某鋼管混凝土拱橋檢測方案

閔凡華

（遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)研發(fā)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(guī)劃設(shè)計(jì)院公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)研發(fā)中心，遼寧 沈陽 110166）

鋼管混凝土拱橋是一種結(jié)構(gòu)新穎、造型美觀的橋梁，在大量建造的同時(shí)，鋼管混凝土拱橋的養(yǎng)護(hù)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(yàn)

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(jié)構(gòu)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(dá)200多座,在鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)與施工方面積累了許多成功的經(jīng)驗(yàn)。近年來隨著交通量與日俱增，重載車輛不斷增多，對(duì)已建成鋼管混凝土拱橋進(jìn)行檢測就顯得尤為重要。

1、結(jié)構(gòu)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(cè)引橋采用20m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。下部結(jié)構(gòu)為四柱式橋墩、肋板式橋臺(tái)，基礎(chǔ)均為鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)。橋面凈寬為15.0m，左、右側(cè)各設(shè)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(shè)計(jì)荷載等級(jí)：汽車-超20級(jí)、掛車-120、人群荷載3.5kN/m2。

2、檢測目的

(1) 通過對(duì)全橋外觀病害的現(xiàn)場調(diào)查與檢測，查明結(jié)構(gòu)現(xiàn)有缺陷；

(2) 通過檢測橋梁在試驗(yàn)荷載作用下的撓度和應(yīng)變，檢算結(jié)構(gòu)的正常使用性能和承載能力狀況；

(3) 通過動(dòng)力試驗(yàn)測試橋跨結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)特性和車輛荷載作用下的受迫振動(dòng)性能，分析和檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能；

(4) 通過本次檢測，為橋梁的管理養(yǎng)護(hù)單位提供可靠的技術(shù)資料。

3、檢測依據(jù)

（1）《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTG H11-2004）

（2）《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/T H21-2011）

（3）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ 021-89）

（4）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 023-85）

（5）《公路橋梁承載能力檢測評(píng)定規(guī)程》（JTG/T J21-2011）

（6）《回彈檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23-2011）

（7）《超聲波檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》（CECS 21:2000）

（8）《超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS 02：2005）

（9）《某橋竣工圖》

4、檢測內(nèi)容

4.1 、橋梁缺損狀況檢測

（1）上部結(jié)構(gòu)具體檢查內(nèi)容

拱肋涂層是否存在缺陷；

拱肋、橫向聯(lián)結(jié)焊縫是否開裂；

構(gòu)件是否存在腐蝕、生銹；

鋼管內(nèi)填充混凝土是否密實(shí)；

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(gòu)件砼有無開裂、壓碎、局部破損；

支座有無斷裂、錯(cuò)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(jié)構(gòu)具體檢查內(nèi)容

墩臺(tái)有無滑動(dòng)、傾斜、下沉或凍拔。

臺(tái)背填土有無沉降或擠壓隆起。

混凝土墩臺(tái)及帽梁有無凍脹、風(fēng)化、開裂、剝落、露筋等。

墩臺(tái)頂面是否清潔，伸縮縫處是否漏水。

基礎(chǔ)主要檢查暴露部分有無缺損、開裂，基礎(chǔ)是否發(fā)生不許可的沖刷現(xiàn)象。

（3）橋面系具體檢查內(nèi)容

橋面鋪裝是否有剝落、開裂、鼓包、松散、車轍等現(xiàn)象；

人行道板是否有破損、缺失等現(xiàn)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(xiàn)象。

4.2 、橋梁材質(zhì)狀況與狀態(tài)參數(shù)檢測

本次橋梁材質(zhì)狀況與狀態(tài)參數(shù)檢測內(nèi)容包括：橋梁幾何形態(tài)參數(shù)檢測、橋梁恒載變異狀況調(diào)查、混凝土強(qiáng)度檢測、鋼筋銹蝕電位檢測、碳化狀況檢測、鋼筋保護(hù)層厚度檢測、恒載狀態(tài)下索力檢測。

4.3 、靜載試驗(yàn)

根據(jù)要求本次靜載試驗(yàn)選擇主橋的36m跨進(jìn)行，通過對(duì)橋梁施加靜力荷載作用，測定橋梁結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)荷載作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，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。

本次靜載試驗(yàn)采用內(nèi)力等效原則，即用等代荷載在測試截面產(chǎn)生的內(nèi)力與標(biāo)準(zhǔn)車在測試截面產(chǎn)生的內(nèi)力等效，對(duì)加載孔進(jìn)行逐級(jí)遞增的加載，加載時(shí)采用四輛加載車共分為四級(jí)，分別對(duì)跨中及3L/4處進(jìn)行加載。

靜載試驗(yàn)加載分析采用空間模型計(jì)算，計(jì)算程序采用Midas Civil有限元軟件。由于該橋位于城市進(jìn)出主要干道，封閉交通壓力較大，故經(jīng)優(yōu)化計(jì)算后，適當(dāng)調(diào)整加載位置，讓拱肋與縱梁在加載時(shí)，其靜力荷載試驗(yàn)效率可同時(shí)滿足規(guī)范要求，減少了試驗(yàn)所需的時(shí)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(dòng)載試驗(yàn)

本次動(dòng)載試驗(yàn)選擇主橋的36m跨進(jìn)行，通過動(dòng)載實(shí)測數(shù)據(jù)與理論計(jì)算數(shù)據(jù)相對(duì)比，判定橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)使用性能。

5、檢測報(bào)告編寫

依據(jù)交工檢測報(bào)告試驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和整理分析，對(duì)結(jié)構(gòu)缺損狀況進(jìn)行描述并附上必要的簡圖或照片，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)以列表及圖形的形式表達(dá)出來，并將實(shí)測值、理論計(jì)算值及有關(guān)的參考限值進(jìn)行對(duì)比，說明實(shí)測值與理論值兩者間的符合程度，最終按照現(xiàn)場檢查、荷載試驗(yàn)的綜合情況，評(píng)定橋梁在設(shè)計(jì)使用荷載下的工作性能，確定橋梁的實(shí)際承載能力和結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。

6、結(jié)語

鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)新穎、造型美觀，為城市建設(shè)提供了新的亮點(diǎn)，在大量建造的同時(shí)，鋼管混凝土拱橋的養(yǎng)護(hù)及檢測，成為必須高度重視的問題。而目前規(guī)范中缺少對(duì)該類橋型的檢測評(píng)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(xué)研究所.大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)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(yàn)方法[S].

[3] 宋一凡．公路橋梁荷載試驗(yàn)與結(jié)構(gòu)評(píng)定［M］．北京:人民交通出版社，2002.

TU75

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1007-6344（2015）04-0092-01