荷载横向分布的影响;肋拱、双曲拱应考虑荷载横向分布对各拱肋的影响,根据相关文献和研究成果,肋拱可采用弹性支撑连续梁法计算,双曲拱可采用偏心压力法计算;也可全桥拱肋及拱上建筑均用空间有限元方法建模,直接计算各拱肋的受力,对大跨、重要结构,采用空间有限元方法是必要的。
2、基础变位拱桥由于其结构自重大,且存在相当大的水平推力,基础易发生变位,旧桥结构检算应根据实测结果考虑基础变位对结构受力的影响,对于使用多年且实测未发现基础变位的桥,可不考虑基础变位的影响;反之,对实测发生了基础变位的桥梁则应以实际发生的基础变位考虑其影响,并应根据基础地质情况调查结果提出措施,防止继续发生基础变位或改善现已发生的基础变位情况。
3、空腹式拱桥对拱式腹拱,其腹拱形式对结构的荷载响应有很大影响,其采用的是单铰拱、双铰拱或三铰拱应在计算模型中准确反应;腹拱材料特性也应与实际情况一致,不能简单套用主拱材料。
4、实腹式拱桥湖南西部、南部多山,干线公路上存在大量小跨径实腹式拱桥,该类桥梁多按拱桥手册或定型图设计,其上部结构多为标准化设计。
该类桥梁,能收集到施工图、竣工图的按图计算;无法收集到图纸的可根据实测几何形态参数,按图索骥,找到对应的标准化图纸,按图计算,实腹式拱桥由于其护拱属隐蔽工程,应采用钻孔等方式核实护拱情况,结构计算时以换算截面的形式考虑护拱影响。
笔者通过对湖南干线公路50多座公路旧桥梁检测评估实践,其中近20座实腹式拱桥的计算,发现绝大部分实腹式拱桥由于年代较早,设计荷载等级低,均需进行加固,加固方式以将拱背填料由填充式改为砌筑式为佳,同时为适应荷载等级的提高,应对桥台背墙进行加厚。
5 荷载试验在旧桥检测中,出现过荷载试验过程中压跨桥梁或给桥梁造成损害的案例,且荷载试验费用较高,需要较长时间。
对于干线公路旧桥,如果在不充分了解桥梁技术状况时就进行荷载试验,很可能会给桥梁带来难以恢复的损伤,加重病害。
所以在进行荷载试验之前,要明确荷载试验的目的,根据检测结果分析荷载试验是否有必要,只有根据桥梁检测和检算尚不能确定桥梁承载力时,才进行荷载试验。
通过对多座公路旧桥梁检测评估实践,笔者认为,板拱类圬工拱桥通过几何参数测定、结构质量检测和材料强度检测,获取桥梁结构信息,通过结构检算已经可以较好的确定桥梁的承载能力,可不进行荷载试验;肋拱及双曲拱桥由于拱上对荷载横向分布系数影响较大,且由于拱上建筑病害对横向分布系数的影响难以通过计算确定,建议进行荷载试验,以下简单介绍笔者做过的双曲拱桥荷载试验。
S304公路改建工程十板村中桥为1-35m双曲拱,建于1988年,设计荷载汽车-20,挂车-100;桥宽 1.5m人行道+9.0m行车道+1.5m人行道,横向由6道拱肋组成;主拱两侧各有2个腹拱,其中边腹拱按三铰拱设计;矢跨比1/6,通过现场检测,该桥拱轴线线形位于设计拱轴线与包含预拱度的设计拱轴线之间;桥台基础位于页岩,为发生基础;拱肋、拱波、拱板强度根据现场试验确定。
结构检算原则:①拱轴线以包含预拱度的设计拱轴线为准,同时计算时考虑结构拱肋、拱波、拱板的施工顺序,准确的反应不同龄期混凝土收缩徐变二次内力对结构受力的影响;②横向分布系数按偏心压力法计算;③不考虑基础沉降;④建模时模型包含主拱圈、立墙、腹拱及虚拟桥面板,其中边腹拱按三铰拱建立模型,虚拟桥面板不计强度,仅为传递汽车荷载而设,该模型已考虑了拱上建筑联合作用;⑤由于混凝土收缩徐变的理论计算方法已经取得新得成果,故混凝土收缩徐变按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)》的计算方法计算,而不再按老规范规定的等效降温的方法计算;⑥由于公路改建后汽车荷载改为公路-Ⅱ级,故检算时汽车荷载按公路-Ⅱ级;⑦荷载组合方式按《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》进行。
结构检算结果:根据以上计算原则,通过有限元分析,该桥截面拱顶及1/4L截面强度满主规范要求,拱脚截面略有不足,其截面抗力与截面荷载效应组合值之比为0.85,考虑到双曲拱桥其荷载横向分布系数的复杂性,且该桥截面强度于理论计算值差值较小,荷载试验是安全且有必要的,故对该桥进行了荷载试验,荷载试验效率取0.85左右。
通过荷载试验,测量该桥、拱脚截面正应力,拱顶、1/4L、拱脚处挠度,荷载试验结果显示该桥应力校验系数小0.9,挠度校验系数小于0.6,根据《公路旧桥承载力鉴定方法》(试行稿)的规定,该桥承载能力可在计算值以上提高10%,最终该桥承载能力为拱脚截面强度达到设计值的95%,根据《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)的规定,承载能力较设计值降低10%以内应鉴定为三类桥。
检测结论确定的管养对策为:将桥面板改为钢筋混凝土,提高结构整体性,拱脚截面附近采用喷射混凝土等方式适当加强。