大橋運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及橋梁安全評(píng)估方案

1、PAGE 西長(zhǎng)高速公路連續(xù)剛構(gòu)橋梁運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及橋梁安全評(píng)估技術(shù)方案（雙星溝大橋）陜西交建公路工程試驗(yàn)檢測(cè)有限公司二一0年五月目 錄 TOC * MERGEFORMAT 1、工程概況 PAGEREF _Toc255983256 h 12、運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及橋梁安全評(píng)估的目的及意義 PAGEREF _Toc255983257 h 23、本次監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容 PAGEREF _Toc255983258 h 34、運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及橋梁安全評(píng)估的基本思路 PAGEREF _Toc255983259 h 35、運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程安全性監(jiān)測(cè)實(shí)施技術(shù)方案 PAGEREF _Toc255983260 h 4

2、5.1運(yùn)營(yíng)期監(jiān)測(cè)的計(jì)算機(jī)仿真分析 PAGEREF _Toc255983261 h 45.2大橋運(yùn)營(yíng)期撓度遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè)及支座定期檢查方案 PAGEREF _Toc255983262 h 45.2.1大橋運(yùn)營(yíng)期撓度遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè)方案 PAGEREF _Toc255983263 h 45.2.2大橋運(yùn)營(yíng)期支座定期檢查方案 PAGEREF _Toc255983264 h 85.3 大橋運(yùn)營(yíng)期主梁縱向位移監(jiān)測(cè)方案 PAGEREF _Toc255983265 h 85.4 墩身垂直度變化監(jiān)測(cè)方案 PAGEREF _Toc255983266 h 95.5大橋運(yùn)營(yíng)期應(yīng)力監(jiān)測(cè)方案 PAGEREF _Toc2559

3、83267 h 95.5.1 應(yīng)力監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 PAGEREF _Toc255983268 h 95.5.2 箱梁應(yīng)力監(jiān)測(cè)截面與測(cè)點(diǎn) PAGEREF _Toc255983269 h 95.5.3 測(cè)試方法 PAGEREF _Toc255983270 h 115.6 大橋運(yùn)營(yíng)期結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性監(jiān)測(cè)方案 PAGEREF _Toc255983271 h 126、大橋運(yùn)營(yíng)環(huán)境狀態(tài)的監(jiān)測(cè) PAGEREF _Toc255983272 h 126.1溫度狀態(tài)監(jiān)測(cè) PAGEREF _Toc255983273 h 126.2交通量監(jiān)測(cè) PAGEREF _Toc255983274 h 137、大橋定期外觀技術(shù)狀況檢測(cè) P

4、AGEREF _Toc255983275 h 137.1橋面系檢測(cè)方案 PAGEREF _Toc255983276 h 137.2上部結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc255983277 h 147.2.1 支座檢查 PAGEREF _Toc255983278 h 147.2.2上部結(jié)構(gòu)主梁主要承重構(gòu)件檢查 PAGEREF _Toc255983279 h 157.3下部結(jié)構(gòu)檢查 PAGEREF _Toc255983280 h 157.4抗震設(shè)施檢查 PAGEREF _Toc255983281 h 167.5附屬設(shè)施檢查 PAGEREF _Toc255983282 h 167.6 檢測(cè)頻率 PAGE

5、REF _Toc255983283 h 178、大橋耐久性監(jiān)測(cè)實(shí)施技術(shù)方案 PAGEREF _Toc255983284 h 178.1鋼筋混凝土成品檢測(cè)試驗(yàn) PAGEREF _Toc255983285 h 178.2 裂縫遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè) PAGEREF _Toc255983286 h 198.3 混凝土中性化深度試驗(yàn) PAGEREF _Toc255983287 h 198.4 鋼筋銹蝕狀態(tài)測(cè)試 PAGEREF _Toc255983288 h 209、大橋健康狀態(tài)及承載能力評(píng)估 PAGEREF _Toc255983289 h 209.1大橋健康狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng) PAGEREF _Toc25598329

6、0 h 209.1.1 橋梁評(píng)估的方法 PAGEREF _Toc255983291 h 219.1.1.1 層次分析法 PAGEREF _Toc255983292 h 229.1.1.2 變權(quán)綜合方法 PAGEREF _Toc255983293 h 289.1.1.3 雙星溝大橋?qū)哟畏治瞿Ｐ?PAGEREF _Toc255983294 h 299.1.1.4 底層評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)語(yǔ)確定方法 PAGEREF _Toc255983295 h 309.1.2 橋梁評(píng)估模型 PAGEREF _Toc255983296 h 319.1.3 評(píng)估標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc255983297 h 329.2大

7、橋承載能力評(píng)估 PAGEREF _Toc255983298 h 3410、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) PAGEREF _Toc255983299 h 3511、運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及橋梁安全評(píng)估工作計(jì)劃 PAGEREF _Toc255983300 h 3612、運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及橋梁安全評(píng)估組織機(jī)構(gòu)及管理措施 PAGEREF _Toc255983301 h 3612.1運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及橋梁安全評(píng)估組織機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc255983302 h 3612.1.1運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及橋梁安全評(píng)估領(lǐng)導(dǎo)小組 PAGEREF _Toc255983303 h 3612.1.2運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及橋梁安

8、全評(píng)估小組 PAGEREF _Toc255983304 h 3612.2運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)單位人員組成 PAGEREF _Toc255983305 h 3612.3質(zhì)量管理措施 PAGEREF _Toc255983306 h 3612.4安全及環(huán)保措施 PAGEREF _Toc255983307 h 3713、運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及安全評(píng)估報(bào)告 PAGEREF _Toc255983308 h 3714、附件 PAGEREF _Toc255983309 h 37第 PAGE 41 頁(yè) 共38頁(yè)雙星溝大橋運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及橋梁安全評(píng)估技術(shù)方案1、工程概況雙星溝大橋位于永壽縣城軍鎮(zhèn)永安村西側(cè)，橋址區(qū)地貌單元屬

9、黃土原溝壑，溝谷呈V型溝。橋梁位于半徑R=2200米的圓曲線上。設(shè)計(jì)曲線超高為3%，橋位處變坡點(diǎn)為K139+415，前段坡度為-1.6%，后段坡度2.156972%，豎曲線半徑R=31798.93米。橋梁上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造為預(yù)應(yīng)力混凝土變截面T型剛構(gòu)，橋?qū)?9米，由左右分離的兩個(gè)單箱單室截面組成。墩頂箱梁高8.5米，合攏段、現(xiàn)澆段箱梁高3米，腹板厚0.5米、0.7米，底板厚為0.31.0米。箱梁頂板寬為14.25米，底板寬為7.75米，翼緣板懸臂長(zhǎng)3.25米。箱梁底曲線按圓曲線變化，除0號(hào)塊和箱梁端部設(shè)橫隔板，其余部位均不設(shè)橫隔板。橋面橫坡設(shè)于箱梁頂面，箱梁底面平置。箱梁設(shè)縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力，在墩

10、頂箱梁設(shè)腹板下彎束。箱梁采用掛籃懸臂澆筑法施工，施工流程為：在墩頂安裝托架、立模，綁扎鋼筋，澆筑0號(hào)、1號(hào)塊混凝土，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%時(shí)，張拉相應(yīng)頂板預(yù)應(yīng)力束；安裝掛籃，立模、綁扎鋼筋，對(duì)稱澆筑各梁段混凝土，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%時(shí)，張拉相應(yīng)頂板預(yù)應(yīng)力束和腹板預(yù)應(yīng)力束，完成T的施工；拆除掛籃，在兩端箱梁現(xiàn)澆段與合攏段區(qū)滿堂支架，對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓重量不小于相應(yīng)箱梁自重。綁扎現(xiàn)澆段箱梁鋼筋，澆筑混凝土，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時(shí)，張拉底板預(yù)應(yīng)力束，拆除支架；進(jìn)行橋面施工。在懸臂澆筑中，懸澆梁段最大長(zhǎng)度為4米，最大重量為207.8噸，掛籃重量不大于75噸。合攏段長(zhǎng)度為

11、3米，支架現(xiàn)澆段長(zhǎng)度為8.5米。橋墩左右幅分離，墩身為7.756米薄壁空心墩，墩高51.5米，壁厚0.5米，墩身中設(shè)置一道橫隔板。承臺(tái)為16.5125米，群樁基礎(chǔ)，每個(gè)承臺(tái)下有12根樁，樁徑為1.7米，樁長(zhǎng)為75米。橋臺(tái)為樁柱式，樁徑為1.7米，0號(hào)橋臺(tái)樁長(zhǎng)為65米，2號(hào)橋臺(tái)樁長(zhǎng)70米。雙星溝大橋總體布置圖如圖1.1所示。雙星溝大橋于2007年12月13日建成通車。圖1.1 雙星溝大橋總體布置圖2、運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及橋梁安全評(píng)估的目的及意義多年來(lái)，橋梁結(jié)構(gòu)的安全狀況一直是公眾特別關(guān)心的問題?，F(xiàn)代化大型橋梁是交通主干道的重要節(jié)點(diǎn)，對(duì)交通運(yùn)輸區(qū)域發(fā)展具有重大影響，是國(guó)家、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步的

12、象征。然而，目前，國(guó)內(nèi)外許多橋梁都存在不同程度的隱患。我國(guó)許多重要的大型橋梁都沒有建立保證安全性和耐久性的維護(hù)系統(tǒng)。由于缺乏大橋結(jié)構(gòu)整體性的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的任何異常不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，以做出相應(yīng)的防患措施。一些城市已發(fā)生大橋嚴(yán)重的質(zhì)量事故，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。分析產(chǎn)生上述事故的原因很復(fù)雜，除設(shè)計(jì)與施工方面的原因以外，這些橋梁長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，致使許多構(gòu)件的疲勞損傷加劇，是導(dǎo)致倒塌的重要原因。如果能對(duì)橋梁的疲勞損傷進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而對(duì)橋梁的健康狀況給出評(píng)估，在災(zāi)難來(lái)臨之前給出預(yù)警，將會(huì)大大減少慘劇的發(fā)生。另一方面，在對(duì)局部質(zhì)量嚴(yán)重退化的結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修更新時(shí)，由于目前的檢測(cè)技術(shù)

13、不能對(duì)結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的損傷狀況作出準(zhǔn)確客觀的評(píng)估，因此，常常不得不過(guò)于保守地對(duì)“可能”問題的部件全部更新，造成很大的材料浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。可見橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)技術(shù)的建立與完善，不僅影響到重要結(jié)構(gòu)的健康安全和道路交通的正常運(yùn)營(yíng)，還與大型結(jié)構(gòu)的維修費(fèi)用密切相關(guān)。橋梁健康監(jiān)測(cè)為橋梁工程中的未知問題和超大跨度橋梁的研究提供了新的契機(jī)，由運(yùn)營(yíng)中的橋梁結(jié)構(gòu)及其環(huán)境所得的信息不僅是理論研究和試驗(yàn)室調(diào)查的補(bǔ)充，而且可以提供有關(guān)結(jié)構(gòu)行為與環(huán)境規(guī)律的最真實(shí)的信息。大型橋梁健康監(jiān)測(cè)不只是傳統(tǒng)的橋梁檢測(cè)和結(jié)構(gòu)評(píng)估新技術(shù)的應(yīng)用，而且被賦予了結(jié)構(gòu)監(jiān)控與評(píng)估、設(shè)計(jì)驗(yàn)證和研究發(fā)展三方面的意義。因此，為了實(shí)施有效的養(yǎng)護(hù)維修和管理，

14、可以使雙星溝大橋的使用性能得以改善，壽命得以延長(zhǎng)，減少和避免災(zāi)難性事故的發(fā)生，推動(dòng)和促進(jìn)行業(yè)的科技進(jìn)步。就必須盡快發(fā)展與其規(guī)模和功能相適應(yīng)的現(xiàn)代監(jiān)測(cè)技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)養(yǎng)護(hù)和管理方面的研究。而采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與常規(guī)的定期檢測(cè)方案比較具有：（1）長(zhǎng)期、全天候、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；（2）自動(dòng)化多點(diǎn)數(shù)據(jù)獲??；（3）先進(jìn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理；（4）測(cè)量費(fèi)用低；（5）不干擾交通等顯著的優(yōu)點(diǎn)，從而在近幾年得到了日益廣泛的應(yīng)用。3、本次監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容本次監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)分為四大部分內(nèi)容：（1）對(duì)變形（包括豎向撓度、縱向位移、固結(jié)墩墩頂傾角等指標(biāo)）、應(yīng)力、溫度和控制截面結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè)；（2）

15、結(jié)合遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè)情況對(duì)大橋進(jìn)行定期外觀檢測(cè)；（3）對(duì)大橋的耐久性和承載能力進(jìn)行檢測(cè)；（4）為該橋的維護(hù)和健康運(yùn)營(yíng)評(píng)估提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，并作數(shù)據(jù)分析，提供該橋的健康運(yùn)營(yíng)狀況，并作出安全性評(píng)價(jià)。4、運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及橋梁安全評(píng)估的基本思路根據(jù)我單位對(duì)高墩大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋積累的經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及橋梁安全評(píng)估的基本思路可歸納如下：（1）收集設(shè)計(jì)、施工監(jiān)控文件、相關(guān)的會(huì)議紀(jì)要和相關(guān)的規(guī)范和規(guī)程等，對(duì)運(yùn)營(yíng)橋梁進(jìn)行模擬計(jì)算，得出運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的變形和應(yīng)力狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并作數(shù)據(jù)分析或圖表文件進(jìn)行存放。（2）通過(guò)業(yè)主，協(xié)同設(shè)計(jì)、監(jiān)控單位優(yōu)化預(yù)定的運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)及橋梁安全評(píng)估方案，制定實(shí)施細(xì)則，報(bào)送業(yè)主審查。

16、（3）做好監(jiān)控前的準(zhǔn)備工作，如：測(cè)控點(diǎn)定位、設(shè)備購(gòu)置、儀器標(biāo)定、傳感器的安裝、測(cè)試系統(tǒng)的調(diào)試等。（4）大橋運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程適時(shí)撓度監(jiān)測(cè)。（5）大橋運(yùn)營(yíng)期主梁縱向位移監(jiān)測(cè)。（6）墩身垂直度監(jiān)測(cè)：墩頂傾角監(jiān)測(cè)。（7）大橋運(yùn)營(yíng)期應(yīng)力監(jiān)測(cè)，包括大橋運(yùn)營(yíng)期箱梁控制截面混凝土正應(yīng)力和主應(yīng)力。（8）大橋運(yùn)營(yíng)期振動(dòng)特性監(jiān)測(cè)。（9）大橋運(yùn)營(yíng)環(huán)境狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。在具有代表性的地方設(shè)置溫度濕度計(jì)（箱外），觀測(cè)實(shí)測(cè)時(shí)的外界環(huán)境，用于實(shí)測(cè)成果的分析。（10）大橋定期外觀檢測(cè)。（11）橋梁耐久性檢測(cè)，包括鋼筋混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，裂縫寬度檢測(cè)。（12）承載力評(píng)價(jià)：通過(guò)撓度、應(yīng)力應(yīng)變及耐久性檢測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)承載力進(jìn)行評(píng)價(jià)。（13）對(duì)大橋健康狀

17、態(tài)作出評(píng)估。監(jiān)測(cè)程序如圖4.1運(yùn)營(yíng)期監(jiān)測(cè)流程圖所示。5、運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程安全性監(jiān)測(cè)實(shí)施技術(shù)方案5.1運(yùn)營(yíng)期監(jiān)測(cè)的計(jì)算機(jī)仿真分析本次利用橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算專用程序MIDAS/CIVIL（V7.4.1），建立大橋的計(jì)算機(jī)有限元模型，并作模型修正，模擬該橋的實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，計(jì)算分析該橋在各種外界環(huán)境、各種荷載工況、各個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)段的撓度與內(nèi)力，建立原始理論數(shù)據(jù)庫(kù)，作為實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比依據(jù)。同時(shí)，確定橋梁受力的最不利位置，為傳感器和應(yīng)變計(jì)的埋設(shè)提供理論依據(jù)。橋梁結(jié)構(gòu)在移動(dòng)的車輛、人群、風(fēng)力和地震等動(dòng)力荷載作用下會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)分析是橋梁結(jié)構(gòu)分析的又一項(xiàng)重要內(nèi)容。橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性（振型、頻率和阻尼比）是橋梁承載

18、力評(píng)定的重要參數(shù)，同是也是識(shí)別橋梁結(jié)構(gòu)工作性能和橋梁抗震分析的重要參數(shù)。計(jì)算機(jī)的仿真分析即提供這些參數(shù)的理論數(shù)據(jù)。5.2大橋運(yùn)營(yíng)期撓度遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè)及支座定期檢查方案5.2.1大橋運(yùn)營(yíng)期撓度遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè)方案為了對(duì)大橋進(jìn)行遠(yuǎn)程適時(shí)變形監(jiān)測(cè)和分析預(yù)報(bào)，確保大橋的安全運(yùn)行，必須建立長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)網(wǎng)與觀測(cè)點(diǎn)。本橋遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè)采用連通液位式撓度自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)。靜力水準(zhǔn)（即連通液位計(jì)）方式測(cè)試橋梁撓度的基本原理，就是利用液體在連通的管道中，會(huì)由于重力的作用下，在不同的位置的液面高度會(huì)相同。對(duì)于最小的靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)至少需要兩個(gè)靜力水準(zhǔn)儀，一個(gè)布置在參考點(diǎn)（即不會(huì)有撓度變化的點(diǎn)，通常是橋墩或橋頭），另一個(gè)布置在待測(cè)點(diǎn)。兩

19、個(gè)靜力水準(zhǔn)儀通過(guò)液管連接在一起，并加入適當(dāng)收集設(shè)計(jì)、施工監(jiān)控文件運(yùn)營(yíng)期的計(jì)算機(jī)模擬細(xì)化和優(yōu)化運(yùn)營(yíng)期監(jiān)測(cè)方案、制定監(jiān)測(cè)細(xì)則專家審查監(jiān)測(cè)監(jiān)控準(zhǔn)備工作材料設(shè)備購(gòu)置儀器設(shè)備和測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)定測(cè)控點(diǎn)定位傳感器的安裝調(diào)試基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置監(jiān)測(cè)、監(jiān)控監(jiān)測(cè)結(jié)果分析偏差分析環(huán)境作用分析材料參數(shù)變異分析橋梁安全評(píng)估提交監(jiān)測(cè)及評(píng)估報(bào)告線形、位移監(jiān)測(cè)關(guān)鍵截面應(yīng)力測(cè)試耐久性評(píng)估承載力評(píng)價(jià)振動(dòng)特性監(jiān)測(cè)圖4.1 運(yùn)營(yíng)期監(jiān)測(cè)流程圖的液體使得液面高度處于量程的中間位置。這樣當(dāng)待測(cè)點(diǎn)發(fā)生撓度時(shí)，兩個(gè)靜力水準(zhǔn)的液面相對(duì)于其筒體的位置就會(huì)變化，測(cè)試這種變化就可計(jì)算出待測(cè)點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的位移，從而達(dá)到測(cè)試橋梁撓度的目的。圖5.1 兩個(gè)靜力水準(zhǔn)撓度

20、測(cè)試示意圖如圖5.1所示，表明了兩個(gè)靜力水準(zhǔn)的測(cè)試過(guò)程。假定左側(cè)的靜力水準(zhǔn)布置在參考點(diǎn)，右側(cè)的布置在待測(cè)點(diǎn)。從左到右描繪了當(dāng)待測(cè)點(diǎn)發(fā)生撓度變化時(shí)，液面的變化情況。連通液位系統(tǒng)計(jì)算依據(jù)有兩個(gè)：一是桶內(nèi)的液體體積不變；二是各個(gè)桶的水平面變化一致。如圖5.1，設(shè)左邊桶截面面積AS，原來(lái)液位AH1，變化后為AH2，桶自身變化AX；同理有右邊BS，BH1，BH2，BX。依據(jù)兩個(gè)條件有：AH1*AS+BH1*BS= AH2*AS+BH2*BS (算式1)AH1-(AH2-AX)= BH1-(BH2-BX) (算式2)鑒于各個(gè)桶截面一樣，由“算式1”可推知（AH1-AH2）+(BH1-BH2)=0,即各個(gè)測(cè)

21、點(diǎn)變化值的和為零，這可以用來(lái)校驗(yàn)數(shù)據(jù)，考察系統(tǒng)是否正常。對(duì)于算式2，如A為基點(diǎn)則自身變化AX=0，可推BX=（AH1-AH2）-(BH1-BH2)，即“差值的差”就是垂直變化量。當(dāng)有A、B、C、D多個(gè)時(shí)，算式變化為：AH1*AS+BH1*BS+ CH1*CS+ DH1*DS= AH2*AS+BH2*BS+ CH2*CS+DH2*DS+(算式1，即所有點(diǎn)變化和為零)AH1-(AH2-AX)= BH1-(BH2-BX)= CH1-(CH2-CX)= DH1-(DH2-DX)(算式2，即每個(gè)測(cè)點(diǎn)垂直變化量為與基點(diǎn)的“差值的差”)實(shí)際計(jì)算方法：在圖5.1中，先要讀取兩個(gè)靜力水準(zhǔn)儀的初讀數(shù)x1和x2，當(dāng)

22、發(fā)生撓度變化時(shí)再讀取x1和x2，這樣撓度h=2*x1x1=2*x2x2 同理可以推導(dǎo)出當(dāng)多個(gè)靜力水準(zhǔn)串接到一起時(shí)的計(jì)算方式，及如下示例。圖5.2 多個(gè)靜力水準(zhǔn)式撓度測(cè)量系統(tǒng)原理如圖5.2所示，在平衡狀態(tài)，每個(gè)靜力水準(zhǔn)計(jì)的液面必然處于同一水平面上，但當(dāng)其中一點(diǎn)或幾點(diǎn)（但基準(zhǔn)點(diǎn)不能動(dòng)）產(chǎn)生相對(duì)豎向位移時(shí)，在液體壓差的作用下，靜力水準(zhǔn)計(jì)的液面必然在新的水平面上達(dá)到平衡，從而導(dǎo)致某些液位計(jì)的液面或液體深度發(fā)生改變，通過(guò)測(cè)量某個(gè)點(diǎn)的液體深度及基準(zhǔn)點(diǎn)的液體深度就可計(jì)算出相應(yīng)點(diǎn)的撓度。圖5.2中：1#點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，撓度不發(fā)生改變或改變非常小（如岸上或橋墩上）。2#、3#、4#為待測(cè)點(diǎn)。在初始狀態(tài)測(cè)得1#4#點(diǎn)

23、的液體深度為x1 ， x2 ， x3 ， x4則2#4#點(diǎn)相對(duì)于1#點(diǎn)的液體深度之差為y2 ， y3 ， y4 其中 yi = xi - x1 i=2，3，4 當(dāng)橋梁受力狀態(tài)改變且靜力水準(zhǔn)計(jì)的液面達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，測(cè)得1#4#點(diǎn)的液體深度為x1 ， x2 ， x3， x4則2#4#點(diǎn)相對(duì)于1#點(diǎn)的液體深度之差為 y2 ， y3 ， y4其中 yi = xi - x1 i=2，3，4那么2#4#點(diǎn)的撓度為 li = yi - yi i=2，3，4靜力水準(zhǔn)的測(cè)量撓度方式要求液面處于同一水平位置，也就是要求靜力水準(zhǔn)儀要安裝在同一水平位置。這個(gè)要求對(duì)于坡度較大或橋比較長(zhǎng)的情況下，是不能實(shí)現(xiàn)的。這樣就要求

24、采取轉(zhuǎn)點(diǎn)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)全橋的撓度測(cè)試。轉(zhuǎn)點(diǎn)實(shí)際上就是設(shè)置多條水平線，在線的端點(diǎn)重疊，使得測(cè)量的數(shù)據(jù)可以靠重疊點(diǎn)傳遞。箱梁撓度監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置方案：根據(jù)結(jié)構(gòu)分析結(jié)果在各跨根據(jù)理論分析計(jì)算結(jié)果確定撓度最大截面位置設(shè)置撓度測(cè)點(diǎn)。為增加數(shù)據(jù)對(duì)比性，在每個(gè)截面均布置兩個(gè)測(cè)點(diǎn)以相互校核。全橋左右幅共布置撓度測(cè)試截面4個(gè)，測(cè)點(diǎn)8個(gè)，測(cè)點(diǎn)布置示意圖見圖5.3所示。圖5.3 雙星溝大橋運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)撓度測(cè)試截面布置示意圖5.2.2大橋運(yùn)營(yíng)期支座定期檢查方案運(yùn)營(yíng)期支座發(fā)生破壞時(shí)將嚴(yán)重影響橋梁安全，同時(shí)影響撓度測(cè)試的結(jié)果，為此應(yīng)對(duì)支座定期進(jìn)行外觀檢查，觀測(cè)支座的外觀及變形以及與箱梁的作用，記錄它們的工作狀態(tài)，用于施測(cè)成果的分

25、析。發(fā)現(xiàn)過(guò)度疲勞及損壞時(shí)要及時(shí)更換。觀測(cè)頻率通常為每年一次；若施測(cè)結(jié)果不正常時(shí)要加密觀測(cè)頻率。5.3 大橋運(yùn)營(yíng)期主梁縱向位移監(jiān)測(cè)方案運(yùn)營(yíng)期主梁縱向位移監(jiān)測(cè)可通過(guò)對(duì)兩端伸縮縫寬度變化的適時(shí)監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。伸縮縫寬度變化使用智能數(shù)碼測(cè)縫計(jì)來(lái)進(jìn)行適時(shí)監(jiān)測(cè)。智能數(shù)碼測(cè)縫計(jì)具有如下特點(diǎn)：（1）采用電感調(diào)頻原理設(shè)計(jì)制造，具有高靈敏度、高精度、高穩(wěn)定性、溫度影響小等優(yōu)點(diǎn)，適用于長(zhǎng)期觀測(cè)。（2）智能數(shù)碼測(cè)縫計(jì)內(nèi)置存貯芯片，具有智能記憶功能，出廠時(shí)已將傳感器型號(hào)、編號(hào)、標(biāo)定系數(shù)等參數(shù)永久存貯在傳感器內(nèi)，并可保存600次您所需要的測(cè)量結(jié)果，如測(cè)量時(shí)間、測(cè)點(diǎn)溫度（溫度型）、絕對(duì)位移值、相對(duì)位移值、零點(diǎn)值等。（3）采用全

26、數(shù)字檢測(cè)，信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸不失真，抗干擾能力強(qiáng)。（4）絕緣性能良好，防水耐用。（5）配備JMZX-256多點(diǎn)自動(dòng)綜合遠(yuǎn)程測(cè)試系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守遠(yuǎn)程監(jiān)控。監(jiān)測(cè)方案：雙星溝大橋主梁縱向位移監(jiān)測(cè)對(duì)0號(hào)和3號(hào)橋臺(tái)處伸縮縫寬度進(jìn)行適時(shí)監(jiān)測(cè)，為增加數(shù)據(jù)對(duì)比性，每條伸縮縫設(shè)置3個(gè)測(cè)點(diǎn)。全橋左右幅共設(shè)置12個(gè)測(cè)點(diǎn)。5.4 墩身垂直度變化監(jiān)測(cè)方案運(yùn)營(yíng)期墩身垂直度變化監(jiān)測(cè)可通過(guò)在墩頂箱梁0號(hào)塊腹板上安裝1個(gè)智能固定式測(cè)斜儀進(jìn)行遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè)。智能固定式測(cè)斜儀測(cè)試原理：固定式測(cè)斜儀安裝在一橋梁塔頂，當(dāng)橋梁發(fā)生變形，測(cè)斜儀可以測(cè)量出塔的兩個(gè)相互垂直方向相對(duì)于重力軸線的傾角，使用安裝位置的幾何尺寸，就可以計(jì)算出塔X、Y方向

27、的變形，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)橋塔的目的，如右圖所示。同理固定式測(cè)斜也可以安裝到其他結(jié)構(gòu)體上，通過(guò)測(cè)量結(jié)構(gòu)傾角的變化了解結(jié)構(gòu)的變形。監(jiān)測(cè)方案：雙星溝大橋計(jì)劃對(duì)1#墩身進(jìn)行垂直度監(jiān)測(cè)。全橋左右幅共設(shè)2個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，每個(gè)斷面設(shè)1個(gè)測(cè)點(diǎn)，共2個(gè)測(cè)點(diǎn)。5.5大橋運(yùn)營(yíng)期應(yīng)力監(jiān)測(cè)方案5.5.1 應(yīng)力監(jiān)測(cè)項(xiàng)目（1）監(jiān)測(cè)箱梁關(guān)鍵截面正應(yīng)力在運(yùn)營(yíng)階段是否在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)，并與理論計(jì)算值作對(duì)比分析。（2）箱梁關(guān)鍵截面混凝土主應(yīng)力。監(jiān)測(cè)箱梁在運(yùn)營(yíng)后混凝土主應(yīng)力是否在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)，并與理論計(jì)算值作對(duì)比分析。5.5.2 箱梁應(yīng)力監(jiān)測(cè)截面與測(cè)點(diǎn)（1）正應(yīng)力根據(jù)結(jié)構(gòu)受力計(jì)算分析，箱梁正應(yīng)力監(jiān)測(cè)截面為各跨跨中截面（最大正彎矩控制截面）

28、和各懸臂根部截面（最大負(fù)彎矩控制截面），全橋左右幅共設(shè)6個(gè)斷面。每個(gè)控制截面上頂板、底板各布置2個(gè)應(yīng)力測(cè)點(diǎn)。全橋共布設(shè)24個(gè)正應(yīng)力測(cè)點(diǎn)。箱梁混凝土正應(yīng)力測(cè)試截面布置示意圖見圖5.4，截面測(cè)點(diǎn)布置示意圖見圖5.5。圖5.4 雙星溝大橋運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)應(yīng)力測(cè)試截面布置示意圖圖5.5 朝陽(yáng)大橋應(yīng)力測(cè)試截面測(cè)點(diǎn)布置示意圖（2）主應(yīng)力根據(jù)結(jié)構(gòu)受力計(jì)算分析，箱梁主應(yīng)力監(jiān)測(cè)截面為距懸臂根部1/2梁高（0號(hào)塊梁高）處腹板中間及距現(xiàn)澆段支點(diǎn)1/2梁高（支點(diǎn)梁高）處的腹板中間，全橋左右幅共設(shè)6個(gè)斷面。每個(gè)斷面設(shè)2個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)布置在截面中性軸高度處腹板內(nèi)側(cè)表面上，全橋共布設(shè)12個(gè)主應(yīng)力測(cè)點(diǎn)。主應(yīng)力監(jiān)測(cè)以表貼式應(yīng)變計(jì)進(jìn)行控制

29、截面主拉應(yīng)力（應(yīng)變）數(shù)據(jù)采集，傳感器布置按應(yīng)變花布置，如圖5.6所示。圖5.6 主應(yīng)力測(cè)點(diǎn)示意圖5.5.3 測(cè)試方法主梁應(yīng)力（包括正應(yīng)力和主應(yīng)力）監(jiān)測(cè)采用表面智能數(shù)碼弦式應(yīng)變計(jì)進(jìn)行遠(yuǎn)程適時(shí)數(shù)據(jù)采集。表面智能數(shù)碼弦式應(yīng)變計(jì)特點(diǎn)：（1）采用振弦理論設(shè)計(jì)制造，具有高靈敏度、高精度、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)，適于長(zhǎng)期觀測(cè)。（2）弦式傳感器內(nèi)置高性能激振器，采用脈沖激振方式激振，測(cè)試速度快、鋼弦振動(dòng)穩(wěn)定、可靠。頻率信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸不失真，抗干擾能力強(qiáng)。（3）智能弦式傳感器（AT、A型）內(nèi)置智能芯片，全數(shù)字檢測(cè)，具有智能記憶功能。傳感器中能存貯傳感器型號(hào)、電子編號(hào)、標(biāo)定系數(shù)、出產(chǎn)日期等參數(shù)。其中“電子編號(hào)”功能，能防

30、止因傳感器導(dǎo)線被剪或?qū)Ь€編號(hào)丟失后，致使無(wú)法使用的現(xiàn)象。使用儀表測(cè)量，能自動(dòng)識(shí)別傳感器，并讀取存儲(chǔ)在傳感器中的標(biāo)定系數(shù)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換為目標(biāo)物理量值。測(cè)量保存時(shí)傳感器能同時(shí)備份最近800次的測(cè)量值。（4）編碼溫度應(yīng)變計(jì)（BT型）內(nèi)置編碼溫度計(jì)，具有唯一電子編碼，可通過(guò)儀器讀取編號(hào)，簡(jiǎn)化工程現(xiàn)場(chǎng)的編號(hào)工作，防止編號(hào)丟失、混淆等問題。（5）應(yīng)變計(jì)結(jié)構(gòu)性能良好，防水耐用。（6）配備綜合測(cè)試儀即可直接顯示物理量值，也可顯示振弦頻率（Hz），測(cè)量直觀、簡(jiǎn)便、快捷。對(duì)于帶電子編號(hào)的傳感器，能真正“無(wú)紙化”測(cè)試。即對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，儀器電子保存，儀器傳輸?shù)诫娔X形成電子文件。（7）配接自動(dòng)綜合采集系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)測(cè)量。

31、（8）應(yīng)變計(jì)內(nèi)置溫度傳感器可直接測(cè)量測(cè)點(diǎn)溫度（溫度型），測(cè)試人員可對(duì)應(yīng)變值進(jìn)行溫度修正。智能弦式傳感器技術(shù)參數(shù)（1）后綴型號(hào)：AT（智能溫度型）、A（智能型）、BT（編碼溫度型）、B（基本頻率型）（2）應(yīng)變量程：1500（3）應(yīng)變測(cè)量精度：0.5F.S.（4）應(yīng)變分辨率：0.05F.S.（1）（5）測(cè)量標(biāo)距：128mm（6）使用環(huán)境溫度：-1070（7）溫度測(cè)量范圍：-20110（8）溫度測(cè)量精度： 1（AT、BT型）5.6 大橋運(yùn)營(yíng)期結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性監(jiān)測(cè)方案根據(jù)結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析結(jié)果，確定結(jié)構(gòu)的前三階振型圖中的最大振幅位置分別安裝測(cè)振傳感器進(jìn)行振動(dòng)特性監(jiān)測(cè)（頻率、阻尼比、沖擊系數(shù)等）。每個(gè)振型設(shè)置1個(gè)

32、測(cè)點(diǎn)。全橋左右幅共設(shè)置6個(gè)測(cè)點(diǎn)。6、大橋運(yùn)營(yíng)環(huán)境狀態(tài)的監(jiān)測(cè)6.1溫度狀態(tài)監(jiān)測(cè)在具有代表性的地方設(shè)置溫度傳感器（箱外），觀測(cè)施測(cè)時(shí)的外界環(huán)境，用于施測(cè)成果的分析。應(yīng)變傳感器均為帶溫度測(cè)量的智能記憶型表面應(yīng)變計(jì)，箱內(nèi)溫度測(cè)量與應(yīng)變測(cè)量可以同時(shí)進(jìn)行。JMT-36X型溫度傳感器是一種高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性、防潮及絕緣性良好的新型傳感器?？蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、能源、交通、鐵路、建筑等行業(yè)中的溫度測(cè)量，配合JMZX系列自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)可作多點(diǎn)溫度場(chǎng)的定時(shí)自動(dòng)循環(huán)檢測(cè)。全橋共設(shè)4個(gè)測(cè)點(diǎn)。6.2交通量監(jiān)測(cè)交通量監(jiān)測(cè)可根據(jù)鄰近收費(fèi)站的資料進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)分析。7、大橋定期外觀技術(shù)狀況檢測(cè)在前期準(zhǔn)備工作中，需要對(duì)

33、橋梁當(dāng)前外觀技術(shù)狀況進(jìn)行詳細(xì)的檢查與評(píng)定。檢查評(píng)定的內(nèi)容、方法依據(jù)公路橋梁養(yǎng)護(hù)規(guī)范的橋梁定期檢查執(zhí)行。7.1橋面系檢測(cè)方案（1）主要檢測(cè)內(nèi)容： 橋面鋪裝層縱、橫坡是否順適，有無(wú)嚴(yán)重的裂縫（龜裂、縱橫裂縫）、坑槽、波浪、橋頭跳車、防水層漏水。 伸縮縫是否有異常變形、破損、脫落、漏水，是否造成明顯的跳車。 人行道構(gòu)件、欄桿、護(hù)欄有無(wú)撞壞、斷裂、錯(cuò)位、缺件、剝落、銹蝕等。 橋面排水是否順暢，泄水管是否完好、暢通，橋頭排水溝功能是否完好，錐坡有無(wú)沖蝕、塌陷。（2）檢測(cè)方案 橋面鋪裝縱、橫坡檢測(cè)采用水準(zhǔn)儀測(cè)量斷面高程，斷面劃分對(duì)于空心板橋按跨徑分為4等分，對(duì)于連續(xù)剛構(gòu)橋按每5米一個(gè)斷面進(jìn)行劃分。根據(jù)實(shí)測(cè)

34、高程繪制縱斷面圖和橫斷面圖，對(duì)于縱斷面圖進(jìn)行線形擬合并與該橋竣工時(shí)的高程進(jìn)行對(duì)比以分析主梁結(jié)構(gòu)是否發(fā)生了下?lián)喜⒃u(píng)估下?lián)蠈?duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響。裂縫采用全自動(dòng)裂縫測(cè)寬儀檢測(cè)寬度，采用裂縫測(cè)深儀檢測(cè)裂縫深度，采用鋼卷尺測(cè)量裂縫相對(duì)位置，并繪制裂縫分布示意圖，對(duì)于典型裂縫同時(shí)進(jìn)行影像資料采集?？硬鄄捎弥背吲浜箱摼沓邷y(cè)量坑槽深度，采用鋼卷尺測(cè)量范圍和相對(duì)位置，并繪制坑槽分布示意圖，對(duì)于典型坑槽同時(shí)進(jìn)行影像資料采集。波浪、橋頭跳車采用三米直尺配合鋼卷尺測(cè)量平整度，并用鋼卷尺測(cè)量其范圍及相對(duì)位置，并繪制波浪、橋頭跳車分布示意圖，對(duì)于典型波浪、橋頭跳車同時(shí)進(jìn)行影像資料采集。防水層漏水檢測(cè)結(jié)合橋面鋪裝裂縫檢測(cè)和主梁

35、結(jié)構(gòu)表面裂縫滲水檢測(cè)情況進(jìn)行綜合判斷和評(píng)定。 伸縮縫采用三米直尺測(cè)量其平整度以判斷其是否造成明顯跳車，并目測(cè)其是否有異常變形、破損、脫落、漏水等病害。對(duì)于典型病害同時(shí)進(jìn)行影像資料采集。 護(hù)欄外觀病害主要通過(guò)目測(cè)確定性質(zhì)，必要時(shí)采用鋼卷尺測(cè)量其范圍及相對(duì)位置，并判斷其病害對(duì)行車安全的影響程度。對(duì)于典型病害同時(shí)進(jìn)行影像資料采集。 橋面排水系統(tǒng)主要采用目測(cè)泄水管是否完好暢通，橋頭排水溝功能是否完好，錐坡橋頭護(hù)岸有無(wú)沖蝕、塌陷等病害，結(jié)合橋面縱、橫斷面線形測(cè)量結(jié)果判斷橋面排水是否順暢，橋面是否產(chǎn)生積水等病害。對(duì)于典型病害同時(shí)進(jìn)行影像資料采集。7.2上部結(jié)構(gòu)7.2.1 支座檢查（1）主要檢測(cè)內(nèi)容 采用目

36、測(cè)方法對(duì)支座型號(hào)、組件是否完好、清潔，有無(wú)斷裂、錯(cuò)位、脫空進(jìn)行檢查，并詳細(xì)記錄。 對(duì)活動(dòng)支座是否靈活，實(shí)際位移量是否正常，固定支座的錨銷是否完好。 支承墊石是否有裂縫。 支座是否老化、開裂，固定螺栓是否剪斷，螺母是否松動(dòng)，鋼盆外露部分是否銹蝕，防塵罩是否完好，有無(wú)過(guò)大的剪切變形或壓縮變形，各夾層鋼板之間是否滑出鋼板。 記錄、標(biāo)記檢查到的異?，F(xiàn)象，采用剪切變形簡(jiǎn)便測(cè)尺檢查支座的縱向和橫向變形，并詳細(xì)記錄。（2）檢測(cè)方案 支座病害必須利用專用檢測(cè)車所形成的檢測(cè)平臺(tái)對(duì)主梁病害進(jìn)行近距離檢測(cè)； 支座檢測(cè)主要采用目測(cè)的方式確定病害類型，對(duì)于目測(cè)無(wú)法看到的部位，采用高像素的攝像頭配合計(jì)算機(jī)進(jìn)行掃描觀測(cè)。平

37、面位移采用鋼卷尺測(cè)量； 對(duì)于典型病害同時(shí)進(jìn)行影像資料采集； 由于支座數(shù)量眾多，因此必須對(duì)全部支座進(jìn)行編號(hào)，所采集的影像資料也應(yīng)進(jìn)行編號(hào)管理。7.2.2上部結(jié)構(gòu)主梁主要承重構(gòu)件檢查采用近距離檢查平臺(tái)，檢查主梁是否有變形過(guò)大情況；檢查上部結(jié)構(gòu)缺損、開裂、滲水等病害；檢查伸縮縫下的梁（板）端頭是否存在漏水，端頭混凝土劣變的情況，并做詳細(xì)記錄。（1）主要檢測(cè)內(nèi)容 梁端頭、底面是否損壞，箱型梁內(nèi)是否有積水，通風(fēng)是否良好。 混凝土有無(wú)裂縫、滲水、表面風(fēng)化、剝落、露筋和鋼筋銹蝕，有無(wú)堿集料反應(yīng)引起的整體龜裂現(xiàn)象?；炷帘砻嬗袩o(wú)嚴(yán)重碳化。 預(yù)應(yīng)力錨固區(qū)段混凝土有無(wú)開裂，沿預(yù)應(yīng)力筋混凝土表面有無(wú)縱向裂縫。 梁式

38、結(jié)構(gòu)的跨中、支點(diǎn)、剛構(gòu)的固結(jié)處，混凝土是否開裂、缺損和出現(xiàn)鋼筋銹蝕。（2）檢測(cè)方案 主梁病害必須利用專用檢測(cè)車所形成的檢測(cè)平臺(tái)對(duì)主梁病害進(jìn)行近距離檢測(cè)； 結(jié)合結(jié)構(gòu)分析確定結(jié)構(gòu)受力控制截面，對(duì)受力控制截面要進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)； 外觀表面病害（滲水、表面風(fēng)化、剝落、非結(jié)構(gòu)裂縫等）采用鋼卷尺測(cè)量其范圍及相對(duì)位置； 對(duì)于結(jié)構(gòu)裂縫采用全自動(dòng)裂縫測(cè)寬儀檢測(cè)寬度，采用裂縫測(cè)深儀檢測(cè)裂縫深度； 混凝土缺損、蜂窩、孔洞等病害當(dāng)深度較大時(shí)直接采用鋼卷尺測(cè)量，深度較小時(shí)采用砼碳化深度測(cè)量?jī)x測(cè)其深度； 對(duì)于典型病害同時(shí)進(jìn)行影像資料采集； 對(duì)結(jié)構(gòu)控制截面出現(xiàn)的病害應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)受力分析評(píng)價(jià)其對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響程度，并給出是否需要進(jìn)

39、行加固或改造的建議。鋼筋銹蝕采用鋼筋銹蝕儀進(jìn)行檢測(cè)；7.3下部結(jié)構(gòu)檢查（1）主要檢測(cè)內(nèi)容下部結(jié)構(gòu)主要檢查墩臺(tái)身、臺(tái)帽、基礎(chǔ)等。檢查要點(diǎn)有： 墩臺(tái)及基礎(chǔ)有無(wú)滑動(dòng)、傾斜、下沉。 臺(tái)背填土有無(wú)沉降或擠壓隆起。 混凝土墩臺(tái)是否有風(fēng)化、開裂、剝落、露筋等。 墩臺(tái)頂面是否清潔，伸縮縫處是否漏水。 基礎(chǔ)下是否發(fā)生不許可的沖刷或掏空現(xiàn)象，擴(kuò)大基礎(chǔ)的地基有無(wú)侵蝕。樁基礎(chǔ)頂段在水位漲落、干濕交替變化處有無(wú)沖刷磨損、頸縮、露筋，有無(wú)環(huán)狀凍裂，是否受到污水、咸水或生物的腐蝕。（2）檢測(cè)方案 墩臺(tái)及基礎(chǔ)是否滑動(dòng)、下沉或凍拔主要應(yīng)觀測(cè)基礎(chǔ)周圍地表是否發(fā)生規(guī)則的裂縫并結(jié)合經(jīng)緯儀測(cè)量其垂直度、水準(zhǔn)儀測(cè)量其高程變化值來(lái)進(jìn)行綜合

40、判斷； 墩臺(tái)帽梁病害結(jié)合專用檢測(cè)車進(jìn)行近距離觀測(cè)，并用鋼卷尺測(cè)量其范圍及相對(duì)位置，對(duì)于典型病害同時(shí)進(jìn)行影像資料采集； 基礎(chǔ)沖刷或淘空應(yīng)采用長(zhǎng)直桿或鉛鍾進(jìn)行觸探測(cè)量，對(duì)于深水基礎(chǔ)必要時(shí)應(yīng)采用潛水的方式用水下攝像機(jī)進(jìn)行影像資料采集，并結(jié)合墩身垂直度檢測(cè)和橋面線形檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合分析確定。7.4抗震設(shè)施檢查（1）主要檢測(cè)內(nèi)容抗震設(shè)施主要檢查橋梁的抗震擋塊、抗震錨栓等。檢查要點(diǎn)有： 橋梁是否設(shè)有抗震設(shè)施，如抗震擋塊、抗震錨栓等。 抗震擋塊是否有破損、開裂、缺損等。 抗震性能是否過(guò)薄，如抗震擋塊過(guò)薄、高度過(guò)低、距離過(guò)遠(yuǎn)。（2）檢測(cè)方案 抗震擋塊、抗震錨栓病害結(jié)合專用檢測(cè)車進(jìn)行近距離觀測(cè)，并用鋼卷尺測(cè)量其

41、范圍及相對(duì)位置，對(duì)于典型病害同時(shí)進(jìn)行影像資料采集； 抗震性能是否過(guò)薄應(yīng)結(jié)合理論分析計(jì)算確定，如抗震擋塊過(guò)薄、高度過(guò)低、距離過(guò)遠(yuǎn)。7.5附屬設(shè)施檢查（1）主要檢測(cè)內(nèi)容 翼（耳）墻檢查觀察翼（耳）墻是否開裂、傾斜、滑移、沉陷，有無(wú)降低或喪失擋土能力的病害。 錐、護(hù)坡檢查主要觀察錐坡、護(hù)坡是否有沖刷、滑脫、坍塌、脫空、沉陷等病害。 調(diào)治構(gòu)造物檢查檢查調(diào)治構(gòu)造物是否完好，功能是否得當(dāng)，河床是否有沖淤或漂浮物堵塞。（2）檢測(cè)方案 外觀表面病害（滲水、表面風(fēng)化、剝落、非結(jié)構(gòu)裂縫等）采用鋼卷尺測(cè)量其范圍及相對(duì)位置； 對(duì)于結(jié)構(gòu)裂縫采用全自動(dòng)裂縫測(cè)寬儀檢測(cè)寬度，采用裂縫測(cè)深儀檢測(cè)裂縫深度； 混凝土缺損、蜂窩、孔

42、洞等病害當(dāng)深度較大時(shí)直接采用鋼卷尺測(cè)量，深度較小時(shí)采用砼碳化深度測(cè)量?jī)x測(cè)其深度； 對(duì)于典型病害同時(shí)進(jìn)行影像資料采集； 對(duì)出現(xiàn)的病害應(yīng)評(píng)價(jià)其對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響程度，并給出是否需要進(jìn)行加固或改造的建議。7.6 檢測(cè)頻率在進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)施前需對(duì)全橋進(jìn)行第一次全面的外觀技術(shù)狀況檢測(cè)，以后每年進(jìn)行一次，全橋共4次。根據(jù)遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè)情況，必要時(shí)再進(jìn)行增補(bǔ)檢測(cè)。8、大橋耐久性監(jiān)測(cè)實(shí)施技術(shù)方案耐久性是結(jié)構(gòu)使用功能的體現(xiàn)。橋梁的耐久性是指橋梁在正常設(shè)計(jì)、施工并在設(shè)計(jì)預(yù)定的環(huán)境中正常使用，無(wú)需經(jīng)過(guò)昂貴的維修加固，能在保持預(yù)定使用功能的條件下，達(dá)到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的程度。在役預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，受到氣候環(huán)境等自然因素的影響，

43、材料逐漸老化，同時(shí)遭受日益增加的汽車重載作用損傷使構(gòu)件力學(xué)性能不斷衰減。隨著高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力的廣泛應(yīng)用，使橋梁結(jié)構(gòu)越來(lái)越薄，這就更加需要注意由于結(jié)構(gòu)的耐久性不足而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)失效。國(guó)內(nèi)目前橋梁設(shè)計(jì)中，沒有進(jìn)行專門的耐久性設(shè)計(jì)。這在一定程度上導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)使用性能差、使用壽命短等不良后果。在大規(guī)模建設(shè)后，為確保大型橋梁的結(jié)構(gòu)安全，對(duì)在役預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁通過(guò)對(duì)混凝土材料、混凝土品質(zhì)、鋼筋位置、鋼筋腐蝕、 裂縫深度和預(yù)應(yīng)力筋的檢測(cè)來(lái)評(píng)價(jià)特殊復(fù)雜的橋梁建成后的安全性或耐久性顯得更為重要。8.1鋼筋混凝土成品檢測(cè)試驗(yàn)超聲波在各種不同的介質(zhì)中的傳遞速度不一樣，其波速與介質(zhì)的密度有關(guān)，而密度與強(qiáng)度有關(guān)，此為另一種以非

44、直接方式來(lái)求得混凝土強(qiáng)度的方法。一般水泥與砂、石、水分等混合后即起化學(xué)反應(yīng)，因此其化學(xué)成分一直在改變，其密度及其強(qiáng)度也一直在變，因此經(jīng)過(guò)其中的波速也一直在變，如能測(cè)量出波速及其與強(qiáng)度間的關(guān)系，則只要能測(cè)量出其波速即可求出其強(qiáng)度。同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)只要能知道實(shí)際的厚度（波傳距離），也可用超場(chǎng)波測(cè)出波傳遞的時(shí)間，再計(jì)算得出波速，并推算混凝土的強(qiáng)度或品質(zhì)，當(dāng)使用超場(chǎng)波來(lái)量測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)，以下幾點(diǎn)現(xiàn)象需加以注意：（1）混凝土是由水化后的水泥、砂及碎石所組成，因此超場(chǎng)波通過(guò)混凝土?xí)r，必須通過(guò)此三種材料。由波速法知，超場(chǎng)波通過(guò)混凝土的需的時(shí)間，即為通過(guò)三種材料時(shí)間的總合，而通過(guò)的長(zhǎng)度比為此三種材料的體積從；其次由

45、兩回波（Echo）之間的振幅大小也可了解，當(dāng)超場(chǎng)波通過(guò)混凝土?xí)r，必須經(jīng)過(guò)水泥漿、砂及碎石之間的界面，而由于砂的體積較小，因此影響并不大，但碎石體積較大且有非常不規(guī)則的開頭與水泥漿的結(jié)合容易形成微小孔隙，故其衰減量較大。（2）混凝土的齡期與波速的關(guān)系猶如與強(qiáng)度的關(guān)系。但事實(shí)上砂與碎石的波速不因齡期的增加而改變，所以混凝土波速隨齡期的增加，完全決定于混凝土的發(fā)展趨勢(shì)。（3）裂縫是場(chǎng)能發(fā)散的一項(xiàng)主因。因此，在混凝土試樣中，可由回波的振幅大小明顯的探測(cè)出混凝土的完整與否，故回波振幅的衰減對(duì)于混凝土品質(zhì)的檢測(cè)而言，是一項(xiàng)重要的指針。（4）混凝土中的孔洞，會(huì)使超聲波繞著孔洞外圍行進(jìn)，因而增加了通行時(shí)間，并

46、使回波振幅的衰減量大增；而蜂巢的存在對(duì)于波速并無(wú)任何影響，但若使用回波振幅的衰減確實(shí)地檢測(cè)出蜂巢的位置，因小孔洞的存在使超聲波的衰減量增加，而可在回波振幅衰減上顯示出其位置。故回波的振幅不論在孔洞或蜂巢的檢測(cè)上均是不錯(cuò)的量測(cè)工作。（5）應(yīng)用超聲波檢測(cè)技術(shù)除了探頭的選擇（頻率、尺寸、折射角）及配置、檢測(cè)參數(shù)的設(shè)定外，在執(zhí)行掃描之后信號(hào)的評(píng)估也是一個(gè)重要的階段，因此惟有了解缺陷的量測(cè)誤差分析與缺陷影像的判讀，才能正確地判斷檢測(cè)結(jié)果。（6）水泥與砂、石、水分等混合后即起發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)一直在變，其密度也一直在改變，因此其中的聲速一直跟著在變，如能預(yù)知其聲速與其強(qiáng)度的關(guān)系，則通過(guò)測(cè)出其聲速即可

47、推估其強(qiáng)度。（7）若以此方法使用在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物，需先利用鋼筋位置探測(cè)儀找出鋼筋的位置，量測(cè)時(shí)要避開鋼筋位置，以避免量測(cè)波速會(huì)受到鋼筋的影響。（8）超聲波的位移傳感器的表面與混凝土表面的接觸面要非常緊密，如此超聲波才不易衰減。通常在接口處涂上耦合劑，來(lái)避免超聲波接觸空氣造成的衰減。（9）結(jié)合雙星溝大橋的特點(diǎn)，本項(xiàng)目的檢測(cè)按5%的成橋塊段數(shù)用超聲-回彈綜合法評(píng)價(jià)混凝土的質(zhì)量。（10）檢測(cè)頻率和外觀技術(shù)狀況檢測(cè)一致。 8.2 裂縫遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè)在大橋進(jìn)行運(yùn)營(yíng)期監(jiān)測(cè)前，首先對(duì)全橋外觀病害（主要為結(jié)構(gòu)受力控制截面結(jié)構(gòu)裂縫）進(jìn)行全面檢查并統(tǒng)計(jì)分類；然后對(duì)其中控制截面的主要結(jié)構(gòu)裂縫選擇有代表性的進(jìn)行運(yùn)營(yíng)期

48、遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè)；最后，通過(guò)定周期外觀檢查確定既有裂縫發(fā)展過(guò)程監(jiān)測(cè)與新增裂縫補(bǔ)充監(jiān)測(cè)的內(nèi)容。結(jié)構(gòu)裂縫分跨中底板下緣橫向正彎矩結(jié)構(gòu)裂縫、懸臂根部及現(xiàn)澆段腹板主受拉斜裂縫、底板和頂板縱向裂縫。根據(jù)外觀檢查結(jié)果分別對(duì)以上三種類型的裂縫每孔各選取1條有代表性的典型裂縫進(jìn)行運(yùn)營(yíng)期遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè)。全橋計(jì)劃選取14條裂縫監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)。裂縫采用智能數(shù)碼測(cè)縫計(jì)進(jìn)行遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè)。8.3 混凝土中性化深度試驗(yàn)混凝土中的氫氧化鈣遇水后，會(huì)解離為鈣離子及氫氧離子，所以混凝土的pH值一般為1214，在此酸堿度下鋼筋表面會(huì)形成一層具有保護(hù)性鈍化膜。然而空氣中的酸性物質(zhì)（如二氧化碳、二氧化硫等）會(huì)降低混凝土的堿度，其原先的pH值會(huì)降到

49、79左右，這就是混凝土的中性化。中性化不僅使混凝土失去保護(hù)鋼筋的作用，且破壞鋼筋表面的鈍化膜，使鋼筋在低堿的環(huán)境下產(chǎn)生銹蝕。中性化的另一作用會(huì)加速混凝土的收縮，產(chǎn)生龜裂與結(jié)構(gòu)破壞，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)體的影響更值得注意與防護(hù)。測(cè)定混凝土中性化深度及中性化區(qū)域最簡(jiǎn)便也最常用的方法為酚酞試劑測(cè)試，是在現(xiàn)場(chǎng)所鉆取的混凝土試樣或敲除的混凝土，放置于干燥室讓試樣自然干燥后，再將混凝土表面上噴灑酚酞指示劑，觀察指示劑顏色的變化，以判斷其中性化深度，該試劑在pH值在8.5以上的堿性環(huán)境中會(huì)變?yōu)榧t色，而pH值在小于8.5的環(huán)境下則為無(wú)色，實(shí)際測(cè)定則以剖面的分界點(diǎn)來(lái)判定中性化程度。一般在維修時(shí)，就用此方法來(lái)判定應(yīng)敲除混凝

50、土劣化區(qū)域與決定修復(fù)范圍，但中性化深度量測(cè)時(shí)最容易產(chǎn)生誤差有兩個(gè)，第一是指示劑不能放太久否則混凝土變色不易，第二是混凝土試樣取出后不能和空氣接觸太久，否則試樣表面混凝土均已中性化就無(wú)從判斷混凝土中性化的深度。混凝土中性化測(cè)試頻率和外觀技術(shù)狀況檢測(cè)一致。8.4 鋼筋銹蝕狀態(tài)測(cè)試鋼筋銹蝕嚴(yán)重影響著橋梁的承載能力，加速橋梁的損壞，一般選擇鋼筋可能存在銹蝕的部位應(yīng)進(jìn)行鋼筋銹蝕監(jiān)測(cè)，采用鋼筋銹蝕儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本方案擬定每年進(jìn)行一次鋼筋銹蝕檢測(cè)。鋼筋銹蝕監(jiān)測(cè)主要的原則與方法如下：（1）鋼筋銹蝕狀況的監(jiān)測(cè)范圍應(yīng)為主要承重構(gòu)件或承重構(gòu)件的主要受力部位，或根據(jù)一般檢查結(jié)果有跡象表明鋼筋可能存在銹蝕的部位。（2）對(duì)

51、外觀檢查發(fā)現(xiàn)梁（板）構(gòu)件主要受力部分存在以下情況時(shí)，需進(jìn)行鋼筋銹蝕狀況的監(jiān)測(cè)： 當(dāng)發(fā)現(xiàn)構(gòu)件主要受力部分主筋位置處存在沿梁縱向有水平裂縫時(shí)。 當(dāng)構(gòu)件主筋位置處檢查的碳化深度大于原設(shè)計(jì)混凝土保護(hù)層厚度時(shí)。 根據(jù)檢查表明鋼筋有如銹跡、銹脹等銹蝕跡象時(shí)。（3）鋼筋銹蝕狀況監(jiān)測(cè)采用半電池電位法進(jìn)行。（4）每個(gè)測(cè)區(qū)上布置測(cè)試網(wǎng)格，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)為測(cè)點(diǎn)，網(wǎng)格間距采用20cm20cm，30cm30cm，20cm10cm不等，根據(jù)構(gòu)件尺寸而定，測(cè)點(diǎn)位置距構(gòu)件邊緣大于5cm，一個(gè)測(cè)區(qū)不少于20個(gè)測(cè)點(diǎn)。9、大橋健康狀態(tài)及承載能力評(píng)估9.1大橋健康狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)評(píng)估系統(tǒng)工作流程如圖9.1所示。圖9.1大橋健康狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)工作

52、路線框圖監(jiān)測(cè)的最終目的是進(jìn)行合理有效的評(píng)估，為養(yǎng)護(hù)管理的科學(xué)決策提供依據(jù)。評(píng)估的內(nèi)容和主要依據(jù)為現(xiàn)行交通部頒公路橋梁養(yǎng)護(hù)規(guī)范（2004）等技術(shù)規(guī)程和有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范要求。評(píng)估按性質(zhì)初步可劃分為四方面內(nèi)容： 整體狀態(tài)評(píng)估：主要評(píng)價(jià)橋梁各主要構(gòu)件的承載能力、構(gòu)件應(yīng)力、構(gòu)件剛度、結(jié)構(gòu)性損傷、主要構(gòu)件承載能力的弱化以及橋梁功能性的退化等。 安全性評(píng)估：安全性指結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受正常施工和正常使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變形等的作用，在偶然事件發(fā)生后，能保證整體穩(wěn)定性，不致倒塌。安全性評(píng)估指主要針對(duì)橋梁各主要構(gòu)件的承載能力、構(gòu)件應(yīng)力、構(gòu)件剛度、結(jié)構(gòu)性損傷等進(jìn)行評(píng)估。 耐久性評(píng)估：耐久性指結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)下，隨時(shí)

53、間變化仍能滿足預(yù)定功能要求，如銹蝕而影響壽命等。耐久性評(píng)估指主要針對(duì)橋梁各主要構(gòu)件的耐久性損傷(如：混凝土裂縫及腐蝕、混凝土保護(hù)層損傷及碳化深度、氯離子含量、鋼構(gòu)件的銹蝕、構(gòu)件的疲勞損傷等)進(jìn)行評(píng)估。 適用性評(píng)估：適用性指結(jié)構(gòu)在正常使用荷載下，應(yīng)具有良好的工作性能。如不發(fā)生影響結(jié)構(gòu)正常使用的過(guò)大的變形等。適用性評(píng)估即功能性評(píng)估，主要針對(duì)橋梁的功能性損傷進(jìn)行評(píng)估，如過(guò)大振動(dòng)、線形不平順、接頭跳車、結(jié)構(gòu)開裂、附屬設(shè)施損傷以及過(guò)大變形等。 結(jié)構(gòu)安全性與耐久性之間界限不是很明顯，其某些評(píng)估指標(biāo)相互重疊，結(jié)構(gòu)的耐久性問題最終將影響安全性問題。而適用性可作為一項(xiàng)輔助評(píng)估項(xiàng)目。安全性、耐久性、適用性的綜合評(píng)

54、估構(gòu)成橋梁整體狀態(tài)評(píng)估。 大型橋梁工程結(jié)構(gòu)是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，影響其質(zhì)量和使用功能的因素眾多，這些因素與橋梁工程質(zhì)量和使用功能之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，絕大多數(shù)不能定量地用一個(gè)函數(shù)關(guān)系表達(dá)，過(guò)去只能靠專家經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析、判斷。這樣眾多的因素若不加任何處理就來(lái)分析它們與使用功能間的關(guān)系，即使對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的專家來(lái)說(shuō)也有困難。這時(shí)，有必要把結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)評(píng)估這樣的復(fù)雜問題分解為相對(duì)簡(jiǎn)單的多層子問題或指標(biāo)，進(jìn)行分析和評(píng)估。目前的評(píng)估方法有層次分析法（Analytical Hierarchy Process）、變權(quán)綜合原理及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。 9.1.1 橋梁評(píng)估的方法目前橋梁安全性評(píng)估有以下5種方法：（1）根據(jù)外觀調(diào)查進(jìn)

55、行評(píng)定的方法：通過(guò)有經(jīng)驗(yàn)的橋梁技術(shù)人員對(duì)既有橋梁進(jìn)行全面檢測(cè)，根據(jù)用文字描述和定量檢測(cè)結(jié)果對(duì)橋梁質(zhì)量進(jìn)行分類、評(píng)定。（2）根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范的方法，通過(guò)實(shí)測(cè)材料性能，結(jié)構(gòu)幾何尺寸，支承條件，外觀缺陷及通行荷載，按照橋梁結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論來(lái)評(píng)定承載能力。（3）根據(jù)荷載實(shí)驗(yàn)的評(píng)定方法：在對(duì)橋梁進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)后，結(jié)合理論分析手段，對(duì)橋梁進(jìn)行診斷識(shí)別，建立橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作模型，進(jìn)而根據(jù)這個(gè)模型確定橋梁的實(shí)際承載能力。（4）根據(jù)專家的經(jīng)驗(yàn)評(píng)定方法：利用橋梁專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)橋梁的安全性進(jìn)行評(píng)估。由于橋梁在設(shè)計(jì)、施工和管理等方面存在不確定性，使得研究橋梁專家系統(tǒng)面臨許多困難。在對(duì)具體數(shù)據(jù)處理時(shí)，衍

56、生出很多不同的方法，如常規(guī)綜合評(píng)價(jià)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)法、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和特爾斐專家評(píng)估法等等。（5）根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠度理論的評(píng)定方法：該方法是在確保用最少費(fèi)用達(dá)到容許安全等級(jí)，從而有效利用資金。對(duì)于既有橋梁結(jié)構(gòu)，其荷載和抗力都是不確定的、隨時(shí)間變化的隨機(jī)過(guò)程。隨著工作荷載的增加及結(jié)構(gòu)破損，橋梁結(jié)構(gòu)可靠度隨時(shí)間逐漸減小。該方法目前還不成熟。在本橋監(jiān)測(cè)評(píng)估系統(tǒng)中，我們采用變權(quán)綜合評(píng)估法，其主要內(nèi)容是： 確定評(píng)估對(duì)象，建立各種對(duì)象之間的遞階層次關(guān)系； 根據(jù)層次分析法（AHP）確定權(quán)重； 利用均衡函數(shù)確定權(quán)重。采用層次分析法將影響橋梁工作狀態(tài)的各種因素調(diào)理化、層次化，把對(duì)某個(gè)狀態(tài)影響程度相

57、近或比較緊密的因素放在一起，形成一個(gè)層，建立多層的層次關(guān)系綜合評(píng)估體系；通過(guò)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的無(wú)量綱化處理，將結(jié)構(gòu)檢測(cè)、表觀調(diào)查等不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁狀態(tài)的綜合評(píng)估；通過(guò)變權(quán)方式，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)各指標(biāo)的退化情況調(diào)整指標(biāo)權(quán)重，達(dá)到了客觀評(píng)估結(jié)構(gòu)狀態(tài)的目的；通過(guò)加權(quán)綜合的方法由底層指標(biāo)得到上層指標(biāo)的狀態(tài)，逐層綜合，得到整個(gè)橋梁的狀態(tài)。最終建立了基于層次分析法的大跨預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁狀態(tài)變權(quán)綜合評(píng)估方法和理論。對(duì)橋梁的狀態(tài)評(píng)估管理具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。9.1.1.1 層次分析法層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡(jiǎn)稱AHP）最早由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家

58、T. L. Saaty 教授于70年代初期提出。許多具有復(fù)雜因素的技術(shù)問題，往往很難用定量的模型來(lái)分析，因?yàn)槠渲兴亩ㄐ砸蛩睾芏唷１碛^檢測(cè)信息中就包含了許多定性的因素（破損程度、銹蝕程度等等），難以用一種確定的物理模型來(lái)分析，即便是一些定量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（應(yīng)力、撓度等）也因?yàn)楫?dāng)前損傷識(shí)別評(píng)估理論的不成熟而在綜合評(píng)估中也只能用來(lái)作定性地分析。用層次分析法則能通過(guò)建立所謂的判斷矩陣的過(guò)程，逐步分層將眾多的復(fù)雜因素和決策者的個(gè)人偏好綜合起來(lái)，進(jìn)行邏輯思維，然后用定量的形式表示出來(lái)，從而使決策者能對(duì)復(fù)雜問題做到心中有數(shù)，進(jìn)而作出正確的決策。橋梁結(jié)構(gòu)評(píng)估本身是一種復(fù)雜的決策問題。因此，層次分析法在橋梁結(jié)

59、構(gòu)評(píng)估中得到了廣泛的應(yīng)用。層次分析法的基本原理與步驟：人們?cè)谶M(jìn)行社會(huì)的、經(jīng)濟(jì)的以及科學(xué)管理領(lǐng)域問題的系統(tǒng)分析中，面臨的常常是一個(gè)由相互關(guān)聯(lián)、相互制約的眾多因素構(gòu)成的復(fù)雜而往往缺少定量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。層次分析法為這類問題的決策和排序提供了一種新的、簡(jiǎn)潔而實(shí)用的建模方法。運(yùn)用層次分析法建模，大體上可按下面四個(gè)步驟進(jìn)行：（ = 1 * roman i）建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型；（ = 2 * roman ii）構(gòu)造出各層次中的所有判斷矩陣；（ = 3 * roman iii）層次單排序及一致性檢驗(yàn)；（ = 4 * roman iv）層次總排序及一致性檢驗(yàn)。下面分別說(shuō)明這四個(gè)步驟的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。（1） 遞階層次結(jié)

60、構(gòu)的建立與特點(diǎn)應(yīng)用AHP分析決策問題時(shí)，首先要把問題條理化、層次化，構(gòu)造出一個(gè)有層次的結(jié)構(gòu)模型。在這個(gè)模型下，復(fù)雜問題被分解為元素的組成部分。這些元素又按其屬性及關(guān)系形成若干層次。上一層次的元素作為準(zhǔn)則對(duì)下一層次有關(guān)元素起支配作用。這些層次可以分為三類：（ = 1 * roman i）最高層：這一層次中只有一個(gè)元素，一般它是分析問題的預(yù)定目標(biāo)或理想結(jié)果，因此也稱為目標(biāo)層。（ = 2 * roman ii）中間層：這一層次中包含了為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所涉及的中間環(huán)節(jié)，它可以由若干個(gè)層次組成，包括所需考慮的準(zhǔn)則、子準(zhǔn)則，因此也稱為準(zhǔn)則層。（ = 3 * roman iii）最底層：這一層次包括了為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)可