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320國道嘉興段舊橋承載能力檢測建議書 浙江大學(xué)土木工程測試中心 一 前言 ２ 二 檢測與評估的依據(jù) ２ 三 檢測與評估的內(nèi)容方法 ３ 一、檢測與評估的目的步驟 ３ (一)檢測與評估的目的 ３ (二)檢測與評估的步驟 ３ 二、橋梁概況所涉及的內(nèi)容 ３ 三、搜集橋梁的技術(shù)檔案 ４ 四、對全橋做普遍觀察量測 ４ (一)橋頭引道、河床及橋址的觀察量測 ４ (二)量測全橋的線型和標(biāo)高 ４ (三)圬工梁拱的觀察量測要點(diǎn) ５ (四)鋼結(jié)構(gòu)的觀察量測要點(diǎn) ５ (五)磚石砌體的觀察量測要點(diǎn) ５ (六)不同類型上部結(jié)構(gòu)觀察量測的重要部件及重點(diǎn)部位 ６ (七)墩臺(tái)及基礎(chǔ)的觀察量測要點(diǎn) ７ (八)支座的觀察量測 ７ (九)橋面的觀察量測 ７ (十)材料強(qiáng)度的檢測 ９ (十一)地基的檢驗(yàn) ９ 五、橋梁的靜動(dòng)載檢測 １０ (一)橋跨結(jié)構(gòu)在加載時(shí)的內(nèi)力控制截面和檢測項(xiàng)目 １０ (二)關(guān)于加載時(shí)截面內(nèi)力的控制 １０ 四 檢測評估提交的成果 １１ (一)檢測評估報(bào)告的主要內(nèi)容 １１ (二)橋梁承載力的分析與評估 １１ 1．結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性 １１ 2．橋梁結(jié)構(gòu)剛度 １２ 3．裂縫 １３ 4．地基與基礎(chǔ) １４ 5．綜合評定 １４ 一 前言 已建橋梁都有使用年限。英國以120年為標(biāo)準(zhǔn)，美國以80年為標(biāo)準(zhǔn)，日本則以100年為標(biāo)準(zhǔn)。雖然有關(guān)規(guī)范中沒有規(guī)定橋梁應(yīng)按多少使用期設(shè)計(jì)，但規(guī)范中所采用的標(biāo)準(zhǔn)和年限卻處處隱含了使用年限的概念，如活載、容許應(yīng)力、疲勞損傷積累、防銹的鋼材最小厚度、混凝土保護(hù)層和裂紋限制尺寸等。 在橋梁使用年限內(nèi)，由于頻繁的承載(甚至超載)作用；再加上自然界乃至自然災(zāi)害的侵襲，以及交通事故等人為事端的侵襲，會(huì)造成橋梁損傷和局部破壞。隨著使用年限的增長，橋梁損傷種類和損傷部位會(huì)越來越多，其程度也會(huì)越來越嚴(yán)重。形成這種狀況的原因，一是20世紀(jì)70年代以前建成的橋已無法適應(yīng)經(jīng)濟(jì)快速增長大噸位汽車發(fā)展的形勢；二是舊橋的改造與老路的改造不同步，前者慢于后者，遺留不少隱患；三是橋梁工程管理不規(guī)范，有些橋梁存在質(zhì)量缺陷；四是橋梁養(yǎng)護(hù)維修不到位，相當(dāng)數(shù)量的橋梁年久失修；五是人為損傷，如一些單位亂采濫挖河段砂石，致使河床下降，造成橋墩基礎(chǔ)隱患。 為了保證舊橋的安全運(yùn)營和盡可能延長其安全使用年限，應(yīng)對舊橋進(jìn)行檢查、檢測、評估，并應(yīng)不斷地定期進(jìn)行。只有這樣，才能及時(shí)提出有針對性的解決實(shí)際問題的維修加固方案。 橋梁檢測應(yīng)使用多種專門的儀器設(shè)備。一般應(yīng)由具有相當(dāng)資質(zhì)和豐富經(jīng)驗(yàn)的單位承擔(dān)，而決非是橋梁的維修養(yǎng)護(hù)部門所能承擔(dān)的。檢測完成后要有專門報(bào)告，須對某些比較嚴(yán)重的部位及關(guān)鍵部位的技術(shù)狀態(tài)和安全狀態(tài)作出特別說明，并對全橋的安全狀態(tài)和過載能力作出正確評估。所謂評估，就是對既有橋梁的各組成部分進(jìn)行檢查、檢測、并經(jīng)檢算分析后，對其病害情況、損傷程度、承載能力、功能以及是否能正常運(yùn)營等等做出鑒定，給出明確的答案，并對下一步橋梁的維修加固提出建議性意見，供業(yè)主決策。 二 檢測與評估的依據(jù) 在進(jìn)行前述的全部檢測工作時(shí)，以及在全部檢測工作完畢后進(jìn)行評估工作時(shí)，均要有據(jù)有序進(jìn)行。具有法規(guī)效力依據(jù)的主要有： 1．委托方(業(yè)主)與被委托方簽訂的有效合同及其附件。 2．被檢測與評估的橋梁所在地政府、政府主管部門及質(zhì)檢部門對該橋有關(guān)的指令、意見、要求等。 3．委托方向被委托方提供的該橋的原設(shè)計(jì)文件、原施工文件及竣工驗(yàn)收文件等。 4．國家部委頒布的有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等，主要有： (1)公路舊橋承載能力鑒定方法(試行)，中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)，1988年，北京。 (2)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTJ021—89)，中華人民共和國交通部發(fā)布，1989年，北京。 (3)公路磚石混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ022--85)，中華人民共和國交通部發(fā)布，1985年，北京。 (4)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ023—85)，中華人民共和國交通部發(fā)布，1985年，北京。 (5)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ025--86)，中華人民共和國交通部發(fā)布，1986年，北京。 (6)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ024--85)，中華人民共和國交通部發(fā)布，1985年，北京。 (7)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041--2000)，中華人民共和國交通部發(fā)布，2000年，北京。 除上面列舉的外，還會(huì)涉及到另外一些規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和規(guī)定。如《回彈法評定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》和《超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》等。 三 檢測與評估的內(nèi)容方法 一、檢測與評估的目的步驟 (一)檢測與評估的目的 進(jìn)行舊橋檢測與評估的目的，就是欲通過檢測，了解舊橋存在的各種病害，取得關(guān)鍵部位的受載應(yīng)力(應(yīng)變)、變形、變位及沉降等重要數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析、研究、計(jì)算，甚至有時(shí)還要輔以相關(guān)的試驗(yàn)，找出病害產(chǎn)生的原因和其時(shí)的承載能力以及剩余壽命等。最后得出該橋還能否正常運(yùn)營，需采取哪些措施(如限載、限速)和需進(jìn)行哪些維修加固等結(jié)論。 (二)檢測與評估的步驟 如何進(jìn)行舊橋的檢測評估一般可采取這樣幾個(gè)步驟： 1．首先了解該橋的概況、變遷、病害征兆。 2．搜集和熟悉該橋的設(shè)計(jì)文件、施工文件、竣工資料和養(yǎng)護(hù)維修檔案等。進(jìn)行此項(xiàng)和前項(xiàng)工作時(shí)，還可對熟悉該橋情況的人員走訪。 3．對全橋及其周邊環(huán)境作普遍觀察量測。 4．作荷載試驗(yàn)，包括靜載和動(dòng)載試驗(yàn)。 5．分析、研究、計(jì)算，必要時(shí)作相關(guān)的輔助試驗(yàn)，找出病因，確定其承載能力，得出結(jié)論等。 二、橋梁概況所涉及的內(nèi)容 橋梁概況包括以下內(nèi)容： (一)橋位及自然條件； (二)橋全長，橋型及跨徑組成，孔數(shù)； (三)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)； (四)主要工程材料； (五)建造年代，日后的變遷； (六)橋上通過的車輛類型、荷載等級，日交通量及其變化； (七)如果是病害嚴(yán)重或危橋，應(yīng)了解主要病害情況，特別是那些可能引起橋梁塌落的征兆。 三、搜集橋梁的技術(shù)檔案 對橋梁概況的了解是必要的，但這只是一般性的。對檢測與評估能起重要參照和指導(dǎo)作用的是橋的技術(shù)檔案。技術(shù)檔案包括建造、大修和加固的設(shè)計(jì)文件，施工記錄，設(shè)計(jì)變更及隱蔽工程檢驗(yàn)，施工總結(jié)，監(jiān)理總結(jié)，竣工資料，預(yù)制構(gòu)件的出廠合格證書，材料試驗(yàn)及抽檢資料，日常養(yǎng)護(hù)維修資料，定期檢測及有關(guān)資料，河床的變遷等等。 應(yīng)盡量將有關(guān)資料搜集齊全，有利于研究分析問題，有利于作出科學(xué)地恰如其分的評估，否則會(huì)給評估工作帶來困難。 四、對全橋做普遍觀察量測 對全橋作普遍觀察量測，是對橋梁結(jié)構(gòu)的各個(gè)細(xì)部和構(gòu)件等觀察了解現(xiàn)狀，以及量測一些關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)。只有這樣，才能較全面地發(fā)現(xiàn)舊橋各部位存在的病害。 (一)橋頭引道、河床及橋址的觀察量測 觀察橋梁的引道、河床和導(dǎo)流物時(shí)，須先根據(jù)設(shè)計(jì)資料，了解設(shè)計(jì)時(shí)的要求，然后通過觀察量測檢查弄清以下情況：橋頭引道的構(gòu)造、河道變遷，以及河床有無沖刷淤積等。 重點(diǎn)應(yīng)察看正橋與引橋、引道的銜接處是否正常；橋墩臺(tái)處的局部沖刷與設(shè)計(jì)時(shí)采用的數(shù)據(jù)相比是否偏大；河流河道是否改變；橋下凈空有無改變；以及兩岸的橋頭錐坡有無沖刷和損壞等。在必要的情況下，還應(yīng)進(jìn)行水流速度的測定，并確定河流水勢的流向。 (二)量測全橋的線型和標(biāo)高 包括上部和下部結(jié)構(gòu)的標(biāo)高，如墩臺(tái)的支承墊石或支承板、承臺(tái)和梁底標(biāo)高等。如果橋梁的標(biāo)高和線型良好，說明橋梁無大的病害；如果有變化、且變化較大，則表明該橋有可能基礎(chǔ)發(fā)生了沉降、上部結(jié)構(gòu)有較大的損傷和變形，對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)而言，則有可能是發(fā)生了初所未及的收縮徐變等等。 (三)圬工梁拱的觀察量測要點(diǎn) 1．觀察圬工有無風(fēng)化、剝落、破損及裂縫，注意變截面處、加固修復(fù)處及防水層的情況；對圬工剝落、裂縫處，應(yīng)注意鋼筋的銹蝕情況。 2．鋼筋混凝土梁應(yīng)重點(diǎn)觀察寬度超過0.3mm的豎向裂縫，并注意觀察有無斜向裂縫及順主筋方向的縱向裂縫。 3．預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁要觀測梁的上拱度變化，并注意觀察有無不容許出現(xiàn)的垂直于主筋的豎向裂縫。 4．拱橋應(yīng)測量實(shí)際拱軸線和拱圈(或拱肋)尺寸，并檢查它們有無橫向(垂直路線方向)的裂縫發(fā)生。 5．對所有寬度等于大于0.3mm的裂縫應(yīng)觀察量測其深度和是否貫穿。 6．應(yīng)用回彈儀和其它辦法量測混凝土的實(shí)際強(qiáng)度。 7．應(yīng)繪制裂縫分布、走向、長度、寬度及深度圖。 (四)鋼結(jié)構(gòu)的觀察量測要點(diǎn) 1．觀察油漆涂層的完好程度，有無起皮、剝落、銹斑等。 2．觀察鋼件，特別是容易積水積塵或不通風(fēng)部位有無銹蝕。銹蝕嚴(yán)重的，應(yīng)量測鋼板或構(gòu)件的實(shí)際剩余厚度，以便考慮斷面削弱的影響。 3．觀察構(gòu)件有無裂紋、穿孔、硬傷、硬彎、歪扭、爆皮及材料夾層等。要特別注意以下部位有無疲勞裂紋發(fā)生： 1)承受拉力或反復(fù)應(yīng)力的桿件與節(jié)點(diǎn)板連接處或桿(構(gòu))件接頭處； 2)由于損傷造成桿(構(gòu))件斷面削弱及應(yīng)力集中處； 3)縱梁與橫梁的連接角鋼； 4)無蓋板的縱梁上翼緣角鋼； 5)主梁間的縱向聯(lián)結(jié)系的連接處； 6)單剪鉚釘處； 7)焊縫端部及其附近的基材； 8)U形肋與橫隔板連接處焊縫。 4．觀察鋼箱梁工地拼接時(shí)的大環(huán)形焊縫(即同一截面的頂板→腹板→底板→腹板的周圈焊縫)和U形肋嵌補(bǔ)段焊縫有無異常。 5．觀察桿件的平直度。在壓桿的彎曲矢度大于桿件自由長度的1/1000、拉桿的彎曲矢度大于桿件自由長度的1/500時(shí)，均應(yīng)注意彎曲的影響。 6．觀察鉚釘頭有無銹蝕，鉚釘有無松動(dòng)等。應(yīng)特別注意桿件連接和接頭處；縱梁與橫梁連接處；縱梁及上承式板梁上翼緣角鋼的垂直肢；承受反復(fù)應(yīng)力桿件的連接和交叉處；聯(lián)結(jié)系斜桿的交叉處等。 7．觀察高強(qiáng)度螺栓是否完好，有無松動(dòng)和延遲斷裂等情況。 (五)磚石砌體的觀察量測要點(diǎn) 磚石砌體不同于鋼筋混凝土的一個(gè)特點(diǎn)是，抗拉強(qiáng)度小，結(jié)構(gòu)脆性大，開裂荷載比較接近或幾乎等于破壞荷載。因此，當(dāng)磚石砌體出現(xiàn)由于荷載引起的裂縫時(shí)，往往是砌體破壞的特征或前兆。 磚石砌體產(chǎn)生裂縫雖然不是惟一的破壞形式，但是最常見的一種缺陷。裂縫的產(chǎn)生將對結(jié)構(gòu)的耐久性、美觀、強(qiáng)度和剛度等方面產(chǎn)生不同程度的影響。 磚石砌體裂縫，根據(jù)其產(chǎn)生的原因，主要有三種： 1．沉降裂縫 沉降裂縫是磚石砌體最常見的一種裂縫。它是由地基基礎(chǔ)沉降導(dǎo)致砌體灰縫沉降引起的，有斜面裂縫、垂直裂縫和水平裂縫等。 2．溫度裂縫 磚石砌體不均勻受熱，溫差較大時(shí)易引起裂縫。 3．砌體的強(qiáng)度不足及荷載引起的裂縫 由于砌體強(qiáng)度不足及荷載引起的裂縫形式有水平裂縫、豎直裂縫及斜向裂縫等。 (六)不同類型上部結(jié)構(gòu)觀察量測的重要部件及重點(diǎn)部位 不同類型的橋，包括用不同建筑工程材料建成的橋，各部件和各部位的受力情況各異，它們在同一座橋中所起的作用也不同。因此，在進(jìn)行觀察和量測時(shí)，應(yīng)對其重要部件和重點(diǎn)部位要特別小心，特別仔細(xì)。因?yàn)檫@些重要部件和重點(diǎn)部位比較容易損傷，而一旦損傷積累到一定程度就會(huì)影響橋梁的正常運(yùn)營，甚至危及橋梁的安全。表1示出了不同類型上部結(jié)構(gòu)觀察和量測的重要部件及重點(diǎn)部位。 上部結(jié)構(gòu)觀察量測的重點(diǎn)部件及部位 表1 橋 式 觀察量測的重點(diǎn)部件及部位 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁、懸臂梁 ①跨中截面及其附近；②反彎點(diǎn)處（一般約為跨徑1/5處）及其附近；③橋墩處梁上部及其附近；④梁端部及其附近；⑤支座。 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土剛架橋 ①跨中截面及其附近；②角隅處；③立柱(墩)。 拱橋 ①跨中截面及其附近；②1/4跨徑處截面；③拱肋之間連接處；④對中承和下承式拱而言，還應(yīng)注意觀察量測吊桿；⑤對系桿拱而言，應(yīng)注意觀察量測系桿及其連接；⑥對鋼管拱應(yīng)注意其鋼管(包括連接)的焊縫及慕支承端的焊縫。 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支梁、大孔板 ①跨中截面及其附近；②1/4跨徑處；③梁、大孔板端部；④支座。 (七)墩臺(tái)及基礎(chǔ)的觀察量測要點(diǎn) 觀察墩臺(tái)及其承臺(tái)圬工有無風(fēng)化剝落、裂縫及破損。應(yīng)對裂縫及破損具體位置、寬度、長度、深度進(jìn)行量測和描述，繪制成圖。 在某些特定情況下，承臺(tái)的損傷是嚴(yán)重的，因此還須了解墩臺(tái)有無下沉、位移和傾側(cè)變位等情況。盡可能查清地基基礎(chǔ)情況，特別是墩臺(tái)基礎(chǔ)埋深有無變化，有無超過設(shè)計(jì)規(guī)定的局部沖刷現(xiàn)象。觀察梁端部、支座及墩臺(tái)的相對位置關(guān)系。 不同類型墩臺(tái)的觀察量測重點(diǎn)部位示于表2?；A(chǔ)的常見缺陷示于表3。 不同類型墩臺(tái)的觀察量測重點(diǎn)部位 表2 墩臺(tái)類型 觀察量測的重點(diǎn)部位 輕型橋臺(tái) ①支座底板；②支撐粱；③耳墻。 扶壁式橋臺(tái) ①支座底板；②臺(tái)身；③底板。 重力式橋臺(tái) ①支座底板；②臺(tái)身；③前墻。 重型橋墩 ①支座底板；②墩身；③水位變化部位。 柱式墩 ①支座底板；②帽梁；③橫系梁及其與樁的連接處。 (八)支座的觀察量測 現(xiàn)有橋梁支座，由于其上部結(jié)構(gòu)的類型、跨度、荷載以及建成年代不同等原因，種類型號繁多。因此，在對支座進(jìn)行觀察量測時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況辦理。 總而言之，應(yīng)觀察支座的位置是否仍處于設(shè)計(jì)位置，能否正常工作，有無銹蝕及損壞，特別是其錨固螺栓有無松動(dòng)和被剪斷或變形等。 觀察量測的要點(diǎn)可分述為： 1．墊層支座的油氈是否老化破裂。 2．鋼板滑動(dòng)支座和弧形支座是否干澀、銹蝕。 3．?dāng)[柱支座各部件相對位置是否正確，受力是否均勻，鋼筋混凝土立柱是否損壞。 4．橡膠支座是否老化、變形，位置是否正確。 5．活動(dòng)支座是否靈活，實(shí)際位置是否正確。 (九)橋面的觀察量測 一座完好的橋，除了其基礎(chǔ)、墩臺(tái)及上部結(jié)構(gòu)等必須完好外，橋面鋪裝、伸縮縫、欄桿、防撞裝置及排水設(shè)施等必須也是完好的。只有這樣，才能保證行車安全、順暢、舒適，才能正常運(yùn)營。 基礎(chǔ)的常見缺陷 表3 基 礎(chǔ) 類 型 常見的缺陷 淺基礎(chǔ) 天然地基上的淺基礎(chǔ) ①埋置深度淺，易受沖刷淘空。 ②埋置深度不足，易受凍害。 ③地基不穩(wěn)定，易產(chǎn)生滑移或傾斜。 巖石基礎(chǔ) ①基礎(chǔ)置于風(fēng)化石層上，風(fēng)化部分未處理好，經(jīng)水流沖刷而淘空或懸空。 ②受地震時(shí)的剪切作用，易產(chǎn)生裂縫。 人工地基基礎(chǔ) 因處于軟弱地基上，在豎向荷載作用下壓實(shí)沉陷，使基礎(chǔ)下沉。 樁基礎(chǔ) 打入樁 木 樁 水位或地下水位變化處的樁身易腐蝕。 鋼筋混凝土預(yù)制樁 ①打樁時(shí)，樁身受損壞。 ②受水沖刷、浸蝕，產(chǎn)生空洞、剝落等。 ③受船只或其它漂浮物的撞擊而損壞。 鉆(挖)孔樁 ①施工時(shí)鉆碴未完全清除，便灌注混凝土，因而使基樁下沉。 ②施工不當(dāng)或受水沖刷、浸蝕，而產(chǎn)生空洞、剝落、鋼筋外露。 ③灌注混凝土過程中發(fā)生塌孔而未作處理，樁身有孔洞或夾層。 ④受外力沖擊而產(chǎn)生損壞。 管 柱 承載力不足而下沉。 沉 井 ①地基下沉?xí)r，沉井也常發(fā)生一些下沉。 ②地基下沉不均勻時(shí)，或橋臺(tái)臺(tái)背高填土滑移使沉井產(chǎn)生滑移、傾斜。 1．橋面鋪裝 橋面鋪裝觀察量測的重點(diǎn)是橋面的縱坡橫坡，橋面平整度、磨耗及損壞等情況。 現(xiàn)有的橋面鋪裝材料主要有水泥混凝土和瀝青類材料兩大類。 1)水泥混凝土鋪裝層常見的缺陷有： 磨光：鋪裝層被車輪磨耗，形成平滑的狀態(tài)，因鋪裝層骨料抗磨性能差或交通量過大所致。 裂縫：因施工不良、溫度變化以及上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的撓曲所致。有縱裂、橫裂、網(wǎng)裂。 脫皮露骨：由于施工時(shí)沒有一次成型，或者由于產(chǎn)生裂縫后在車輛沖擊力的作用下，表層產(chǎn)生脫皮或局部破損露骨。 高低不平：產(chǎn)生跳車，主要是在橋跨結(jié)構(gòu)物的連接部位，由于結(jié)構(gòu)物與填土部位之間的不均勻沉陷或結(jié)構(gòu)物接頭不平，這不僅降低行車的舒適性、降低行車速度，甚至導(dǎo)致車輛減震裝置的損壞。 2)瀝青類鋪裝層常見的缺陷有： 泛油：這是由于瀝青用量過多，骨料級配不良，以及瀝青材料軟化點(diǎn)太低所致。橋面出現(xiàn)泛油后，車輛粘輪，下雨時(shí)則易打滑，降低了行車安全。 松散露骨：由于車輛的作用；鋪裝層表面的細(xì)骨料慢慢松散、脫離，表面出現(xiàn)鋸齒狀的粗糙狀態(tài)。為瀝青混合料壓實(shí)不足或用油量太少所致。 高低不平：此項(xiàng)與前述的水泥混凝土鋪裝層相同； 2．伸縮縫 伸縮縫的寬度是否合適，有無拉開或擠抵現(xiàn)象，是否平整，是否完整，有無磨耗、損壞，有關(guān)設(shè)備、構(gòu)件是否完善，能否活動(dòng)自如，工作狀況是否正常。 觀察的要點(diǎn)是：對于鋅鐵皮U形槽伸縮縫要注意是否有雜物嵌入；梳形鋼板伸縮縫內(nèi)是否有異物填塞；鋼板伸縮縫有否被震裂震斷；橡膠伸縮縫是否被破壞或老化等。所有的伸縮縫應(yīng)在平行、垂直于橋梁軸線的兩個(gè)方向均能自由伸縮。 3．欄桿及人行道 欄桿是否完整、牢固。除了因交通事故或人為損壞外，有時(shí)由于橋梁結(jié)構(gòu)線型的改變而導(dǎo)致欄桿變形，甚至破損。 人行道是否完整、符合要求。有時(shí)會(huì)因橋梁伸縮縫的問題，而將伸縮縫附近的人行道擠壓破碎或隆起。 4．防撞裝置 防撞裝置應(yīng)始終保持完好，應(yīng)特別注意其錨固螺栓、立柱和橫檔。油漆要完好、醒目。 5．排水設(shè)施 為迅速排除雨水，防止雨水滲入梁體引起銹蝕而影響橋梁的耐久性，確保橋梁的正常使用，應(yīng)保證排水設(shè)施的完好狀態(tài)。 排水管是否破壞、損傷、脫落、堵塞，以及引水槽有否堆塞、破裂損壞等，均是觀察的重點(diǎn)。 (十)材料強(qiáng)度的檢測 在對舊橋作觀察量測時(shí)，也應(yīng)該對舊橋的材料強(qiáng)度作檢測。 1．對混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的各主要受力部件或部位，如主桁、主梁、主拱圈、墩臺(tái)身、帽梁等，應(yīng)進(jìn)行材料強(qiáng)度檢驗(yàn)。混凝土強(qiáng)度可用回彈儀、超聲波探傷儀等設(shè)備進(jìn)行探測。必要時(shí)可在結(jié)構(gòu)上鉆取試件進(jìn)行試驗(yàn)。 2．鋼材強(qiáng)度一般以設(shè)計(jì)、施工的有關(guān)資料為依據(jù)，不再檢驗(yàn)。無資料可查時(shí)，應(yīng)通過調(diào)查橋梁修建年代，鋼材外觀，材料來源等進(jìn)行分析判定。確有必要時(shí)可在結(jié)構(gòu)上截取試件進(jìn)行材料試驗(yàn)。 3．在結(jié)構(gòu)上鉆取、截取材料試件時(shí)，應(yīng)取有代表性的、但應(yīng)盡量選擇結(jié)構(gòu)的次要部位。同時(shí)要采取有效措施，確保結(jié)構(gòu)安全，并及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。 (十一)地基的檢驗(yàn) 1．當(dāng)發(fā)現(xiàn)墩臺(tái)有沉降、傾斜、位移時(shí)，一定要對地基作探測。 2．查考原設(shè)計(jì)時(shí)的工程地質(zhì)、水文及地貌等資料；用觸探和鉆孔取樣等方法檢驗(yàn)；也可進(jìn)行荷載板試驗(yàn)。 五、橋梁的靜動(dòng)載檢測 如前所述，對橋梁各組成部分進(jìn)行的觀察和量測，這些工作是絕對必須的，不可缺少或省略的。通過這些工作，可在一定程度上了解舊橋的病害情況。如果舊橋的病害不太嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)較簡單，有關(guān)技術(shù)資料較齊全，此時(shí)進(jìn)行一些分析計(jì)算，便可以對該舊橋進(jìn)行評估了。但是，如果舊橋的病害較多，較嚴(yán)重，在進(jìn)行了上述的那些工作以后，則還必需進(jìn)行靜、動(dòng)載檢驗(yàn)。 靜、動(dòng)載檢驗(yàn)可以對舊橋其時(shí)的承載能力作出最直接、最準(zhǔn)確的判斷。 舊橋的靜動(dòng)載檢測之基本內(nèi)容、方法和使用的儀器設(shè)備等詳見有關(guān)參考文獻(xiàn)，在對舊橋靜動(dòng)載檢測還應(yīng)注意的幾個(gè)問題加以說明。 (一)橋跨結(jié)構(gòu)在加載時(shí)的內(nèi)力控制截面和檢測項(xiàng)目 一般地講，一些主要橋型的內(nèi)力控制截面及附加內(nèi)力控制截面為： 簡支梁橋 主要有 跨中最大正彎矩。 附加有 支點(diǎn)最大剪力，墩臺(tái)最大垂直力。 連續(xù)梁橋 主要有 支點(diǎn)最大負(fù)彎矩，跨中最大正彎矩。 附加有 支點(diǎn)最大剪力，墩臺(tái)最大垂直力。 連續(xù)剛構(gòu)橋 主要有 節(jié)隅點(diǎn)和主梁相連接處的最大負(fù)彎矩，跨中最大正彎矩。 附加有 墩柱頂?shù)淖畲髲澗?、最大剪力及墩柱的軸向力。 懸臂梁橋 主要有 支點(diǎn)最大負(fù)彎矩，錨跨跨中最大正彎矩。 附加有 支點(diǎn)最大剪力，墩臺(tái)最大垂直力，掛梁跨中最大正彎矩。 無鉸拱橋 主要有 跨中截面最大正彎矩，支點(diǎn)截面最大負(fù)彎矩。 附加有 拱腳最大水平推力，1/4截面最大正彎矩和最大負(fù)彎矩。 (二)關(guān)于加載時(shí)截面內(nèi)力的控制 為了保證試驗(yàn)的效果，在有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中，均對如何確定控制荷載、靜載試驗(yàn)效率、動(dòng)載試驗(yàn)效率和靜載加載分級等作了明確規(guī)定和要求。但要特別強(qiáng)調(diào)說明的是：對舊橋，尤其是對有病害的橋，在加活載時(shí)應(yīng)特別注意安全；加載一定要分級，由小到大，循序漸進(jìn)；隨時(shí)觀測有關(guān)數(shù)據(jù)和橋梁狀況，一有異常，須立即停止，以免發(fā)生危險(xiǎn)；查明原因后 1．分級控制的原則 1)當(dāng)加載分級較為方便時(shí)，可按最大控制截面內(nèi)力均分為4～5級。 2)當(dāng)使用載重車加載，車輛稱重有困難時(shí)也可分成3級加載。 3)當(dāng)對橋梁的現(xiàn)狀了解得不是太清楚，或橋的病害嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)盡量增多加載分級，如限于條件加載分級較少時(shí)，應(yīng)注意每級加載時(shí)車輛荷載逐輛緩緩駛?cè)腩A(yù)定加載位置，必要時(shí)可在加載車輛未到達(dá)預(yù)定加荷位置前分次對控制測點(diǎn)進(jìn)行讀數(shù)，以確保試驗(yàn)安全。 4)在安排加載分級時(shí)，應(yīng)注意加載過程中其他截面內(nèi)力亦應(yīng)逐漸增加，且最大內(nèi)力不應(yīng)超過控制荷載作用下的最不利內(nèi)力。 5)根據(jù)具體條件決定分級加載的方法，最好每級加載后卸載，也可逐級加載到最大荷載后逐級卸載。 2．車輛荷載加載分級的方法 1)逐漸增加加載車數(shù)量。 2)先上輕車后上重車。 3)加載車位于內(nèi)力影響線的不同部位。 4)加載車分次裝載重物。 以上各條亦可綜合采用。 四 檢測評估提交的成果 (一)檢測評估報(bào)告的主要內(nèi)容 在進(jìn)行全面檢測、檢算和分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)對舊橋作出科學(xué)評估，得出符合實(shí)際情況的結(jié)論。所提交的檢測評估報(bào)告包括以下內(nèi)容： 1．檢測目的； 2．橋梁概況； 3．橋梁現(xiàn)狀； 即經(jīng)過對全橋觀察量測后，了解到的橋梁病害情況、損傷情況及存在的主要問題等。 4．橋梁的靜、動(dòng)載檢驗(yàn)(未作荷載檢驗(yàn)的橋梁略去此項(xiàng))； 5．橋梁檢算情況； 6．橋梁承載力的分析評估； 7．橋梁承載力的鑒定意見及附加條件； 8．對維修加固工作的建議； 此外，應(yīng)附有必要的資料、圖表、照片等。 (二)橋梁承載力的分析與評估 對被檢測舊橋的承載力作出評估，是檢測與評估工作的最后目的。充分利用調(diào)查、檢測、載荷檢驗(yàn)的資料，根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，按以下幾點(diǎn)綜合驗(yàn)算、分析、評估橋梁的承載力及其使用條件。 1．結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性 1)遵照所列舉的有關(guān)規(guī)范，采用業(yè)主所希望通過的載重等級，或依橋梁所在路線近期載重要求，按交通部頒布的荷載等級進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性檢算。 有時(shí)為了充分利用舊橋，如按規(guī)范要求布置掛車或履帶車檢算橋梁承載力不能通過時(shí)，也可采用限制車輛運(yùn)行路線(如加大車輪邊緣與路緣石間距)、車間距和車速等措施進(jìn)行橋梁承載力檢算。 2)根據(jù)橋梁的現(xiàn)狀，即根據(jù)橋梁的實(shí)際情況，參考原設(shè)計(jì)計(jì)算資料，可著重進(jìn)行結(jié)構(gòu)主要控制截面、結(jié)構(gòu)薄弱部位的檢算。 檢算時(shí)，應(yīng)以實(shí)際調(diào)查量測到的結(jié)構(gòu)各部位尺寸及材料強(qiáng)度為依據(jù)。若實(shí)際調(diào)查值與設(shè)計(jì)值相差不大時(shí)，仍可按設(shè)計(jì)值進(jìn)行檢算。有嚴(yán)重質(zhì)量問題、或者說有嚴(yán)重病害損傷的構(gòu)件，應(yīng)考慮折減。 3)橋梁主要構(gòu)件在按規(guī)范要求進(jìn)行強(qiáng)度及穩(wěn)定性檢算符合要求；同時(shí)橋梁使用狀況較好時(shí)，可評定橋梁承載力符合檢算荷載要求；否則，應(yīng)降低檢算荷載，重新進(jìn)行檢算。 4)橋梁的非主要構(gòu)件，如拱橋拱上建筑、梁橋橋面板、橫隔板等的強(qiáng)度和穩(wěn)定性同樣應(yīng)滿足檢算要求，如不符合要求，應(yīng)進(jìn)行局部補(bǔ)強(qiáng)、加固或改建。 5)僅由于少數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土有嚴(yán)重質(zhì)量問題或病害損傷嚴(yán)重，或者是鋼構(gòu)件腐蝕嚴(yán)重、變形過大、甚至有裂紋等，影響了橋梁的承載力，致使檢算不能通過時(shí)，可對少數(shù)構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)或更換。 6)對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件及鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件輕微的質(zhì)量問題，或位于結(jié)構(gòu)次要部位的一般問題，在基本不削弱結(jié)構(gòu)承載力的情況下，可不予補(bǔ)強(qiáng)。但應(yīng)采取措施，防止已發(fā)生的質(zhì)量問題繼續(xù)惡化。如對鋼筋混凝土構(gòu)件要對鋼筋采取必要的防銹措施；對鋼構(gòu)件要將銹除掉，涂刷防銹漆等。 2．橋梁結(jié)構(gòu)剛度 橋梁結(jié)構(gòu)必須要有足夠的剛度，以滿足正常運(yùn)營的需要。通常，用限制最大豎向撓度和橫向最大振幅的辦法來分別滿足橋梁結(jié)構(gòu)的豎向剛度和橫向剛度。 有關(guān)公路橋設(shè)計(jì)規(guī)范中，對最大豎向撓度的允許值作了如下規(guī)定。荷載檢測實(shí)測撓度一般應(yīng)不大于相應(yīng)的計(jì)算值。 ①按規(guī)定的汽車荷載(不計(jì)沖擊力)計(jì)算的磚石及混凝土拱橋上部結(jié)構(gòu)在一個(gè)橋跨范圍內(nèi)的正負(fù)撓度的最大絕對值之和不大于L/1000，用掛車或履帶驗(yàn)算時(shí)，此撓度可增加20％。 ②鋼筋混凝土橋梁，以汽車荷載(不計(jì)沖擊力)計(jì)算的上部構(gòu)造最大豎向撓度，不應(yīng)超過下列的允許值： 梁式橋主梁跨中 L/600 梁式橋主梁懸臂端 L1/300 桁架、拱 L/800 其中L為計(jì)算跨徑，L1為懸臂長度。用平板掛車或履帶荷載驗(yàn)算時(shí)，上述允許撓度可增加20％。 荷載在一個(gè)橋跨范圍內(nèi)移動(dòng)產(chǎn)生正負(fù)不同的撓度時(shí)，計(jì)算撓度應(yīng)為正負(fù)撓度的最大絕對值之和。 ③對預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，在短期使用荷載作用下最大豎向撓度的允許值，可按上述②條的規(guī)定執(zhí)行。 3．裂縫 橋梁結(jié)構(gòu)在恒載作用下裂縫寬度，在有關(guān)規(guī)范[如(公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范)(JTJ073-96)]中有明確規(guī)定，見表4。 裂縫限值 表4 結(jié)構(gòu)類別 裂 縫 部 位 允許最大縫寬(mm) 其 它 要 求 鋼筋混 凝土梁 主筋附近豎向裂縫 0.25 腹板斜向裂縫 0.30 組合梁組合面 0.50 不允許貫通結(jié)合面 橫隔板與梁體端部 0.30 支座墊石 0.50 預(yù)應(yīng)力混凝土梁 梁體豎向裂縫 不允許 梁體縱向裂縫 0.20 磚、石、混凝土拱 拱圈橫向 0.30 裂縫高小于截面高度的一半 拱圈縱向(豎縫) 0.50 裂縫長小于跨徑1／8 拱波與拱肋結(jié)合處 0.20 墩 臺(tái) 墩臺(tái)帽 0.30 不允許貫通墩臺(tái)身截面的一半 墩臺(tái)身 經(jīng)常受浸蝕性環(huán)境水影響 有筋 0.20 無筋 0.30 常年有水，但無浸蝕性影響 有筋 0.25 無筋 0.35 干溝或季節(jié)性有水河流 0.40 有凍結(jié)作用部分 0.20 注：表中所列除特指外適用于一般條件。對于潮濕和空氣中含有較多腐蝕性氣體等條件下；縫寬限制應(yīng)要求嚴(yán)格一些。 裂縫過大，一方面會(huì)影響橋梁結(jié)構(gòu)的剛度，另一方面會(huì)影響橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。裂縫有可能是結(jié)構(gòu)本身的問題，也有可能是地基基礎(chǔ)的原因引起的，應(yīng)予以重視。 4．地基與基礎(chǔ) 對舊橋而言，對其地基基礎(chǔ)的評定是重要的。即使上部結(jié)構(gòu)是安全的，而地基基礎(chǔ)存在問題也是不行的。 一般講，判斷地基的承載力應(yīng)以調(diào)查、檢算資料為主。如果橋梁經(jīng)過多年運(yùn)營和洪水考驗(yàn)，墩臺(tái)未發(fā)生明顯的不均勻沉陷、傾斜以及由此引起的橋面縱橫坡變化，墩臺(tái)未發(fā)生明顯的水平位移及由此引起的橋梁伸縮縫過度的分開或抵?jǐn)n、拱橋拱頂及拱腳的嚴(yán)重開裂等，且地基與基礎(chǔ)檢算通過時(shí)，可評定地基與基礎(chǔ)承載力符合要求。要特注意兩點(diǎn)： 1)根據(jù)觀測，若墩臺(tái)有下沉、滑動(dòng)或傾斜，并在繼續(xù)發(fā)展，則一定要探明情況并采取措施。 2)對水中墩，一定要探測墩位處的局部沖刷深度是否已超過設(shè)計(jì)允許值。若已超過，則一定要采取拋填片石等方法進(jìn)行處理。 5．綜合評定 在實(shí)際工作中，根據(jù)前述四條可以對舊橋的承載力作出評定。這是最根本的。但為了保證正常運(yùn)營，還要根據(jù)已觀測的橋面、欄桿、人行道、伸縮縫、支座和排水設(shè)施等情況，對橋梁現(xiàn)狀作出綜合評定。 浙江大學(xué)土木工程測試中心 2002年12月15日 聯(lián)系人：葉貴如 TEL：13805789693 ２２ 2019-10-23