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1、廣州經濟技術開發區宏明路跨南崗河橋加固檢測方案工程名稱：宏明路跨南崗河橋委托單位：廣州開發區政府投資建設項目管理中心檢測內容：靜動載試驗二一四年十月目 錄1工程概況31.1 橋梁概述31.2 工程背景42 試驗檢測依據43 試驗檢測方案53.1 試驗目的53.2 試驗內容54 中幅靜載試驗實施方案54.1 靜載試驗實施方案54.2 動載試驗實施方案85 左幅靜載試驗實施方案115.1 靜載試驗實施方案115.2 動載試驗實施方案156 右幅靜載試驗實施方案176.1 靜載試驗實施方案176.2 動載試驗實施方案21附件1 試驗計劃及工作安排24附件2：宏明路跨南崗河橋檢測項目半封閉作業交通布置2、圖25附件3：宏明路跨南崗河橋檢測項目全封閉作業交通布置圖26附件4：工作量清單及報價27廣州經濟技術開發區宏明路跨南崗河橋加固檢測方案1 工程概況1.1 橋梁概述宏明路跨南崗河橋位于廣州經濟技術開發區東區，該橋分左中右三幅，全長53.20m，跨徑組合316.00m，橋面寬度為0.66m（欄桿）+5.06m（人行道）+4.24m（非機動車道）+2.04m（花壇）+16.48m（行車道）+2.06m（花壇）+4.50m（非機動車道）+5.44m（人行道）+0.20m（欄桿）=40.68m。上部結構為鋼筋混凝土預制空心板梁（其中每孔左幅11片、中幅16片、右幅10片+1水管）；下部結構為埋置式橋臺3、樁柱式墩，板式橡膠支座。水泥混凝土橋面鋪裝，伸縮縫為簡易伸縮縫和橡膠伸縮縫。該橋平、立面及主要斷面見圖1.11.3所示。圖1.1 宏明路跨南崗河橋立面圖（單位：cm）圖1.2 宏明路跨南崗河橋平面圖（單位：cm）圖1.3 宏明路跨南崗河橋橫斷面圖1.2 工程背景出口加工區內黃埔海關貨檢場建設工程將年內投入使用，宏明路跨南崗河橋作為該貨檢場最主要的交通通道，根據黃埔海關提供的數據，該貨檢場主要通行車輛為40t60t（含車重），最高載重噸位的重型車輛110t，與橋梁荷載掛-120級標準作用效應相當，目前該橋設計荷載標準為汽車-20，掛車-100，部分荷載作用效應已超出該橋的設計荷載作用效應，需對4、該橋進行加固改造，按照荷載等級掛-120標準對宏明路跨南崗河橋進行檢測，為加固改造提供依據。圖1.4 宏明路跨南崗河橋地理位置圖2 試驗檢測依據（1）廣東省標準城市橋梁檢測技術標準（DBJ/T 15-87-2011）；（2）工程測量規范（GB50026-2007）;（3）城市橋梁設計規范（CJJ11-2011）。3 試驗檢測方案3.1 試驗目的用科學的方法對該橋進行全面的病害普查，對重點部位進行無損檢測，調查橋梁當前存在的缺陷、病害及程度，了解橋梁結構當前的材質狀況及各技術參數，通過動靜載試驗測定結構的應變、位移、裂縫等技術指標，結合定期檢測、無損檢測、荷載試驗結果，確定該橋是否滿足貨檢場的車5、輛（4060t、最高載重110t）的通行要求，為橋梁改造設置貨檢場貨檢車輛專用道提供依據。3.2 試驗內容因未能收集該橋的設計及竣工資料，如只采用靜、動載試驗的方式進行驗證，得到某種荷載作用下橋梁的力學性能，無足夠證據支撐該橋是否能夠提高荷載標準，需對橋梁進行全面的數據復原工作，以便準確評價橋梁真實的工作狀態，其檢測工作應包含各部位結構的尺寸、鋼筋、預應力鋼筋布置情況、混凝土強度、病害情況和其他技術參數的檢測，考慮檢測項目的難易程度和檢測手段，建議先進行荷載試驗，待橋梁是采用加固改造方案或拆除重建方案后，再開展針對橋梁其他參數的檢測。4 中幅靜載試驗實施方案4.1 靜載試驗實施方案4.1.1 6、有限元計算本次試驗為基本荷載試驗，根據廣東省標準城市橋梁檢測技術標準的要求，橋梁的靜力試驗按荷載效率來確定試驗的最大荷載。靜力荷載效率的計算公式為：式中： 試驗荷載作用下，檢測部位變形或內力的計算值；設計標準荷載作用下，檢測部位變形或內力的計算值；設計取用的動力系數。取值在0.951.05之間。試驗時用若干臺汽車作為等效荷載，并分級加載。采用MIDAS/Civil 2012通用有限元軟件建立宏明路跨南崗河橋中幅橋的空間有限元模型，尺寸嚴格按照實際結構模擬，模型共劃分為個557節點和814個空間梁單元，采用該模型進行試驗荷載內力、試驗荷載反應和自振特性的分析計算。有限元模型見圖4.1，設計荷載作7、用下的控制截面彎矩見表4.1。圖4.1 有限元模型表4.1 控制截面內力值及加載效率控制截面掛-120控制彎矩（kN.m）試驗荷載彎矩計算值（kN.m）城-A加載效率單片梁跨中最大彎矩48446395.6%4.1.2 加載方案設計本次試驗的具體測試內容見表4.2所示。本橋需要4輛重約350kN的重車，試驗荷載各工況載位的布置如圖4.2所示，圖中位置尺寸均以前后軸車輪的中線為標注點。表4.2 試驗工況工況試驗目的加載載位測試內容一使1#空心板跨中截面最大正彎矩達到加載效率載位1：號加載車；載位2：+號加載車；載位3：+號加載車；卸載。梁體變形；控制截面應變；裂縫觀測；殘余撓度及應變。圖4.2 載8、位布置圖4.1.3 試驗程序控制1、加載方式為單次逐級遞加，直至最大荷載，分三級加載，一級卸載。2、靜力試驗檢測擬選擇在氣溫變化不大、結構溫度趨于穩定的夜間進行。3、試驗加載程序如下：l 加載汽車過地磅稱重后，在被測試橋跨以外停放，待一切工作安排就緒，各試驗量測儀表讀數調零，進行第一次空載讀數。l 正式實施試驗加載，試驗加載采用分階段、分級加載程序進行。具體為： 1級加載、2級加載、3級加載、卸載，見表4.2所述。l 每級加載車輛停穩后，結構在最后5分鐘內的變形增量小于前一個5分鐘內變位增量的15%，或小于量測儀器的最小分辨值時，則認為結構變位達到相對穩定，此時計錄儀器讀數，然后進入下一個加載9、階段，重復以上過程。l 若加載過程中，發生下列情況之一時應中途終止加載：（1）控制測點應力或內力值超過計算值，并且達到或超過按規范安全條件要求反算的控制應力或內力值時；（2）控制測點變位，如箱梁豎向撓度等，超過設計允許值時；（3）結構構件出現受力損傷或局部發生損壞，影響橋梁承載能力和正常使用時。4.1.4 撓度測點布置變形測點布置在測試梁體的跨中底面及支座處，在試驗橋跨梁底跨中共設置14個撓度測點，具體布置情況見圖4.3。圖4.3 撓度及變形測點布置圖4.1.5 應變測點布置應變測點布置在控制截面上，采用鋼弦應變計，由DT85G數據采集系統測量應變，應變測試斷面空心板底面，合計共14個測點，具10、體布置見圖4.4。圖4.4 應變測點布置圖4.2 動載試驗實施方案4.2.1 試驗內容及測點布置（1）地脈動試驗：在環境激振情況下，測定橋跨結構微幅振動響應。（2）跳車試驗：用一輛350kN(專家組長建議采用200KN)的汽車從約15高的墊塊上后輪自由下落進行激勵，使橋梁產生自由振動，量測橋梁的固有頻率及沖擊系數。（3）無障礙行車試驗：在橋面無任何障礙的情況下，用1輛重車以10、20、30、40的速度勻速通過橋跨結構，測定橋跨結構的固有頻率。傳感器測點布置見圖4.1所示。圖4.1 宏明路跨南崗河橋中幅動載試驗測點布置圖4.2.2 動載試驗測試方法（1）橋跨結構測點振動響應，采用速度傳感器，配D11、ASP數據采集分析系統、便攜計算機記錄輸出信號，并可實時進行頻域、時域處理與分析。（2）為保證數據的準確性，保證信號完整，測記長度足夠。根據該橋的特點，環境隨機激振，響應測記時間應不小于30分鐘。4.2.3 動力特性計算表4.1 自振特性理論計算結果階數一階二階三階自振頻率(Hz)6.37368.040311.7353振型對稱豎彎橫向扭轉橫向扭轉圖4.2 一階振型圖圖4.3 二階振型圖圖4.4 三階振型圖5 左幅靜載試驗實施方案5.1 靜載試驗實施方案5.1.1 有限元計算本次試驗為基本荷載試驗，根據廣東省標準城市橋梁檢測技術標準的要求，橋梁的靜力試驗按荷載效率來確定試驗的最大荷載。靜力荷載效12、率的計算公式為：式中： 試驗荷載作用下，檢測部位變形或內力的計算值；設計標準荷載作用下，檢測部位變形或內力的計算值；設計取用的動力系數。取值在0.951.05之間。試驗時用若干臺汽車作為等效荷載，并分級加載。采用MIDAS/Civil 2012通用有限元軟件建立宏明路跨南崗河橋左幅橋的空間有限元模型，尺寸嚴格按照實際結構模擬，模型共劃分為個187節點和346個空間梁單元，采用該模型進行試驗荷載內力、試驗荷載反應和自振特性的分析計算。有限元模型見圖5.1，設計荷載作用下的控制截面彎矩見表5.1。圖5.1 有限元模型表5.1 控制截面內力值及加載效率控制截面控制彎矩（kN.m）試驗荷載彎矩計算值（13、kN.m）城-A加載效率單片梁跨中最大彎矩21520997.2%5.1.2 加載方案設計本次試驗的具體測試內容見表5.2所示。本橋需要2輛重約350kN的重車，試驗荷載各工況載位的布置如圖5.2所示，圖中位置尺寸均以前后軸車輪的中線為標注點。表5.2 試驗工況工況試驗目的加載載位測試內容一使8#空心板跨中截面最大正彎矩達到加載效率載位1：號加載車；載位2：號加載車；載位3：+號加載車；卸載。梁體變形；控制截面應變；裂縫觀測；殘余撓度及應變。（a）載位1（b）載位2（c）載位3圖5.2 載位布置圖5.1.3 試驗程序控制1、加載方式為單次逐級遞加，直至最大荷載，分三級加載，一級卸載。2、靜力試驗14、檢測擬選擇在氣溫變化不大、結構溫度趨于穩定的夜間進行。3、試驗加載程序如下：l 加載汽車過地磅稱重后，在被測試橋跨以外停放，待一切工作安排就緒，各試驗量測儀表讀數調零，進行第一次空載讀數。l 正式實施試驗加載，試驗加載采用分階段、分級加載程序進行。具體為： 1級加載、2級加載、3級加載、卸載，見表5.2所述。l 每級加載車輛停穩后，結構在最后5分鐘內的變形增量小于前一個5分鐘內變位增量的15%，或小于量測儀器的最小分辨值時，則認為結構變位達到相對穩定，此時計錄儀器讀數，然后進入下一個加載階段，重復以上過程。l 若加載過程中，發生下列情況之一時應中途終止加載：（1）控制測點應力或內力值超過計算值15、，并且達到或超過按規范安全條件要求反算的控制應力或內力值時；（2）控制測點變位，如箱梁豎向撓度等，超過設計允許值時；（3）結構構件出現受力損傷或局部發生損壞，影響橋梁承載能力和正常使用時。5.1.4 撓度測點布置變形測點布置在測試梁體的跨中底面及支座處，在試驗橋跨梁底跨中共設置11個撓度測點，具體布置情況見圖5.3。圖5.3 撓度及變形測點布置圖5.1.5 應變測點布置應變測點布置在控制截面上，采用鋼弦應變計，由DT85G數據采集系統測量應變，應變測試斷面空心板底面，合計共11個測點，具體布置見圖5.4。圖5.4 應變測點布置圖5.2 動載試驗實施方案5.2.1 試驗內容及測點布置（1）地脈動16、試驗：在環境激振情況下，測定橋跨結構微幅振動響應。（2）跳車試驗：用一輛350kN的汽車從約15高的墊塊上后輪自由下落進行激勵，使橋梁產生自由振動，量測橋梁的固有頻率及沖擊系數。（3）無障礙行車試驗：在橋面無任何障礙的情況下，用1輛重車以10、20、30、40的速度勻速通過橋跨結構，測定橋跨結構的固有頻率。傳感器測點布置見圖5.1所示。圖5.1 宏明路跨南崗河橋左幅動載試驗測點布置圖5.2.2 動載試驗測試方法（1）橋跨結構測點振動響應，采用速度傳感器，配DASP數據采集分析系統、便攜計算機記錄輸出信號，并可實時進行頻域、時域處理與分析。（2）為保證數據的準確性，保證信號完整，測記長度足夠。根17、據該橋的特點，環境隨機激振，響應測記時間應不小于30分鐘。5.2.3 動力特性計算表5.1 自振特性理論計算結果階數一階二階三階自振頻率(Hz)6.26458.904712.1996振型對稱豎彎橫向扭轉橫向扭轉圖5.2 一階振型圖圖5.3 二階振型圖圖5.4 三階振型圖6 右幅靜載試驗實施方案6.1 靜載試驗實施方案6.1.1 有限元計算本次試驗為基本荷載試驗，根據廣東省標準城市橋梁檢測技術標準的要求，橋梁的靜力試驗按荷載效率來確定試驗的最大荷載。靜力荷載效率的計算公式為：式中： 試驗荷載作用下，檢測部位變形或內力的計算值；設計標準荷載作用下，檢測部位變形或內力的計算值；設計取用的動力系數。取18、值在0.951.05之間。試驗時用若干臺汽車作為等效荷載，并分級加載。采用MIDAS/Civil 2012通用有限元軟件建立宏明路跨南崗河橋左幅橋的空間有限元模型，尺寸嚴格按照實際結構模擬，模型共劃分為個180節點和313個空間梁單元，采用該模型進行試驗荷載內力、試驗荷載反應和自振特性的分析計算。有限元模型見圖6.1，設計荷載作用下的控制截面彎矩見表6.1。圖6.1 有限元模型表6.1 控制截面內力值及加載效率控制截面控制彎矩（kN.m）試驗荷載彎矩計算值（kN.m）城-A加載效率單片梁跨中最大彎矩23222797.8%6.1.2 加載方案設計本次試驗的具體測試內容見表6.2所示。本橋需要2輛19、重約350kN的重車，試驗荷載各工況載位的布置如圖6.2所示，圖中位置尺寸均以前后軸車輪的中線為標注點。表6.2 試驗工況工況試驗目的加載載位測試內容一使3#空心板跨中截面最大正彎矩達到加載效率載位1：號加載車；載位2：號加載車；載位3：+號加載車；卸載。梁體變形；控制截面應變；裂縫觀測；殘余撓度及應變。（a）載位 1（b）載位 2（c）載位 3圖6.2 載位布置圖6.1.3 試驗程序控制1、加載方式為單次逐級遞加，直至最大荷載，分三級加載，一級卸載。2、靜力試驗檢測擬選擇在氣溫變化不大、結構溫度趨于穩定的夜間進行。3、試驗加載程序如下：l 加載汽車過地磅稱重后，在被測試橋跨以外停放，待一切工20、作安排就緒，各試驗量測儀表讀數調零，進行第一次空載讀數。l 正式實施試驗加載，試驗加載采用分階段、分級加載程序進行。具體為： 1級加載、2級加載、3級加載、卸載，見表6.2所述。l 每級加載車輛停穩后，結構在最后5分鐘內的變形增量小于前一個5分鐘內變位增量的15%，或小于量測儀器的最小分辨值時，則認為結構變位達到相對穩定，此時計錄儀器讀數，然后進入下一個加載階段，重復以上過程。l 若加載過程中，發生下列情況之一時應中途終止加載：（1）控制測點應力或內力值超過計算值，并且達到或超過按規范安全條件要求反算的控制應力或內力值時；（2）控制測點變位，如箱梁豎向撓度等，超過設計允許值時；（3）結構構件出21、現受力損傷或局部發生損壞，影響橋梁承載能力和正常使用時。6.1.4 撓度測點布置變形測點布置在測試梁體的跨中底面及支座處，在試驗橋跨梁底跨中共設置10個撓度測點，具體布置情況見圖6.3。圖6.3 撓度及變形測點布置圖6.1.5 應變測點布置應變測點布置在控制截面上，采用鋼弦應變計，由DT85G數據采集系統測量應變，應變測試斷面空心板底面，合計共10個測點，具體布置見圖6.4。圖6.4 應變測點布置圖6.2 動載試驗實施方案6.2.1 試驗內容及測點布置（1）地脈動試驗：在環境激振情況下，測定橋跨結構微幅振動響應。（2）跳車試驗：用一輛350kN的汽車從約15高的墊塊上后輪自由下落進行激勵，使橋22、梁產生自由振動，量測橋梁的固有頻率及沖擊系數。（3）無障礙行車試驗：在橋面無任何障礙的情況下，用1輛重車以10、20、30、40的速度勻速通過橋跨結構，測定橋跨結構的固有頻率。傳感器測點布置見圖6.1所示。圖6.1 宏明路跨南崗河橋右幅動載試驗測點布置圖 動載試驗測試方法（1）橋跨結構測點振動響應，采用速度傳感器，配DASP數據采集分析系統、便攜計算機記錄輸出信號，并可實時進行頻域、時域處理與分析。（2）為保證數據的準確性，保證信號完整，測記長度足夠。根據該橋的特點，環境隨機激振，響應測記時間應不小于30分鐘。 動力特性計算表6.1 自振特性理論計算結果階數一階二階三階自振頻率(Hz)6.2923、779.392513.2065振型對稱豎彎橫向扭轉橫向扭轉圖6.2 一階振型圖圖6.3 二階振型圖圖6.4 三階振型圖附件1 試驗計劃及工作安排時間工作內容人員備注第一天上午進場，人員熟悉現場所有人員檢查現場準備工作下午外觀檢查4人撓度、動載測點放樣6人第二天上午下午外觀檢查4人左中右三幅截面應變測點放樣、貼片6人晚上溫度應變測量4人時間段20:0024:00第三天上午撓度測點布設4人車位放樣4人下午加載車輛稱重、就位2人17:00前準備好儀器調試、預壓所有人員晚上左幅靜載試驗加載20:0024:00第四天下午加載車輛稱重、就位2人儀器調試、預壓所有人員晚上右幅靜載試驗加載20:0024:0024、第五天上午加載車輛稱重、就位2人下午儀器調試、預壓所有人員晚上中幅靜載試驗加載20:0024:00第六天上午/所有人員下午無、有障礙行車試驗所有人員晚上脈動試驗6人19:0022:00附件2：宏明路跨南崗河橋檢測項目半封閉作業交通布置圖圖中部分標志說明：（1） 附設施工警示燈的護欄，（2）標志牌（3）旗手（執行交通疏導工作）（4）監控項目工作區，（5）可變信息標志牌（6）右道封閉標志（7）錐形交通路標。附件3：宏明路跨南崗河橋檢測項目全封閉作業交通布置圖圖中部分標志說明：（1）可變信息標志牌（2）錐形交通路標。注：兩岸橋頭各安排2名工作人員進行交通疏導，考慮現場通行情況，可間隔1小時放行5分鐘25、。附件4：工作量清單及報價序號單項名稱數量單價費用（元）一橋梁結構外觀質量狀況檢查（梁體、墩臺、墩帽、支座普查）費用53.2m50元/m53.2501.8（車道系數）1.3（舊橋系數）=4788二無損檢測費用1混凝土強度檢測60測區150元/測區60150=90002混凝土碳化深度檢測30測區30元/測區3030=9003鋼筋保護層厚度檢測60測區100元/測區60100=60004鋼筋間距檢測60測區150元/測區60150=90005鋼筋直徑檢測60測區100元/測區60100=6000三荷載試驗費用1空心板靜載試驗3孔35000元/孔350003=1150002空心板動力特性試驗3孔1526、000元/孔150003=45000四其它費用1交通設施及安全維護費5天400元/天5400=20002輔助工等配合費4天150元/人天3人4150=18003橋梁檢測車臺班費5臺班8000元/臺班58000=400004一般工作用車臺班費4臺班550元/臺班4550=2200三小計241868元費用總計小寫：￥241868元；大寫：貳拾肆萬壹仟捌佰陸拾捌元整。收費依據或其它說明 1、第一項“橋梁結構外觀質量狀況檢查”費用預算依據廣東省物價局粵價函20121490號省物價局關于交通建設工程現場檢測和工程材料試（檢）驗收費問題的復函附件1，按照其現場檢測收費說明： 橋面寬度按單幅兩車道計，超過（或不足）兩車道的，各項基本費應按每增加（減少）一車道相應加收（減收）20%。 舊橋鑒定試驗，各項基本費加收30%。 2、第二項“無損檢測費用”依據粵價函20121490號文附件2； 3、第三1項4項“荷載費用”依據粵價函20121490號文附件1； 4、第四1項“交通設施及安全維護費”根據實際成本估算； 第四2項“輔助工等配合費”為現場檢測時臨時聘用人工費用； 第四3項“橋梁檢測車臺班費”依據粵價函20121490號文附件1； 第四4項“一般工作用車臺班費” 依據粵價函20121490號文附件1；