橋梁檢測技術(shù)及應(yīng)用

曹 爽

(哈爾濱交研交通工程有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150080)

橋梁檢測技術(shù)及應(yīng)用

曹 爽

(哈爾濱交研交通工程有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150080)

以龍江大橋為例，闡述橋梁檢測技術(shù)在橋梁上的應(yīng)用，為橋梁安全運營提供科學判斷依據(jù)。

橋梁檢測；靜動載；技術(shù)應(yīng)用

1 設(shè)計指標

技術(shù)等級：高速公路，設(shè)計行車速度120 km/h；

設(shè)計荷載：汽—超20級，掛—120級；

設(shè)計洪水頻率：P=1/300；

通航標準：Ⅲ級航道；

地震荷載：基本烈度Ⅳ度，按照Ⅶ設(shè)防；

橋面縱坡與豎曲：橋面縱坡2.6%。主跨中央設(shè)置豎曲線，曲線要素為R=17 000 m,T=442 m，E=5.75 m；

橋面橫坡：行車道2.0%向外，布索道1.0%向內(nèi)。

2 檢測目的

(1)通過對全橋技術(shù)狀況的檢查，科學評定橋梁的現(xiàn)有技術(shù)狀況。

(2)通過靜荷載試驗的測試與分析，全面掌握橋梁的實際受力性能，結(jié)合技術(shù)檢查資料與橋梁檢算，對橋梁的實際受力性能及承載能力進行評定，進而對橋梁運營的安全性進行分析評估。

(3)通過動載試驗實際測試橋梁結(jié)構(gòu)的固有振動特性以及動力響應(yīng)，評定橋梁的動力性能。

(4)對斜拉索索力變化對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形進行敏感性分析。

(5)分析評估：綜合各項檢測結(jié)果及理論分析，得出事故對該橋結(jié)構(gòu)工作性能的影響評價，并對后期處理方案提出建議。

(6)進一步完善橋梁養(yǎng)護資料，為橋梁的安全運營與養(yǎng)護、維修提供提供科學依據(jù)。

3 外觀檢查及技術(shù)評定

3.1 橋面線形檢查

對橋面線形使用精密水準儀進行水準測量，主要用于確定該橋橋梁結(jié)構(gòu)的高程變化。依據(jù)《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》(JTG/T J21-2011)3.4.2.2：對中小跨徑橋梁，單跨測量截面不宜少于5個，對大跨徑橋梁單跨測量截面不宜少于9個。本次橋梁幾何形態(tài)參數(shù)測定：簡支梁部分，每跨測量截面為5個；主跨部分測量截面為各斜拉索錨端位置；沿橋縱向、橫向分斷面布設(shè)測點。根據(jù)該橋施工圖紙，假定橋臺樁號、高程已知，按二等工程水準測量要求進行附合水準測量。其測點布置在結(jié)構(gòu)的跨徑等分點截面上。實測橋面線形平順，無數(shù)據(jù)顯示受損拉索導(dǎo)致橋面高程不均勻性的變化。

3.2 橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件表觀缺損狀況的檢查

各耳墻表面混凝土有剝落現(xiàn)象，19#臺左側(cè)耳墻、右側(cè)耳墻均有開裂現(xiàn)象；各錐坡雜草滋生，0#臺左側(cè)錐坡鋪砌破損，勾縫脫落，0#臺護坡略有下沉；橋臺表面混凝土剝落，19#臺背墻1處開裂，裂縫寬為0.4 mm，長約1.8 m，裂縫寬度超過規(guī)范允許值；各橋墩完好；地基和基礎(chǔ)狀況良好；全橋支座普遍存在支座輕微老化、塵土堆積、鋼板銹蝕等現(xiàn)象，對過火輔助跨11號墩支座檢查，該墩處4個支座整體完好，蓋梁上游幅處受滅火污水污染；全橋斜拉索主要缺陷：斜拉索不銹鋼防護套與斜拉索PE護套連結(jié)處由于溫度變化和車輛荷載作用，斜拉索長度發(fā)生變化，導(dǎo)致連接處有3毫米變形量，密封處滲水。

南至北方向的第一、第二根斜拉索(編號為上游N-13和上游N-12)PE防護材料及熱擠聚乙烯材料部分燒損,斜拉索有明顯受火損壞痕跡，兩根索均有鋼索外露，斜拉索高強鋼絲沒有發(fā)現(xiàn)突起變形、斷絲現(xiàn)象。上游N-12號斜拉索PE防護材料及熱擠聚乙烯材料燒毀長度為16.5 m，上游N-13號斜拉索PE防護材料及熱擠聚乙烯材料燒毀長度為5 m，撥開燒焦物，露出斜拉索鋼絲，鋼絲表面顏色有一定程度變色。

南塔、北塔各塔身外表面涂層均有脫落現(xiàn)象，脫落面積約為30 m2；南塔上游索塔內(nèi)部塔底有積水現(xiàn)象；產(chǎn)生原因分析是由于塔頂防雨罩未蓋，雨水進入塔身造成。北塔上游側(cè)索塔內(nèi)部塔身多處豎裂，裂縫寬度為0.1～0.15 mm，多數(shù)裂縫長度為0.8～2.2 m；南塔上游側(cè)索塔及下游側(cè)索塔頂部防雨罩缺失，北塔上游側(cè)索塔及下游側(cè)索塔防雨罩未正確安放，南塔上橫梁頂部防雨罩缺失。

全橋下錨具經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，75個完好，29個錨具端護罩內(nèi)存在積水現(xiàn)象，錨具、護套銹蝕、破損等現(xiàn)象。索塔內(nèi)部共有77處上錨具防護罩表面油漆剝落、銹蝕，其余完好。

混凝土箱梁底部存在橫向及縱向裂縫，裂縫寬為0.1～0.2 mm，裂縫長度為0.4 m～4.8 m，裂縫為干縮裂縫，《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》(JTG H-11-2004)縱向裂縫寬度允許值為0.2 mm，《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》(JTG/T-2011)縱向裂縫寬度允許值為0.2 mm，裂縫寬度未超出規(guī)范限值。

部分鋼橫梁與縱梁和縱梁與縱梁連結(jié)處錨固螺栓油漆脫落。橫梁吊裝孔部分銹蝕，梁體污染。個別滑道處錨固螺栓未噴漆銹蝕，北塔邊跨檢查平臺行走梁缺失1段。

全橋橋面鋪裝整體完好，北塔輔助跨橋面鋪裝由于受火燒損，受火部位大部分瀝青混凝土松散、露骨，松散、露骨累計面積約10%，橋面鋪裝受火燒損深度為1～2.6 cm。瀝青混凝土在過火后，其瀝青成分會燃燒，使瀝清混合料粘結(jié)力降低，致使骨料分離，產(chǎn)生松散，導(dǎo)致橋面平整度和抗滑穩(wěn)定性下降；

橋頭平順，無跳車現(xiàn)象；全橋伸縮縫被砂礫、泥土堵塞，伸縮縫橡膠條有1處破損；主橋北側(cè)上游幅輔助跨11號墩處D560型伸縮縫橡膠條嚴重破損；

人行道板3處破損，人行道欄桿油漆普遍剝落，銹蝕嚴重，銹蝕面積約為60 m2；護欄被撞毀6 m，護欄油漆有180 m長度受火，導(dǎo)致掉漆或變色；全橋燈具有6處缺損；排水孔均有不同程度的堵塞現(xiàn)象，全橋排水鋼管嚴重銹蝕，第11跨上游處排水鋼管脫落；19#臺處導(dǎo)流堤有塌陷現(xiàn)象。

4 上部承重構(gòu)件

(1)斜拉索

全橋斜拉索主要缺陷：斜拉索不銹鋼防護套與斜拉索PE護套連結(jié)處由于溫度變化和車輛荷載作用，斜拉索長度發(fā)生變化，導(dǎo)致連接處有3 mm變形量，密封處滲水。南至北方向的第一、第二根斜拉索(編號為上游N-13和上游N-12)PE防護材料及熱擠聚乙烯材料部分破損

養(yǎng)護建議：對全橋斜拉索不銹鋼防護套與PE護套連接處采用密封膠進行密封，防止雨水滲入；對受損斜拉索采取修復(fù)措施，避免外露鋼絲受損及腐蝕危及整根拉索安全，建議在適宜的條件下對受損索進行更換，避免受損斜拉索鋼絲在無征兆的情況下產(chǎn)生斷裂，危及大橋的安全。

(2)索塔

南塔、北塔各塔身外表面涂層均有脫落現(xiàn)象，脫落面積約為30 m2；南塔上游索塔內(nèi)部塔底有積水現(xiàn)象；產(chǎn)生原因分析是由于塔頂防雨罩未蓋，雨水進入塔身造成。北塔上游側(cè)索塔內(nèi)部塔身多處豎裂，裂縫寬度為0.1～0.15 mm，多數(shù)裂縫長度為0.8～2.2 m；南塔上游側(cè)索塔及下游側(cè)索塔頂部防雨罩缺失，北塔上游側(cè)索塔及下游側(cè)索塔防雨罩未正確安放，南塔上橫梁頂部防雨罩缺失。

養(yǎng)護建議：對索塔表面涂層脫落處重新涂刷，對北塔上游側(cè)索塔內(nèi)部塔身裂縫進行灌縫處理，對索塔及南塔上橫梁頂部防雨罩進行修復(fù)。

(3)錨具

全橋下錨具經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，75個完好，29個錨具端護罩內(nèi)存在積水現(xiàn)象，錨具、護套銹蝕、破損等現(xiàn)象，詳見附表。索塔內(nèi)部共有77處上錨具防護罩表面油漆剝落、銹蝕，其余完好。

5 檢測結(jié)果

通過對全橋外觀檢查，該橋主要存在問題：

鋼構(gòu)件表面油漆起皮、銹蝕，聯(lián)結(jié)螺栓銹蝕，斜拉索不銹鋼護罩與PE護套連接處滲水，造成下錨具防護罩內(nèi)積水，主塔塔頂防雨罩和南塔上橫梁塔頂防雨罩未蓋或缺失，造成塔內(nèi)上錨具防護罩銹蝕和塔內(nèi)、上橫梁積水。該橋鑒定為三類橋，應(yīng)該進行中修。

Bridgedetectiontechnologyandapplication

CAO Shuang

(Harbin Transportation Science Research and Transportation Engineering Co.,Ltd.,Harbin,Heilongjiang 150080,China)

Longjiang bridge for example, The application of bridge detection technology in the bridge，Provide scientific judgment basis for bridge safety operation.

The bridge detection; Static and dynamic load; Technology application

2017-03-11

U445.1

：C

：1008-3383(2017)06-150-02