工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)與檢測(cè)第6章-橋梁檢測(cè)1

第7章

橋梁現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)橋梁是公路、鐵路運(yùn)輸上的關(guān)鍵設(shè)施，也是城市交通網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。橋梁在其建造及服務(wù)期間不可避免地要受到環(huán)境及有害物質(zhì)的浸濁。同時(shí)來(lái)自外部力量：諸如超重車、颶風(fēng)、地震、疲勞、材料老化、構(gòu)件缺陷以及人行破壞等危害性事件，這些都會(huì)造成橋梁不同程度的損傷積累和抗力衰減，從而抵抗自然災(zāi)害、甚至正常環(huán)境作用的能力下降，極端情況下將引發(fā)災(zāi)害性的突發(fā)事件，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損傷和人員傷亡。例如，1994年韓國(guó)漢城的圣水大橋斷塌、1999年重慶彩虹大橋突然倒塌、2000年臺(tái)灣高屏大橋事故、2001年四川宜賓南大門大橋橋面斷裂坍塌。我國(guó)現(xiàn)有公路橋240630余座，總長(zhǎng)9655公里（其中特大橋1139座、1082公里），1/4以上的橋梁都存在結(jié)構(gòu)缺陷、不同程度的損傷和功能性失效的隱患，其中重要的橋梁急需安全監(jiān)測(cè)、評(píng)定和維修加固。1.1連續(xù)梁、簡(jiǎn)支梁落梁都汶高速——廟子坪岷江特大橋引橋一孔簡(jiǎn)支梁落梁廟子坪大橋主橋?yàn)檫B續(xù)剛構(gòu)，1436米，橋墩高100余米，引橋?yàn)?0m先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁組成，共19跨，每跨引橋由10片T梁組成，每片T梁重達(dá)140噸國(guó)道213線——百花大橋百花大橋位于岷江右岸，橋長(zhǎng)495.55m，最大墩高30.87m。上部采用4×25（鋼筋砼連續(xù)梁）+5×25（鋼筋砼連續(xù)梁）+50（簡(jiǎn)支T梁）+3×25（鋼筋砼連續(xù)梁）+5×20（鋼筋砼連續(xù)梁）+2×20（鋼筋砼連續(xù)梁）平面位于R=150的圓曲線（左偏）、L=192.601的直線以及R=66的圓曲線（右偏）上。第5聯(lián)橋跨，即5-20米連續(xù)梁整體傾覆，完全破壞。1.2拱橋破壞彭州至白水河長(zhǎng)達(dá)200余米小魚(yú)洞大橋什邡紅白鎮(zhèn)地震毀壞的拱橋

5.12地震毀壞的磚石拱橋

支座滑動(dòng)及梁體位移都江堰虹口鎮(zhèn)某公路橋支座滑動(dòng)及梁體移位梁體間碰撞，梁體與擋塊碰撞，擋塊破壞北川縣城某公路橋梁體移位墩柱、節(jié)點(diǎn)和橋臺(tái)破壞橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

結(jié)構(gòu)損傷的位置？損傷的類型？還有多少利用價(jià)值？損傷識(shí)別的過(guò)程損傷的嚴(yán)重程度？結(jié)構(gòu)是否存在損傷？傳統(tǒng)的無(wú)損檢測(cè)損傷識(shí)別方法

動(dòng)力試驗(yàn)靜力試驗(yàn)橋梁檢測(cè)車

腳手架靜載試驗(yàn)量測(cè)與結(jié)構(gòu)性能相關(guān)的靜力參數(shù)，如變形、撓度、應(yīng)變、裂縫等，通過(guò)對(duì)這些參數(shù)分析，可直接判定結(jié)構(gòu)承載能力，并得到結(jié)構(gòu)的剛度及抗裂性能。一般情況下，要達(dá)到結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)的最終目標(biāo)，靜力試驗(yàn)方法是最直觀、直接和精確的方法，同時(shí)也能夠通過(guò)靜力荷載試驗(yàn)所獲得的結(jié)構(gòu)變形數(shù)據(jù)進(jìn)行損傷定位和損傷程度估計(jì)。

橋梁靜載試驗(yàn)主要內(nèi)容：§1－１

概述§1－２

試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作§1－３測(cè)試項(xiàng)目§1－４

加載程序設(shè)計(jì)§1－５橋梁靜載試驗(yàn)部分儀器設(shè)備§1-1概述一、橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的目的：判斷橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力及安全使用條件；檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)承載能力是否符合設(shè)計(jì)要求，以確定能否交付正常使用；驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論，為完善結(jié)構(gòu)分析理論積累資料§1-1概述二、橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的對(duì)象1新建的大跨徑、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝橋梁；青洲閩江大橋主橋長(zhǎng)1185米，5跨，橋面寬29米，六車道。主跨為605米雙塔雙索面的迭合梁斜拉橋。主塔采用菱形混凝土結(jié)構(gòu)，鋼絞線斜拉索，在國(guó)內(nèi)首次采用板式斜索錨固結(jié)構(gòu)。主墩基礎(chǔ)分別采用大直徑鋼管樁和鉆孔樁，以及國(guó)內(nèi)最大的吊箱圍堰。主橋共有168根無(wú)粘結(jié)鍍鋅高強(qiáng)鋼鉸線編成的斜拉索。目前，該橋跨度在已建成通車的斜拉橋中位居世界第四（1.多多羅大橋

890日本

1999；2.諾曼底大橋

856法國(guó)

1995；3.南京長(zhǎng)江二橋

628中國(guó)

2001），在同類型橋梁（迭合梁斜拉橋）中位居世界第一。

晉江大橋泉州市晉江大橋位于晉江入?？谏嫌渭s3km、全長(zhǎng)2735米，主橋全長(zhǎng)365米，為獨(dú)塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，跨徑組成為200米+165米；其余2370米的兩端引橋由68孔30米、40米兩種跨徑的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋組成。橋梁等級(jí)為一級(jí)公路特大橋兼有城市橋梁的功能。橋面全寬38米，為雙向六車道主塔為“開(kāi)”字型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，自承臺(tái)頂以上高132.12米

晉江大橋效果圖晉江大橋晉江大橋荷載試驗(yàn)莆田木蘭溪特大橋荷載試驗(yàn)?zāi)咎m溪大橋工程是荔港大道的關(guān)鍵工程。全長(zhǎng)860米，左岸引橋長(zhǎng)240米；右岸引橋長(zhǎng)240米。其中，主橋跨徑為40+50+2×100+50+40米的獨(dú)塔單索面自錨式懸索橋，全長(zhǎng)364米；加勁梁為六孔一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，采用單箱三室截面，梁高3.5米，橋梁全寬37.5米；主塔處墩塔梁固結(jié)，其余橋墩均采用活動(dòng)支座；全橋布置一根主纜，置于梁中央，主纜直接錨固于梁體；形成塔、梁、索的受力體系。引橋?yàn)?×30米跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。設(shè)計(jì)荷載為城－A

級(jí)。

莆田市木蘭溪大橋莆田市木蘭溪大橋莆田市木蘭溪大橋§1-1概述二、橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的對(duì)象2改建、擴(kuò)建、加固或修復(fù)的橋梁，對(duì)其進(jìn)行荷載試驗(yàn)，以檢驗(yàn)工程效果；東山大橋上部結(jié)構(gòu)大部分橫系梁出現(xiàn)裂縫，已影響結(jié)構(gòu)的橫向聯(lián)系；拱肋雖未見(jiàn)明顯缺陷，但局部混凝土表面密實(shí)性較差，存在麻面、露筋等現(xiàn)象；其中3號(hào)肋出現(xiàn)一條豎向裂縫；橋面鋪裝層厚度不均，抽檢值與設(shè)計(jì)值相比明顯偏??；橋面出現(xiàn)兩處嚴(yán)重塌陷破損，伸縮縫已經(jīng)損壞，存在行車安全隱患。兩橋臺(tái)存在不同程度滲漏水現(xiàn)象。永春縣東山大橋尤溪縣坪寨大橋尤溪縣坪寨大橋小節(jié)點(diǎn)斷裂三明下洋懸索橋福州市解放大橋福州市解放大橋福州市解放大橋福州市解放大橋§1-1概述二、橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的對(duì)象3舊橋承載力鑒定；§1-1概述二、橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的對(duì)象4對(duì)設(shè)計(jì)或施工質(zhì)量有疑問(wèn)的橋梁和遭受某種程度損壞的橋梁；

南平玉屏山大橋-吊桿鋼絲病害嚴(yán)重

§1-1概述三、試驗(yàn)計(jì)劃

試驗(yàn)?zāi)康?/p>

準(zhǔn)備工作

測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)點(diǎn)設(shè)置與觀測(cè)加載程序設(shè)計(jì)加載控制與安全措施

§1-2

試驗(yàn)準(zhǔn)備工作

一、試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的考察搜集有關(guān)資料（設(shè)計(jì)資料、施工資料、監(jiān)理資料、橋梁日常養(yǎng)護(hù)資料、橋梁定期觀測(cè)資料）實(shí)橋調(diào)查（主要承重構(gòu)件的調(diào)查：梁體、拱肋、主塔、懸索等的幾何坐標(biāo)、幾何尺寸；墩、臺(tái)沉降、裂縫調(diào)查；橋面板調(diào)查；伸縮縫調(diào)查；人行道、欄桿、防撞欄調(diào)查；河床沖刷情況調(diào)查；橋梁無(wú)損檢測(cè)）§1-2

試驗(yàn)準(zhǔn)備工作

二、試驗(yàn)孔（墩）的選擇該孔（墩）計(jì)算受力最不利該孔（墩）施工質(zhì)量較差，缺陷較多或病害較嚴(yán)重該孔（墩）便于搭設(shè)腳手架及設(shè)置測(cè)點(diǎn)或試驗(yàn)時(shí)便于加載§1-2

試驗(yàn)準(zhǔn)備工作

三、搭設(shè)觀測(cè)腳手架及設(shè)置測(cè)點(diǎn)附屬設(shè)施搭設(shè)觀測(cè)腳手架

測(cè)點(diǎn)附屬設(shè)施橋梁檢測(cè)車

腳手架路燈檢修車§1-2

試驗(yàn)準(zhǔn)備工作

四、靜載試驗(yàn)加載位置的放樣和卸載位置的安排靜載試驗(yàn)之前應(yīng)在橋面對(duì)加載位置進(jìn)行放樣，且用不同顏色的標(biāo)志區(qū)別不同加載工況的荷載位置，以便于加載試驗(yàn)順利進(jìn)行。靜載試驗(yàn)荷載卸載位置應(yīng)預(yù)先安排。卸載位置的選擇既要考慮加載方便，又要使安放的荷載不影響試驗(yàn)孔的受力，一般可將荷載安放在橋臺(tái)一定距離外。試驗(yàn)前準(zhǔn)備

§1-2

試驗(yàn)準(zhǔn)備工作

五、試驗(yàn)人員組織及分工總指揮兼技術(shù)負(fù)責(zé)一人質(zhì)量負(fù)責(zé)一人加載總指揮一個(gè)+2至3人車輛調(diào)度電源總負(fù)責(zé)1人測(cè)讀數(shù)據(jù)若干人記錄數(shù)據(jù)若干人后勤保障1人§1-2

試驗(yàn)準(zhǔn)備工作

六、其它準(zhǔn)備工作安全措施、供電照明設(shè)施、交通管制等

§1-3測(cè)試項(xiàng)目一、測(cè)試截面的確定

一些主要橋型的內(nèi)力控制截面如下：簡(jiǎn)支梁橋主要：跨中截面連續(xù)梁橋主要：支點(diǎn)處最大負(fù)彎矩截面，跨中附近最大正彎矩截面懸臂梁橋主要：支點(diǎn)（根部）最大負(fù)彎矩，端部最大變形截面無(wú)鉸拱橋

主要：拱頂截面最大正彎矩，拱腳截面最大負(fù)彎矩，1/4或3/8截面§1-3測(cè)試項(xiàng)目二、測(cè)點(diǎn)布置一）應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置：１．單向應(yīng)力場(chǎng)：?jiǎn)屋S片２．已知主應(yīng)力方向雙向應(yīng)力場(chǎng)：雙軸片３．未知主應(yīng)力方向雙向應(yīng)力場(chǎng)：三軸片一）應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置

一）應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置

一）應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置

一）應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置

§1-3測(cè)試項(xiàng)目二）變形測(cè)點(diǎn)布置１．豎向撓度２．橫向位移３．支座沉降４．承臺(tái)水平位移５．轉(zhuǎn)角

6．主塔偏位二）變形測(cè)點(diǎn)布置

二）變形測(cè)點(diǎn)布置

二）變形測(cè)點(diǎn)布置

二）變形測(cè)點(diǎn)布置

轉(zhuǎn)角測(cè)點(diǎn)布置

請(qǐng)指出以下幾座橋的靜載試驗(yàn)的測(cè)試截面應(yīng)力測(cè)試主要內(nèi)容：概述機(jī)測(cè)法光測(cè)法電測(cè)法一、鋼振弦傳感器二、電阻應(yīng)變式傳感器三、電渦流式傳感器—非接觸式應(yīng)變數(shù)據(jù)處理—應(yīng)力應(yīng)變轉(zhuǎn)換關(guān)系

概述應(yīng)變測(cè)試的主要方法：——機(jī)測(cè)法——光測(cè)法——電測(cè)法千分表

構(gòu)造：

千分表由測(cè)桿、齒輪、彈簧、指針和度盤等各種零部件組合而形成四個(gè)機(jī)構(gòu)：傳感機(jī)構(gòu)（千分表中的觸桿）轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)（千分表中的大小齒輪及彈簧）指示機(jī)構(gòu)（千分表中的指針）機(jī)體和保護(hù)部分§1-４加載程序設(shè)計(jì)一、加載截面內(nèi)力的控制靜載試驗(yàn)效率：－設(shè)計(jì)活載作用下控制截面的內(nèi)力值（不計(jì)沖擊系數(shù)）－試驗(yàn)荷載作用下控制截面的內(nèi)力值

μ－沖擊系數(shù)§1-４加載程序設(shè)計(jì)二、靜載加載分級(jí)與控制橋梁靜載試驗(yàn)必須分級(jí)加載分級(jí)控制的原則：一般情況分4~5級(jí)，每級(jí)增量20%~25%的控制荷載

分級(jí)方法：逐漸增加重物或車輛；先上輕車再上重車；加載點(diǎn)或加載車位于內(nèi)力影響線的不同位置

§1-４加載程序設(shè)計(jì)四、加載設(shè)備的選擇可行式車輛

便于調(diào)度和加載布置，加卸載速度快

重物直接加載

工作量大，加卸載周期長(zhǎng)

液壓加載

需有反力裝置

§1-5安全措施結(jié)構(gòu)安全保障

對(duì)各工況影響線計(jì)算出正確加載車輛數(shù)據(jù)及加載輪位，使各工況既滿足加載效率要求，又確保結(jié)構(gòu)安全，對(duì)特殊工況及加勁部位進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算以避免給結(jié)構(gòu)帶來(lái)不利影響。試驗(yàn)前后加載車輛進(jìn)出場(chǎng)，以及試驗(yàn)期間加卸載時(shí)，在非試驗(yàn)區(qū)段，車輛在橋橫向不超過(guò)2列，順橋向間距不小于15米。在試驗(yàn)區(qū)時(shí)，車輛按指揮人員的指揮行駛、停放、就位。

§1-5安全措施試驗(yàn)車輛及人員安全

制定全程車輛行駛線路，并派專人負(fù)責(zé)交通指揮，確保車輛進(jìn)橋、出橋安全。所有試驗(yàn)人員將嚴(yán)格按照試驗(yàn)操作規(guī)程及安全生產(chǎn)條例作業(yè)。夜晚試驗(yàn)時(shí)，作業(yè)面安裝足夠的照明設(shè)備。橋下腳手架設(shè)置一定的防護(hù)設(shè)施，確保人員安全。

§1-5安全措施試驗(yàn)設(shè)備的安全

當(dāng)試驗(yàn)準(zhǔn)備工作開(kāi)始后，各種試驗(yàn)儀器及大量試驗(yàn)導(dǎo)線會(huì)陸續(xù)上橋安排到位，進(jìn)行試驗(yàn)前的各項(xiàng)調(diào)試。在正式荷載試驗(yàn)前，安排專人對(duì)各項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)備看守。試驗(yàn)以及試驗(yàn)準(zhǔn)備期間，應(yīng)禁止無(wú)關(guān)人員及車輛上橋。

木蘭溪特大橋荷載試驗(yàn)時(shí)撞車事故木蘭溪特大橋荷載試驗(yàn)時(shí)撞車事故木蘭溪特大橋荷載試驗(yàn)時(shí)撞車事故木蘭溪特大橋荷載試驗(yàn)時(shí)撞車事故北京某一懸索橋靜載試驗(yàn)時(shí)突然坍塌懸索橋全長(zhǎng)120米，橋身由鋼板鋪設(shè)而成此橋于2004年11月開(kāi)工，06年9月建成，“這座橋?qū)儆诓叫芯坝^橋，計(jì)劃修建4座，這是第一座竣工的。北京某一懸索橋靜載試驗(yàn)