舊有橋梁改造決策方法及病理解剖實(shí)例

1、舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏1舊有橋梁改造決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造決策方法與病理解剖實(shí)例王福敏王福敏 研究員研究員 重慶交通科研設(shè)計(jì)院重慶交通科研設(shè)計(jì)院20112011年年3 3月月舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏21.1.在役橋梁改造方案決策體系研究在役橋梁改造方案決策體系研究 _重慶市建委科研項(xiàng)目重慶市建委科研項(xiàng)目 2.2.基于就有鋼管混凝土拱橋承載能力評(píng)估方法與試基于就有鋼管混凝土拱橋承載能力評(píng)估方法與試

2、驗(yàn)研究驗(yàn)研究 -重慶市科委項(xiàng)目重慶市科委項(xiàng)目 3.3.武隆烏江大橋舊橋改造項(xiàng)目武隆烏江大橋舊橋改造項(xiàng)目 -重慶市公路局重慶市公路局前前 言言舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏31.現(xiàn)狀2.改造決策方法3.病橋解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏4世界最大跨徑拱橋世界最大跨徑拱橋-重慶朝天門長(zhǎng)江大橋重慶朝天門長(zhǎng)江大橋主橋孔跨布置為（主橋孔跨布置為（190190552552190190）m m舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖

3、實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏5世界最大鋼管混凝土拱橋世界最大鋼管混凝土拱橋-巫山長(zhǎng)江大橋巫山長(zhǎng)江大橋 巫山長(zhǎng)江大橋位于重慶巫山縣長(zhǎng)江巫峽入口處，全橋巫山長(zhǎng)江大橋位于重慶巫山縣長(zhǎng)江巫峽入口處，全橋跨徑組合為跨徑組合為6 612m+492 m +312m+492 m +312m12m；引橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土；引橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁；主跨為鋼管混凝土中承式拱橋，主跨凈跨連續(xù)梁；主跨為鋼管混凝土中承式拱橋，主跨凈跨460460米，米，是目前世界跨度最大的鋼管混凝土中承式拱橋。值得驕傲是目前世界跨度最大的鋼管混凝土中承式拱橋。值得驕傲 舊有橋梁改造方

4、案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏6現(xiàn)狀- 全國(guó)目前已建橋梁約62座、有1/3的橋存在缺陷。 據(jù)查危橋1萬座。 需要多少資金？舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏7 南門大橋位于宜賓城內(nèi)的長(zhǎng)江南門大橋位于宜賓城內(nèi)的長(zhǎng)江( (長(zhǎng)江上游也稱金沙江長(zhǎng)江上游也稱金沙江) )上，上，連引橋在內(nèi)，大橋全長(zhǎng)約連引橋在內(nèi)，大橋全長(zhǎng)約10001000米左右，主橋橫跨度米左右，主橋橫跨度500500余米，余米，是一座提籃式跨江大橋。南門大橋是一座提籃式跨江大橋。南

5、門大橋19901990年年1111月建成通車是川月建成通車是川南出入云南的交通要道。南出入云南的交通要道。舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏8 黑龍江省鐵力市呼蘭河黑龍江省鐵力市呼蘭河大橋坍塌，造成大橋坍塌，造成4 4人死人死亡。亡。”當(dāng)?shù)匕傩辗从常?dāng)?shù)匕傩辗从?，呼蘭大橋坍塌前，舊橋呼蘭大橋坍塌前，舊橋的橋墩就出現(xiàn)了傾斜。的橋墩就出現(xiàn)了傾斜。黑龍江鐵力市呼蘭河坍黑龍江鐵力市呼蘭河坍塌的大橋由兩部分組成，塌的大橋由兩部分組成，一部分為建于一部分為建于19731973年的年的雙曲拱橋，另一部分為雙曲拱橋，另一部分為

6、19961996年哈伊公路升級(jí)改年哈伊公路升級(jí)改造時(shí)加寬的造時(shí)加寬的T T形梁橋，新形梁橋，新舊橋兩部分為分離式結(jié)舊橋兩部分為分離式結(jié)構(gòu)。構(gòu)。舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏9 湖南省鳳凰縣堤溪沱江大橋坍塌的主要原因之一是擅自變更原主拱圈施湖南省鳳凰縣堤溪沱江大橋坍塌的主要原因之一是擅自變更原主拱圈施工工 方案，現(xiàn)場(chǎng)管理混亂，違規(guī)亂用料石，主拱圈施工不符合規(guī)范要求，方案，現(xiàn)場(chǎng)管理混亂，違規(guī)亂用料石，主拱圈施工不符合規(guī)范要求，在主拱圈未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的情況下就開始落架施工作業(yè)。在主拱圈未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的情況下就開始

7、落架施工作業(yè)。舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏10湖南株洲紅旗路高架橋轟然倒塌湖南株洲紅旗路高架橋轟然倒塌舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏11 曲靖獨(dú)木水庫(kù)水面上一座年代悠久的大橋?qū)O家馬場(chǎng)大橋其中一段近10米長(zhǎng)、2米寬橋面發(fā)生整體垮塌，導(dǎo)致該層面上的4名過往村民及一輛拉滿煤的牛車全部落水。 據(jù)現(xiàn)場(chǎng)一些年長(zhǎng)的村民介紹，這橋修建的歷史很悠久了，好像在80年代建設(shè)的，獨(dú)木水庫(kù)建成以后，配套的孫家馬場(chǎng)大橋也就落成了。整個(gè)橋面全場(chǎng)達(dá)1

8、50多米，由15段橋面構(gòu)成，發(fā)生跨塌的橋面靠近孫家馬場(chǎng)村的第六段，現(xiàn)場(chǎng)整體跨塌落水，宛如被整體切割掉一般。舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏12 廣東陸豐發(fā)生塌橋事件廣東陸豐發(fā)生塌橋事件 兩臺(tái)車落水兩臺(tái)車落水4 4人失蹤人失蹤發(fā)生倒塌的這座橋梁位于流經(jīng)該鎮(zhèn)的洗魚溪上，名為洗魚溪橋，也是省道S240河烏線的公路橋。該橋左側(cè)的橋面幾乎完全斷裂入水，右側(cè)橋面有輕微彎折。溪水顯得十分渾濁，站在斷橋一端望去，倒塌橋梁的橋墩只剩下一截在水面上，可以看見損壞的橋墩上松散的石塊。 洗魚溪橋有兩座橋，一座是建于1974年的老橋，

9、一座是建于1993年的新橋，兩座緊挨并排著的橋構(gòu)成了4車道往來陸豐和陸河縣的交通線。眼前完全倒塌的這座橋，是一座34年前建成的拱橋，橋長(zhǎng)有79.1米，倒塌入水的橋面有70多米。 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏1320062006年在同安灣大橋工地施工中，發(fā)生一起模撐坍塌事故。年在同安灣大橋工地施工中，發(fā)生一起模撐坍塌事故。 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏14 19991999年年1 1月月4 4日日1818時(shí)時(shí)5050分

10、，重慶市綦江縣彩虹橋發(fā)生整體垮塌，造成分，重慶市綦江縣彩虹橋發(fā)生整體垮塌，造成4040人死人死亡，亡，1414人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失631631萬元。萬元。 該橋?yàn)橹谐惺戒摴芑炷撂峄@拱橋，該橋?yàn)橹谐惺戒摴芑炷撂峄@拱橋，橋長(zhǎng)橋長(zhǎng)140140米，主拱凈跨米，主拱凈跨120120米，橋面總寬米，橋面總寬6 6米，凈寬米，凈寬5 55 5米。該橋于米。該橋于19941994年年1111月月5 5日開工，日開工，19961996年年2 2月竣工。月竣工。 直接原因直接原因 1.1.吊桿鎖錨問題吊桿鎖錨問題 主拱鋼絞線鎖錨方法錯(cuò)誤，不能保證鋼絞線有效鎖定及主拱鋼絞線鎖錨方法錯(cuò)誤，不能

11、保證鋼絞線有效鎖定及均勻受力，錨頭部位的鋼絞線出現(xiàn)部分或全部滑出，使吊桿鋼絞線錨固失效。均勻受力，錨頭部位的鋼絞線出現(xiàn)部分或全部滑出，使吊桿鋼絞線錨固失效。 2.2.主拱鋼管焊接問題主拱鋼管焊接問題 主拱鋼管在工廠加工中，對(duì)接焊縫普遍存在裂紋、未主拱鋼管在工廠加工中，對(duì)接焊縫普遍存在裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、夾渣等嚴(yán)重缺陷，質(zhì)量達(dá)不到施工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定的焊透、未熔合、氣孔、夾渣等嚴(yán)重缺陷，質(zhì)量達(dá)不到施工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定的二級(jí)焊縫驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。二級(jí)焊縫驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 3.3.鋼管混凝土問題鋼管混凝土問題 主鋼管內(nèi)混凝土強(qiáng)度未達(dá)設(shè)計(jì)要求，局部有漏灌現(xiàn)象，主鋼管內(nèi)混凝土強(qiáng)度未達(dá)設(shè)計(jì)要求，局部有漏灌現(xiàn)象，在主

12、拱肋板處甚至出現(xiàn)在主拱肋板處甚至出現(xiàn)1 1米多長(zhǎng)的空洞。吊桿的灌漿防護(hù)也存在嚴(yán)重質(zhì)量問題。米多長(zhǎng)的空洞。吊桿的灌漿防護(hù)也存在嚴(yán)重質(zhì)量問題。 4.4.設(shè)計(jì)問題設(shè)計(jì)問題 設(shè)計(jì)粗糙，隨意更改。施工中對(duì)主拱鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、焊接質(zhì)量、設(shè)計(jì)粗糙，隨意更改。施工中對(duì)主拱鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、焊接質(zhì)量、接頭位置及鎖錨質(zhì)量均無明確要求。在成橋增設(shè)花臺(tái)等荷載后，主拱承載力接頭位置及鎖錨質(zhì)量均無明確要求。在成橋增設(shè)花臺(tái)等荷載后，主拱承載力不能滿足相應(yīng)規(guī)范要求。不能滿足相應(yīng)規(guī)范要求。 5.5.橋梁管理不善橋梁管理不善 吊桿鋼絞線錨固加速失效后，西橋頭下端支座處的拱架鋼吊桿鋼絞線錨固加速失效后，西橋頭下端支座處的拱架鋼管就產(chǎn)生了

13、陳舊性破壞裂紋，主拱受力急劇惡化，已成一座危橋。管就產(chǎn)生了陳舊性破壞裂紋，主拱受力急劇惡化，已成一座危橋。 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏151.現(xiàn)狀2.改造決策方法3.病橋解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏16 峽門口烏江二橋位于武隆縣境內(nèi)國(guó)道峽門口烏江二橋位于武隆縣境內(nèi)國(guó)道319319線上，建成投入營(yíng)運(yùn)已近線上，建成投入營(yíng)運(yùn)已近6 6 年，年，在縣城附近峽門口跨越烏江，大橋上部結(jié)構(gòu)為中承式集束鋼管混凝土提籃在縣城

14、附近峽門口跨越烏江，大橋上部結(jié)構(gòu)為中承式集束鋼管混凝土提籃拱，拱圈內(nèi)傾拱，拱圈內(nèi)傾13.9713.97，主拱由，主拱由5 5根鋼管集束而成，中間管為根鋼管集束而成，中間管為29029014001400變變直徑，外層直徑，外層4 4根鋼管根鋼管700700等直徑，矢夸比為等直徑，矢夸比為E/F=1/4E/F=1/4，計(jì)算跨徑，計(jì)算跨徑140m140m。橋。橋面設(shè)置面設(shè)置1919對(duì)加對(duì)加PEPE防護(hù)套高強(qiáng)鋼絲冷鑄墩頭錨吊桿（吊桿橫梁采用預(yù)應(yīng)力混防護(hù)套高強(qiáng)鋼絲冷鑄墩頭錨吊桿（吊桿橫梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)），橋面板為跨徑凝土結(jié)構(gòu)），橋面板為跨徑10m10m及及5m5m普通鋼筋混凝土空心板簡(jiǎn)支梁，橋面普

15、通鋼筋混凝土空心板簡(jiǎn)支梁，橋面凈寬凈寬13.0m13.0m，其中車行道寬，其中車行道寬9m9m（雙車道），兩側(cè)人行道各寬（雙車道），兩側(cè)人行道各寬2m2m。設(shè)計(jì)荷載：。設(shè)計(jì)荷載：汽汽2020級(jí)、掛級(jí)、掛100100，人群，人群3.5kN/m23.5kN/m2。舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏17 - - 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏18 通過詳細(xì)現(xiàn)狀檢查、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算、荷通過詳細(xì)現(xiàn)狀檢查、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算、荷載試驗(yàn)結(jié)果仔細(xì)研究分析后

16、認(rèn)為：現(xiàn)有狀載試驗(yàn)結(jié)果仔細(xì)研究分析后認(rèn)為：現(xiàn)有狀態(tài)下的峽門口烏江二橋存在多種缺陷，態(tài)下的峽門口烏江二橋存在多種缺陷，包包括括: :主拱鋼管表面銹蝕、鋼管焊縫質(zhì)量未主拱鋼管表面銹蝕、鋼管焊縫質(zhì)量未達(dá)到國(guó)家規(guī)定的合格標(biāo)準(zhǔn)、管內(nèi)頂部填充達(dá)到國(guó)家規(guī)定的合格標(biāo)準(zhǔn)、管內(nèi)頂部填充混凝土不密實(shí)、主拱圈拱頂標(biāo)高已低于設(shè)混凝土不密實(shí)、主拱圈拱頂標(biāo)高已低于設(shè)計(jì)值等，已危及大橋安全。計(jì)值等，已危及大橋安全。 具體表現(xiàn)在：拱腳截面強(qiáng)度嚴(yán)重具體表現(xiàn)在：拱腳截面強(qiáng)度嚴(yán)重 不足；計(jì)入偏心距增大系數(shù)則拱圈荷載不足；計(jì)入偏心距增大系數(shù)則拱圈荷載效應(yīng)的計(jì)算值均大于截面荷載抗力效應(yīng)計(jì)效應(yīng)的計(jì)算值均大于截面荷載抗力效應(yīng)計(jì)算值，且拱頂截

17、面尺寸不滿足最小尺寸要算值，且拱頂截面尺寸不滿足最小尺寸要求；部分拱圈混凝土截面拉應(yīng)力偏大，將求；部分拱圈混凝土截面拉應(yīng)力偏大，將影響其承載能力；邊吊桿安全儲(chǔ)備不足。影響其承載能力；邊吊桿安全儲(chǔ)備不足。 在靜、動(dòng)試驗(yàn)荷載作用下，主拱圈在靜、動(dòng)試驗(yàn)荷載作用下，主拱圈跨中截面應(yīng)力及撓度均大于該荷載作用下跨中截面應(yīng)力及撓度均大于該荷載作用下理論計(jì)算值，校驗(yàn)系數(shù)偏大，結(jié)構(gòu)工作性理論計(jì)算值，校驗(yàn)系數(shù)偏大，結(jié)構(gòu)工作性能差，主拱圈豎向剛度和強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)值。能差，主拱圈豎向剛度和強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)值。評(píng)估結(jié)論評(píng)估結(jié)論舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-1

18、9重慶交科院王福敏19 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏20 橋梁改造方案影響因素安全性方面因素適用性方面因素經(jīng)濟(jì)性方面因素美觀性方面因素社會(huì)影響方面因素舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏21 1 拱圈主要作為受壓體系，外包混凝土能夠很好的利用混凝土抗壓性能好的優(yōu)點(diǎn)來增大拱圈受壓面積，從而達(dá)到加固的目的；2外包混凝土加固集束鋼管混凝土拱圈具有施工可行性的優(yōu)點(diǎn)。錨噴混凝土方法較外包混凝土施工工藝有很高的要求；而體外預(yù)應(yīng)力加固和貼

19、鋼法基本不能用于受壓體系的加固；碳纖維加固不能改變已發(fā)生變形拱圈的現(xiàn)形且造價(jià)昂貴等缺點(diǎn)。3 拱圈最大的病理特征是拱軸線的改變，外包混凝土加固可以在一定程度上形成新的有利于受力、光滑的拱軸線。加固方案加固方案舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏22 鋼管混凝土拱圈最優(yōu)選擇鋼管混凝土拱圈最優(yōu)選擇外包混凝土加固外包混凝土加固 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏23 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖

20、實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏24 加固工藝的實(shí)施加固工藝的實(shí)施斜拉扣掛法施工斜拉扣掛法施工 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏25 鋼管混凝土拱橋改造方案匯總表 方案名稱方案名稱改造措施改造措施設(shè)計(jì)壽命設(shè)計(jì)壽命方案一（加固）方案一（加固）原拱圈外全包鋼筋混凝土加固原拱圈外全包鋼筋混凝土加固5050年年方案二（加固）方案二（加固）原拱圈外局部包鋼筋混凝土加固原拱圈外局部包鋼筋混凝土加固5050年年方案三（新建）方案三（新建）新建跨徑新建跨徑140140米的鋼筋混凝土上承式拱橋米的鋼筋混凝土上承式

21、拱橋100100年年方案四（新建）方案四（新建）新建跨徑新建跨徑160160米的單跨懸索橋米的單跨懸索橋100100年年 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏26 橋梁維修加固決策大都是從結(jié)構(gòu)的橋梁維修加固決策大都是從結(jié)構(gòu)的承載力承載力角角度研究在役橋梁結(jié)構(gòu)的安全可靠性、適用性和耐度研究在役橋梁結(jié)構(gòu)的安全可靠性、適用性和耐久性，進(jìn)而得出結(jié)構(gòu)是否需要維修加固的結(jié)論；久性，進(jìn)而得出結(jié)構(gòu)是否需要維修加固的結(jié)論；或者以或者以可靠度可靠度為參數(shù)，考慮維修加固費(fèi)用及失效為參數(shù)，考慮維修加固費(fèi)用及失效損失，進(jìn)行維修加固決策；以

22、及研究使用不同材損失，進(jìn)行維修加固決策；以及研究使用不同材料、加固方法在加固后的結(jié)構(gòu)可靠性。料、加固方法在加固后的結(jié)構(gòu)可靠性。 對(duì)橋梁改造方案優(yōu)選的研究很少：對(duì)橋梁改造方案優(yōu)選的研究很少：舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏27從經(jīng)濟(jì)學(xué)的觀點(diǎn)著手，建立了橋梁結(jié)構(gòu)的修、廢判別標(biāo)準(zhǔn)，從經(jīng)濟(jì)學(xué)的觀點(diǎn)著手，建立了橋梁結(jié)構(gòu)的修、廢判別標(biāo)準(zhǔn)，并提出了橋梁經(jīng)濟(jì)使用壽命的優(yōu)化方法；并提出了橋梁經(jīng)濟(jì)使用壽命的優(yōu)化方法；在分析傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，考慮了橋梁加固工程全在分析傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，考慮了橋梁加固工程全過程成本影

23、響因素，提出了橋梁加固工程生命周期成本分析過程成本影響因素，提出了橋梁加固工程生命周期成本分析法；法；建立了在役橋梁加固、重建方案的經(jīng)濟(jì)分析模型，對(duì)橋梁技建立了在役橋梁加固、重建方案的經(jīng)濟(jì)分析模型，對(duì)橋梁技術(shù)改造方案的經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行了分析，并對(duì)各個(gè)技術(shù)上可行方術(shù)改造方案的經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行了分析，并對(duì)各個(gè)技術(shù)上可行方案的經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行了比較，作出評(píng)價(jià)；案的經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行了比較，作出評(píng)價(jià)；通過分析影響橋梁加固方案選擇的因素和確定方案的基本原通過分析影響橋梁加固方案選擇的因素和確定方案的基本原則，建立橋梁加固方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立了多層次多方則，建立橋梁加固方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立了多層次多方案的優(yōu)選決

24、策模型。案的優(yōu)選決策模型。1.1.針對(duì)影響加固方案的因素具有模糊性這一特點(diǎn)，提出了在確針對(duì)影響加固方案的因素具有模糊性這一特點(diǎn)，提出了在確定橋梁加固方案時(shí)采用模糊綜合評(píng)判法進(jìn)行方案優(yōu)選決策。定橋梁加固方案時(shí)采用模糊綜合評(píng)判法進(jìn)行方案優(yōu)選決策。舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏28 壽命周期成本 施工期成本服役期及老化期成本直接工程費(fèi)用間接經(jīng)濟(jì)損失收費(fèi)損失小修保養(yǎng)工程費(fèi)用運(yùn)營(yíng)期間的環(huán)境保護(hù)費(fèi)用中修工程費(fèi)用大修工程費(fèi)用改建工程費(fèi)用在役橋梁改造方案決策體系在役橋梁改造方案決策體系模糊數(shù)學(xué)模糊綜合評(píng)判決策 舊有橋梁改造

25、方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏29總目標(biāo)U經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)U1技術(shù)性指標(biāo)U2社會(huì)影響性指標(biāo)U3初始投資額u1年維護(hù)費(fèi)用u2技術(shù)可靠性u(píng)3施工難易程度u4施工工期u5技術(shù)的適用性u(píng)6橋梁景觀u8工程對(duì)環(huán)境影響u9工程對(duì)當(dāng)?shù)亟煌ㄓ绊憉10技術(shù)的先進(jìn)性u(píng)7舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏30 1u2u3u4u5u6u7u8u9u10u方案指標(biāo)表4.14 方案影響因素指標(biāo)基本情況匯總表 Tab 4.14 The summary of the bas

26、ic situation of scheme influencing factor index初始投資額（年維護(hù)費(fèi)用（技術(shù)可靠性（施工難易程度（施工工期(技術(shù)的適用性(技術(shù)的先進(jìn)性(橋梁景觀（工程對(duì)環(huán)境影響（工程對(duì)當(dāng)?shù)亟煌ㄓ绊懀ǚ桨敢唬庸谭桨福┓桨付庸谭桨福┓桨溉ㄐ陆ǚ桨福┓桨杆模ㄐ陆ǚ桨福?00萬元750萬元1350萬元2500萬元）40萬元45萬元15萬元20萬元）非?？煽渴挚煽客耆煽客耆煽浚╋@著困難十分困難略微困難明顯困難)7個(gè)月7個(gè)月12個(gè)月12個(gè)月)十分適用非常適用十分適用明顯適用)十分先進(jìn)極端先進(jìn)顯著先進(jìn)完全先進(jìn)）十分美觀非常美觀較為美觀完全美觀）明顯影響明顯影響十分

27、影響非常影響）顯著影響顯著影響極端影響極端影響舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏31 在役橋梁改造方案決策體系分析結(jié)論：綜合評(píng)判最優(yōu)的方案為評(píng)價(jià)指標(biāo)值0.2638所對(duì)應(yīng)的方案三，即新建140米的鋼筋混凝土上承式拱橋，這與該橋?qū)嶋H所采取的改造方案是一致的，四種方案綜合評(píng)價(jià)結(jié)果優(yōu)劣排序?yàn)椋悍桨溉桨付桨敢环桨杆摹?111111111111210111111,0.250383,0.252029,0.263809,0.233779BA Ra aa舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖

28、實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏321.現(xiàn)狀2.改造決策方法3.病橋解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏33 病理學(xué)是一門研究疾病的病因、發(fā)病機(jī)制、病理學(xué)是一門研究疾病的病因、發(fā)病機(jī)制、病理變化病理變化( (包括代謝、機(jī)能和形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變包括代謝、機(jī)能和形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變) )和和轉(zhuǎn)歸的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科。是認(rèn)識(shí)和掌握疾病的本質(zhì)轉(zhuǎn)歸的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科。是認(rèn)識(shí)和掌握疾病的本質(zhì)和發(fā)生發(fā)展的規(guī)律，從而為防治疾病提供必要的和發(fā)生發(fā)展的規(guī)律，從而為防治疾病提供必要的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)物病害同樣理論基礎(chǔ)

29、和實(shí)踐依據(jù)。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)物病害同樣要經(jīng)歷各種基本病理過程，利用基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的病理要經(jīng)歷各種基本病理過程，利用基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的病理解剖學(xué)的基本原理，就橋梁結(jié)構(gòu)機(jī)體與環(huán)境、內(nèi)解剖學(xué)的基本原理，就橋梁結(jié)構(gòu)機(jī)體與環(huán)境、內(nèi)因與外因、局部與整體、形態(tài)與機(jī)能、損傷與抗因與外因、局部與整體、形態(tài)與機(jī)能、損傷與抗損傷等的辨證關(guān)系進(jìn)行研究，從而掌握橋梁結(jié)構(gòu)損傷等的辨證關(guān)系進(jìn)行研究，從而掌握橋梁結(jié)構(gòu)病害的病因、發(fā)病機(jī)制及疾病發(fā)生發(fā)展過程中的病害的病因、發(fā)病機(jī)制及疾病發(fā)生發(fā)展過程中的形態(tài)結(jié)構(gòu)、機(jī)能和代謝變化。形態(tài)結(jié)構(gòu)、機(jī)能和代謝變化。舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-

30、3-19重慶交科院王福敏34 （1 1） 依據(jù)項(xiàng)目病理分析進(jìn)行拆除工藝研究依據(jù)項(xiàng)目病理分析進(jìn)行拆除工藝研究 （2 2） 拱肋核心混凝土強(qiáng)度影響參數(shù)研究拱肋核心混凝土強(qiáng)度影響參數(shù)研究 （3 3） 鋼管混凝土拱橋拱肋鋼板焊縫試驗(yàn)研究鋼管混凝土拱橋拱肋鋼板焊縫試驗(yàn)研究 （4 4） 鋼管混凝土拱橋吊桿試驗(yàn)研究鋼管混凝土拱橋吊桿試驗(yàn)研究 （5 5） 低應(yīng)變測(cè)試技術(shù)檢測(cè)核心砼填充度的試驗(yàn)研究低應(yīng)變測(cè)試技術(shù)檢測(cè)核心砼填充度的試驗(yàn)研究 （6 6） 模型試驗(yàn)研究模型試驗(yàn)研究 （7 7） 完善鋼管混凝土拱橋承載能力評(píng)價(jià)方法完善鋼管混凝土拱橋承載能力評(píng)價(jià)方法舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策

31、方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏35拱圈分段分環(huán)依次拆除法拱圈分段分環(huán)依次拆除法v設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)思想 ：考慮節(jié)段的拆除順序?qū)τ诓鸪Ч挠绊憗恚嚎紤]節(jié)段的拆除順序?qū)τ诓鸪Ч挠绊憗韮?yōu)化設(shè)計(jì)。并且分環(huán)拆除時(shí)預(yù)留橫撐段拱圈。優(yōu)化設(shè)計(jì)。并且分環(huán)拆除時(shí)預(yù)留橫撐段拱圈。3320202020202015上環(huán)中環(huán)下環(huán)2015.6512.620.620.612.615.65152020202020203320下環(huán)中環(huán)上環(huán)上環(huán)中環(huán)下環(huán)202020202015515.612.620.620.612.6515.6下環(huán)中環(huán)上環(huán)152020202020舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊

32、有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏36舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏37吊裝進(jìn)行進(jìn)行中舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏38 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏39中環(huán)鋼管舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏40舊有橋

33、梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏41 目前，鋼管混凝土拱橋的設(shè)計(jì)和承載能力的評(píng)估都是按鋼筋混凝土拱橋處理，90年代修建的鋼管混凝土拱橋就相繼出現(xiàn)了問題，慘痛的教訓(xùn)揭示出目前鋼管混凝土拱橋理論和實(shí)際還存在著較大差距。本項(xiàng)目旨在進(jìn)一步完善鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)計(jì)算理論，研究舊有鋼管混凝土構(gòu)件真實(shí)的力學(xué)性能，保證舊橋評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，從而進(jìn)一步完善舊有鋼管混凝土拱橋承載能力的評(píng)估方法。成果將對(duì)相似結(jié)構(gòu)的安全判定及舊橋加固、新橋建設(shè)提供指導(dǎo)及借鑒作用 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明

34、昆明2011-3-19重慶交科院王福敏42 1 1、影響拱肋承載能力原因進(jìn)行研究、影響拱肋承載能力原因進(jìn)行研究（1 1）核心混凝土強(qiáng)度的分布情況研究；）核心混凝土強(qiáng)度的分布情況研究；（2 2）核心混凝土的病害對(duì)承載能力的影響的研究。）核心混凝土的病害對(duì)承載能力的影響的研究。（3 3）不同脫空率工況下，承載能力的折減率；）不同脫空率工況下，承載能力的折減率；（4 4）鋼板焊縫強(qiáng)度相對(duì)于母材強(qiáng)度的折減率；）鋼板焊縫強(qiáng)度相對(duì)于母材強(qiáng)度的折減率；舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏432 2、吊桿承載能力評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)：、吊

35、桿承載能力評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)：（1 1）吊桿病害解剖研究；）吊桿病害解剖研究；（2 2）三維模型模擬吊桿的受力研究；）三維模型模擬吊桿的受力研究；（3 3）對(duì)不同部位的吊桿鋼絲進(jìn)行極限負(fù)荷試驗(yàn)，對(duì)）對(duì)不同部位的吊桿鋼絲進(jìn)行極限負(fù)荷試驗(yàn)，對(duì)其高強(qiáng)鋼絲的極限強(qiáng)度折減，并預(yù)測(cè)折減。其高強(qiáng)鋼絲的極限強(qiáng)度折減，并預(yù)測(cè)折減。舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏44實(shí)際工程解剖取樣試驗(yàn)研究實(shí)際工程解剖取樣試驗(yàn)研究舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏451

36、.1.拱肋核心混凝土強(qiáng)度影響參數(shù)研究拱肋核心混凝土強(qiáng)度影響參數(shù)研究 從拆橋的過程中發(fā)現(xiàn)的核心混凝土病害從拆橋的過程中發(fā)現(xiàn)的核心混凝土病害( (見圖見圖) )可推斷：核心混凝土的強(qiáng)可推斷：核心混凝土的強(qiáng)度有可能分布不均。因此，就拱圈內(nèi)核心混凝土的強(qiáng)度分布的研究，繪制強(qiáng)度有可能分布不均。因此，就拱圈內(nèi)核心混凝土的強(qiáng)度分布的研究，繪制強(qiáng)度分布曲線，進(jìn)而演繹出混凝土強(qiáng)度的分布規(guī)律，從而對(duì)現(xiàn)有的鋼管混凝土度分布曲線，進(jìn)而演繹出混凝土強(qiáng)度的分布規(guī)律，從而對(duì)現(xiàn)有的鋼管混凝土構(gòu)件的理論分析方法，應(yīng)用于鋼管混凝土拱橋的計(jì)算進(jìn)行修正。這對(duì)鋼管混構(gòu)件的理論分析方法，應(yīng)用于鋼管混凝土拱橋的計(jì)算進(jìn)行修正。這對(duì)鋼管混凝土

37、拱橋的計(jì)算、設(shè)計(jì)與施工都有現(xiàn)實(shí)的意義，也是本試驗(yàn)的最終目的凝土拱橋的計(jì)算、設(shè)計(jì)與施工都有現(xiàn)實(shí)的意義，也是本試驗(yàn)的最終目的 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏46舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏47樣品取樣： 此鋼管混凝土拱橋的拱肋核心混凝土是采用倒灌頂升法施工。其施工此鋼管混凝土拱橋的拱肋核心混凝土是采用倒灌頂升法施工。其施工工藝分別從拱腳向拱頂壓注混凝土。在灌注過程中須注意拱肋上、下游對(duì)工藝分別從拱腳向拱頂壓注混凝土。在灌注

38、過程中須注意拱肋上、下游對(duì)稱和左右對(duì)稱。因此，結(jié)合施工單位的施工和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)上、下稱和左右對(duì)稱。因此，結(jié)合施工單位的施工和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)上、下游拱腳至拱頂，長(zhǎng)度為游拱腳至拱頂，長(zhǎng)度為2m2m、3m3m、 5m 5m 不等的拱肋鋼管混凝土的上、中、下不等的拱肋鋼管混凝土的上、中、下部位取了大量的混凝土芯樣部位取了大量的混凝土芯樣, ,共計(jì)共計(jì)454454個(gè)個(gè), ,由于取樣部位具有代表性，取樣距由于取樣部位具有代表性，取樣距離較近、芯樣較多。因而試驗(yàn)結(jié)果可信離較近、芯樣較多。因而試驗(yàn)結(jié)果可信 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-

39、3-19重慶交科院王福敏48樣品加工及試壓 將芯樣加工成強(qiáng)度試驗(yàn)所需的試件將芯樣加工成強(qiáng)度試驗(yàn)所需的試件. .采用采用切割機(jī)加工芯樣切割機(jī)加工芯樣, ,如不滿足平整度和垂直度要如不滿足平整度和垂直度要求時(shí)求時(shí), ,應(yīng)用磨平機(jī)將芯樣端面磨平或用水泥砂應(yīng)用磨平機(jī)將芯樣端面磨平或用水泥砂漿漿( (或水泥漿或水泥漿) )在專用補(bǔ)平器上將端面補(bǔ)平在專用補(bǔ)平器上將端面補(bǔ)平. . 芯芯樣加工后最終的試件高度樣加工后最終的試件高度(h)(h)和直徑和直徑(d)(d)都用游都用游標(biāo)卡尺度量，標(biāo)卡尺度量，d/hd/h為為1:11:11 1：1.151.15之間。芯樣之間。芯樣在重慶市交通科研設(shè)計(jì)院橋梁實(shí)驗(yàn)室的在重

40、慶市交通科研設(shè)計(jì)院橋梁實(shí)驗(yàn)室的2000KN2000KN壓力機(jī)上進(jìn)行。芯樣試壓后的形狀芯樣試件的壓力機(jī)上進(jìn)行。芯樣試壓后的形狀芯樣試件的混凝土抗壓強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算即混凝土抗壓強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算即: : 2/4dFfccu不同高徑比的芯樣試件混凝土強(qiáng)度換算系數(shù) 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏49核心混凝土樣本試驗(yàn)分析核心混凝土樣本試驗(yàn)分析 上 游 拱 肋 截 面 圖上游下游BACDEF GHIJ上游下游下 游 拱 肋 截 面 圖A拱肋上、中、下砼強(qiáng)度對(duì)照表0102030405060拱腳1/8拱肋1/4拱肋拱頂砼強(qiáng)

41、度（MPa)A拱肋上部A拱肋中部A拱肋下部舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏50J拱肋上、中、下部砼強(qiáng)度對(duì)照表0102030405060拱腳1/8拱肋1/4拱肋拱頂砼強(qiáng)度（MPa）J拱肋上部J拱肋中部J拱肋下部試驗(yàn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 根據(jù)數(shù)據(jù)的分布情況，將其分為拱腳至根據(jù)數(shù)據(jù)的分布情況，將其分為拱腳至1/41/4拱肋、拱肋、1/41/4拱肋至拱肋至拱頂和拱頂三部分分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。分別對(duì)各部分?jǐn)?shù)據(jù)按由小拱頂和拱頂三部分分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。分別對(duì)各部分?jǐn)?shù)據(jù)按由小至大的次序重新拍列，劃分區(qū)間，將數(shù)據(jù)分組

42、，計(jì)算各區(qū)間數(shù)據(jù)至大的次序重新拍列，劃分區(qū)間，將數(shù)據(jù)分組，計(jì)算各區(qū)間數(shù)據(jù)出現(xiàn)的次數(shù)、頻率（出現(xiàn)次數(shù)和全部測(cè)定次數(shù)之比），分別繪制出現(xiàn)的次數(shù)、頻率（出現(xiàn)次數(shù)和全部測(cè)定次數(shù)之比），分別繪制頻率分布的直方圖頻率分布的直方圖舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏511 8 2 1 2 4 2 7 3 0 3 3 3 6 3 9 4 2 4 5 4 8頻率砼強(qiáng)度（M P a）砼強(qiáng)度（M P a）頻率5 35 04 74 44 13 83 53 22 92 62 33 1 3 3 3 5 3 7 3 9 4 1 4 3 4 5

43、 4 7 4 9 5 1頻率砼強(qiáng)度（M P a）5 3拱頂砼強(qiáng)度分布頻率直方圖1 / 4 拱肋至拱頂砼強(qiáng)度分布頻率直方圖拱腳至1 / 4 拱肋砼強(qiáng)度分布頻率直方圖25303540450.020.040.060.0830354045500.010.020.030.040.05舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏524045500.020.040.060.08 結(jié)論：結(jié)論： 從混凝土強(qiáng)度分布密度曲線可以看從混凝土強(qiáng)度分布密度曲線可以看出出: :在拱頂在拱頂, ,混凝土的強(qiáng)度在混凝土的強(qiáng)度在343438Mpa38Mpa

44、分布比較密集，但低于混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)分布比較密集，但低于混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度度40Mpa40Mpa；折減率為折減率為5%5% 15%15%。在在1/41/4拱拱肋至拱頂?shù)膮^(qū)域，混凝土的強(qiáng)度在肋至拱頂?shù)膮^(qū)域，混凝土的強(qiáng)度在373740Mpa,40Mpa,分布比較密集分布比較密集，折減率為折減率為7.5%7.5%；而在拱腳至而在拱腳至1/41/4拱肋區(qū)域混凝土的強(qiáng)度拱肋區(qū)域混凝土的強(qiáng)度在在414144 Mpa44 Mpa分布比較密集分布比較密集，高于混凝高于混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度40Mpa40Mpa。而從分析單根拱而從分析單根拱肋的同一截面上、中、下部的混凝土的肋的同一截面上、中、下部的混凝土的抗

45、壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)也可看出：?jiǎn)胃袄咪摴芸箟涸囼?yàn)數(shù)據(jù)也可看出：?jiǎn)胃袄咪摴艿幕炷猎谕唤孛娴闹胁亢拖虏康幕斓幕炷猎谕唤孛娴闹胁亢拖虏康幕炷翉?qiáng)度比上部的強(qiáng)度高；拱腳至凝土強(qiáng)度比上部的強(qiáng)度高；拱腳至1/41/4拱肋的混凝土強(qiáng)度比拱肋的混凝土強(qiáng)度比1/41/4拱肋至拱頂?shù)墓袄咧凉绊數(shù)膹?qiáng)度高。強(qiáng)度高?？傮w表明拱肋核心混凝土的強(qiáng)總體表明拱肋核心混凝土的強(qiáng)度分布是不均勻的。度分布是不均勻的。舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏53上部強(qiáng)度中部強(qiáng)度下部強(qiáng)度（Mpa)（Mpa)（Mpa)分段1 I27.2233.8541.82分

46、段1 B23.6432.8235.95分段2 A23.6218.3337.36分段2 B35.5435.7135.89分段11 H37.9542.6343分段12 B35.2543.7841.12分段16 V34.7330.0743.76分段17 D24.142.645.33分段26 E49.7342.8848.37分段26 D45.4349.1943.39分段26 I41.9839.443.97分段40 D48.8742.7842.16拱腳至1/4拱肋部位分類取樣截面拱頂部位1/4拱肋至拱頂部位單根拱肋的同一截面上、中、下部位強(qiáng)度對(duì)照表單根拱肋的同一截面上、中、下部位強(qiáng)度對(duì)照表舊有橋梁改造方

47、案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏542.2.鋼板焊縫試驗(yàn)研究鋼板焊縫試驗(yàn)研究 拱圈鋼板防銹是通過外包玻璃纖維布的方法。拱圈鋼板防銹是通過外包玻璃纖維布的方法。從局部地方取下玻璃纖維布，銹跡比較普遍，但從局部地方取下玻璃纖維布，銹跡比較普遍，但還不影響結(jié)構(gòu)安全。對(duì)于直接影響結(jié)構(gòu)安全的焊還不影響結(jié)構(gòu)安全。對(duì)于直接影響結(jié)構(gòu)安全的焊縫，從表面看存在一些缺陷，為此，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)橋縫，從表面看存在一些缺陷，為此，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，對(duì)拱頂、梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，對(duì)拱頂、1/41/4拱肋、拱腳、風(fēng)拱肋、拱腳、風(fēng)撐分別進(jìn)行鋼板取樣見，焊縫

48、接頭有對(duì)接和撐分別進(jìn)行鋼板取樣見，焊縫接頭有對(duì)接和T T形，形，焊縫有環(huán)縫、縱縫等，材質(zhì)為焊縫有環(huán)縫、縱縫等，材質(zhì)為Q235Q235，共計(jì)焊縫，共計(jì)焊縫123123條條。對(duì)其焊縫進(jìn)行超聲波（對(duì)其焊縫進(jìn)行超聲波（UTUT）無損檢測(cè)并按）無損檢測(cè)并按GB50205-2001GB50205-2001規(guī)范、規(guī)范、GB11345-89GB11345-89標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，級(jí)級(jí)焊縫焊縫3232條，占條，占2626；級(jí)焊縫級(jí)焊縫3030條，占條，占24.424.4；級(jí)焊縫級(jí)焊縫2626條，占條，占21.121.1；級(jí)焊縫級(jí)焊縫3535條，占條，占28.528.5。級(jí)焊縫的表現(xiàn)癥狀主要有：焊縫錯(cuò)頭、級(jí)焊縫的

49、表現(xiàn)癥狀主要有：焊縫錯(cuò)頭、內(nèi)塞填充物、表面裂紋、未焊透、表面裂紋等。內(nèi)塞填充物、表面裂紋、未焊透、表面裂紋等。 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏55舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏56橫 梁北 岸南 岸向方流水3 12 51 32 84 54 32 21 82 94 44 22 31 92 61 52 71 53 02 41 62 02 11 71 04 14 01 11 2671 41 58942351拱肋分段圖鋼板探傷結(jié)

50、果鋼板探傷結(jié)果： 全橋的鋼板焊縫，全橋的鋼板焊縫，級(jí)焊縫，占級(jí)焊縫，占21.121.1；級(jí)焊縫，占級(jí)焊縫，占28.528.5。級(jí)、級(jí)、級(jí)焊縫已經(jīng)達(dá)到了級(jí)焊縫已經(jīng)達(dá)到了5050。不符合設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。不符合設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏57 焊縫樣本取樣焊縫樣本取樣 按照標(biāo)準(zhǔn)按照標(biāo)準(zhǔn)金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法（GB/T228-GB/T228-20022002）附錄）附錄B B進(jìn)行取樣。采集鋼板的三級(jí)、四級(jí)焊縫全部取進(jìn)行取樣。采集鋼板的三級(jí)、四級(jí)焊縫全部取樣，部分一級(jí)

51、、二級(jí)焊縫取樣以作比較。再在機(jī)床上進(jìn)行樣，部分一級(jí)、二級(jí)焊縫取樣以作比較。再在機(jī)床上進(jìn)行加工。試件寬加工。試件寬50mm50mm，焊縫兩端各預(yù)留，焊縫兩端各預(yù)留250mm250mm（包括工作長(zhǎng)（包括工作長(zhǎng)度），共取試件度），共取試件345345塊。塊。舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏58各級(jí)焊縫破壞應(yīng)力與母材極限、屈服應(yīng)力比較各級(jí)焊縫破壞應(yīng)力與母材極限、屈服應(yīng)力比較 一級(jí)焊縫一級(jí)焊縫舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏59分 5

52、 ； 焊 縫 ： 二 級(jí) ； 未 焊 透0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 03 5 0 . 0 04 0 0 . 0 04 5 0 . 0 05 0 0 . 0 012345678取 樣 部 位應(yīng)力(MPa)破 壞 應(yīng) 力母 材 極 限 應(yīng) 力母 材 屈 服 應(yīng) 力分 4 （ 2 ） 下 下 內(nèi) 南 ； 焊 縫 ： 三 級(jí) ； 未 焊 透0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 03 5 0

53、. 0 04 0 0 . 0 04 5 0 . 0 05 0 0 . 0 0135791113151719取 樣 部 位應(yīng)力（MPa)破 壞 應(yīng) 力母 材 極 限 應(yīng) 力母 材 屈 服 應(yīng) 力二級(jí)焊縫二級(jí)焊縫三級(jí)焊縫三級(jí)焊縫舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏60分 6 下 下 外 ； 焊 縫 ： 四 級(jí) ； 焊 縫 錯(cuò) 邊0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 03 5 0 . 0 04 0 0 . 0 04 5

54、 0 . 0 05 0 0 . 0 01234567891 01 1取 樣 部 位應(yīng)力(MPa)破 壞 應(yīng) 力母 材 極 限 應(yīng) 力母 材 屈 服 應(yīng) 力分 2 0 （ 2 ） 下 中 ； 焊 縫 ： 四 級(jí) ； 焊 縫 錯(cuò) 邊0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 03 5 0 . 0 04 0 0 . 0 04 5 0 . 0 05 0 0 . 0 0123456789取 樣 部 位應(yīng)力(MPa)破 壞 應(yīng) 力母 材 極 限 應(yīng) 力母 材 屈 服 應(yīng) 力四級(jí)焊縫四級(jí)焊縫舊有橋梁改造方案決策方

55、法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏61 從破壞強(qiáng)度的頻率分布直方圖和破壞強(qiáng)度分布密度曲線，可以看出尤從破壞強(qiáng)度的頻率分布直方圖和破壞強(qiáng)度分布密度曲線，可以看出尤其是四級(jí)焊縫根本不能承受荷載，對(duì)整個(gè)構(gòu)件的承載力影響極大。其是四級(jí)焊縫根本不能承受荷載，對(duì)整個(gè)構(gòu)件的承載力影響極大。頻率（）應(yīng)力（）100200300400dHMPaL0.0010.0020.0030.0040.005fH%L三級(jí)焊縫三級(jí)焊縫: :100200300400dHMPaL0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.007fH%L頻率（）應(yīng)力（）

56、四級(jí)焊縫四級(jí)焊縫舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏62 焊縫分析焊縫分析: : 從試驗(yàn)看出：一級(jí)焊縫抗拉強(qiáng)度基本與母材等強(qiáng)，二級(jí)焊縫相對(duì)于母材從試驗(yàn)看出：一級(jí)焊縫抗拉強(qiáng)度基本與母材等強(qiáng)，二級(jí)焊縫相對(duì)于母材折減范圍在折減范圍在10%10%20%20%之間，之間，級(jí)焊縫相對(duì)于母材折減范圍級(jí)焊縫相對(duì)于母材折減范圍20202929之間；之間；級(jí)焊縫相對(duì)于母材折減范圍級(jí)焊縫相對(duì)于母材折減范圍64645656之間。之間。 可以判斷：超聲波法檢測(cè)鋼板焊縫，對(duì)焊縫中的氣孔、夾渣等缺陷沒有可以判斷：超聲波法檢測(cè)鋼板焊縫，對(duì)焊縫中

57、的氣孔、夾渣等缺陷沒有全部探測(cè)出來，再加上人為判斷標(biāo)準(zhǔn)的影響，試驗(yàn)的結(jié)果與規(guī)范規(guī)定的強(qiáng)度全部探測(cè)出來，再加上人為判斷標(biāo)準(zhǔn)的影響，試驗(yàn)的結(jié)果與規(guī)范規(guī)定的強(qiáng)度有一定的差距。所以單純的依靠超聲波法對(duì)鋼板焊縫進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)一級(jí)焊縫有一定的差距。所以單純的依靠超聲波法對(duì)鋼板焊縫進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)一級(jí)焊縫是可行的，但對(duì)二、三、四級(jí)焊縫應(yīng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行降級(jí)使用。目前常用的是可行的，但對(duì)二、三、四級(jí)焊縫應(yīng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行降級(jí)使用。目前常用的鋼板焊縫無損檢測(cè)技術(shù)有超聲波檢測(cè)和射線檢測(cè)。射線檢測(cè)對(duì)體積狀缺陷敏鋼板焊縫無損檢測(cè)技術(shù)有超聲波檢測(cè)和射線檢測(cè)。射線檢測(cè)對(duì)體積狀缺陷敏感、標(biāo)難相對(duì)完善。但費(fèi)用高，檢測(cè)慢，分析比較煩瑣。

58、超聲波檢測(cè)相比較感、標(biāo)難相對(duì)完善。但費(fèi)用高，檢測(cè)慢，分析比較煩瑣。超聲波檢測(cè)相比較射線檢測(cè)而言，其檢測(cè)速度快、檢測(cè)成本低，但其檢測(cè)結(jié)果為脈沖信號(hào)，缺射線檢測(cè)而言，其檢測(cè)速度快、檢測(cè)成本低，但其檢測(cè)結(jié)果為脈沖信號(hào)，缺陷圖形直觀性差，對(duì)粗晶材料和薄材料的檢驗(yàn)有局限性，兩種檢測(cè)方法具有陷圖形直觀性差，對(duì)粗晶材料和薄材料的檢驗(yàn)有局限性，兩種檢測(cè)方法具有良好的互補(bǔ)性，如能同時(shí)采用兩種方法，則能更準(zhǔn)確的判斷缺陷的性質(zhì)，有良好的互補(bǔ)性，如能同時(shí)采用兩種方法，則能更準(zhǔn)確的判斷缺陷的性質(zhì)，有利于防止漏檢。利于防止漏檢。舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-

59、3-19重慶交科院王福敏633.3.鋼管混凝土拱橋吊桿承載能力試驗(yàn)研究鋼管混凝土拱橋吊桿承載能力試驗(yàn)研究 該橋采用的該橋采用的12151215平行鋼絲索吊桿鐓頭錨具。從外觀檢測(cè)可看出平行鋼絲索吊桿鐓頭錨具。從外觀檢測(cè)可看出吊點(diǎn)位置嚴(yán)重偏位，上錨頭未在導(dǎo)管內(nèi)、吊桿嚴(yán)重偏位，部分吊桿保吊點(diǎn)位置嚴(yán)重偏位，上錨頭未在導(dǎo)管內(nèi)、吊桿嚴(yán)重偏位，部分吊桿保護(hù)層護(hù)層PEPE套管有裂縫。將套管有裂縫。將PEPE套管有裂縫的吊桿解剖開發(fā)現(xiàn)：索體銹蝕一套管有裂縫的吊桿解剖開發(fā)現(xiàn)：索體銹蝕一般發(fā)生在吊桿的中下部位，特別是般發(fā)生在吊桿的中下部位，特別是PEPE套管破損的部位銹蝕很嚴(yán)重，平套管破損的部位銹蝕很嚴(yán)重，平行鋼絲

60、已經(jīng)起銹斑，索體橫截面上鋼絲的銹蝕有從外向內(nèi)逐漸減少的行鋼絲已經(jīng)起銹斑，索體橫截面上鋼絲的銹蝕有從外向內(nèi)逐漸減少的規(guī)律，對(duì)規(guī)律，對(duì)PEPE套管完好的吊桿解剖進(jìn)行對(duì)照，發(fā)現(xiàn)也有銹蝕。套管完好的吊桿解剖進(jìn)行對(duì)照，發(fā)現(xiàn)也有銹蝕。 舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏64舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏65舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例舊有橋梁改造方案決策方法與病理解剖實(shí)例昆明昆明2011-3-19重慶交科院王福敏66吊桿受力理