工程檢測(cè)專業(yè)之橋梁工程檢測(cè)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、一 概 述1.1 工程概況21.2 檢測(cè)評(píng)估目的、內(nèi)容、流程及依據(jù)41.3 投入本次檢測(cè)評(píng)估的主要儀器設(shè)備概況7二 橋梁外觀檢查及無損檢測(cè)2.1 橋梁檢查及其評(píng)價(jià)72.1.1 橋梁檢查內(nèi)容及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)72.1.2 橋梁外觀狀況檢查結(jié)果82.1.3 病害統(tǒng)計(jì)112.1.4 橋梁技術(shù)狀況評(píng)定122.2 無損檢測(cè)方法與主要結(jié)果122.2.1 回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度122.2.2 鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度132.2.3 混凝土碳化深度檢測(cè)142.2.4 鋼筋保護(hù)層厚度測(cè)試及鋼筋測(cè)試142.2.5鋼筋分布及直徑測(cè)試162.3 橋梁檢查及無損檢測(cè)小結(jié)253.1 活載內(nèi)力計(jì)算253.2 加載程序273.3 試驗(yàn)荷載

2、及加載效率303.4 測(cè)點(diǎn)布置圖313.4.1 變形測(cè)點(diǎn)布置313.4.2 應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置333.4.3 量測(cè)制度333.5 靜載試驗(yàn)反應(yīng)333.5.1 主要控制截面的試驗(yàn)荷載力333.5.2 控制截面加載效率353.5.3 試驗(yàn)計(jì)算撓度值363.5.4 試驗(yàn)應(yīng)變值373.6 試驗(yàn)主要結(jié)果與分析評(píng)定383.7 加載試驗(yàn)小結(jié)454.1 動(dòng)載試驗(yàn)內(nèi)容及方法464.2 動(dòng)載試驗(yàn)主要結(jié)果及分析評(píng)定464.3 動(dòng)載試驗(yàn)小結(jié)51 一 概 述1.1 工程概況厚街大道跨東引運(yùn)河橋位于東莞市厚街大道，是厚街大道上重要的交通樞紐。橋梁上部結(jié)構(gòu)為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板，先簡(jiǎn)支安裝，再通過澆注橋面現(xiàn)澆層來實(shí)現(xiàn)全橋

3、橋面連續(xù)，其中預(yù)應(yīng)力混凝土空心板板高0.85m，寬0.99m，共25片，梁體采用C40混凝土，現(xiàn)澆層為13cm厚的C40混凝土。該橋全長(zhǎng)60.80m，跨徑布置為3×20m，橋面凈寬25.50m，為雙向四車道，橋面橫向布置為0.25m（欄桿）+4.50m（人行道）+2×8.0m（機(jī)動(dòng)車道）+4.50m（人行道）+0.25m（欄桿）。該橋設(shè)計(jì)活載等級(jí)為城-A級(jí)，人群荷載為3.5kN/m2，由深圳市市政工程設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，立面、平面布置如圖1.21.3所示，橫斷面如圖1.41.5所示。為檢驗(yàn)厚街大道跨東引運(yùn)河橋的承載能力，了解該橋的工作性能，為該橋今后的正常運(yùn)營(yíng)和養(yǎng)護(hù)管理提供依據(jù)，受

4、東莞市城市管理局委托，根據(jù)招標(biāo)文件及合同的要求，我公司制定了厚街大道跨東引運(yùn)河橋的荷載試驗(yàn)方案，根據(jù)橋梁外觀檢查結(jié)果及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，軸間橋跨預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板占該橋總跨數(shù)的33.3%，如圖1.21.3所示，動(dòng)載試驗(yàn)對(duì)象為全部橋跨。(a) (b)圖1.1 厚街大道跨東引運(yùn)河橋圖1.2 立面布置圖（單位：cm）圖1.3 平面布置圖（單位：cm） 圖1.4 A-A橫截面圖圖1.5 厚街大道跨東引運(yùn)河橋橫截面大樣圖1.2 檢測(cè)評(píng)估目的、內(nèi)容、流程及依據(jù)l 城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（CJJ 99-2003）；l 回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程（JGJ/T 23-2001）；l 超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)

5、度技術(shù)規(guī)程（CECS/03：2007）；l 鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程（CECS03：2007）；l 普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法（GB/T 50081）；l 2009橋梁特殊檢測(cè)和橋梁基礎(chǔ)水下探測(cè)（A包）合同；圖根據(jù)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪尺寸進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，確定試驗(yàn)加載方案和日期根據(jù)圖紙和檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算分析橋梁外觀檢查及無損檢測(cè)檢測(cè)方案報(bào)批申請(qǐng)封閉交通橋梁荷載試驗(yàn)綜合評(píng)估分析檢測(cè)評(píng)估報(bào)告靜載測(cè)試主要控制截面實(shí)際承載力測(cè)試撓度、應(yīng)力特征橋梁裂縫監(jiān)測(cè)激振試驗(yàn)地脈動(dòng)試驗(yàn)橋梁圖紙資料收集及現(xiàn)場(chǎng)尺寸測(cè)繪試驗(yàn)動(dòng)載試驗(yàn)本次荷載試驗(yàn)的類型為：基本荷載試驗(yàn)。1.3 投入本次檢測(cè)評(píng)估的主要儀器設(shè)備概況鋼筋銹蝕分析儀

6、/ZANIN5%二 橋梁外觀檢查及無損檢測(cè)厚街大道跨東引運(yùn)河橋的橋梁檢查與評(píng)估主要根據(jù)城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（CJJ99-2003）段定量無損檢測(cè)等方面，檢測(cè)范圍為該橋全部結(jié)構(gòu)。2.1 橋梁檢查及其評(píng)價(jià) 橋梁檢查內(nèi)容及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)橋梁外觀檢查包括以下內(nèi)容：（1）外觀是否整潔，有無雜物堆積、雜草蔓生。（2）橋面鋪裝是否平整，有無裂縫、局部坑槽、積水、沉陷、波浪、碎邊；混凝土橋面是否剝離、滲漏，鋼筋是否露筋、銹蝕，橋頭有無跳車。（3）排水設(shè)施是否良好，橋面泄水管是否堵塞和破損。（4）伸縮縫是否堵塞卡死，連接部件有無松動(dòng)、脫落、局部破損。（5）扶手、防撞護(hù)欄和引道護(hù)欄（柱）有無撞壞、斷裂、松動(dòng)、錯(cuò)位、缺件

7、、剝落、銹蝕等。（6）觀察橋梁結(jié)構(gòu)有無異常變形、異常的豎向振動(dòng)、橫向擺動(dòng)等情況，然后檢查各部件的技術(shù)狀況，查找異常原因。（7）檢查橋梁裂縫情況，繪制裂縫分布圖，分析裂縫形態(tài)、類型及成因。（8）支座是否有明顯缺陷，活動(dòng)支座是否靈活，位移量是否正常。（9）墩臺(tái)有無開裂、傾斜、滑移、沉降、風(fēng)化剝落和異常變形。（10）錐坡、護(hù)坡、擋墻有無塌陷，鋪砌面有無缺損、勾縫脫落、灌木雜草叢生。（11）交通信號(hào)、標(biāo)志、標(biāo)線、照明設(shè)施以及橋梁其他附屬設(shè)施是否完好。（12）其他顯而易見的損壞或病害。（13）橋梁資料搜集、采集、整理和現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)。（14）根據(jù)檢查結(jié)果對(duì)橋梁技術(shù)狀況進(jìn)行評(píng)定，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)分為A（完好）、B（良好

8、）、C（合格）、D（不合格）和E（危險(xiǎn)）五個(gè)等級(jí)。 橋梁外觀狀況檢查結(jié)果通過對(duì)厚街大道跨東引運(yùn)河橋進(jìn)行詳細(xì)的外觀檢查，可知該橋的主要病害表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)三方面，如圖2.12.5所示，全橋病害分布圖如圖2.6所示。（1）橋面系1）西側(cè)橋頭人行道瓷磚損壞，如圖2.1所示；2）1#3#軸南側(cè)欄桿瓷磚破損，如圖2.2所示；3）0#3#軸北側(cè)欄桿瓷磚破損，如圖2.3所示。(a)(b)圖2.1 西側(cè)橋頭人行道瓷磚損壞圖2.2 1#3#軸南側(cè)欄桿瓷磚破損圖2.3 0#3#軸北側(cè)欄桿瓷磚破損（2）上部結(jié)構(gòu)1(a)(b)圖2.4 上部結(jié)構(gòu)總體狀況良好（3）下部結(jié)構(gòu)1）西側(cè)橋臺(tái)護(hù)坡?lián)p

9、壞，如圖2.5所示。(a)(b)圖2.5 西側(cè)橋臺(tái)護(hù)坡?lián)p壞圖2.6 厚街大道跨東引運(yùn)河橋病害分布示意圖 病害統(tǒng)計(jì)部件序號(hào)部件名稱缺損位置缺損狀況（類型、性質(zhì)、范圍、程度）1人行道西側(cè)橋頭瓷磚損壞2欄桿1#3#軸南側(cè)；0#3#軸北側(cè)欄桿瓷磚破損3護(hù)坡西側(cè)橋臺(tái)護(hù)坡?lián)p壞其他構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)異常狀況 橋梁技術(shù)狀況評(píng)定橋梁名稱厚街大道跨東引運(yùn)河橋橋梁編號(hào)GK-12檢測(cè)日期2009-10-12總體狀況評(píng)級(jí)B總體狀況評(píng)分BCI87.2總體狀況狀態(tài)良好結(jié)構(gòu)名稱評(píng)分等級(jí)狀態(tài)構(gòu)件名稱評(píng)分橋面系87.5B良好橋面鋪裝92.5橋頭平順85.0伸縮縫85.0排水系統(tǒng)90.0欄桿、護(hù)欄90.0人行道77.5上部結(jié)構(gòu)90.0A完

10、好主梁90.0橫向聯(lián)系90.0下部結(jié)構(gòu)84.6B良好橋臺(tái)臺(tái)帽92.0臺(tái)身85.0基礎(chǔ)85.0耳墻（翼墻）74.1錐坡 、護(hù)坡74.1支座85.0橋墩蓋梁92.0墩身85.0基礎(chǔ)85.0沖刷85.0支座85.02.2 無損檢測(cè)方法與主要結(jié)果 回彈法測(cè)試混凝土強(qiáng)度為檢驗(yàn)混凝土質(zhì)量，根據(jù)回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程（JGJ/T23-2001），采用了回彈法測(cè)試梁體混凝土強(qiáng)度，以便采取必要的處理措施，現(xiàn)簡(jiǎn)介如下。本次檢測(cè)按批量檢測(cè)橋梁構(gòu)件，每種構(gòu)件挑選10個(gè)回彈測(cè)區(qū)，每個(gè)測(cè)區(qū)尺寸約為200mm×200mm，測(cè)區(qū)的大小是以能容納16個(gè)回彈測(cè)點(diǎn)為宜。測(cè)區(qū)表面采用砂輪清除表面雜物和不平整處，讓

11、其保持清潔、平整、干燥，不應(yīng)有接縫、飾面層、粉刷層、浮漿、油垢、蜂窩麻面等。按上述方法選取布置測(cè)區(qū)后，先測(cè)量回彈值。測(cè)試時(shí)回彈儀應(yīng)始終與底面垂直，并不得打在氣孔和外露石子上。每一測(cè)區(qū)用回彈儀各彈擊16點(diǎn)。同一測(cè)點(diǎn)只允許彈擊一次，測(cè)點(diǎn)宜在底面范圍內(nèi)均勻分布，每一測(cè)點(diǎn)的回彈值讀數(shù)準(zhǔn)確至一度，相鄰兩測(cè)點(diǎn)的凈距一般不小于20mm，測(cè)點(diǎn)距構(gòu)件邊緣或外露鋼筋、鋼板的間距不得小于30mm。混凝土強(qiáng)度的推定步驟：采用統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線，得出各回彈測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值（混凝土強(qiáng)度換算值是指將測(cè)得的回彈值和碳化深度值換算成被測(cè)構(gòu)件的測(cè)區(qū)的混凝土抗壓強(qiáng)度值）。混凝土強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果見表2-1、2-2所示。表2-1 厚街大道

12、跨東引運(yùn)河橋梁體混凝土強(qiáng)度值測(cè)試結(jié)果）平均值MPa）51.3標(biāo)準(zhǔn)差1.79推定值（MPa）48.3表2-2 厚街大道跨東引運(yùn)河橋墩柱混凝土強(qiáng)度值測(cè)試結(jié)果）平均值MPa）45.6標(biāo)準(zhǔn)差2.04推定值（MPa）42.3混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果表明，該橋梁體的混凝土強(qiáng)度推定值為48.3MPa，墩柱的混凝土強(qiáng)度推定值為42.3MPa。 鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度根據(jù)鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程（CECS 03：2007），鉆芯法檢測(cè)的步驟及要求如下。 在鉆取芯樣時(shí)，芯樣宜選取在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力較小的部位、混凝土強(qiáng)度具有代表性的部位、便于鉆芯機(jī)安放與操作的部位、避開主筋、預(yù)埋件和管線的位置，應(yīng)盡可能避免在靠近混凝土構(gòu)

13、件的接縫或邊緣鉆取?；炷翉?qiáng)度測(cè)試結(jié)果見表2-3所示。表2-3厚街大道跨東引運(yùn)河橋混凝土抗壓強(qiáng)度值測(cè)試結(jié)果48.043.539.346.334.842.931.828.935.131.135.423.843.6 42.9 31.9 31.1 混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果表明，該橋一組梁體的混凝土抗壓強(qiáng)度值為43.6MPa，二組梁體的混凝土抗壓強(qiáng)度值為42.9MPa；一組墩住的混凝土抗壓強(qiáng)度值為31.9MPa，二組墩住的混凝土抗壓強(qiáng)度值為31.1MPa。 混凝土碳化深度檢測(cè)對(duì)于各回彈區(qū)域，用在混凝土表面鑿開直徑為15mm的孔洞，其深度大于混凝土的碳化深度。清除洞中的粉末和碎屑后（注意不能用液體沖洗孔洞

14、），立即用1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處，然后用塞尺測(cè)量碳化深度值，準(zhǔn)確至0.5mm。檢測(cè)結(jié)果表明該橋梁體混凝土的平均碳化深度為2.0mm，墩柱混凝土的平均碳化深度為2.0mm，說明該橋混凝土碳化程度正常。 鋼筋保護(hù)層厚度測(cè)試及鋼筋探測(cè)本次保護(hù)層厚度檢測(cè)采用的儀器是瑞士生產(chǎn)的Profometer5/Scanlog（加強(qiáng)型）鋼筋掃描儀，該儀器是一種輕便、精巧的儀器，能無損地檢測(cè)鋼筋的位置、保護(hù)層厚度和鋼筋直徑。檢測(cè)方法基于渦流和脈沖原理。其主要組成部件有顯示器、多功能探頭和路徑感應(yīng)輪等。主要具備定位鋼筋、測(cè)定保護(hù)層厚度、測(cè)定鋼筋直徑、顯示鋼筋的分布圖等功能。檢測(cè)步驟如下：（1）將探頭對(duì)空

15、，按下“START/RESET”鍵，當(dāng)信號(hào)條顯示達(dá)到最小值時(shí)或檢測(cè)范圍顯示到大范圍，并且當(dāng)前的保護(hù)層厚度示值為零時(shí)，復(fù)位過程完成。每次使用前應(yīng)重復(fù)這個(gè)過程。（2）沿平行鋼筋軸向方向移動(dòng)探頭，如果信號(hào)條向右邊增長(zhǎng)，且保護(hù)層數(shù)字變小，則說明探頭正鄰近鋼筋；如果信號(hào)條向左邊減小，且保護(hù)層數(shù)字變大，則說明探頭正遠(yuǎn)離鋼筋；當(dāng)信號(hào)由小變大再變小，即產(chǎn)生一個(gè)突變時(shí)，儀器會(huì)發(fā)出短促的聲音，并且最小的數(shù)字即混凝土保護(hù)層會(huì)自動(dòng)存在“Memo”中。若信號(hào)條變化慢，則說明探頭沿著鋼筋軸向方向移動(dòng)，應(yīng)改變方向，沿垂直鋼筋軸向方向移動(dòng)探頭。（3）當(dāng)聲音輔助定位“Variotone”被打開（“MENU”-“Basic Se

16、tups”-“Audible locating aid”），當(dāng)探頭接近鋼筋時(shí)，聲音的頻率會(huì)發(fā)生變化。在這種操作模式下，保護(hù)層厚度同樣臨時(shí)存在“Memo”中。（4）在環(huán)境非常嘈雜的情況下，應(yīng)該戴上耳機(jī)。不管怎樣設(shè)置，信號(hào)值的強(qiáng)弱都是探頭與被測(cè)金屬之間距離的尺度。（5）鋼筋方向可以根據(jù)探頭沿著其軸向方向移動(dòng)時(shí)被確定。盡量保持其信號(hào)值和當(dāng)前保護(hù)層厚度不變。表2-4 厚街大道跨東引運(yùn)河橋鋼筋的砼保護(hù)層厚度測(cè)試結(jié)果構(gòu)件名稱鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度（mm）平均值(mm)墩柱62.6腹板32.1底板37.7保護(hù)層厚度檢測(cè)結(jié)果表明，該橋墩柱與梁體混凝土保護(hù)層厚度基本滿足規(guī)范要求。（6）本橋?yàn)楹?jiǎn)支空心板梁橋，底板

17、典型區(qū)域的主要受力鋼筋探測(cè)結(jié)果如圖2.11 (單位：mm)所示。探測(cè)結(jié)果表明該橋主要受力鋼筋分布基本符合設(shè)計(jì)圖紙要求。圖2.7 底板典型區(qū)域的主要受力鋼筋探測(cè)結(jié)果 鋼筋分布及直徑測(cè)試本次保護(hù)層厚度檢測(cè)采用的儀器是瑞士生產(chǎn)的Profometer5/Scanlog（加強(qiáng)型）鋼筋掃描儀，。本次檢測(cè)上部結(jié)構(gòu)8個(gè)測(cè)區(qū)，下部結(jié)構(gòu)15個(gè)測(cè)區(qū)，結(jié)果如下：圖2.8 1#2#軸腹板測(cè)區(qū)1鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖圖2.9 1#2#軸腹板測(cè)區(qū)2鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖圖2.10 1#2#軸腹板測(cè)區(qū)3鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖圖2.11 1#2#軸腹板測(cè)區(qū)4鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖圖2.12 2#

18、3#軸腹板測(cè)區(qū)1鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖圖2.13 2#3#軸腹板測(cè)區(qū)2鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖圖2.14 2#3#軸腹板測(cè)區(qū)3鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖圖2.15 2#3#軸腹板測(cè)區(qū)4鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖圖2.16 1#軸臺(tái)身測(cè)區(qū)1鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖圖2.17 1#軸臺(tái)身測(cè)區(qū)2鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖圖2.18 5#軸臺(tái)身測(cè)區(qū)1鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖圖2.19 5#軸臺(tái)身測(cè)區(qū)2鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖 圖2.20 2#軸墩身測(cè)區(qū)1鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖 圖2.21 2#軸墩身測(cè)區(qū)2鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖圖2.22 3#

19、軸墩身測(cè)區(qū)1鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖圖2.23 3#軸墩身測(cè)區(qū)2鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖 圖2.24 4#軸墩身測(cè)區(qū)1鋼筋分布圖及直徑探測(cè)結(jié)果示意圖鋼筋分布及直徑檢測(cè)結(jié)果表明，該橋T梁腹板、墩柱混凝土鋼筋分布和直徑基本滿足規(guī)范要求。2.3 橋梁檢查及無損檢測(cè)小結(jié)通過對(duì)厚街大道跨東引運(yùn)河橋全面的檢查及無損檢測(cè)，可得以下結(jié)論：（1） 該橋梁體混凝土的平均碳化深度為2.0mm，墩柱混凝土的平均碳化深度為2.0mm，說明該橋混凝土碳化程度正常；該橋梁體的混凝土強(qiáng)度推定值為48.3MPa，墩柱的混凝土強(qiáng)度推定值為42.3MPa （2）檢測(cè)結(jié)果表明該橋梁體混凝土的平均碳化深度為2.0mm，墩柱

20、混凝土的平均碳化深度為2.0mm，說明該橋混凝土碳化程度正常。 （3）該橋墩柱與梁體混凝土保護(hù)層厚度本滿足規(guī)范要求 （4）該橋T梁腹板、墩柱混凝土鋼筋分布和直徑基本滿足規(guī)范要求。 三 靜載試驗(yàn)3.1活載內(nèi)力計(jì)算采用Midas/Civil有限元軟件建立了該橋空間梁格有限元計(jì)算模型，模型中共建立3641個(gè)節(jié)點(diǎn)，5656個(gè)單元，如圖3.1所示。采用該有限元模型進(jìn)行橋梁的設(shè)計(jì)活載及試驗(yàn)荷載內(nèi)力、試驗(yàn)荷載反應(yīng)和自振特性的分析計(jì)算。 圖3.1 厚街大道跨東引運(yùn)河橋計(jì)算模型采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃加載法計(jì)算得出該橋在設(shè)計(jì)活荷載作用下單片梁的彎矩包絡(luò)圖，如圖3.2所示?？梢?，該橋在城-A級(jí)和人群荷載作用下，20m橋跨跨中

21、截面處最大彎矩為3.55E+05N.m。將控制斷面的彎矩設(shè)計(jì)內(nèi)力進(jìn)行匯總，如表3-1所示。 圖3.2 單片梁設(shè)計(jì)活載彎矩包絡(luò)圖表3-1 設(shè)計(jì)活載作用下控制斷面彎矩匯總（單位：N.m）截面城A+人群荷載控制值支點(diǎn)0.00E+000.00E+00L/81.57E+051.57E+05L/42.87E+052.87E+053L/83.17E+053.17E+05L/23.55E+053.55E+055L/83.17E+053.17E+053L/42.87E+052.87E+057L/81.58E+051.58E+05支點(diǎn)0.00E+000.00E+003.2加載程序本橋采用汽車加載，需要4臺(tái)重約35

22、0kN的重車。加載試驗(yàn)步驟分為3級(jí)加載和1級(jí)卸載共4個(gè)工況，具體加載步驟如表3-2所示。加載車軸位圖，如圖3.3，試驗(yàn)荷載載位及工況受力簡(jiǎn)圖如圖3.43.5所示。 表3-2 靜載試驗(yàn)工況及試驗(yàn)?zāi)康募虞d階段一使檢測(cè)跨18#梁跨中正彎矩達(dá)到加載效率；工況1在檢測(cè)跨跨中附近加載2臺(tái)重約350kN的汽車，車體距人行道0.6m，兩臺(tái)車平行布置，并將外側(cè)后軸置于跨中，兩車相距0.6m，如圖3.4所示。工況2在工況1基礎(chǔ)上，加一臺(tái)重約350kN的汽車，使其與工況1車輛外側(cè)后軸相距3m，車體距人行道0.6m，如圖3.4所示。工況3在工況2基礎(chǔ)上，再加一臺(tái)重約350kN的汽車，使其與工況2車輛平行布置，兩車橫向

23、距離0.6 m, 如圖3.4所示。卸載階段 工況4按照相反的順序依次將所加車輛撤離橋面。 圖3.3 加載重車軸位圖（單位：cm）圖3.4 工況13 試驗(yàn)荷載載位圖（單位：cm） 圖3.5 工況3受力簡(jiǎn)圖（單位：cm） (a)工況1實(shí)景圖 （b） 工況3實(shí)景圖（c） 工況3實(shí)景圖圖3.6 厚街大道跨東引運(yùn)河橋靜載試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景圖3.3試驗(yàn)荷載及加載效率本次試驗(yàn)為鑒定荷載試驗(yàn)，根據(jù)大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法（以下簡(jiǎn)稱試驗(yàn)方法）的要求，橋梁的靜力試驗(yàn)按荷載效率來確定試驗(yàn)的最大荷載。靜力荷載效率的計(jì)算公式為：取值在0.801.05之間，對(duì)應(yīng)于各試驗(yàn)加載工況，厚街大道跨東引運(yùn)河橋T梁控制截面試驗(yàn)荷載內(nèi)力計(jì)

24、算值如表3-3所示，加載效率如表3-4所示。表3-3 厚街大道跨東引運(yùn)河橋T梁控制截面試驗(yàn)荷載彎矩效應(yīng)匯總（N.m）主梁編號(hào)截面位置試驗(yàn)工況工況1工況2工況31#L/42.93E+054.30E+055.70E+05L/24.35E+057.38E+059.22E+053L/42.33E+055.55E+056.88E+052#L/42.42E+053.41E+055.10E+05L/24.03E+056.22E+058.67E+053L/41.63E+054.56E+055.86E+053#L/42.00E+052.81E+054.61E+05L/23.11E+054.98E+058.01E

25、+053L/41.36E+053.72E+054.79E+05注：表中帶有下劃線的數(shù)值表示控制截面在試驗(yàn)荷載作用下的最大彎矩。表3-4 司厚街大道跨東引運(yùn)河橋主梁控制截面彎矩加載效率表（%）主梁編號(hào)截面位置試驗(yàn)工況工況1工況2工況31#L/440.5 59.4 78.7 L/243.1 73.1 91.53L/430.8 73.4 91.0 2#L/433.4 47.0 70.4 L/240.0 61.7 86.0 3L/421.6 60.3 77.5 3#L/427.6 38.8 63.7 L/230.9 49.4 79.4 3L/418.0 49.2 63.3 注：表中帶有下劃線的數(shù)值表示

26、控制截面最大加載效率。3.4測(cè)點(diǎn)布置圖 變形測(cè)點(diǎn)布置在試驗(yàn)橋幅的檢測(cè)跨支點(diǎn)、四分點(diǎn)、跨中位置等處共設(shè)置7個(gè)撓度變形測(cè)點(diǎn)，如圖3.7所示。圖3.7 變形測(cè)點(diǎn)布置示意圖（單位：cm） 應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)變測(cè)試斷面選在跨中處B-B截面，13#25#主梁共設(shè)置16個(gè)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，應(yīng)變測(cè)試截面測(cè)點(diǎn)布置詳圖如圖3.83.9所示。圖3.8 應(yīng)變測(cè)點(diǎn)截面位置示意圖（單位：cm）圖3.9 B-B截面應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置示意圖（單位：cm） 量測(cè)制度為確保測(cè)量精度，制訂量測(cè)制度如下：（1）測(cè)試儀器經(jīng)全面標(biāo)定后方可進(jìn)入測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)；（2）為減小變形測(cè)量誤差，每次測(cè)量采用閉合回路，只有當(dāng)閉合回路差滿足要求時(shí)，本次變形測(cè)量方合格，否則，立

27、即進(jìn)行重測(cè)；（3）每次加載15分鐘、待結(jié)構(gòu)反應(yīng)穩(wěn)定后方可進(jìn)行測(cè)量。3.5靜載試驗(yàn)反應(yīng) 主梁控制截面的試驗(yàn)荷載內(nèi)力表3-5 主梁控制截面試驗(yàn)彎矩匯總（N.m）主梁編號(hào)截面位置試驗(yàn)工況工況1工況2工況313#L/47.95E+049.70E+041.13E+05L/21.17E+051.50E+051.96E+053L/45.74E+048.83E+041.43E+0514#L/48.84E+041.07E+051.21E+05L/21.39E+051.77E+052.23E+053L/45.82E+049.50E+041.63E+0515#L/41.06E+051.24E+051.40E+05L

28、/21.79E+052.24E+052.63E+053L/46.10E+041.05E+051.91E+0516#L/41.07E+051.25E+051.41E+05L/21.80E+052.27E+052.76E+053L/46.21E+041.17E+052.00E+0517#L/41.21E+051.39E+051.55E+05L/22.08E+052.61E+053.01E+053L/46.44E+041.31E+052.20E+0518#L/41.20E+051.38E+051.55E+05L/22.05E+052.55E+053.03E+053L/46.55E+041.52E+0

29、52.21E+0519#L/41.13E+051.31E+051.49E+05L/21.90E+052.45E+052.92E+053L/46.64E+041.54E+052.11E+0520#L/41.17E+051.36E+051.55E+05L/21.87E+052.45E+052.90E+053L/46.84E+041.63E+052.10E+0521#L/41.02E+051.21E+051.41E+05L/21.61E+052.17E+052.59E+053L/46.86E+041.46E+051.87E+0522#L/49.62E+041.18E+051.39E+05L/21.4

30、3E+052.00E+052.40E+053L/47.12E+041.38E+051.74E+0523#L/41.03E+051.15E+051.35E+05L/21.30E+051.87E+052.25E+053L/47.15E+041.30E+051.61E+0524#L/48.03E+041.05E+051.22E+05L/21.20E+051.77E+052.11E+053L/46.58E+041.17E+051.44E+0525#L/48.10E+041.07E+051.25E+05L/21.26E+051.87E+052.22E+053L/46.77E+041.19E+051.44

31、E+05 控制截面加載效率表3-6主梁控制截面彎矩加載效率表（%）主梁編號(hào)截面位置試驗(yàn)工況工況1工況2工況313#L/427.7 33.8 39.5 L/232.8 42.3 55.2 3L/420.0 30.7 49.8 14#L/430.8 37.2 42.1 L/239.0 49.7 62.8 3L/420.2 33.1 56.8 15#L/437.0 43.3 48.8 L/250.3 63.0 74.0 3L/421.2 36.6 66.5 16#L/437.4 43.7 49.1 L/250.7 63.9 77.7 3L/421.6 40.6 69.7 17#L/442.1 48.

32、4 54.1 L/258.7 73.4 84.8 3L/422.4 45.8 76.7 18#L/441.9 48.1 54.1 L/257.8 71.7 85.3 3L/422.8 53.1 76.9 19#L/439.4 45.7 52.1 L/253.4 68.8 82.1 3L/423.1 53.7 73.4 20#L/440.7 47.5 54.2 L/252.7 69.0 81.6 3L/423.8 56.8 73.2 21#L/435.4 42.3 49.0 L/245.2 61.2 73.0 3L/423.9 50.9 65.2 22#L/433.6 41.3 48.3 L/2

33、40.1 56.2 67.6 3L/424.8 48.2 60.5 23#L/435.8 40.1 47.0 L/236.7 52.8 63.3 3L/424.9 45.3 56.2 24#L/428.0 36.6 42.7 L/233.9 49.8 59.4 3L/422.9 40.8 50.0 25#L/428.3 37.5 43.6 L/235.5 52.6 62.5 3L/423.6 41.4 50.2 3.5.3 試驗(yàn)計(jì)算撓度值表3-7 試驗(yàn)荷載下各撓度測(cè)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果（mm）測(cè)點(diǎn)編號(hào)截面位置試驗(yàn)工況工況1工況2工況31#支點(diǎn)0.0 0.0 0.0 2#L/4-1.7 -2.4 -2.9

34、 3#L/2-2.4 -3.5 -4.3 4#3L/4-1.6 -2.5 -3.1 5#支點(diǎn)0.0 0.0 0.0 6#L/2-2.7 -3.8 -4.8 7#L/2-2.2 -3.0 -3.9 （注：撓度以向下為負(fù)）圖3.10 縱向測(cè)點(diǎn)撓度變化曲線圖圖3.11 橫向測(cè)點(diǎn)撓度變化曲線圖3.5.4 試驗(yàn)應(yīng)變值表3-8 各測(cè)點(diǎn)計(jì)算應(yīng)變匯總表（µ）主梁編號(hào)測(cè)點(diǎn)編號(hào)試驗(yàn)工況工況1工況2工況313#1#25 33 43 14#2#30 38 49 15#3#39 49 57 16#4#39 49 60 17#5#、6#45 57 66 18#7#、8#45 55 67 19#9#、10#41

35、53 63 20#11#40 52 61 21#12#35 47 56 22#13#31 43 52 23#14#28 41 49 24#15#26 38 46 25#16#27 41 48 （注：應(yīng)變以受拉為正） 圖3.12 應(yīng)變測(cè)點(diǎn)計(jì)算值橫向分布曲線圖3.6 試驗(yàn)主要結(jié)果及分析評(píng)定（1）撓度測(cè)試結(jié)果檢測(cè)橋跨在試驗(yàn)荷載下各撓度測(cè)點(diǎn)的計(jì)算撓度值、實(shí)測(cè)撓度值及兩者的比較分別見表3-63-8，各級(jí)試驗(yàn)荷載下的各撓度測(cè)點(diǎn)的計(jì)算值及實(shí)測(cè)值曲線如圖3示，各測(cè)點(diǎn)在試驗(yàn)工況3作用下實(shí)測(cè)值與計(jì)算值撓度對(duì)比曲線如圖3.153示。由表3-8可知，在工況3試驗(yàn)荷載作用下，檢測(cè)橋跨跨中#測(cè)點(diǎn)的最大彈性撓度實(shí)測(cè)值為-6

36、.6mm，對(duì)應(yīng)的理論計(jì)算撓度為-7.1mm，兩者的比值為，滿足試驗(yàn)方法中關(guān)于鋼筋混凝土橋梁校驗(yàn)系數(shù) 式中：1.10，0.60的要求。在試驗(yàn)荷載作用下，檢測(cè)跨的最大實(shí)測(cè)撓度值滿足設(shè)計(jì)規(guī)范中關(guān)于梁式橋豎向撓度允許限值=33mm的要求。 表3-6 各試驗(yàn)工況下各測(cè)點(diǎn)計(jì)算撓度匯總表（mm）測(cè)點(diǎn)編號(hào)截面位置試驗(yàn)工況工況1工況2工況31#支點(diǎn)0.0 0.0 0.0 2#L/4-2.5 -4.2 -5.6 3#L/2-3.6 -6.3 -8.34#3L/4-2.3 -4.6 -5.9 5#支點(diǎn)0.0 0.0 0.0 6#L/2-2.7 -4.7 -7.1 7#L/2-1.6 -2.7 -5.0 8#L/2-

37、0.1 -0.2 -0.9 表3-7 各試驗(yàn)工況下各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)撓度匯總表（mm）測(cè)點(diǎn)編號(hào)截面位置試驗(yàn)工況工況1工況2工況3卸載1#支點(diǎn)-0.2-0.1-0.20.0 2#L/4-2.1-3.4-4.5-0.13#L/2-3.0 -5.0 -6.50.14#3L/4-2.3-3.7-4.7-0.15#支點(diǎn)-0.3-0.5-0.2-0.16#L/2-2.6-4.2-6.8-0.27#L/2-1.6-2.4-5.2-0.1 表3-8 試驗(yàn)工況下各斷面撓度的實(shí)測(cè)值和計(jì)算值比較（mm）測(cè)點(diǎn)數(shù)值類型試驗(yàn)工況最大彈性撓度實(shí)測(cè)值/計(jì)算值（Se/Sstat）加載階段卸載階段工況3卸載圖3.11 縱向測(cè)點(diǎn)在試驗(yàn)荷載

38、作用下的計(jì)算撓度曲線圖3.12 橫向測(cè)點(diǎn)在試驗(yàn)荷載作用下的計(jì)算撓度曲線 圖3.13 圖3.14 圖3.15 圖3.16（2）撓度與加載效率變化的關(guān)系 檢測(cè)橋跨#撓度測(cè)點(diǎn)在工況13試驗(yàn)荷載作用下實(shí)測(cè)變形與荷載關(guān)系曲線如圖3.17所示，線性相關(guān)系數(shù)R為，表明撓度隨荷載變化的線性關(guān)系一般，結(jié)構(gòu)處于線性工作狀態(tài)。圖3.17 6#撓度測(cè)點(diǎn)在工況13荷載作用下實(shí)測(cè)變形與加載效率的關(guān)系曲線（3）應(yīng)力（應(yīng)變）測(cè)試結(jié)果在各級(jí)試驗(yàn)荷載工況的作用下，檢測(cè)橋跨各應(yīng)變測(cè)點(diǎn)的理論應(yīng)變值、實(shí)測(cè)應(yīng)變值及兩者的比較見各級(jí)試驗(yàn)荷載下的各應(yīng)變測(cè)點(diǎn)的計(jì)算值及實(shí)測(cè)值曲線如圖3示，各測(cè)點(diǎn)在試驗(yàn)工況3作用下實(shí)測(cè)值與計(jì)算值應(yīng)變對(duì)比曲線如圖3

39、示。由表3-11可知，在工況3試驗(yàn)荷載作用下A-A截面最大彈性應(yīng)變值為270me，而對(duì)應(yīng)的理論計(jì)算最大應(yīng)變值為265me，校驗(yàn)系數(shù)為1.02，滿足試驗(yàn)方法中關(guān)于鋼筋混凝土橋梁校驗(yàn)系數(shù) 式中：1.10，0.60的要求。 表3-9 各測(cè)點(diǎn)計(jì)算應(yīng)變匯總表（µ）主梁編號(hào)測(cè)點(diǎn)編號(hào)試驗(yàn)工況工況1工況2工況31#1#、2#125 212 2653#58 98 123 4#25 45 532#5#、6#116 178 249 3#7#、8#89 143 230 4#9#、10#57 99 184 5#11#33 59 122 6#12#16 28 69 7#13#2 3 26 8#14#1 2 14

40、 注：應(yīng)變負(fù)值表示受壓，正值表示受拉，下同。表3-10 各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)應(yīng)變匯總表（µ）主梁編號(hào)測(cè)點(diǎn)編號(hào)試驗(yàn)工況工況1工況2工況3卸載1#1#、2#144 225 263-7 3#30 56 57 39 4#12 19 18 -6 2#5#、6#110 153 189 -9 3#7#、8#81 118 205 -8 4#9#、10#50 122 182 -4 5#11#26 43 121 -7 6#12#4 7 19 3 7#13#1 10 30 2 8#14#1 8 22 1 1#15#125-21#16#-2-3-4-21#17#78150注：上表中同一梁體取各應(yīng)變測(cè)點(diǎn)的平均值。表3-

41、11 試驗(yàn)工況下各斷面應(yīng)變的實(shí)測(cè)值和計(jì)算值比較（me）截面數(shù)值類型試驗(yàn)工況最大彈性應(yīng)變實(shí)測(cè)值/計(jì)算值（Se/Sstat）加載階段卸載階段工況3卸載A-A實(shí)測(cè)值2632701.02計(jì)算值265/265圖3.18 應(yīng)變測(cè)點(diǎn)在試驗(yàn)荷載作用下的計(jì)算值橫向分布曲線 圖3.19 應(yīng)變測(cè)點(diǎn)在試驗(yàn)荷載作用下的實(shí)測(cè)值橫向分布曲線 圖3.20 在試驗(yàn)工況3荷載作用下實(shí)測(cè)應(yīng)變值與理論值對(duì)比曲線（4）應(yīng)變與加載效率變化的關(guān)系檢測(cè)橋跨1#梁梁底在工況13荷載作用下實(shí)測(cè)應(yīng)變與荷載關(guān)系曲線如圖3.21所示，線性相關(guān)系數(shù)R為，表明應(yīng)變隨荷載變化成良好的線性關(guān)系，結(jié)構(gòu)處于線性工作狀態(tài)。圖3.21 1#梁在工況13荷載作用下實(shí)測(cè)

42、應(yīng)變與加載效率的關(guān)系曲線（5）殘余應(yīng)變和變形試驗(yàn)結(jié)束前對(duì)試驗(yàn)橋跨進(jìn)行了殘余變形觀測(cè)，由表3-7可知，檢測(cè)橋跨跨中截面的#撓度測(cè)點(diǎn)最大撓度值為mm，相應(yīng)的殘余撓度值為mm，殘余撓度與最大撓度的比值為0.03；由表3-10可知，檢測(cè)橋跨A-A截面應(yīng)變測(cè)點(diǎn)最大應(yīng)變值為263me，相應(yīng)的殘余應(yīng)變值為-7me，殘余應(yīng)變與最大實(shí)測(cè)應(yīng)變的比值為，檢測(cè)橋跨的殘余變形值滿足試驗(yàn)方法中關(guān)于鋼筋混凝土橋梁的要求，表明結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)。3.7 通過對(duì)的靜載試驗(yàn)可以得出如下結(jié)論：該橋的靜力工作性能一般，在試驗(yàn)過程中，檢測(cè)橋跨未見肉眼可觀測(cè)到的新裂縫出現(xiàn)，但既有裂縫有所擴(kuò)展，結(jié)構(gòu)基本處于線彈性工作狀態(tài)，試驗(yàn)橋跨的橋墩

43、未產(chǎn)生可觀測(cè)到的沉降變位。橋梁的承載能力和正常使用狀態(tài)滿足汽車-20和掛車-100級(jí)設(shè)計(jì)活載等級(jí)的要求，但承載潛力小，安全儲(chǔ)備低。 四 動(dòng)載試驗(yàn)4.1 動(dòng)載試驗(yàn)內(nèi)容及方法動(dòng)載試驗(yàn)主要內(nèi)容是測(cè)試橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性、受迫振動(dòng)特性、以及加速度時(shí)程響應(yīng)。自振特性測(cè)試是在橋梁無荷載作用下所處的自然環(huán)境中進(jìn)行，自振特性測(cè)試采用地脈動(dòng)為激振源；受迫振動(dòng)測(cè)試采用跳車方式為激振源，即利用一輛重約100kN的汽車，使其后輪在一高約15cm的墊塊上自由下落。動(dòng)載試驗(yàn)采用DASP動(dòng)態(tài)測(cè)試與分析系統(tǒng)進(jìn)行。本次動(dòng)載試驗(yàn)對(duì)象為全部橋跨，在每跨均設(shè)置動(dòng)測(cè)測(cè)點(diǎn)。動(dòng)態(tài)測(cè)試的主要儀器為：（1）DASP 動(dòng)態(tài)測(cè)試與分析系統(tǒng)（北京東方

44、振動(dòng)和噪聲技術(shù)研究所研制）；（2）加速度傳感器一批（國(guó)家地震局工程力學(xué)研究所研制）；（3）電荷放大器（河北秦皇島儀器廠生產(chǎn)）；（4）IBM便攜式筆記本計(jì)算機(jī)2套。4.2 動(dòng)載試驗(yàn)主要結(jié)果及分析評(píng)定厚街大道跨東引運(yùn)河橋動(dòng)載檢測(cè)跨的振動(dòng)特性理論計(jì)算結(jié)果見表4-1及圖4.2示。地脈動(dòng)和跳車工況的實(shí)測(cè)加速度時(shí)程曲線及頻譜如圖4.34.8所示。表4-1自振頻率及振型計(jì)算結(jié)果階數(shù)自振頻率 (Hz)振型一階4.85對(duì)稱豎彎二階5.77橫向扭轉(zhuǎn)三階 9.35對(duì)稱豎彎(a) 一階振型圖(c) 二階振型圖(b) 三階振型圖圖4.1 橋梁振型圖厚街大道跨東引運(yùn)河橋檢測(cè)跨在地脈動(dòng)、跑車20km/h、跑車40km/h和

45、跳車工況下的實(shí)測(cè)加速度時(shí)程曲線及頻譜如圖4.34.8所示。試驗(yàn)工況:地脈動(dòng) 第 1 次試驗(yàn) 測(cè)點(diǎn)位置:第1跨L/2試驗(yàn)名:地脈動(dòng)13跨 試驗(yàn)號(hào):1 測(cè)點(diǎn)號(hào):1 測(cè)試日期:2009-10-19 采樣頻率:49.990234 Hz dt:20.003907 ms df:0.048819 Hz 工程單位:g 數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù):9K點(diǎn) 長(zhǎng)度:184.356007 s 注: 1 K = 1024 光標(biāo)位置 頻 率：5.907049 Hz圖4.3 地脈動(dòng)第1跨L/2 加速度時(shí)程曲線及頻譜圖試驗(yàn)工況:地脈動(dòng) 第 1 次試驗(yàn) 測(cè)點(diǎn)位置:第2跨L/2試驗(yàn)名:地脈動(dòng)13跨 試驗(yàn)號(hào):1 測(cè)點(diǎn)號(hào):2 測(cè)試日期:2009-10

46、-19 采樣頻率:49.990234 Hz dt:20.003907 ms df:0.048819 Hz 工程單位:g 數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù):9K點(diǎn) 長(zhǎng)度:184.356007 s 注: 1 K = 1024 光標(biāo)位置 頻 率：5.955868 Hz 阻尼比：1.3182% 半功率帶寬法圖4.4 地脈動(dòng)第2跨L/2 加速度時(shí)程曲線及頻譜圖試驗(yàn)工況:地脈動(dòng) 第 1 次試驗(yàn) 測(cè)點(diǎn)位置:第3跨L/2試驗(yàn)名:地脈動(dòng)13跨 試驗(yàn)號(hào):1 測(cè)點(diǎn)號(hào):3 測(cè)試日期:2009-10-19 采樣頻率:49.990234 Hz dt:20.003907 ms df:0.048819 Hz 工程單位:g 數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù):9K點(diǎn) 長(zhǎng)度:184.356007 s 注: 1 K = 1024 光標(biāo)位置 頻 率：5.955868 Hz圖4.5 地脈動(dòng)第3跨L/2 加速度時(shí)程曲線及頻譜圖試驗(yàn)工況:跳車 第 1 次試驗(yàn) 測(cè)點(diǎn)位置:第1跨L/2試驗(yàn)名:跳車13跨 試驗(yàn)號(hào):1 測(cè)點(diǎn)號(hào):1 測(cè)試日期:2009-10-19 采樣頻率:49.990234 Hz dt:20.003907 ms df:0.048819 Hz 工程單位:g 數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù):1K點(diǎn) 長(zhǎng)度:20.484001 s 注: 1 K = 1024 光標(biāo)位置 頻