高速公路特大橋定期檢測(cè)技術(shù)方案

1、高速公路特大橋定期檢測(cè)技術(shù)方案一、橋梁概況及檢測(cè)目的1. 橋梁概況大橋位于廣肇高速公路 K18749.14K20+661.74 公里處，跨越。水深流急， 河道又為黃金水道，要求航行 5海輪，要求凈高22m，凈寬180m。橋梁全長(zhǎng)為 1912.6 米，橋跨結(jié)構(gòu)為 40-25+1-25.81-602-283+1-60+1-25.8+7-25，主跨 2>283m,邊跨2>60m。主橋?yàn)樾崩瓨蚺cT構(gòu)的組合體系。上部承重構(gòu)件采用預(yù) 應(yīng)力鋼筋砼連續(xù)梁和斜拉相結(jié)合的形式。 下部結(jié)構(gòu)采用鋼混實(shí)心雙柱式墩、 采用 鋼混雙柱框架式橋臺(tái)、 鉆孔灌注式橋墩基礎(chǔ)。 橋面鋪裝類型為瀝青混凝土, 設(shè)計(jì) 荷載為汽

2、車 超 20 級(jí)、掛車 120,此橋由左右兩幅組成。 大橋按高速公路平原 微丘標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，橋面總寬26.5m,車速120m/h。斜拉橋梁塔墩固結(jié)，主梁采用梯形邊主梁斷面，梁高2m,梁寬29.8m,每隔 4m 設(shè)置橫梁。索塔為箱形斷面直立門(mén)式橋塔，設(shè)上、中、下三個(gè)橫梁。主墩 基礎(chǔ)為變截面嵌巖樁。斜拉索采用© 7高強(qiáng)鋼絲，雙索面。梁上索距 8m,塔上索距為 8>2.4m+8X1.9m+11xi.6m。剛構(gòu)主梁采用雙箱單室截面，根部梁高 8m,懸臂端梁高2m,梁寬26.5m。 剛構(gòu)主墩為雙薄壁柔性墩，邊墩亦為柔性墩。斜拉橋與剛構(gòu)主梁均采用懸澆法施工。 大橋于 1999 年 2 月合攏,

3、12 月竣工, 年 8 月 30 日驗(yàn)收通車。2. 定期狀態(tài)檢測(cè)目的 為了科學(xué)地評(píng)定該大橋運(yùn)營(yíng)初期的整體性能和安全性 ,保證大橋能在設(shè)計(jì)服 務(wù)期內(nèi)安全耐久地運(yùn)營(yíng) ,全面掌握目前橋梁的動(dòng)態(tài)性能及工作狀況,對(duì)運(yùn)營(yíng)期間 的大橋斜拉主跨部分進(jìn)行安全評(píng)估 , 對(duì)其主梁與主塔、 斜拉索部分進(jìn)行必要的定 期檢測(cè)。評(píng)定橋梁現(xiàn)有的技術(shù)狀態(tài), 建立橋梁的健康檔案, 為今后的橋梁養(yǎng)護(hù)工作積 累基礎(chǔ)資料,為大橋今后的維修維護(hù)、加固和管理提供科學(xué)合理的依據(jù)。同時(shí),6 / 6完善橋梁管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大橋的信息化管理圖1特大橋立面圖及主梁橫截面示意圖（單位：）二、定期狀態(tài)檢測(cè)依據(jù)1 交通部頒：公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)

4、程（送審稿），200X年2 交通部頒：大跨度混凝土橋梁的試驗(yàn)方法（試行），1982年3 交通部頒：公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（021-89），人民交通出版社，1989年4 交通部頒：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（023-85），人民交通出版社，1989年交通部頒：公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(024-85),人民交通出版社，1989 年 交通部頒：公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(004-89)，人民交通出版社，1989年7交通部頒：公路斜拉橋設(shè)計(jì)規(guī)范(004-89)，人民交通出版社，1999三、試驗(yàn)內(nèi)容量測(cè)的主要內(nèi)容有以下幾種：1. 動(dòng)荷載響應(yīng)測(cè)試主跨跨中截面動(dòng)撓度；2. 主塔的沉降；3. 部分斜拉

5、索索力。橋梁運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的定期檢測(cè)是通過(guò)橋梁正常行車時(shí)車輛荷載作用下控制載 面動(dòng)應(yīng)變和動(dòng)撓度等動(dòng)力性能參數(shù)測(cè)量來(lái)得到結(jié)構(gòu)實(shí)際的動(dòng)態(tài)增量，進(jìn)而判別結(jié)構(gòu)在受到不同動(dòng)荷載作用時(shí)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)是否在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的容許值之內(nèi)。為了滿足定期檢測(cè)的需要，應(yīng)用理論分析與試驗(yàn)測(cè)試相結(jié)合的科學(xué)方法用以解決橋梁振動(dòng) 問(wèn)題,對(duì)橋梁使用狀況和工作狀態(tài)評(píng)價(jià)提供了重要的數(shù)據(jù)參數(shù)。橋梁定期檢測(cè)中 測(cè)試的內(nèi)容主要是結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和動(dòng)載響應(yīng)的試驗(yàn)與分析，量測(cè)的主要部位包括 結(jié)構(gòu)動(dòng)力效應(yīng)最大的構(gòu)件、動(dòng)應(yīng)力以及動(dòng)變形的控制截面等。在結(jié)構(gòu)振動(dòng)問(wèn)題的輸入、系統(tǒng)和輸出中，知其中兩者可以求第三者，所以斜 拉橋的定期狀態(tài)檢測(cè)可以劃分為三類基本問(wèn)題：1.

6、測(cè)定動(dòng)荷載的動(dòng)力特性，即引起橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng)的作用力數(shù)值、 方向、 頻率和作用規(guī)律；2 測(cè)定橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，即橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的自振頻率、阻尼比、振 型等橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)等；3測(cè)定橋梁結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下的強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)、即橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)位移、動(dòng) 應(yīng)力，沖擊系數(shù)等。四、測(cè)點(diǎn)布置圖2 測(cè)點(diǎn)布置圖測(cè)量?jī)?nèi)容的意義及測(cè)點(diǎn)布置如下。1 橋梁自振特性測(cè)試橋梁自振特性與橋梁結(jié)構(gòu)的剛度、質(zhì)量及其分布有關(guān)，它是從整體上表征橋 梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的一個(gè)量。通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)自振特性的檢測(cè)，能從整體上把握橋梁的 運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。自振特性的測(cè)定常采用脈動(dòng)法，在車輛荷載作用下，通過(guò)對(duì)拾振器拾 取的響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行譜分析，可確定橋梁的自振頻率和振型

7、，再將功率譜進(jìn)行細(xì)化處 理,利用半功率點(diǎn)帶寬法求得橋梁的阻尼比。主跨結(jié)構(gòu)自振特性測(cè)點(diǎn)布置：主跨結(jié)構(gòu)測(cè)試截面為T(mén)構(gòu)和斜拉橋的連接截面及斜拉橋控制截面，采用 941B拾振器測(cè)試各控制截面的橫向加速度、橫 向位移及豎向位移。布置情況如圖 2。主塔結(jié)構(gòu)自振特性測(cè)點(diǎn)布置：主塔結(jié)構(gòu)測(cè)試截面為控制截面、控制截面 和控制截面，采用941B拾振器測(cè)試控制截面的橫向加速度、橫向位移及豎向 位移。布置情況如圖2。2 動(dòng)荷載響應(yīng)測(cè)試動(dòng)荷載響應(yīng)測(cè)試的主要目的是在各種行車條件下，測(cè)試橋梁的動(dòng)應(yīng)力響應(yīng)以及實(shí)測(cè)橋梁的沖擊系數(shù)。動(dòng)撓度測(cè)點(diǎn)布置：動(dòng)撓度的測(cè)試截面為T(mén)構(gòu)控制截面、T構(gòu)和斜拉橋的連 接截面及斜拉橋控制截面，采用光電橋

8、梁撓度儀測(cè)試各控制截面的動(dòng)撓度。 布置情況如圖2。動(dòng)應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置：在T構(gòu)控制截面、T構(gòu)和斜拉橋的連接截面及斜拉橋 控制截面的安裝應(yīng)變片，采用動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀測(cè)試各控制截面的動(dòng)應(yīng)力， 布置情況 如圖2。3 斜拉索索力測(cè)試斜拉橋拉索索力的變化，是衡量斜拉橋是否處于正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的有一個(gè)重要 標(biāo)志。斜拉橋是一種內(nèi)部高次超靜定結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)整拉索的索力可以使斜拉橋的 線形和內(nèi)力達(dá)到理性狀態(tài)。但是，如果實(shí)際索力偏離了設(shè)計(jì)索力，這種偏離也會(huì) 使索塔和主梁產(chǎn)生彎矩。通過(guò)對(duì)斜拉索索力的檢測(cè)，不僅能為整體上評(píng)價(jià)斜拉橋 的技術(shù)狀況提供依據(jù)，他是也能在一定程度上發(fā)現(xiàn)拉索的錨固系統(tǒng)，防護(hù)系統(tǒng)是否完好，拉索鋼索是否發(fā)生銹蝕等。索

9、力測(cè)點(diǎn)布置：對(duì)斜拉橋檢測(cè)跨最外側(cè)斜拉索進(jìn)行索力測(cè)試， 斜拉索索力測(cè) 定儀器為采用減震器。五、方案實(shí)施計(jì)劃及檢測(cè)報(bào)告內(nèi)容自09年6月起，每年對(duì)大橋進(jìn)行定期運(yùn)營(yíng)狀態(tài)檢測(cè) 1次，服務(wù)期限為三年。每次定期狀態(tài)運(yùn)營(yíng)檢測(cè)為期1015天，其分為兩個(gè)階段，35天為實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 階段，710天為數(shù)據(jù)測(cè)試收集階段。每次定期狀態(tài)檢測(cè)完備后，在一個(gè)月之內(nèi)向甲方提供定期狀態(tài)檢測(cè)報(bào)告一份，內(nèi)容包括：1. 橋梁工程概況及檢測(cè)目的。2. 定期狀態(tài)檢測(cè)依據(jù)。3. 試驗(yàn)內(nèi)容及流程。4. 測(cè)點(diǎn)布置。5. 橋梁自振特性分析及評(píng)價(jià)。6. 荷載響應(yīng)分析及評(píng)價(jià)。7. 索力測(cè)試計(jì)算分析。8. 定期狀態(tài)檢測(cè)結(jié)論及橋梁運(yùn)營(yíng)狀況評(píng)定六、儀器設(shè)備類別序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量索力檢測(cè)1索力動(dòng)測(cè)儀268套1動(dòng)態(tài)撓度 檢測(cè)2動(dòng)態(tài)測(cè)撓儀臺(tái)2主塔沉降 量3高精度水準(zhǔn)儀臺(tái)1七、實(shí)施經(jīng)費(fèi)概算預(yù)算支出科目經(jīng)費(fèi)（萬(wàn)元）預(yù)算支出科目經(jīng)費(fèi)（萬(wàn)元）勞務(wù)費(fèi)及差旅費(fèi)8測(cè)試設(shè)備購(gòu)置費(fèi)車輛租賃費(fèi)安裝設(shè)施及材料費(fèi)儀器設(shè)備租賃費(fèi)稅費(fèi)不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)用2總計(jì)萬(wàn)元八、定