水電站橋梁檢測(cè)工程的具體做法

摘要：水電站附近的橋梁關(guān)系到水電站的安全運(yùn)行，定期進(jìn)行橋梁專業(yè)檢測(cè)，對(duì)大橋進(jìn)行評(píng)估十分有必要，作者通過(guò)橋梁檢測(cè)目的和具體的做法，介紹了本單位的橋梁檢測(cè)做法，方便同行相互借鑒。

關(guān)鍵詞：橋梁；檢測(cè)；電站

一、引言

某水電站是一座以發(fā)電為主的徑流式水電站，距其下游3km處有一砼拱形橋，通過(guò)進(jìn)行橋面和橋下檢查，做動(dòng)荷載試驗(yàn)和靜荷載試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，判定大橋?qū)嶋H承載能力、通行能力，提出大橋以后的運(yùn)行與維護(hù)或加固方案。

二、橋梁檢測(cè)的目的

（1）為評(píng)定橋的現(xiàn)狀，在安全性能、使用性能上是否存在隱患，對(duì)該橋進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)，了解橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，檢測(cè)可能存在的各種病害，為結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析提供依據(jù)。

（2）通過(guò)動(dòng)、靜載試驗(yàn)實(shí)測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)，將橋梁實(shí)測(cè)值與理論值進(jìn)行比較，說(shuō)明橋梁結(jié)構(gòu)的工作性能，檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)是否滿足新設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)及使用要求。

（3）通過(guò)對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象和試驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)的綜合分析，對(duì)該橋作出現(xiàn)狀評(píng)估，總體評(píng)價(jià)其實(shí)際的受力性能和運(yùn)營(yíng)狀況，為橋梁的維護(hù)和管理提供重要依據(jù)。

三、具體的做法

1.結(jié)構(gòu)混凝土檢測(cè)

對(duì)該橋進(jìn)行了結(jié)構(gòu)混凝土的測(cè)試，包括混凝土強(qiáng)度、混凝土碳化深度、混凝土保護(hù)層厚度、混凝土裂縫、鋼筋銹蝕電位、氯離子含量、混凝土電阻率等。

通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該橋所有裂縫中最小裂縫寬度0.3mm大于規(guī)范中的0.2mm，部分裂縫達(dá)到了3～4mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)規(guī)范規(guī)定的限值，均無(wú)法達(dá)到規(guī)范規(guī)定的限值要求；此橋鋼筋銹蝕電位評(píng)定標(biāo)度值為3，說(shuō)明鋼筋銹蝕的可能性很大；對(duì)主要構(gòu)件和主要受力部位進(jìn)行混凝土碳化狀況檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，該橋碳化深度均小于設(shè)計(jì)保護(hù)層厚度，表明這些構(gòu)件的主筋目前由于混凝土碳化而發(fā)生銹蝕的可能性小；氯離子含量均在0.4～0.7之間，評(píng)定等級(jí)為3級(jí)，說(shuō)明存在誘發(fā)鋼筋銹蝕可能性；混凝土電阻率評(píng)定等級(jí)為1級(jí)，說(shuō)明鋼筋可能銹蝕速率很慢。所檢測(cè)的橋梁主要構(gòu)件中，柱臺(tái)、立柱及微彎板的強(qiáng)度均滿足原設(shè)計(jì)所采用的C40混凝土強(qiáng)度等級(jí)的要求，而所檢測(cè)的柱臺(tái)下方橫梁局部強(qiáng)度僅達(dá)到原設(shè)計(jì)強(qiáng)度的89%，不滿足規(guī)范要求，預(yù)估可能是由于混凝土受腐蝕以及橫梁內(nèi)部微裂縫所致。因此，在使用過(guò)程中存在安全隱患，需對(duì)該區(qū)域混凝土進(jìn)行維修加固。

2.橋梁靜載測(cè)試

（1）采用各控制截面內(nèi)力、各控制點(diǎn)變形等效的原則，計(jì)算各試驗(yàn)工況下的實(shí)際加載車輛的數(shù)量和布載位置。

（2）荷載效率系數(shù)不宜過(guò)小，否則不能反映出橋梁在設(shè)計(jì)荷載下的工作性能，同時(shí)也不宜過(guò)大以防結(jié)構(gòu)局部損壞。實(shí)際荷載試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)效率系數(shù)控制在0.95～1.05 之間。

在靜載試驗(yàn)荷載作用下，該橋的最大豎向位移未超過(guò)規(guī)范限定值，各測(cè)點(diǎn)位移和應(yīng)力實(shí)測(cè)值與理論值變化規(guī)律基本一致，校驗(yàn)系數(shù)平均值小于規(guī)范容許范圍的最大值，但兩者較為接近，其中部分位移校驗(yàn)系數(shù)甚至超出了規(guī)范容許范圍。因此，該橋靜剛度和強(qiáng)度基本滿足設(shè)計(jì)荷載要求，但安全儲(chǔ)備低。

3.橋梁動(dòng)載測(cè)試

橋梁的自振特性和動(dòng)荷載（車輛移動(dòng)與沖擊）激勵(lì)下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)是評(píng)價(jià)橋梁承載能力狀態(tài)的一個(gè)重要因素。結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析主要研究結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載（如行駛車輛、風(fēng)、地震荷載）作用下的力學(xué)行為，其內(nèi)容主要包括確定結(jié)構(gòu)的自振特性以及動(dòng)力激勵(lì)源作用下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。

該橋自振頻率的實(shí)測(cè)值大于理論計(jì)算值，說(shuō)明該橋的動(dòng)力剛度滿足設(shè)計(jì)要求，但是兩者較為接近，故動(dòng)力剛度安全儲(chǔ)備較?。粵_擊系數(shù)實(shí)測(cè)平均值小于規(guī)范理論值，滿足規(guī)范要求，但車速較大時(shí)，實(shí)測(cè)值大于理論值，說(shuō)明橋面平整度較差導(dǎo)致沖擊系數(shù)增大；阻尼比平均值為0.044，大于經(jīng)驗(yàn)值，說(shuō)明該橋裂縫較多。

四、檢測(cè)后得出的結(jié)論

1.該橋原設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為汽車—20級(jí)、掛車—100級(jí)，但是隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，現(xiàn)行公路橋梁規(guī)范中提高了荷載等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（公路-II級(jí)），且經(jīng)檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，該橋動(dòng)力剛度及靜剛度安全儲(chǔ)備較低，同時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的部分檢測(cè)指標(biāo)僅達(dá)到3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述，為適應(yīng)現(xiàn)行公路荷載等級(jí)，并確保該橋在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)能夠正常運(yùn)營(yíng)，建議對(duì)該橋進(jìn)行加固，并定期進(jìn)行檢查。

2.由于該橋車通行車輛多為大型貨車，且經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)巡查后發(fā)現(xiàn)，過(guò)往車輛多出現(xiàn)超載現(xiàn)象，為了保證結(jié)構(gòu)使用壽命和行車安全，建議對(duì)全橋進(jìn)行限載、限速，車輛重量≤30t，車速≤20km/h，嚴(yán)禁超載車的通行。

3.由于該橋裂縫較多，且通過(guò)裂縫檢測(cè)數(shù)據(jù)可知，該橋裂縫狀態(tài)已無(wú)法滿足規(guī)范要求，為了提高橋梁的耐久性，保障運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的安全性，建議對(duì)裂縫進(jìn)行維修，并對(duì)該橋進(jìn)行加固。

4.為提高行車的平順性，應(yīng)對(duì)橋面進(jìn)行維修，并加強(qiáng)該橋的養(yǎng)護(hù)與管理，對(duì)橋面有無(wú)異常反應(yīng)、裂縫有無(wú)繼續(xù)開(kāi)展、破損等情況進(jìn)行定期觀察，以確保橋梁的安全性和耐久性。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡東方. 水電站橋梁混凝土施工方法研究[J]. 工程技術(shù)研究，2017，（02）：61+63.

[2]杜鵬飛. 水電站庫(kù)區(qū)大跨度橋梁抗震分析[J]. 林業(yè)建設(shè)，2010，（05）：24-26.

作者簡(jiǎn)介：

杜啟雄（1979年8月），男，甘肅永昌，助理工程師，水工觀測(cè)

梁巧秀（1989年11月），女，助理工程師，水工觀測(cè)

張俊濤（1990年3月），男，助理工程師，水工觀測(cè)

袁克強(qiáng)（1989年9月），男，助理工程師，水工觀測(cè)