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談混凝土橋梁的檢測(cè)技術(shù)及其新發(fā)展(1)

2010-09-15 17:01 來(lái)源:來(lái)源網(wǎng)絡(luò) 打印 | 收藏 |
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  近幾十年來(lái),我國(guó)的江河上和城市內(nèi),都修建了許多特大和大、中型橋梁,包括鐵路橋梁、公路橋梁、公鐵兩用橋和城市的立交橋等。這些橋梁在建設(shè)中和運(yùn)營(yíng)管理期間,都需要進(jìn)行大量常規(guī)的技術(shù)檢測(cè)工作,以確保工程的設(shè)計(jì)要求和施工質(zhì)量及運(yùn)行安全。而同時(shí)許多早期修建的橋梁結(jié)構(gòu),由于年久失修,導(dǎo)致橋梁局部出現(xiàn)了一些病害,例如,混凝土表面脫落,鋼筋外露;混凝土碳化、鹽蝕嚴(yán)重,使主要受力截面的抗壓性能受到削弱等等不一而足。因此,今天的橋梁檢測(cè)領(lǐng)域不僅僅包括成橋前靜載和動(dòng)力試驗(yàn),還涵蓋到大量舊橋的檢測(cè)與維護(hù)上,只有通過(guò)檢測(cè),評(píng)價(jià)其使用可靠度、估計(jì)其剩余壽命,才能為橋梁主管部門(mén)的決策提供依據(jù)。在我國(guó),混凝土橋梁的檢測(cè)技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,已比較成熟,但與國(guó)外研究的最新技術(shù)相比,還有一定的差距,本文著重介紹混凝土橋梁的檢測(cè)技術(shù)在我國(guó)及世界范圍內(nèi)的應(yīng)用及其新發(fā)展。

  一、混凝土橋梁的檢測(cè)技術(shù)

  混凝土橋梁的檢測(cè)離不開(kāi)荷載試驗(yàn)。一般來(lái)說(shuō),有以下情況需進(jìn)行荷載試驗(yàn):一是興建的大跨度混凝土橋,尤其當(dāng)采用了新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝的橋跨結(jié)構(gòu)更需進(jìn)行荷載試驗(yàn);二是需通行特種車(chē)輛的新舊橋梁,為保證該橋使用安全,需按實(shí)際輪位和軸重進(jìn)行模擬荷載試驗(yàn)或等效菏載試驗(yàn);三是修復(fù)的、改建的或加固的舊橋,為驗(yàn)證工程效果,需進(jìn)行驗(yàn)收或鑒定性荷載試驗(yàn);四是年久失修,且缺乏設(shè)計(jì)和施工技術(shù)數(shù)據(jù)的舊橋,為判斷是否能承受預(yù)計(jì)的荷載,也需進(jìn)行荷載試驗(yàn)。

 。ㄒ唬┖奢d試驗(yàn)分類及其準(zhǔn)備1.荷載試驗(yàn)分類,按所加荷載性質(zhì),可分為靜載試驗(yàn)和動(dòng)力試驗(yàn);按加載數(shù)量與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載的比值(包括沖擊系數(shù)在內(nèi))可分為三種:基本荷載試驗(yàn)、重荷載試驗(yàn)和輕荷載試驗(yàn),本文著重闡述靜載試驗(yàn)和動(dòng)力試驗(yàn)。

  2.荷載試驗(yàn)準(zhǔn)備:試驗(yàn)前,需做好充分的準(zhǔn)備,這就要求盡可能的收集設(shè)計(jì)與施工資料,這也是為確定試驗(yàn)荷載、布置測(cè)點(diǎn)以及以后的測(cè)試數(shù)據(jù)的對(duì)比分析。這些資料包括橋跨的總體與各截面幾何尺寸、標(biāo)高、設(shè)計(jì)荷載等級(jí)、行車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)、支座和墩臺(tái)位置標(biāo)高及布置,材料的物理力學(xué)性能等。如有可能,一方面,從設(shè)計(jì)單位那里索取該橋的控制截面的計(jì)算內(nèi)力、計(jì)算撓度、影響線和結(jié)構(gòu)的自振頻率等;另一方面,從施工方那里索取該橋的實(shí)際尺寸、標(biāo)高、施工時(shí)材料數(shù)據(jù),尤其是混凝土的強(qiáng)度增長(zhǎng)數(shù)據(jù)、彈模數(shù)據(jù)、荷載試驗(yàn)時(shí)混凝土的齡期等。與此同時(shí),還應(yīng)做好實(shí)橋調(diào)查工作,對(duì)實(shí)橋表面的病害,用圖標(biāo)明病害位置和病害程度;摸清橋址處的供電和交通情況,當(dāng)?shù)氐臍庀笄闆r,有無(wú)試驗(yàn)所需的標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛等第一手資料,因?yàn)檫@些都可能影響到事先所擬訂的試驗(yàn)方案,如能及早發(fā)現(xiàn)情況和間題,就可以對(duì)試驗(yàn)方案進(jìn)行及時(shí)修改。

 。ǘ╈o載試驗(yàn)混凝土橋梁的靜載試驗(yàn),一般需進(jìn)行以下測(cè)試內(nèi)容:

  1.結(jié)構(gòu)的豎向撓度、側(cè)向撓度和扭轉(zhuǎn)變形。每個(gè)跨度內(nèi)至少有三個(gè)測(cè)點(diǎn),并取得最大的撓度及變形值,同時(shí)觀測(cè)支座下沉值。有時(shí)測(cè)試也為了驗(yàn)證所采用的計(jì)算理論,要實(shí)測(cè)控制截面的內(nèi)力和撓度縱向和橫向影響線。

  2.記錄控制截面的應(yīng)力分布,并取得最大值和偏載特性。沿截面高度不少于5個(gè)測(cè)點(diǎn),包括上、下緣和截面突變處。有些結(jié)構(gòu)需測(cè)試支點(diǎn)及附近、橫隔板附近剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力,此時(shí)需將應(yīng)變計(jì)布成應(yīng)變花。

  3.支座的伸縮、轉(zhuǎn)角,支座的沉降;墩頂位移及轉(zhuǎn)角。

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