橋梁檢測與維修加固論文

1、<p>　　橋梁檢測與維修加固論文</p><p>　　專業(yè)： 交通土建一班</p><p>　　學(xué)號：111608030120（03）</p><p>　　姓名： 李謹(jǐn)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　由于近年交通量急劇增長，尤其是過往超載、

2、超限車輛的增加，使很多大橋在使用期限內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的病害，當(dāng)然還有那些因為趕工期、采用劣質(zhì)材料、施工方法不當(dāng)?shù)仍蚨霈F(xiàn)病害的橋梁需要做鑒定以確保其安全運營。橋梁檢測主要包括橋梁的外觀檢測和荷載試驗，通過外觀的檢測我們可以基本上確定橋梁結(jié)構(gòu)物的使用狀況，然而理論推斷與實際結(jié)構(gòu)的特性往往存在著一定的差別，尤其需要對病害嚴(yán)重的橋梁進(jìn)行荷載試驗，進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能評定。</p><p>　　關(guān)鍵詞：橋梁檢測，外觀檢測，荷載試驗&

3、lt;/p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、緒 論1</b></p><p><b>　　二、論文主體2</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┵Y料收集2</b></p><p>　　（二）

4、橋梁外觀檢測2</p><p>　　1．橋梁外觀檢測的項目和內(nèi)容2</p><p>　　2．橋梁外觀檢測的評定標(biāo)準(zhǔn)和重點3</p><p><b>　?。ㄈ╈o載試驗5</b></p><p><b>　　1．橋梁概況5</b></p><p>　　2．靜載試驗的目

5、的5</p><p>　　3．靜載試驗的內(nèi)容5</p><p><b>　　4．試驗過程6</b></p><p><b>　　5．試驗結(jié)果8</b></p><p><b>　　三、結(jié)論13</b></p><p><b>　　四、

6、參考文獻(xiàn)14</b></p><p><b>　　五、致謝15</b></p><p><b>　　一、緒 論</b></p><p>　　為了適應(yīng)公路運輸載重量不斷發(fā)展的要求，充分利用現(xiàn)有的公路橋梁，使之能繼續(xù)安全地為公路運輸服務(wù)，根據(jù)交通部頒布的《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》要求，必須對橋梁進(jìn)行檢測。與此同時，新

7、材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)形式的采用也越來越多，為了積累這方面的工程經(jīng)驗我們有必要做一些檢測工作。由于近年交通量急劇增長，尤其是過往超載、超限車輛的增加，使很多大橋在使用期限內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的病害，當(dāng)然還有那些因為趕工期、采用劣質(zhì)材料、施工方法不當(dāng)?shù)仍蚨霈F(xiàn)病害的橋梁需要做鑒定以確保其安全運營。橋梁外觀的檢測我們可以基本上確定橋梁結(jié)構(gòu)物的使用狀況，然而理論推斷與實際結(jié)構(gòu)的特性往往存在著一定的差別，尤其需要對病害嚴(yán)重的橋梁進(jìn)行荷載試驗，進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能

8、評定。荷載試驗包括靜載試驗和動載試驗，由靜載試驗可以得到結(jié)構(gòu)的撓度和靜力應(yīng)變，由動載試驗可以得到結(jié)構(gòu)的模態(tài)特性（自振頻率、振型和阻尼比）和系統(tǒng)參數(shù)（剛度、質(zhì)量和阻尼矩陣）。</p><p><b>　　論文主體</b></p><p>　　橋梁檢測就是要根據(jù)實際情況對橋梁進(jìn)行評估，因此前期的主要工作就是從既有的現(xiàn)狀與特性著手，對要檢測的實體有一個總體把握，并且明確后面

9、工作的方向。</p><p><b>　?。ㄒ唬┵Y料收集</b></p><p>　　這里所說的資料收集的范圍比通常意義上說的資料范圍要廣泛一些，不僅僅包括設(shè)計資料，還包括施工資料以及有關(guān)的養(yǎng)護(hù)、維修、加固資料。施工資料里面包括各個階段的竣工圖紙、竣工說明書、材料試驗資料及施工記錄、竣工驗收資料等等；其他養(yǎng)護(hù)、維修資料則包括歷史上通過的車型、載重，交通量狀況、維修的資

10、料等等。</p><p><b>　　（二）橋梁外觀檢測</b></p><p>　　1．橋梁外觀檢測的主要項目和內(nèi)容</p><p>　　橋梁外觀檢測的項目和內(nèi)容有如下方面：</p><p>　?。?）橋面鋪裝是否有坑槽、開裂、車轍、松散、不平、橋頭跳車現(xiàn)象等；</p><p>　　（2）伸縮縫

11、：是否有破損、結(jié)構(gòu)脫落、淤塞、填料凹凸、跳車、漏水等；</p><p>　?。?）上部結(jié)構(gòu)：梁式結(jié)構(gòu)：主梁支點、跨中、變截面處有無開裂，最大裂縫值；梁體表面有無空洞、蜂窩、麻面、剝落、露筋；有無局部滲水；橫隔板是否開裂、焊縫是否斷裂；鋼結(jié)構(gòu)銹蝕情況、變形情況等；</p><p>　?。?）支座：位移是否正常；鋼板和支座是否銹蝕、干澀；支座固定端是否松動、剪斷、  開裂等

12、；</p><p>　?。?）橋墩：墩身是否開裂、局部外鼓、表面風(fēng)化、剝落、空洞、露筋情況；是否有變形，傾斜、沉降、沖刷、沖撞損壞情況等；</p><p>　　2．橋梁外觀檢測的評定標(biāo)準(zhǔn)和重點</p><p>　　通常可以根據(jù)橋型確定調(diào)查的要點，如梁橋的檢查要點有:跨中區(qū)域的裂縫、撓度；端部的剪力縫；主梁連接部位的狀況；構(gòu)件的外觀質(zhì)量等等。病害在找出病因的同時應(yīng)根據(jù)

13、其損壞程度進(jìn)行評估，然后確定是否有必要加固或更換構(gòu)件用以維持正常的運營。</p><p>　　表1橋梁部件缺損狀況評定方法</p><p>　　表2　橋梁各部件權(quán)重及綜合評定方法</p><p><b>　?。ㄈ╈o載試驗</b></p><p><b>　　1．橋梁概況</b></p>

14、<p>　　孟州蟒河橋始建于20世紀(jì)80年代，上部結(jié)構(gòu)采用12-10m裝配式鋼筋混凝土T梁，下部結(jié)構(gòu)為雙柱式墩臺、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。橋面寬度：凈-6+2x0.5m防撞護(hù)欄，橋面鋪裝采用2cm厚瀝青混凝土+9cmC25防水混凝土，路水交角90°，設(shè)計荷載汽-15，掛車－80。</p><p><b>　　2．靜載試驗的目的</b></p><p>

15、　　樁基礎(chǔ)靜載試驗的主要目的是確定樁的承載能力，即確定樁的允許荷載和極限荷載，查明樁基礎(chǔ)強度的安全儲備，了解樁基礎(chǔ)的變位情況，并依據(jù)試驗結(jié)果，確定樁基的安全性。通過該次靜載試驗全面了解橋墩蓋梁、立柱和鉆孔灌注樁的受力性能，確定橋梁下部結(jié)構(gòu)的承載能力，為對該橋下部結(jié)構(gòu)加固提供試驗數(shù)據(jù)支持。此次靜載試驗的主要目的有：</p><p>　　（1）檢驗橋梁下部結(jié)構(gòu)立柱、蓋梁的力學(xué)性能。</p><p&

16、gt;　?。?）檢驗鉆孔灌注樁在試驗荷載作用下的沉降情況，并判定鉆孔灌注樁的承載能力，為該橋的橋梁改造提供可靠依據(jù)。</p><p><b>　　3．靜載試驗的內(nèi)容</b></p><p>　　根據(jù)試驗?zāi)康募艾F(xiàn)場實際情況，確定該靜載試驗進(jìn)行下列試驗項目：</p><p>　　（1）墩臺蓋梁、立柱外觀檢測及混凝土的強度檢測；</p>

17、<p>　?。?）撓度測量：蓋梁跨中截面；</p><p>　　（3）沉降觀測：樁頂截面處；</p><p>　　（4）應(yīng)力測試：蓋梁跨中截面下緣應(yīng)力，墩頂處蓋梁截面上緣應(yīng)力，橋墩墩底截面應(yīng)力；</p><p>　?。?）裂縫開展情況。</p><p><b>　　4．試驗過程</b></p>

18、<p><b>　?。?）．試驗橋墩</b></p><p>　　經(jīng)過對該橋?qū)嵉貦z查，為方便加載，試驗橋孔選擇橋梁第三、九兩孔，即3#墩、9#墩。</p><p><b>　?。?）．測點布置</b></p><p>　　根據(jù)試驗?zāi)康暮驮囼瀮?nèi)容的要求進(jìn)行測點布置，其布置示意圖如圖1所示：</p>&

19、lt;p>　　圖1 應(yīng)變及撓度測點布置示意圖</p><p>　　（3）．荷載試驗效率</p><p>　　根據(jù)《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》中的建議，橋梁荷載試驗一般采用基本荷載。其中靜力試驗荷載的效率系數(shù)的取值范圍為：</p><p>　　0.8≤η≤1.05</p><p><b>　　其中：</b><

20、;/p><p>　　—試驗荷載作用下檢測部位變位或內(nèi)力的計算值；</p><p>　　S—設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下檢測部位變位或內(nèi)和計算值；</p><p>　　加固后一個橋墩樁基承擔(dān)的樁頂力為：</p><p>　　105.4KN(上部結(jié)構(gòu)及橋面鋪裝恒載增加)+ 20.6KN(蓋梁加固后增加)+335（公路-Ⅱ級汽車荷載）=451KN。</p&

21、gt;<p>　　為使試驗荷載作用下校驗系數(shù)為0.8≤η≤1.05，則試驗車輛產(chǎn)生的豎向力為：360.8 KN≤B≤473.55 KN。本次試驗車輛作用下，產(chǎn)生的樁頂豎向力為B=446KN，校驗系數(shù)η=446/451=0.99。</p><p>　　（4）. 試驗荷載布置及加載方案</p><p>　　按最大樁頂反力布載，雙孔雙列布置2輛35t，2輛20t試驗車，35t試驗車

22、其前軸重為70KN，雙后軸重量均為140KN，前后軸間距5.4m，輪距1.8 m；20t試驗車其前軸重為60KN，后軸重量為140KN，前后軸間距4m，輪距1.8 m，平面布置如圖2所示。車輛橫、縱向布置如圖3所示：</p><p>　　圖2 35t汽車平面布置圖(單位：cm)</p><p>　　圖2 20t汽車平面布置圖(單位：cm)</p><p>　　圖3

23、 車輛荷載縱、橫向布置情況(尺寸單位：m)</p><p><b>　　加載方案</b></p><p>　　工況一：按墩頂最不利位置布載，單孔橫橋向為兩列車偏載。</p><p>　　工況二：按墩頂最不利位置布載，雙孔橫橋向為兩列車偏載。</p><p><b>　　5．試驗結(jié)果</b></

24、p><p>　　通過對橋下部結(jié)構(gòu)外觀檢測及靜載試驗數(shù)據(jù)分析，可以得出以下結(jié)論：</p><p>　?。?）蓋梁表面受流水侵蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致蓋梁表面混凝土剝落，局部有露筋銹蝕。蓋梁混凝土強度推定值為22.90 MPa，低于C25混凝土強度，立柱混凝土強度推定值為18.5-19.8MPa，接近C20混凝土強度。橋墩蓋梁和立柱的碳化深度在0.5-1mm之間。</p><p>　　

25、（2）分析靜載試驗數(shù)據(jù)，蓋梁和立柱的變形及應(yīng)力實測結(jié)果與理論數(shù)據(jù)對比，得到校驗系數(shù)，蓋梁撓度的校驗系數(shù)最大值為0.96，應(yīng)力的校驗系數(shù)最大值為0.903，立柱應(yīng)力的校驗系數(shù)最大值為0.860。參考《橋梁檢測與加固手冊》鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的校驗系數(shù)范圍為0.60-0.85，說明蓋梁的工作性能有所降低，結(jié)構(gòu)安全儲備不足。 </p><p>　　（3）由于場地條件的限制，本次試驗測試了第三跨3#墩和第九跨9#墩橋墩在試驗荷

26、載作用下橋墩立柱的應(yīng)力與沉降，應(yīng)力實測數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)基本吻合，沉降觀測數(shù)據(jù)為0.032mm，承載能力滿足公路-Ⅱ級荷載標(biāo)準(zhǔn)要求。</p><p>　　通過檢測過程中的回彈及碳化數(shù)據(jù)，進(jìn)行計算分析，混凝土強度及碳化狀況評定如附表1。</p><p>　　附表1 砼強度及碳化評定表</p><p>　?。?） 靜載試驗數(shù)據(jù)分析</p><p>&

27、lt;b>　　1、撓度數(shù)據(jù)分析</b></p><p>　　主要撓度測試結(jié)果如表附表2、附表3所示。附表2列出了第九跨9#墩在荷載作用下的各測點位移值，蓋梁實測最大撓度為0.36mm，而理論值為0.37mm，校驗系數(shù)為0.97，殘余變形測點為0.04mm；立柱最大變形為0.027mm，而理論值為0.037mm，校驗系數(shù)為0.72，最大殘余變形測點為0.002mm。 </p><

28、;p>　　附表2列出了第三跨3#墩在荷載作用下的各測點位移值，蓋梁實測最大撓度為0.30mm，而理論值為0.37mm，校驗系數(shù)為0.81，最大殘余變形測點為0.06mm；立柱最大變形為0.032mm，而理論值為0.037mm，校驗系數(shù)為0.86，最大殘余變形測點為0.004mm。 </p><p>　　附表2 9#墩荷載作用下?lián)隙仍囼灲Y(jié) 果與理論值比較表</p><p>　　附表

29、3 3#墩荷載作用下?lián)隙仍囼灲Y(jié)果與理論值比較表</p><p>　　(5) 應(yīng)變數(shù)據(jù)分析</p><p>　　在試驗荷載作用下，測試斷面應(yīng)力與相應(yīng)的理論計算值、結(jié)構(gòu)效驗系數(shù)及殘余應(yīng)變值列于附表4、附表5。分別在蓋梁跨中的下部和墩頂處蓋梁截面上緣使用電阻應(yīng)變片測試，為保證測試的準(zhǔn)確，每個測點布置2個應(yīng)變片。</p><p>　　附表4列出了試驗荷載作用下的應(yīng)力結(jié)

30、果，第九跨9#墩蓋梁跨中截實測最大正應(yīng)力為1.638MPa，與理論值相比較的校驗系數(shù)為0.871，殘余應(yīng)變?yōu)?.92%，墩頂處蓋梁截面上緣實測最大正應(yīng)力為1.611MPa，與理論值相比較的校驗系數(shù)為0.868，殘余應(yīng)變?yōu)?.59%。</p><p>　　附表5列出了試驗荷載作用下的應(yīng)力結(jié)果，第三跨3#墩蓋梁跨中截面實測最大正應(yīng)力為1.629MPa，與理論值相比較的校驗系數(shù)為0.866，殘余應(yīng)變?yōu)?.95%，墩頂處

31、蓋梁截面上緣實測最大正應(yīng)力為1.607MPa，與理論值相比較的校驗系數(shù)為0.878，殘余應(yīng)變?yōu)?.72%。</p><p>　　附表4 第九跨9#墩荷載作用下應(yīng)力測試結(jié)果與理論值比較表</p><p>　　附表5 第三跨3#墩荷載作用下應(yīng)力測試結(jié)果與理論值比較表</p><p><b>　　三、結(jié)論</b></p><

32、;p><b>　　2．建議</b></p><p>　　根據(jù)檢測結(jié)果和分析，現(xiàn)對孟州蟒河橋的下部結(jié)構(gòu)處理提出以下建議：</p><p>　?。?）對橋梁下部結(jié)構(gòu)的蓋梁和立柱進(jìn)行加固，以提高混凝土蓋梁的抗剪、抗彎能力和立柱的抗壓、抗彎能力；</p><p>　?。?）根據(jù)橋梁下部結(jié)構(gòu)靜載試驗和孟州相同跨徑橋梁資料進(jìn)行分析，雖然在試驗荷載作用

33、下，沉降數(shù)據(jù)滿足規(guī)范和公路-Ⅱ級荷載標(biāo)準(zhǔn)要求，但是考慮超載車作用，從橋梁安全角度出發(fā)，為了確保橋梁安全運營應(yīng)予以加固。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　［1］JTG B01-2003，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］</p><p>　?。?］JTG H11-2004公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范［S］</p>&l

34、t;p>　?。?］JTG H20-2007公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)［S］</p><p>　　［4］JTG F80-1 2004公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)-土建工程［S］</p><p>　?。?］宋一凡.公路橋梁荷載試驗與結(jié)構(gòu)評定［M］.北京：人民交通出版社，2002</p><p>　　[6]陳榕峰，宋丹，高鵬.交通標(biāo)準(zhǔn)化［J］.公路橋梁荷載試驗綜述，200

35、6，10：28-30</p><p>　　[7] 諶潤水，劉群安. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版) ［J］.公路橋梁荷載試驗的作用與基本原則，2006，05：5-8</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　歲月如梭，我的大學(xué)時光也即將敲響結(jié)束的鐘聲。離別在即，站在人生的又一個轉(zhuǎn)折點上，心中難免思緒萬千，一種感恩之情油然而生。&