桥梁静动载试验报告(共35页)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上中山市三座桥梁静动载试验报告受中山市共用事业局的委托，铁道部科学研究院佛山院于2000年11月6日11月10日对跨越歧江的人民大桥、歧江桥、员峰桥等三座旧桥进行了静动载评估试验。一、人民大桥1. 桥梁基本情况人民大桥位于中山市中山一路跨越歧江水道处，由两座独立桥组成，桥长275m。其中一座桥建于七十年代初(本报告称之为旧桥)，系钢筋混凝土双曲拱桥，桥面宽8.94m，主拱跨度80m，主拱由5条钢筋混凝土矩形拱肋组成，腹拱圈净跨5.5m，矢高0.75m，采用预制构件拼装施工，腹拱圈为平铰连接的三铰拱或二铰拱；另一座桥建于1986年(本报告称之为新桥)，为钢筋混凝土肋箱式拱

2、桥，桥宽8.0m，主拱跨度80m，主拱由6条钢筋混凝土箱形肋拱组成，腹拱圈净跨5.5m，矢高0.917m，采用预制构件拼装施工，腹拱圈为平铰连接二铰拱。该桥修建年代较早，桥梁结构部件已不同程度地出现损伤，且设计及竣工资料不全、设计荷载等级不明确等。为了解该桥的受力性状及承载能力，受中山市共用事业局的委托，铁道部科学研究院佛山院于2000年11月6日11月8日对该桥进行了桥梁检查及静动载评估试验。2. 桥梁检查及静动载评估试验依据 (1)公路桥涵设计规范(1989年合订本)； (2)公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范JTJ023-85 (3)大跨径混凝土桥梁的试验方法 (4)旧桥检测、评估、加

3、固技术的应用(5)中山市人民大桥竣工图资料(湛江公路局大桥工程处 1986年1月)3. 桥梁检验的目的、内容及测点布置3.1 桥梁检验的目的 本次桥梁检验工作包括桥梁检查和静动载试验。 3.1.1 桥梁检查检查内容包括：桥面铺装层、伸缩缝、桥梁主要控制截面的裂缝情况、拱肋混凝土强度的无损检测等。通过检查，掌握桥梁的外观整体和局部构件的技术状况，分析结构出现缺陷和损坏的原因及对桥梁使用性能的影响。 3.1.2 桥梁静动载试验 掌握结构的实际工作状况，判断桥梁的实际承载能力。 掌握桥梁结构的动力性能。 通过静动载试验和理论分析，对桥梁的使用承载力及工作状况作出综合评价，给出桥梁使用荷载等级，并提出

4、维修养护、加固的建议。 静动载试验结果可作为今后桥梁维护及评估提供原始数据。 3.2 桥梁静载试验应变及挠度、位移测点布置选取主拱肋拱脚、1/4L截面及跨中截面进行测试。测点布置示于图RM-1。 A C A C 10m B B 80m 挠度或位移测点 a. 主拱挠度测点布置图 15# 下游侧 上游侧 14# 11# 10# 7# 6# 3# 55cm 13# 12# 9# 8# 5# 4# 2# 1# 40cm应力测点 46 50 >55 >55 >55 >55cm 19 20 27 39 17 18cm 间距 33 38 24 12 17 30 17 18 17 17

5、 cm上游侧裂缝图说明：图示为第一片拱上游侧脚手架可见范围内裂缝分布，实际多于12条;大部分裂缝贯 穿底部与另一侧连通；该片拱下游侧以及其它各片裂缝情况类似；另外第二、三、 四、五(从上游起)片拱之间连接小拱拱顶有宽度>1mm的裂缝，沿桥纵向，几乎贯 穿全桥。 各测点跨裂缝情况为：1#、2#、7#12#测点跨缝；3#、13#、14#测点不跨缝；4# 6#测点靠近裂缝A截面应力测点 12# 7# 下游侧 16# 13# 11# 8# 6# 3# 上游侧 a b c d 100 e 15# 14# 10# 9# 5# 4# 2# 1# 143cm 144cm 142cm 40cm 143cm

6、应力测点B截面应力测点 12# 7# 下游侧 上游侧 16# 13# 11# 8# 6# 3# a b c d e 15# 14# 10# 9# 5# 4# 2# 1#应力测点C截面应力测点b. 旧桥测点布置图 下游侧 上游侧 7# 7# 2×19cm 6# 6# 5# 24cm 1 # 2# 3# 4# 应力测点 7# 6# 85cm 98cm 5# 120 25A截面上游侧测点布置 下游侧 上游侧 143cm 1# 2# 3# 800cm 应力测点B截面应力测点布置图 下游侧 6# 7# 8# 9# 上游侧 1# 1# 5# 4# 3# 2# 应力测点 C截面应力测点布置图 c.

7、 新桥测点布置图 图RM-1 人民大桥测点布置图3.3.1 静载试验内容通过目视检查及无损检测，发现旧、新两桥拱肋均开裂严重，且旧桥第二拱波开裂更甚。因此静载试验的内容为： 拱脚截面应力测试； 1/4L截面应力测试； 跨中截面应力测试； 各测试截面处为挠度测试。3.3.2 静载试验荷载及加载位置 3.3.2.1 试验加载原则 试验加载采用分级加载的方式，一般通过改变作用在桥上的车辆数量或车辆的位置。试验规范规定一般需分4级加载，鉴于该桥为老桥且设计荷载等级未知，因此本次试验为详细考查其承载能力，特分9级进行加载。 为保证测试数据的可靠性，一般车辆荷载位置停好后，持荷35分钟。每一加载工况各进行

8、两次，如两次加载试验数据相差较大则要进行第三次试验。 在试验加载过程中，随时观测结构控制截面的应力、变形，如果在未加到预计的最大试验荷载前，应力或变形出现非线性增长等不正常受力状态时，应立即停止继续加载，并查明原因。3.3.2.2 试验荷载及加载位置 采用试验加载车：旧桥为2辆20吨重车；新桥为20吨重车和30吨重车各2辆。根据控制截面的内力影响线、加载车轴重进行布载，使控制截面的力矩与设计荷载作用下的设计力矩之比达到试验荷载效率的要求。各试验车辆轴重、轴距列于表1。测试截面加载位置如图2所示。 试验车辆轴重、轴距表 表1桥名车号前轴重(t)后轴重(t)前轴距(m)后轴距(m)旧桥1#5.51

9、2×7.853.31.32#4.992×7.603.31.3新桥1#5.512×7.853.31.32#4.992×7.603.31.33#4.712×11.423.31.34#6.132×10.553.31.34 外观检查与无损检测 4.1 外观检查 4.1.1旧桥旧桥主要病害表现为立柱与盖梁混凝土剥落露筋、钢筋锈蚀，腹拱拱板沿桥宽横向开裂及拱波沿桥纵向开裂。具体表现为歧江北岸1#立柱盖梁混凝土大面积脱落，多根钢筋外露严重锈蚀有些已经断开，2#立柱的两根柱子底部环状开裂，立柱顶部混凝土脱落，钢筋锈蚀。2#、3#立柱之间拱肋有两条沿桥

10、宽方向的横向裂缝，贯穿拱肋，从桥底部观察，已裂至拱肋底部，3#立柱靠外侧的两根柱子在距拱肋40cm处呈环状开裂，靠外侧第一根柱子垂直方向混凝土脱落，两根竖向主筋已锈蚀成两段。3#立柱盖梁混凝土脱落，钢筋锈蚀。3#、4#立柱之间腹拱顶跨中开裂，靠外侧第三个拱波沿桥纵向开裂，裂缝宽度为12mm。4#立柱盖梁钢筋锈蚀严重，已断开。4#、5#立柱立之间腹拱顶距5#立柱1m处沿桥宽横向开裂，裂缝宽度4mm左右。歧江南岸，1#立柱盖梁混凝土脱落，钢筋外露，锈蚀严重。2#立柱混凝土多处脱落，多根主筋锈蚀断开，3#、4#立柱垂直方向钢筋锈蚀断开。垂直方向立柱表面有许多混凝土析出物。3#、4#立柱之间腹拱顶跨中

11、沿桥宽横向开裂，从外侧数底三个拱波沿桥纵向开裂。4#、5#立柱之间腹拱顶距5#立柱2m 处沿桥宽横向开裂。5#、6#立柱之间腹拱顶在距5#立柱0.8m和1.5m处沿桥宽横向开裂，裂缝横向贯通。另外，歧江南岸4#、5#立柱之间腹拱拱脚与立柱连接处拱脚存在斜裂缝，拱脚处立柱沿桥纵向水平开裂。本桥主要表现为立柱由于混凝土密实度差以致碳化腐蚀造成主筋锈蚀、混凝土保护层脱落；拱肋开裂严重表明截面受有较大的偏心压力。4.1.2 新桥 新桥主要病害为腹拱顶沿桥宽横向开裂，立柱横梁跨中部位沿桥纵向开裂。具体表现为歧江南岸2#、3#立柱之间腹拱顶跨中部位沿桥宽横向开裂，混凝土脱落，裂缝贯穿腹拱，裂缝处有白色水迹

12、并有结晶物析出，钢筋外露。歧江南岸3#、4#立柱横梁底沿桥纵向开裂，裂缝处有白色水迹。5#、6#立柱之间腹拱顶沿桥宽横向开裂，裂缝宽度为 0.20.3mm，距6#立柱2m处有一条贯通裂缝。5#、6#立柱之间腹拱靠旧桥侧两根钢筋锈蚀，混凝土脱落。歧江北岸4#立柱横梁顶存在大量混凝土析出物并有混凝土脱落。2#、3#立柱之间腹拱顶混凝土脱落，面积为20×80cm2，脱落处露筋，钢筋锈蚀。新桥3、4#立柱之间靠旧桥一侧拱顶横向开裂，裂缝长度为100200cm，宽度0.2mm，4#、5#立柱靠上游侧拱顶横向开裂，裂缝长度100cm，裂缝宽度0.2mm。北岸1#、2#、3#、4#立柱横梁跨中沿桥

13、纵向开裂。1#立柱裂缝处有白色水迹和结晶物析出。 本桥主要表现为混凝土已开始发生混凝土锈蚀现象，钢筋锈蚀及混凝土保护层脱落。 4.2无损检测主要检测内容为新旧两桥立柱、拱肋及新桥拱波的混凝土强度测试、碳化深度测试和旧桥、新桥立柱、新桥拱波钢筋保护层厚度检测、新桥拱波横向裂缝深度测试。混凝土强度的检测方法为超声回弹综合法。检测依据为中国工程建设标准化协会标准超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程CECS 02：88和超声法检测混凝土缺陷技术规程CECS 21：90。使用仪器为北京康科瑞工程检测有限公司生产的NM3-A型非金属超声检测分析仪、山东省乐陵市回弹仪厂制造的ZC3-A型回弹仪和进口英国产C

14、M9型钢筋直径/保护层厚度测试仪。检测结果见表2。 从测试结果可以看出，旧桥拱肋混凝土碳化深度很小，混凝土强度在4447MPa之间。外观检查也表明旧桥拱肋混凝土质量良好。旧桥立柱混凝土强度在3340MPa 之间，碳化深度在1845mm之间，钢筋锈蚀区混凝土已完全碳化，经过对立柱混凝土凿开观察，发现旧桥立柱钢筋已全面锈蚀，即使是表面完好的混凝土，其内部钢筋表面也已经有锈蚀迹象。混凝土的碳化是指大气中的二氧化碳与混凝土中的碱性物质氢氧化碳发生反应使混凝土中的PH值下降。其主要危害是使混凝土中钢筋的保护膜受到破坏，引起钢筋锈蚀。因此，混凝土的碳化深度是反映混凝土耐久性的重要指标之一。而钢筋的锈蚀则使

15、混凝土保护层脱落，钢筋有效面积减小，导致承载力下降甚至结构破坏，这种破坏往往是突然性的。 中山市人民桥混凝土强度、碳化深度和钢筋保护层厚度汇总 表2桥位部位测试结果范围平均值旧桥南岸3#立柱砼强度(MPa)38.0、36.9、37.836.938.037.6碳化深度(mm)18、35、22、33、45184531保护层厚度(mm)49、34、60、>80、65、>8034>80南岸4#立柱砼强度(MPa)41.1 33.9 40.433.941.138.5碳化深度(mm)24、32、20、28、40、181840保护层厚度(mm)35、50、65、>80、>803

16、5>80南岸拱脚处拱肋砼强度(MPa)48.4、48.7、47.0、47.4、46.1,47.2、46.1、44.4、47.5、47.244.448.747碳化深度(mm)2.0、2.5、1.5、3.5、2.5、1.01.03.51.9新桥南岸3#立柱砼强度(MPa)48.3、43.2、41.3、47.241.348.345.0碳化深度(mm)7.0、8.0、9.07.09.08.0保护层厚度(mm)所测试的厚度均大于70 mm>70>70南岸4#立柱砼强度(MPa)46.8、46.9、44.3、41.141.146.944.8碳化深度(mm)6.5、8.0、9.0、7.56

17、.59.07.8保护层厚度(mm)均大于70mm>70>70北岸拱脚处拱肋砼强度(MPa)51、46.8、52.2、50.7、5246.85250.5碳化深度(mm)1.0、1.5、2.01.02.01.5南岸5#、6#立柱间拱波砼强度(MPa)58.0、56.7、56.6、56.2、55.8、54.5、56.0、52.8、53.2、51.451.458.055.1碳化深度(mm)3.0、4.5、5.0、6.0、8.03.08.05.3保护层厚度(mm)横向57、46、55、37、28、34、24、29、36、40、49、50、46、54、2457纵向28、40、35、55、33、

18、29、15、45、51、37、29、44、37、541555从现象看，旧桥立柱钢筋锈蚀多发生在横梁和立柱侧面，这些位置表面存留大量混凝土析出物，立柱处对应桥面施工缝结合不良，桥面铺装层严重破损，导致雨水、污水沿立柱下淌，中山市为海洋性气候，雨水、污水中含有许多有害物质，加速了混凝土的碳化和钢筋新桥立柱混土强度在4148MPa之间。新桥立柱钢筋保护层绝大部分超过80mm，而立柱混凝土碳化深度小于10mm，说明新桥立柱钢筋仍处于碱性状态。新桥拱波混凝土强度超过50MPa，拱波混凝土碳化深度远小于钢筋保护层厚度。新桥拱肋混凝土强度在50MPa左右，混凝土碳化深度平均为5.3mm。对新桥东南侧5#、6

19、#立柱之间腹拱顶的横向裂缝的深度进行了测试，结果显示裂缝深度在1520cm之间。5 静动载试验结果 5.1静载试验 5.1.1应变测试 5.1.1.1拱脚截面应变测试 5.1.1.1a旧桥在试验加载轮位下，拱脚截面应变测试值列于表2J。 表2J 测点编号 轮位12453679108111214151316第一循环I级-5-3-4-4000-4-5000-7-6-1-1II级-6-5-7-7-1-20-8-9-1-10-11-12-1-3III级-8-6-7-8-1-20-8-9-1-20-11-10-2-3IV级-6-3-5-5-1-20-5-7-1-2-1-8-7-2-3V级-20-2-2-

20、1-1-1-1-3-1-3-1-4-4-2-3VI级25110-1-101-1-3-110-3-4VII级473421-133-1-3-123-3-4回0010000000100000-1第二循环VI级051-2-1-1-130-1-30-10-5-5VII级48320-1053-1-3033-5-4回0010000000100000-1注：表中数据符号拉为+、压为负。 5.1.1.1b新桥在试验加载轮位下，拱脚截面应变测试值列于表2N。 表2N轮位1#2#3#I级-3-3-28II级-6-7-31III级-7-11-35IV级-5-8-58V级-4-3-53VI级-32-49VII级15-2

21、1VIII级35-20回0135VIII级12-22回0-1-1-1由表2N易于看出，IV级加载时拱脚承受压力最大；在VII、VIII级荷载作用下，各拱肋下缘均出现拉应力，中间一个拱肋(即c拱肋)拉应力最大，但上缘测点及拱波底部测点为压应力，表明拱脚截面在试验荷载作用下截面中性轴处于矩形拱肋上，具备较试验荷载大的承载能力。 5.1.1.2 1/4L截面应力测试 5.1.1.2a 旧桥在试验加载轮位下，1/4L截面应变测试值列于表3J;其平均实测应变值随拱肋截面高度变化关系示于图RM-3。由此可以看出，截面下翼缘最大受拉应变为13，实测应变值与拱肋截面高度具有较好的线性关系，表明截面受力较好的符

22、合平截面假定。中性轴距拱底缘82cm，已越出矩形拱肋进入双曲拱波截面内，表明该截面可以承受与试验荷载相当的荷载(即汽-15荷载)，但没有多大的富余。表3J 测点编号 轮位12459101415368111316712第一循环131198989923110-1-5-7第二循环1311108989923100-1-6-7平均值(位置cm)8.5(5)0.92(63)-6.25(113) 5.1.1.2b 新桥在试验加载轮位下，1/4L截面应变测试值列于表3N；其平均实测应变值随拱肋截面高度变化关系示于图RM-4。由此可以看出，截面下翼缘最大受拉应变为20，实测应变值与拱肋截面高度具有良好的线性关系

23、，中性轴距离拱底缘60cm，表明截面受力较好的符合平截面假定，可以承受与试验荷载相当的荷载(即汽-15)，且具有较试验荷载更大的承载能力(按线弹性变形假定进行推算，该截面可以承受汽-20荷载)。 表3N 测点编号 轮位123456789第一循环-418151917-19-25-24-25第一循环-320191819-21-27-26-28平均值(位置cm)-3.5(71.5)18.1(0)-24.4(143.0) 5.1.1.3 跨中截面应力测试 5.1.1.3a 旧桥在试验加载轮位下，跨中截面应变测试值列于表4J。可以看到，在最大试验第IX级加载(相当于计算荷载为汽-15)荷载作用下，跨中截

24、面跨缝测点最大应变为105，裂缝扩展增量为0.016mm。现场试验中，由于发现该截面的中性轴高度已大大越出拱肋高度(55cm)甚至高于拱波顶部(距拱肋下翼缘105cm)，有鉴于此，立即停止了继续加载。在最大试验荷载作用下，跨中截面实测应变与拱肋高度间的关系示于图RM-5，可以看出，截面中性轴高度为109cm(指距离拱肋下翼缘)，拱肋(包括拱波)接近处于完全受拉状态，而受压区接近完全由浆砌片石组成的拱顶区。由此易于得出，跨中截面的承载能力为汽-15。有鉴于现场试验结果，跨中拱顶截面中性轴高度很高，拱肋接近完全受拉状态，为确保桥梁使用安全，建议对该桥进行加固，加固进行前，开通车辆不宜超过汽-10。

25、 表4J 测点编号 轮位12589121336710111415第一循环VI级48615310013410VII级19363917391220027235651回0-100-1-212-1-1-11-31-1第二循环VI级4931522-1-114411VII级2036371740132-1027255752VIII级24445324541620139347872IX级2951753570202-10554610592回0-3-2-3-2-303-2-3-35000 注：表中数据符号拉为+、压为负。此外，各测点说明详见图RM-1。 5.1.1.3b 新桥 表4N 测点编号 轮位1234567第

26、一循环VII级181620177-1-5VIII级2628313126-4-8IX级3237395154-4-10回0-1-100000第二循环VIII级2830325127-2-7IX级3437384152-4-10回0-1-1001-1-1在试验加载轮位下，跨中截面应变测试值列于表4N。可以看到，在最大试验第IX级加载(相当于计算荷载为汽-15)荷载作用下，跨中截面跨缝测点最大应变为154，裂缝扩展增量为0.023mm。在最大试验荷载作用下，跨中截面实测应变与拱肋高度间的关系示于图RM-6。可以看出，截面中性轴高度为97cm(指距离拱肋下翼缘)，而拱肋高度为143cm，具有一定的承载潜力。

27、可见，跨中截面的承载能力大于试验荷载(相当于计算荷载为汽-15)。5.1.2 挠度测试 5.1.2a 旧桥 在试验加载轮位下，各挠度测点测试值列于表5J。可以看出，在最大试验荷载作用下，最大挠度为3.6mm，相当于挠跨比为1/22222，表明桥梁具有足够的整体刚度。 轮位测点编号III级IV级V级VI级VII级回0VI级VII级VIII级IX级1/4L回0N10.40.40-0.2-0.4-0.1-0.1-0.3-0.2-0.3-0.20.1N20.40.70.5-0.1-0.2-0.10.40.10.100.6-0.3N3-0.9-0.801.12.4-0.21.72.73.23.60.5-

28、0.4N40.10.30.3-0.1-0.3-0.30.70.20.50.22.30.1 5.1.2b 新桥 在试验加载轮位下，各挠度测点测试值列于表5N。可以看出，在最大试验荷载作用下，最大挠度为3.8mm，相当于挠跨比为1/21053，表明桥梁具有足够的整体刚度。 轮位测点编号I级II级III级IV级V级VI级VII级VIII级IX级回0VIII级回01/4L回0N10.30.40.20.2-0.5-0.4-0.4-0.3-0.10.1-0.200.5-0.1N20.40.71.11.01.00.70.70.70.60.20.904.1-0.3N30.80.50.41.01.42.83.3

29、3.53.7-0.23.8-0.20.40.1N41.91.92.12.21.91.92.21.61.5-0.21.8-0.1-2.10.5N5-0.10.50.3-0.1-0.1-0.1-0.1-0.2-0.20.1-0.20.1-0.405.2动载试验 5.2.1旧桥 5.2.1.1行车试验 行车试验主要测试拱桥1/4、1/2及3/4截面处梁体的竖向振动响应，试验时采用一辆试验车，从速度20km/h开始沿桥梁中线行驶，重车速度从20km/h至40km/h。 从竖向振动振幅实测值(见下表)上看，拱1/4跨在试验速度范围内振幅单峰最大值在0.12 0.18mm之间，最大振幅发生速度20km/h

30、，对应强振频率为2.08Hz。 拱桥1/2跨在试验速度范围内振幅单峰最大值在0.170.35mm之间，最大振幅发生速度20km/h，对应强振频率为2.63Hz。行车速度 km/h测点部位振幅(单峰)mm强振频率 Hz20L/40.182.08L/20.352.633L/430L/40.122.0L/20.272.543L/40.152.040L/40.152.1L/20.172.223L/40.22.15.2.1.2脉动试验 脉动试验通过测试桥梁在自然环境下的振动响应，通过频谱分析识别结构的自振特性(自振频率、振型及阻尼系数)。经实测分析旧桥一阶竖向自振频率f=2.148Hz，1/4跨中与跨中

31、同相，与3L/4处反相，为反对称振型，阻尼比为0.0498。5.2.2 新桥 5.2.2.1行车试验 行车试验主要测试拱桥1/4、1/2及3/4截面处梁体的竖向振动响应，试验时采用一辆试验车，从速度20km/h开始沿桥梁中线行驶，重车速度从20km/h至50km/h。 从竖向振动振幅实测值(见下表)上看，拱1/4跨在试验速度范围内振幅单峰最大值在0.120.33mm之间，最大振幅发生速度20km/h，对应强振频率为3.24Hz。 拱桥1/2跨在试验速度范围内振幅单峰最大值在0.24 0.67mm之间，最大振幅发生速度20km/h，对应强振频率为3.7Hz。行车速度 km/h测点部位振幅(单峰)

32、mm强振频率 Hz20L/40.333.24L/20.673.73L/40.32.8830L/40.134.34L/20.263.963L/40.124.5440L/40.122.86L/20.333.663L/40.132.8450L/40.132.63L/20.243.623L/40.152.78 5.2.2.2脉动试验脉动试验通过测试桥梁在自然环境下的振动响应，通过频谱分析识别结构的自振特性(自振频率、振型及阻尼系数)。经实测分析旧桥：第一阶竖向自振频率为2.197Hz时，L/4与跨中同相，与3L/4反相，为反对称振型，阻尼比为0.01818； 第二阶竖向自振频率为2.54Hz时，L/4

33、与跨中反相，与3L/4同相，为对称振型，阻尼比为0.01714；第三阶竖向自振频率为3.52Hz时，L/4与跨中、3L/4均为反相，为反对称振型，阻尼比为0.02625。6 结论与建议通过对该桥进行较全面的桥梁检查、检测及静动载试验，可以得出如下结论：桥梁检查：旧桥裂缝很多且较严重，拱肋间拱波连接纵向裂缝，裂缝宽度12mm，立柱钢筋锈蚀极为严重，有的锈断；新桥除个别立柱开裂外且裂缝宽度较小，其它情况良好。无损检测：旧桥混凝土强度立柱3040MPa，碳化深度达40mm，已超过保护层厚度；拱肋40 MPa以上，碳化深度24mm。新桥混凝土强度立柱40MPa左右，碳化深度79mm；拱肋、拱波50 M

34、Pa以上，碳化深度56mm。静载试验：新、旧桥具有的刚度良好；旧桥跨中截面的承载能力为汽-15，但现场试验结果表明，拱顶截面属非正常的受力状态，中性轴高度很高，拱肋已完全受拉、拱波亦已接近完全受拉状态，为确保桥梁使用安全，建议对该桥进行加固，加固进行前，开通车辆不宜超过汽-10。新桥跨中截面可以安全地通过汽-20荷载。动载试验： 从新、旧桥的自振频率数值看，相对来说不高，说明桥梁整体刚度不大；从行车试验结果来看，振幅大小无明显异常，主要是由于拱桥恒载所占比例较大，活载比例相对较小。建议对桥面要注意保养与维修，以免经常性的跳车对桥梁结构造成不利影响。 鉴于旧桥混凝土开裂严重、钢筋锈蚀及静动载试验

35、结果，建议对其进行加固。二、员峰桥1. 桥梁基本情况员峰桥位于中山市员峰路，跨越歧江水道，建于九十年代中期。全桥长95.78m，桥宽24m，其中主跨为开启式钢箱梁，跨长25.9m；引桥由5跨钢筋混凝土简支板梁组成，长69.88m。下部结构采用150cm钻孔灌注桩基础，桥墩与基础直径相同，4#墩除外。设计荷载为汽-20、验算荷载为挂-100，设计车速50km/h，抗震等级7度。为了解该桥的受力性状及承载能力，受中山市共用事业局的委托，铁道部科学研究院佛山院于2000年11月6日11月10日对该桥进行了桥梁检查及静动载评估试验。2. 桥梁检查及静动载评估试验依据 (1)公路桥涵设计规范(1989年

36、合订本)； (2)铁路桥梁试验评定方法； (3)旧桥检测、评估、加固技术的应用 (4) 员峰桥施工设计图(广州市市政工程设计研究院1992年9月)3. 桥梁检验的目的、内容及测点布置3.1 桥梁检验的目的 本次桥梁检验工作包括桥梁检查和静动载试验。 3.1.1 桥梁检查检查内容包括：升降机械使用性能、钢箱梁、桥面板、支座及引道桥等。通过检查，掌握桥梁的外观整体和局部构件的技术状况，分析结构出现缺陷和损坏的原因及对桥梁使用性能的影响。 3.1.2 桥梁静动载试验 掌握结构的实际工作状况，判断桥梁的实际承载能力。 掌握桥梁结构的动力性能。 通过静动载试验和理论分析，对桥梁的使用承载力及工作状况作出

37、综合评价，给出桥梁使用荷载等级，并提出维修养护、加固的建议。 静动载试验结果可作为今后桥梁维护及评估提供原始数据。 3.2 桥梁静载试验应变及挠度测点布置选取A、B、C截面布置应变测点。应变、挠度测点布置示于图YF-1。 2 20m 2 N1 N2 N3 N4 N5 A1 A5 A2 A3 A4 3.2 3.2 24m 挠度测点 应力测点 25.9m A B C A B C 19.17m 6.73m图YF-1 员峰桥测点布置图3.3 静载试验内容经检查，钢箱梁及其配套部件使用状况良好，静载试验内容如下：跨中A截面应力测试；支座处B截面应力测试；悬臂端C截面最大反力测试；跨中截面挠度测试；跨中截

38、面横向分布测试。3.3.1 静载试验荷载及加载位置 3.3.1.1 试验加载原则 试验荷载效率=Sstat/S×应满足：0.8<1.0，其中Sstat为试验荷载作用下检测部位变位或力的计算值；S为设计标准活载作用下变位或力的计算值；为设计取用的动力系数。试验加载采用分级加载的方式，一般通过改变作用在桥上的车辆数量或车辆的位置。试验规范规定一般需分4级加载。为保证测试数据的可靠性，一般车辆荷载位置停好后，持荷35分钟。每一加载工况各进行两次，如两次加载试验数据相差较大则要进行第三次试验。 在试验加载过程中，随时观测结构控制截面的应力、变形，如果在未加到预计的最大试验荷载前，应力或

39、变形出现非线性增长等不正常受力状态时，应立即停止继续加载，并查明原因。3.3.1.2 试验荷载及加载位置 采用4辆30吨重车进行试验加载。根据控制截面的内力影响线、加载车轴重进行布载，使控制截面的力矩与设计荷载作用下的设计力矩之比达到试验荷载效率的要求。各试验车辆轴重、轴距列于表YF1。 试验车辆轴重、轴距表 表YF1车号前轴重(t)后轴重(t)前轴距(m)后轴距(m)1#4.712×11.423.31.32#6.132×10.553.31.33#6.672×12.653.31.34#5.812×12.703.31.3由理论分析可知，A截面的最不利受力状

40、态，同时为B、C截面的最大受力状态，因此测试截面加载位置如图YF-2所示。测试截面荷载效率系数列于表YF2，满足大跨径混凝土桥梁的试验方法的要求。 A截面荷载效率系数(M设计=499.08kN-m) 表YF2加载级别IIIIIIIV荷载效率系数0.3520.6590.8471.0124. 桥梁检查员峰桥主跨为开启式钢箱梁结构，从其开启情况来看，顶升速度基本均匀，无异常声响，说明顶升及机械传动部分工作正常；从钢箱梁的焊接质量来看，焊缝均匀、饱满，施工质量良好；桥面由18 mm+6mm厚钢板组合而成，在两层钢板上打孔填焊以防止两层钢板相对错动，从桥面检查情况来看，行车钢板有局部发生较严重锈蚀，并有

41、相当大的面积内两层钢板间的填焊脱离，钢板之间有积水，底层钢板锈蚀情况不明。另外，东半幅面层钢板的南北两侧高低不平，南侧稍高，高差在1cm左右。以上这些情况应在平时的检查中应予以充分重视。该桥的结构布局设计上不尽合理，在4#、5#桥墩旁设置的开启设备箱面积达11.23m×27.45m，阻水面积很大，加之上游不远处有一支流汇入歧江，桥下水流速度较快，桥下通行船只方向不易控制，可能会造成失控船只撞击桥墩及设备箱的事故。5. 静动载试验结果 5.1静载试验 5.1.1应变测点 5.1.1.1 A截面在各级试验荷载作用下，各测点应变测试测值列于表YF3。可以看出，加载侧各测点应变随加载效率呈良

42、好的线性关系(示于图YF-3a)，说明桥梁受力状态符合平截面假定。由A1A2和A4A5测点应力测值还可以看出，桥梁截面中性轴位于距梁底面48.36cm处，略高于理论计算值hy=44.62cm，其原因在于高26cm、宽200cm的人行道共同参与工作。在最大试验荷载作用下，A截面最大拉应力为-14.28MPa、最大压应力为15.54MPa，截面处于弹性工作状态，均略小于理论计算值(-16.28MPa、22.01MPa)。 表YF3(单位:) 加载级别测点编号第一次循环第二次循环IIIIIIIV回0IV回01.01m*下游A1-19-32-57-720-7400*A220345568168-10*A

43、37132026-12610*A4814192512511.01m*上游A5-12-17-23-27-1-280 注：*系指距梁底之距。在各级试验荷载下，桥梁底板应变分布示于图YF-3。可以看出，加载一幅桥梁边缘梁底应力约为另一幅桥的两倍，桥梁中线处梁底应变与另一幅基本相同，系为偏载影响所致。5.1.1.2 B截面在各级试验荷载作用下，各测点应变测试测值列于表YF4。B截面的工作性状与A截面的情况相似，仅上下缘应变符号变号，因此在此不赘述。 表YF4(单位:) 加载级别测点编号第一次循环第二次循环IIIIIIIV回0IV回01.01m*下游B11821354104210*B2-19-23-36

44、-411-43-20*B3-12-16-19-200-21-20*B4-12-17-19-200-22-11.01m*上游B5111618220232 注：*系指距梁底之距。5.1.1.3 C截面在各级试验荷载作用下，各测点应变测试测值列于表YF5。可以看出，C截面均处于受压状态，其值较小且较均匀。 表YF5(单位:) 加载级别测点编号第一次循环第二次循环IIIIIIIV回0IV回02.0m*下游C1-2-1-4-20-110*C2-1-3-1000-10*C3-1-2-3-3-1-1-10*C4-1-1-2-3-1-1-22.0m*上游C5-1-4-3-20-20 注：*系指距平衡重梁底之距。 应变测试结果表明，A、B、C截面两次加载试验的实测残余应变分别在-11、-22、-12之间，满