橋梁承載(zǎi)力檢測內容有哪些(xiē)?
更新時間:2021-04-10 17:51
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1、工程概況
1.1 橋梁承重檢測概況(kuàng)
橋梁均為橋梁承載力檢測雙孔(kǒng)箱型框架橋(qiáo),橋長均為19.20m,跨徑(jìng)組合(hé)均(jun1)為2×9.30m。2號(hào)橋橋麵總寬為16.80m,橋麵橫向布置為2.40m(人行道)+12m(機動車(chē)道)+2.40m(人(rén)行道),欄杆采用(yòng)鋼筋混凝(níng)土(tǔ)欄杆;二號橋橋麵總寬為26.20m,橋麵(miàn)橫向布置為2.20m(人行道(dào))+11.75m(機動車道)+2.60m(人行道)+9.65m(機動車道(dào)),欄杆采用鋼筋混凝土及鋼欄杆。兩座橋橋麵鋪裝均為混凝土橋麵板,設計荷載均(jun1)不(bú)詳,均(jun1)建(jiàn)成(chéng)於(yú)2003年。
1.2 技術標準(zhǔn)
由於該兩座橋設計圖紙已無法找到(dào),根據(jù)委托方的要(yào)求,結合橋梁建造年代,推算設計荷載為(wéi)汽-20。
2、橋(qiáo)梁承載力檢測檢測目的、範(fàn)圍和內容
為了了解該兩座橋梁的承(chéng)載能力,並(bìng)為(wéi)後續施工提供技術依據,業主(zhǔ)特委托(tuō)我(wǒ)司對該兩橋進行檢(jiǎn)測並對橋梁承載能力進行檢(jiǎn)算。
根據委托鑒定要求,具體檢測內容如下:
1、對相關資料進行收集調查;
2、橋梁現狀調查;
3、橋(qiáo)梁結構示意圖繪製;
4、橋麵線形測量;
5、橋梁結構(gòu)病害及缺陷檢查;
6、混凝土碳化檢測;
7、混凝土強度檢測;
8、鋼筋(jīn)保護層厚度檢測;
9、鋼筋配置情況檢測;
10、鋼(gāng)筋鏽蝕程度檢(jiǎn)測;
11、橋(qiáo)梁技術狀(zhuàng)況(kuàng)評定;
12、橋梁(liáng)承載能力檢算;
13、橋梁病害統計及分析;
14、結論及建議。
3、橋梁承載力檢測方法
3.1 橋梁外觀檢查
橋梁外觀檢查是對結構及其附屬設施(shī)的各構件或部位進行全麵係統的檢查,記錄所有表觀病害及缺損的部位、範圍和程度等詳細資料,進(jìn)行橋梁技術狀況評定。
3.2 橋梁專項檢測
根據檢查內容,須(xū)進(jìn)行專項檢查的項目可歸納為:結構幾何形態(tài)、混凝土(tǔ)強度與(yǔ)碳化狀況、鋼筋(jīn)保(bǎo)護層厚度及鋼筋配置情況、鋼筋鏽蝕狀況檢查。
3.2.1結構幾何形態檢查方法
(1) 橋梁(liáng)長度、寬度測(cè)量
采用皮尺測量(liàng)橋梁(liáng)總長、行車道寬度。
(2) 橋梁上下部結構測量
采用皮尺(chǐ)、紅外線測距儀對橋(qiáo)梁上下部結構的尺寸進行測量。
(3) 橋麵線形測量
采用水(shuǐ)準(zhǔn)儀對橋(qiáo)麵線(xiàn)形進行測量。
3.2.2混凝土強度檢測
(1)檢測方法
采用回彈法檢測結構或構件混凝土強度,主要檢測儀器為回彈儀。
(2)測區及測點(diǎn)布置
采用回彈法檢測(cè)混凝土強度時要(yào)求混凝土檢測麵應清潔、平整,不(bú)應有疏鬆層、浮漿、油(yóu)垢、塗(tú)層以及蜂窩、麻麵。
測區布(bù)置要(yào)求滿足相應(yīng)檢測規範要求,結構或構件的(de)測區應標有清晰的編號。測點宜在測區範圍內均(jun1)勻分布(bù),相鄰兩測點的(de)淨距不宜小於 20mm;測點距(jù)外露鋼筋、預埋件的距離不宜小於 30mm,測點不應在(zài)氣孔或外露石子上,同一測點隻應彈擊(jī)一次(cì),每一測區應記取 16 個回彈值,每一測點的回(huí)彈值讀數估讀至1。
3.2.3混凝土碳化深度(dù)檢測
(1)檢測方法
使用酸(suān)堿指(zhǐ)示劑噴在混凝(níng)土的新鮮破損麵,根據指(zhǐ)示劑顏色的變化,測量(liàng)混凝(níng)土的碳化深度,量測值準確至0.5毫米。
(2)檢測範圍
檢測(cè)範圍為主(zhǔ)要承重構件或承重(chóng)構件的主要受力部位,或根據(jù)一般檢查結果有跡象表明鋼筋可能存(cún)在鏽蝕的部位。
(3)測區及測點布置
要求測區數不應小於(yú)3個(gè),測區應均勻布置。每一測區應(yīng)布置三個測點(diǎn),三個測點(diǎn)應(yīng)呈“品”字排列。
3.2.4鋼筋保護層厚度
除了原材料質量因素以(yǐ)外,鋼筋混凝土結構構件的鋼筋保護層偏差直接影響到鋼筋混凝(níng)土構件的力(lì)學性能及耐(nài)久性,關(guān)係到構築物(wù)的(de)使用安全(quán)及使用壽命。保護層太薄(báo)鋼筋容易過早生鏽,從(cóng)而破壞構件整體性能。如果保護層過厚,則構件表麵容易出現較(jiào)大的收縮裂縫和溫度裂縫,自重也相應增加,構件的有效截麵減小,承(chéng)載力也隨之下降。
鋼筋(jīn)保護層厚度檢測采(cǎi)用混凝土鋼筋檢測儀測量主要構件(jiàn)的(de)鋼筋保護層厚度。
3.2.5鋼筋配置情況檢測
采用鋼筋探測(cè)儀(yí)對主(zhǔ)要混(hún)凝土構件的配筋(jīn)數量進行調查,個別構(gòu)件鑿開混凝土保護層,采用遊標卡尺量測鋼筋直徑。
3.2.6鋼筋鏽蝕程度檢測
利用混凝土中鋼筋鏽蝕的電(diàn)化學反應引起的電位(wèi)變化來測定鋼筋鏽蝕狀態(tài)。
檢測範圍:測區選擇在主要受力構件的控製截麵。在選定的測區上布置測試網絡,網格間距為(wéi)20cm×20cm,網格的節點(diǎn)為測點,矩陣為5×7。
3.2.6橋梁技術狀況評定
根據《公路橋梁技術狀況評(píng)定標準(zhǔn)》(JTG/T H21-2011)中第3.1條(tiáo)橋梁技術狀況評定方法:公路橋梁技術狀況評定包括橋梁構件、部件、橋麵係、上(shàng)部結構、下部結構和全橋評定。公路橋梁技術狀況評定(dìng)應采用分(fèn)層綜合評定與5類橋梁單項控製指標相結合的(de)方(fāng)法,先對橋梁各構件進行評定,然後(hòu)對橋梁各(gè)部件進行(háng)評定,再對橋麵係、上部結構和下部結構分別進行評定,最後進行橋梁總體技術狀況的評定(dìng)。
3.2.7結構承載能力評定
《公路(lù)橋梁承載能力檢測評定規程》(JTG/T21-2011)1.0.4條(tiáo)規定(dìng):“在用橋梁應按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態兩類極限(xiàn)狀態進行承載能力(lì)檢測評定。”
《公路橋梁承載能力檢測評定規程》(JTG/T21-2011)7.1.6條規定:“當橋梁結構或構(gòu)件的承載能力檢算係數評定標度D≥3時,應進行正常使用極限狀態評定計算。”即對在用橋梁,當結構或構件(jiàn)的承載能(néng)力檢算係數評定標度(dù)為1或2時,結構或構件的總體技術狀況較好,可不進行正(zhèng)常使用極限狀態評定計算。
《公路橋梁承載能力(lì)檢測評定規程》(JTG/T21-2011)7.1.3條規定:“配筋混凝土橋(qiáo)梁在計算橋梁結(jié)構承載能力極限狀態(tài)的抗力效(xiào)應時,應根據(jù)橋梁(liáng)試驗檢測結果,采用引入承載能力檢算係數Z1或Z2、承載能力惡(è)化係數。”
4、現場勘測情況
根據委托方要求,派技術(shù)人員對該兩座橋進行(háng)了現場查勘、檢測,情況如下:
4.1 現(xiàn)場查勘及檢測橋跨(kuà)
經現場查勘,目前兩座受檢橋梁均處於正常通行狀態,後期主要通行各種工地車輛。根據橋梁結構特點及委托方要求,在進行初步查勘後確定本次(cì)檢測橋跨為兩座(zuò)橋梁全部橋跨。
4.2 橋梁結構示意圖測繪
現場對兩座受檢橋梁的(de)結構示意圖進行繪製。
4.2橋麵線形測量
采用水準儀對受檢橋(qiáo)梁車(chē)行道橋麵鋪裝(zhuāng)(含兩端接坡各4.4m)進行(háng)縱向相對標高測(cè)量,根據橋麵相(xiàng)對標高測量結果繪製橋麵縱向線形,見圖5.3.2和圖5.3.3所(suǒ)示,由圖可知錫興路橋麵(miàn)整體線形順暢,南側接坡處略有沉降(jiàng),新洲路橋整體線(xiàn)形順暢,無明顯突變點。
4.2外觀檢查
4.2.1一(yī)號橋外觀檢查情況
1)橋麵(miàn)係
經現場查勘,該橋未設置伸縮縫、泄(xiè)水孔及路燈,未見橋梁銘牌(pái)及限載標誌,橋麵鋪裝層局(jú)部存在露骨,南側(cè)橋頭接坡處存在高(gāo)低差,少量緣石掉(diào)角,多處欄杆鏽脹嚴重。
2)下部結構
經現場查勘,該(gāi)橋南北兩(liǎng)側牆體、中隔牆在腹板位置均存在明顯豎向裂縫,局部裂縫寬度超(chāo)過《混凝土(tǔ)結構設計規範》(GB 50010-2010)中關於裂縫寬度的限值。
4.1.2二號橋外(wài)觀檢查情況(kuàng)
1)橋麵係
經現場查勘,該橋未設置伸(shēn)縮縫、泄水孔(kǒng)及路燈,未見橋梁銘牌及限載標誌,橋(qiáo)麵鋪裝層(céng)局部(bù)開裂,局部接坡後(hòu)管線(xiàn)蓋板移位、破(pò)損明顯(xiǎn),局部欄杆混凝土剝落。
2)上部結構
經現場查勘,該橋頂板無橫向裂縫,東、西兩孔頂板近中隔牆處局部均(jun1)存(cún)在滲水及白色結晶物析出現(xiàn)象,且連通於中隔牆(qiáng)體。
3)下部結構
經現場查勘,該橋南北兩側牆體未發現明顯裂縫,但中隔牆西側麵(miàn)在腹板位置均存在1條豎向裂縫,中隔板兩側均存在(zài)兩處(chù)滲水及白色結晶物析出現象。
4.2混凝土強度及碳化深度檢測
本次調查中進行混凝土回彈測(cè)試與碳(tàn)化深(shēn)度檢查。其中強度檢測利用回彈儀進行構件混凝土抗壓強度檢測,同時進行碳化深度測量,為混凝土強度的測定提供修(xiū)正。根(gēn)據測試的回彈值(zhí)、混凝土碳化深度和相(xiàng)關規範計算主要(yào)構件混凝土表麵(miàn)的(de)抗壓強度。檢(jiǎn)測結果顯示,兩座受檢橋梁混凝土強度(dù)均滿足C40要求。
4.2.3鋼筋保護層檢測
現場使用鋼筋位置測定儀對兩(liǎng)座(zuò)受檢橋梁側牆(qiáng)、中隔牆及頂板鋼筋保(bǎo)護層厚度進行檢測。
4.2.3鋼筋配置情況檢測
現場采(cǎi)用(yòng)鋼筋探測儀對(duì)主要混凝土構件的配筋情況(kuàng)進行調查,個別構件鑿開混凝土保(bǎo)護層,采用0-200mm遊標卡尺量測鋼筋直徑。
4.2.4鋼筋鏽蝕檢測
現場采用鋼筋鏽蝕儀對兩座橋梁的鋼筋鏽蝕電位進行測量(liàng)。
4.2.4自振頻率檢測
兩座受檢橋梁均為箱式框架橋,整體(tǐ)性較好,自振頻率評定標度均取1。
5、橋梁總體技術狀況評定
根據《公路橋梁技術狀況(kuàng)評定標準》(JTG/T H21-2011)中4.1.4規(guī)定,對橋梁(liáng)總體的技術狀況評分。
5、橋梁結構承載能力驗算
標度D≥3時,在用橋梁應按承(chéng)載能力極限狀態和正常使用(yòng)極限狀態兩類極限狀態進行承載能力(lì)檢測評定。
由(yóu)於受檢兩座橋梁均為箱型框架橋,故可忽略軸力和剪力(lì)的影響,僅考慮彎矩作用。本(běn)次隻(zhī)針對橋梁承(chéng)載極(jí)限狀態下(xià)的正(zhèng)截麵抗彎強度(dù)進行驗算。
5.1 驗算構件選取
每座(zuò)橋沿橋(qiáo)梁橫向各選取1m進(jìn)行驗算,采(cǎi)用有限元軟件Midas/Civil 2012版分別建立兩座橋沿橫向(xiàng)1m的有限元模(mó)型。
5.1 驗算荷載、材料和截麵
5.1.1 荷載參數
1)材料自重按規範取值;
2)汽車荷載:根據委托方的要求,結合橋梁建造年代(dài),本次按汽(qì)-20進行檢算;
3)人(rén)群(qún)荷(hé)載(zǎi):本次取3kN/m2;
5.1.2 材料
混凝土強度按C40取值,鋼筋按HRB355級計(jì)算;
5.1.3 驗(yàn)算截(jié)麵
取中隔牆上側頂板及近各孔跨中最大正彎矩(jǔ)處,鋼筋配置及混凝土保護層厚度按實測(cè)確定。
5.2 分項檢算係(xì)數取值
根據外觀(guān)檢查、材料及鋼筋檢測(cè)、自振特性,並依據《公路橋(qiáo)梁(liáng)承載能(néng)力檢測評定規程》(JTG/T21-2011)對承載能力檢算係數、承(chéng)載能力惡化係數、混凝土結(jié)構截麵折減(jiǎn)係數及鋼筋的截麵(miàn)折減(jiǎn)係數進行取值(zhí)。
6、橋梁病害統計及分析
6.1一號橋病害統計
1)橋麵係:經現場查勘,該橋未設(shè)置橋(qiáo)梁銘牌及限載(zǎi)標誌,橋麵鋪裝層局部存在露骨,南側橋頭接坡處存在高低差,少量緣石掉角,多處欄杆鏽脹嚴重。
2)上部結構:經現場查勘,該橋頂板無橫向裂縫,南、北兩孔頂板均存在通長縱向裂(liè)縫,連通兩側牆體,北孔頂板底側個別部位(wèi)存在混(hún)凝土麻麵現象。
3)下部結構:經現場查勘,該橋(qiáo)南北兩側牆體、中隔牆在腹板位置均存在明顯豎向裂縫,局部裂縫寬度超過規範限值(zhí)。
6.2二(èr)號橋病害統計
1)橋麵(miàn)係:經現場查勘,該橋未設(shè)置橋梁銘牌及限載標誌,橋(qiáo)麵鋪裝層(céng)局部開裂,局部接坡後管線蓋板移位、破損明顯,局(jú)部欄(lán)杆混凝(níng)土剝落。
2)上部結構:經現場查勘,該(gāi)橋頂板無橫向裂縫,東、西(xī)兩孔頂(dǐng)板近中隔牆處局部均存在滲水及白(bái)色結晶物(wù)析出現象,且連(lián)通於中隔(gé)牆體。
3)下(xià)部結構:經(jīng)現場查勘,該橋南北兩側牆體未發現明顯裂縫,但中隔牆西側麵在(zài)腹板位置均存在1條豎向裂縫,中隔板兩側均存在兩處滲水及白色結晶物析出現象。
6.3主要病害分析
1)鏽脹:主要是空氣中的二氧(yǎng)化碳與混凝土中(zhōng)氫氧化鈣起反應,使混凝土碳化(huà)而失(shī)去堿(jiǎn)性保護,當外界有腐蝕物質時,就會導致鋼筋表麵而(ér)產生鏽蝕,從而脹裂(liè)混凝土保護層,造成鏽脹(zhàng)現象。
2)頂板縱(zòng)縫及腹板豎縫:主要是由於橫向配筋(jīn)較(jiào)少(shǎo),故往往會產生縱向(xiàng)收縮裂(liè)縫,且常伴有滲(shèn)水,會影響結構耐久性。
3)白色結晶物析出:主要是(shì)由於混凝土因裂縫滲水,致使混凝土內氫氧化鈣被水(shuǐ)溶解,滲流出混凝(níng)土表麵,產生白色(sè)結晶物。
7、結論及建議
7.1結論
通過對受檢兩座橋(qiáo)梁(liáng)的(de)外觀檢查、混(hún)凝土強度及碳化深度、鋼筋配置及保護層厚度的檢測,並根據橋梁技術狀況進行承載力驗算,得出結論如下:
1)根據《公路橋梁技術狀況評定標準》(JTG/T H21-2011)對受檢橋梁的技術狀況進行評(píng)定,一(yī)號橋技術狀況(kuàng)評定得分為65.3分,二(èr)號橋技術狀況評定得分為65.3分,兩座橋梁均屬於三類橋,橋梁健康狀態為有中等缺損,尚能維持正常使用(yòng)功能。
2)受(shòu)檢兩座(zuò)橋梁混凝土強度均滿足C40等級要求,鋼筋保護層厚度基本滿足要求,碳(tàn)化深度較大,但橋梁上、下部結構內部鋼筋仍(réng)處於堿性環境中。
3)受檢兩座橋梁上(shàng)部結構能夠滿足汽車-20級荷載的安全承載要求。
7.2建議
1)為保證橋(qiáo)梁通行安全,建議對該橋進行(háng)加固處理,加固設(shè)計及(jí)施(shī)工應(yīng)委托具備相關資質單位;
2)結合橋(qiáo)梁現狀,建議限製通行荷載,兩座橋梁總(zǒng)重限載均為30t,軸重限載均為14t。
3)建議加強日常維護,每月(yuè)定期巡查,每年定期安排專(zhuān)項檢測。
8、主要技術依據
(1)《公(gōng)路橋梁技術狀況評(píng)定標準》(JTG/T H21-2011);
(2)《公路橋梁承載能力檢測評(píng)定規程》(JTG/T J21-2011);
(3)《公路鋼筋(jīn)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設計規範(fàn)》(JTJ 023-85);
(4)《公路橋涵設計通用規範(fàn)》(JTG D60-2004);
(5)《混凝土結構(gòu)設計規範》(GB50010-2002);
(6)《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規程》(JGJ/T23-2011);
(7)《混凝土結構現(xiàn)場檢測技術標準》(GB/T 50784-2013);
(8)《混凝土結構設計規(guī)範》(GB 50010-2010);
(9)委托方提供(gòng)的相關資料。
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