混凝土梁式橋承載能力檢測評定方法研究

張來強

(貴州省交通科學研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550001)

某公路橋梁總長約1 576 m，橋孔布置依次為空心板、T梁、連續箱梁、T梁、空心板，其中，連續箱梁跨徑組合為60 m+100 m+100 m+100 m+100 m+60 m，為橋梁的主橋。橋梁按汽車-超20級與掛車-120級荷載設計。橋梁下部結構采用V型墩，基礎采用鉆孔灌注樁。現以本工程為例，對其承載能力的檢測與評定作如下分析研究。

1 檢測目的與主要內容

開展本次檢測的主要目的在于確定橋梁結構強度、剛度及受力性能，評定橋梁能否滿足設計要求，使運營保持安全穩定。基于此，以橋梁設計特點為依據，結合正負彎矩實際分布狀況選擇檢測截面：(1)A截面：在最大可承受荷載條件下，最大正彎矩產生于和39#墩支座軸心相距108.9 m的截面；(2)B截面：在最大可承受荷載條件下，最大負彎矩產生于和39#墩支座軸心相距173.34 m的截面；(3)C截面：41#墩頂處縱系梁斷面中點。

2 檢測方法

因該橋梁的跨徑很大，且檢測范圍長，若采用普通汽車進行加載，需要很多重型車輛，短時間內難以集中，并且經費過多。對此，此次檢測對以上截面實測橋梁在試驗條件下的應力大小及撓度的影響線，同時與理論應力與撓度值實施對比分析，以此確定橋梁是否滿足設計要求，能否保持正常和安全運營。

在試驗過程中，車輛從39#墩對應的箱梁端部進行布置，每8 m設置一個車位，由現場作業人員在相應的位置做好標記。一共布置了41個測點，加載總長度為335 m。

3 檢測結果與分析評定

A截面檢測應力值和理論值的對比結果為：(1)3#車位：車輛后軸和端點之間的距離為24 m，上緣應力的實測值與理論值為0.05 MPa、0.052 MPa，校驗系數為0.96，下緣應力的實測值與理論值為-0.078 MPa、-0.086 MPa，校驗系數為0.91；(2)8#車位：車輛后軸和端點之間的距離為64 m，上緣應力的實測值與理論值為-0.05 MPa、-0.06 MPa，校驗系數為0.83，下緣應力的實測值與理論值為0.095 MPa、0.098 MPa，校驗系數為0.97；(3)12#車位：車輛后軸和端點之間的距離為96 m，上緣應力的實測值與理論值為0.60 MPa、0.606 MPa，校驗系數為0.99，下緣應力的實測值與理論值為-0.92 MPa、-0.989 MPa，校驗系數為0.93；(4)20#車位：車輛后軸和端點之間的距離為160 m，上緣應力的實測值與理論值為-0.05 MPa、-0.054 MPa，校驗系數為0.93，下緣應力的實測值與理論值為0.083 MPa、0.089 MPa，校驗系數為0.93；(5)25#車位：車輛后軸和端點之間的距離為200 m，上緣應力的實測值與理論值為0.06 MPa、0.06 MPa，校驗系數為1.00，下緣應力的實測值與理論值為-0.094 MPa、-0.098 MPa，校驗系數為0.93。

B截面檢測應力值和理論值的對比結果為：(1)15#車位：車輛后軸和端點之間的距離為120 m，上緣應力的實測值與理論值為0.136 MPa、0.149 MPa，校驗系數為0.91，下緣應力的實測值與理論值為-0.158 MPa、-0.164 MPa，校驗系數為0.96；(2)20#車位：車輛后軸和端點之間的距離為160 m，上緣應力的實測值與理論值為-0.132 MPa、-0.143 MPa，校驗系數為0.92，下緣應力的實測值與理論值為0.152 MPa、0.158 MPa，校驗系數為0.96；(3)25#車位：車輛后軸和端點之間的距離為200 m，上緣應力的實測值與理論值為-0.802 MPa、-0.827 MPa，校驗系數為0.97，下緣應力的實測值與理論值為0.904 MPa、0.912 MPa，校驗系數為0.99；(4)32#車位：車輛后軸和端點之間的距離為256 m，上緣應力的實測值與理論值為0.061 MPa、0.065 MPa，校驗系數為0.94，下緣應力的實測值與理論值為-0.068 MPa、-0.072 MPa，校驗系數為0.94；(5)38#車位：車輛后軸和端點之間的距離為304 m， 上緣應力的實測值與理論值為-0.058 MPa、-0.066 MPa，校驗系數為0.88，下緣應力的實測值與理論值為0.066 MPa、0.072 MPa，校驗系數為0.92。

C截面檢測應力值和理論值的對比結果為：(1)3#車位，車輛后軸和端點之間的距離為24 m，應力的實測值與理論值為-0.907 MPa、-0.055 MPa，檢驗系數為0.86；(2)8#車位：車輛后軸和端點之間的距離為64 m，應力的實測值與理論值為-0.638 MPa、-1.840 MPa，檢驗系數為0.89；(3)20#車位：車輛后軸和端點之間的距離為160 m，應力的實測值與理論值為-2.370 MPa、-2.548 MPa，檢驗系數為0.93；(4)25#車位：車輛后軸和端點之間的距離為200 m，應力的實測值與理論值為-0.328 MPa、-0.360 MPa，檢驗系數為0.91；(5)30#車位：車輛后軸和端點之間的距離為240 m，應力的實測值與理論值為-0.807 MPa、-0.949 MPa，檢驗系數為0.85。

A截面撓度的實測值和理論值的對比結果為：(1)3#車位，車輛后軸和端點之間的距離為24 m，撓度的實測值與理論值為-0.65 mm、-0.71 mm，校驗系數為0.92；(2)8#車位，車輛后軸和端點之間的距離為64 m，撓度的實測值與理論值為0.79 mm、0.82 mm，校驗系數為0.96；(3)14#車位，車輛后軸和端點之間的距離為112 m，撓度的實測值與理論值為-6.87 mm、-7.03 mm，校驗系數為0.98；(4)19#車位，車輛后軸和端點之間的距離為152 m，撓度的實測值與理論值為0.66 mm、0.70 mm，校驗系數為0.94；(5)25#車位，車輛后軸和端點之間的距離為200 m，撓度的實測值與理論值為-0.87 mm、-0.90 mm，校驗系數為0.97。

A截面在四列車偏載條件下的橫向分布系數為：(1)14#車位：上、下游箱梁撓度的實測值為-6.87 mm和-0.436 mm，分布系數為2.447；(2)19#車位：上、下游箱梁撓度的實測值為0.66 mm和0.42 mm，分布系數為2.400；(3)25#車位：上、下游箱梁撓度的實測值為-0.87 mm和-0.56 mm，分布系數為2.424。

以上各個檢測截面的實測結果及其與理論值之間的校驗系數都滿現行規范要求，處在允許的0.8～1.0范圍內，這說明該橋梁的強度與剛度都能滿足設計要求。從活載橫向分布結果可以看出，能良好的與計算值相符合，這說明橋梁整體受力情況良好，滿足設計要求，能安全正常的運營。

4 結束語

綜上所述，從上述檢測結果可以看出，該橋梁的強度與剛度滿足要求，橫向聯系強勁，撓度在橫向上的分布和計算結果相吻合，說明橋梁處于良好受力狀態。基于此，可判定本橋梁設計與施工均取得成功，實現了預期的目標，可正式交付使用。