1、橋梁檢測報告 工程名稱:鄭州市鄭州經濟技術開發區經開第十 五大街潮河河橋工程目 錄1 工程概況42 試驗標準、規范及依據63 試驗目的64 檢測儀器及設備75 主要檢測內容85.1 全橋外觀和材料狀況檢測85.1.1 橋梁幾何線形測量85.1.2 表觀缺陷檢查85.1.3 混凝土強度檢測85.1.4 鋼筋保護層厚度檢測85.1.5 鋼構件防腐涂層厚度95.1.6 鋼構件截面幾何尺寸95.1.7 鋼板厚度95.1.8 焊縫內部質量95.1.9 支座節點連接構造105.2 靜載試驗105.3 動載試驗106 外觀檢測106.1橋梁幾何線形測量106.2 表觀缺陷檢查126.2.1橋面鋪裝126.2
2、.2 伸縮縫136.2.3 排水系統146.2.4 防撞墻156.2.5扶手166.2.6 橋梁上部結構176.2.7 橋梁下部結構186.3 混凝土強度檢測196.4 鋼筋保護層厚度檢測206.5 防腐涂層厚度216.6 鋼箱梁截面尺寸236.7 鋼板厚度256.8 焊縫內部質量286.9 支座節點連接構造307 靜載試驗317.1 靜載試驗目的317.2 測試項目及其測量方法317.3 理論計算327.4 試驗工況及測點布置337.4.1試驗工況337.4.2 測點布置337.5 加載方案357.5.1 試驗荷載357.5.2 加載位置367.5.3 加載效率387.6 試驗過程397.6
3、.1 準備過程397.6.2 預加載407.6.3 正式加載407.7 靜載試驗數據分析407.7.1 工況1(跨中截面正載工況)靜載試驗數據分析417.7.2 工況2(跨中截面偏載工況)靜載試驗數據分析437.8 小結458 動載試驗468.1 試驗目的468.2 測試方法468.2.1 脈動測點布置468.2.2 跑車試驗488.2.3 跳車試驗488.3 動載試驗結果及分析488.3.1 脈動試驗分析488.3.2 跑車試驗分析518.3.3 跳車試驗分析538.3.4 結果匯總559 檢測結論56鄭州市鄭州經濟技術開發區經開第十五大街潮河河橋工程橋梁檢測報告 受XX(鄭州)城市開發建設
4、有限公司2014年08月17日委托(委托編號:WT201447285),我院(XX實驗研究院有限公司,以下簡稱“我院”)于2014年08月18日至8月21日組織有關技術人員到鄭州市鄭州經濟技術開發區經開第十五大街潮河河橋工程現場,按照委托要求進行了檢測。1 工程概況鄭州市鄭州經濟技術開發區經開第十五大街潮河河橋工程位于鄭州經濟技術開發區經開第十五大街與南三環交叉口,該橋梁上部采用32+48+32m變截面預應力連續梁,橋下部采用實體墩,灌注樁(摩擦樁)承臺基礎。該橋梁總長112m,設計荷載:城-A級,人群荷載:3.5KN/m2; 設防地震動峰值加速度:0.15g;防洪標準、設計水位:97.04m
5、(百年一遇);系統溫度:整體升溫25,整體降溫25;溫度梯度:按豎向日照溫差基數10cm厚瀝青混凝土鋪裝設計;鋼結構人行橋自振頻率f 3HZ;橋梁結構的環境類別為類;非機動車設計凈空2.5m。該橋梁上部結構采用C50混凝土,橋面鋪裝采用10cmC50防水混凝土+橋梁專用水泥基防水涂料2層+6cm(AC-16C)中粒式瀝青混凝土+4cm(AC-13C)細粒式瀝青混凝土;下部墩臺身均采用C40混凝土,承臺采用C35混凝土,樁基采用C30水下混凝土;橋墩臺支座采用公路盆式抗震支座;車行道采用型鋼CQF-120型伸縮縫,人行道采用CQF-80型伸縮縫(現場整體實景圖見 圖1-1、圖1-2)。圖1-1
6、現場整體實景圖圖1-2 現場整體實景圖2 試驗標準、規范及依據本次試驗依據以下標準、規范及資料:(1)城市橋梁檢測技術規程(DBJ41/T127-2013);(2)城市橋梁養護技術規范(CJJ992003);(3)城市橋梁設計規范(CJJ 11-2011);(4)城市橋梁工程施工與質量驗收規范(CJJ 2-2008);(5)公路橋梁承載能力檢測評定規程(JTG/T J21-2011);(6)公路橋梁技術狀況評定標準(JTG/T H21-2011);(7)鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001;(8)鋼結構現場檢測技術標準GB/T50621-2010; (9)熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外
7、形、重量及允許偏差GB/T709-2006; (10)鋼結構超聲波探傷及質量分級法JG/T 203-2007;(11)建筑變形測量規程(JGJ T82007);(12)國家一、二等水準測量規范(GB/T 128972006);(13)回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程(JGJ/T23-2011);(14)有關設計文件。3 試驗目的科學評定該標段橋梁工程質量,檢驗設計和施工質量、確定工程的可靠性、判斷橋梁實際承載能力是否滿足規范要求。本次橋梁檢測目的主要包括:(1)通過外觀檢查、幾何線性測量、結構無損檢測,全面了解該工程施工完成后的橋梁結構現狀,檢驗施工質量;(2)檢驗橋跨結構的實際承載能力、結構
8、變形及抗裂性能是否滿足有關技術標準和規范的要求,并結合理論計算分析結果,科學評定橋梁結構目前的技術狀態是否滿足設計要求,能否交付正常使用;(3)了解結構的實際受力狀況和工作狀態,尋求橋梁結構的變形規律,為日后橋梁運營、養護、管理提供科學依據。4 檢測儀器及設備所用檢測儀器及設備合格并經過有關部門鑒定。具體試驗設備見表 4-1。表 4-1 試驗設備一覽表編號儀器名稱儀器規格使用數量1橋梁靜態測試儀DH38191套2橋梁動態測試儀DH5907A1套3筆記本電腦IBM3臺4精密水準儀徠佧2 臺、銦鋼尺 4 副5數顯回彈儀HT-225T 型2臺6裂縫觀測儀HC-U811臺7鋼筋位置測定儀KON-RBL
9、(C)1臺8碳化深度測量儀8mm2個9數字式涂層測厚儀TT2201臺10超聲波測厚儀TT1001臺11超聲波檢測儀HS 610e1臺12數碼照相機/2部13對講機/8 個14其它皮尺、鋼卷尺、刻度放大鏡、40t標準車等5 主要檢測內容 本次檢測選取中跨48米跨鋼筋混凝土箱梁進行全面檢查,主要包括:全橋外觀和材料狀況檢測、靜載試驗檢測、動載試驗檢測。5.1 檢測方法5.1.1 橋梁幾何線形測量在橋梁左右兩側橋面分別布置測點,測點位置在橋面距防撞墻內側10cm處,全聯每跨8分點位置布置一個測點,使用徠佧精密水準儀進行測量。5.1.2 表觀缺陷檢查(1)橋面系:橋面鋪裝、伸縮裝置、排水系統、護欄等;
10、(2)上部結構:主梁、橫向聯系等;(3)下部結構:支座、蓋梁、墩身、臺帽、臺身等。5.1.3 混凝土強度檢測混凝土強度檢測主要以回彈檢測為主。檢測對象主要包括混凝土箱梁、蓋梁及墩臺構件,進行抽查檢測。根據回彈法評定混凝土抗壓強度技術規程(JGJ23-2011) ,對所測構件按單個構件進行強度評定,檢測方法完全按照上述規范中所要求的進行操作,每個構件共取10個測區,每個測區面積 20cm20cm,每測區16 個測點,進行數據處理時,對非水平測區進行測試面與角度修正,并且考慮碳化深度對梁體抗壓強度的影響。5.1.4 鋼筋保護層厚度檢測混凝土保護層為鋼筋提供了良好的保護,其厚度和分布的均勻性是影響鋼
11、筋耐久性的重要因素。本次檢測采用非破損檢測方法確定鋼筋位置,輔以現場修正確定保護層厚度。檢測對象主要包括混凝土箱梁、蓋梁及橋墩構件,進行抽查檢測。每個構件選取 10 個測區,每個測區再選取 10 個測點進行保護層厚度測量。測量儀器采用鋼筋位置測定儀和保護層厚度測試儀。5.1.5 鋼構件防腐涂層厚度鋼構件防腐涂層厚度為該鋼構提供了良好的保護,其厚度和分布的均勻性是影響鋼鋼構耐久性的重要因素。檢測對象為人行道鋼箱橋。依據鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001、鋼結構現場檢測技術標準GB/T50621-2010和該工程設計圖紙要求,采用磁性法進行檢測。5.1.6 鋼構件截面幾何尺寸依據鋼
12、結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001、城市橋梁工程施工與質量驗收規范CJJ2-2008規定,對該工程人行道鋼箱梁鋼構件截面幾何尺寸采用測量法進行檢測。5.1.7 鋼板厚度 依據鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001、熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T709-2006和該工程設計圖紙要求,對該工程鋼箱梁鋼板厚度采用超聲法進行檢測。5.1.8 焊縫內部質量 依據鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001、鋼結構現場檢測技術標準GB/T50621-2010、鋼結構超聲波探傷及質量分級法JG/T 203-2007和該工程設計圖紙要求,根據現場情況隨機對人
13、行道鋼箱梁底板、腹板及翼板對接焊縫內部質量采用超聲法進行檢測。5.1.9 支座節點連接構造 采用目測法對支座連接部位進行觀測。5.2 靜載試驗根據現場條件,本次檢測選取兩聯,試驗橋跨數為1跨,為預應力混凝土連續箱梁中跨(48米)。靜載試驗主要內容如下:(1)在試驗荷載作用下,控制截面的應變檢測;(2)在試驗荷載作用下,控制截面的撓度檢測;(3)在試驗荷載作用下,控制截面的裂縫觀測。5.3 動載試驗動載試驗主要內容:(1)測量移動車輛荷載作用下橋梁指定斷面上的動應變或指定點上的動撓度;(2)測量橋梁結構的自振特性和動力響應。6 外觀檢測6.1橋梁幾何線形測量在橋梁左右兩側及中線橋面位置分別布置測
14、點,測點位置兩側在橋面距防撞墻內側10cm處,全跨左右兩側及中線位置各布設5個測點,橋梁橫向線形測點布置見圖6-1,橋梁橫向線形實測高差見表6-1。圖6-1 橋梁線形測量測點示意圖表6-1 橋梁線形測量實測高差表(單位:m)檢測點位里程樁號高差間距實測橫坡設計橫坡東側1-1K0+200-0.12613.850.91%1%東側2-1K0+180-0.12813.790.93%1%東側3-1K0+160-0.12313.830.89%1%東側4-1K0+140-0.14013.751.02%1%東側5-1K0+120-0.14513.911.04%1%西側1-2K0+200-0.13113.770
15、.95%1%西側2-2K0+180-0.14613.821.06%1%西側3-2K0+160-0.14713.761.07%1%西側4-2K0+140-0.13613.880.98%1%西側5-2K0+120-0.12913.830.93%1%由表6-1可以看出,橋梁全聯東西兩側實測橫坡為0.89%-1.07%,實測結果與設計橫坡 1.0% 基本吻合。 在橋梁中心線對應橋面處布置測點,每跨2分點位置布置一個測點, 全聯共布設7個測點,橋梁縱坡測點布置見圖6-2,橋梁縱坡實測高差見表6-2。圖6-2 線形縱坡測量測點示意圖表6-2 橋梁全聯線形測量實測高差表(單位:m)檢測點號里程樁號高差間距實
16、測縱坡設計縱坡中線1K0+218/0.00/中線2K0+202.30.37815.72.41%2.35%中線3K0+186.60.36015.72.29%2.35%中線4K0+162.60.554242.31%2.35%中線5K0+138.6-0.398241.66%1.71%中線6K0+122.9-0.27515.71.75%1.71%中線7K0+107.2-0.26515.71.69%1.71%由表6-2橋梁全聯實測中線14縱坡為2.29%2.41%、中線57縱坡為1.66%1.75%,線形與設計值中線14縱坡2.35%、中線57縱坡1.71%基本吻合。6.2 表觀缺陷檢查6.2.1橋面鋪
17、裝 經現場勘測,所檢測橋面鋪裝良好,現場檢測情況見圖6-3和圖6-4。圖6-3 橋面鋪裝實景圖圖6-4 橋面鋪裝實景圖6.2.2 伸縮縫 經現場勘測,所檢測橋面北側伸縮縫良好、南側伸縮縫有裂縫現象、裂縫實景見圖6-5、6-6。圖6-5 橋面南側伸縮縫裂縫實景圖圖6-6 橋面南側伸縮縫裂縫實景圖6.2.3 排水系統 經現場勘測,所檢測排水系統無安裝蓋板,排水孔無堵塞現象(其實景見圖6-7)。 圖6-7 排水系統蓋板未安裝6.2.4 防撞墻 經現場勘測,所檢測橋面西側防撞墻有豎向裂縫存在,裂縫最大寬度0.42mm,裂縫未貫穿整個防撞墻截面,防撞墻整體情況良好,現場檢測情況見圖6-8。圖6-8 西側
18、防撞墻豎向裂縫6.2.5扶手 東側人行道扶手局部未整體連接(實景圖見6-9);西側花架支撐體與預埋件位置偏移,局部預埋件開裂。(實景圖見6-106-11)圖6-9 扶手未整體連接實景圖圖6-10 花架局部預埋件開裂實景圖圖6-11 支撐體與預埋件位置偏移實景圖6.2.6 橋梁上部結構 經現場勘測,所檢測箱梁局部有露筋現象,現場檢測情況見圖6-12。圖6-12 箱梁局部露筋實景圖6.2.7 橋梁下部結構 經現場勘測,所檢測橋墩墩身外觀良好,臺帽工作狀態正常,支座工作狀態良好,現場檢測情況見圖6-13;錐坡局部破壞嚴重;(實景圖見6-146-16)。圖6-13 橋臺支座、臺帽實景圖圖6-14 西南
19、角錐坡坍塌實景圖圖6-15 北側錐坡坍塌實景圖圖6-16 北側錐坡坍塌實景圖6.3 混凝土強度檢測采用回彈法現場抽取所檢測試驗跨混凝土構件進行混凝土抗壓強度檢測,檢測結果見表6-3。表6-3 現澆構件混凝土抗壓強度抽樣檢測結果(回彈法)檢 測 構 件設計強度等級混凝土強度換算值(MPa)現齡期混凝土強度推定值(MPa)序號名稱和部位平均值標準差最小值1橋墩Z2西人行道橋墩C4054.41.0552.252.72Z2西非機動車道橋墩55.11.7353.052.33Z2西機動車道橋墩55.51.4453.553.14Z2東機動車道橋墩55.41.1553.853.55Z2東機動車道橋墩56.01
20、.5553.753.46Z2東人行道橋墩54.71.1652.752.87Z3西人行道橋墩55.61.2353.653.68Z3西非機動車道橋墩53.71.3751.051.49Z3西機動車道橋墩54.11.1652.752.210Z3東機動車道橋墩54.11.4051.651.811Z3東非機動車道橋墩55.01.8751.851.912Z3東人行道橋墩53.21.2651.451.113箱梁西非機動車道箱梁C5055.61.0953.853.814西機動車道箱體55.61.7152.752.815東機動車道箱體55.61.2352.953.616東非機動車道箱體56.31.8253.753
21、.36.4 鋼筋保護層厚度檢測采用鋼筋位置測定儀現場抽取所檢測測試跨混凝土構件進行鋼筋保護層厚度檢測,檢測結果見表6-4。表6-4 鋼筋保護層厚度抽樣檢測結果(電磁感應法)檢 測 構 件保護層厚度設計值(mm)實測點厚度(mm)序號名稱和部位1234561橋墩Z2西人行道橋墩353535343640342Z2西非機動車道橋墩3236373832403Z2西機動車道橋墩3840363840384Z2東機動車道橋墩4038384038385Z2東非機動車道橋墩3934333938406Z2東人行道橋墩3233363837407箱梁西非機動車道箱梁404140384043438西機動車道箱體4442
22、444243449橋墩Z3西人行道橋墩3535363838403610Z3西非機動車道橋墩38343635383411Z3西機動車道橋墩36373536353812Z3東機動車道橋墩36394037343613Z3東非機動車道橋墩35363538343714Z3東人行道橋墩34363838343915箱梁東機動車道箱體4042444539433816東非機動車道箱體4342383739416.5 防腐涂層厚度 依據鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001、鋼結構現場檢測技術標準GB/T50621-2010和該工程設計圖紙要求,對該人行道鋼箱梁防腐涂層厚度進行檢測,檢測結果見表6-5。
23、表6-5 防腐涂層厚度檢測結果檢測構件漆膜厚度設計要求(m)實測點平均值(m)構件平均值(m)序號名稱和部位123451人行道東橋節段A1501581621651631681632節段B1591681631661621643節段C1621611641601591614節段D1661601591631711645節段E1691561631681611636節段F1571581611571551587節段G1621651631711681668節段H1571651631541681629節段I16716515816316516410人行道西橋節段A15016316515716416516311節段
24、B16316416416415916312節段C16016316216016716313節段D15315316116516615914節段E16316216415816516215節段F16216915316416916316人行道西橋節段G15015916615317015816117節段H16116316716516016318節段I1601591601611641616.6 鋼箱梁截面尺寸 依據鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001、城市橋梁工程施工與質量驗收規范CJJ2-2008規定,對該工程人行道鋼箱梁鋼構件截面幾何尺寸進行檢測。檢測結果見表6-6:表6-6 鋼箱梁截面幾
25、何尺寸抽樣檢測結果(測量法)序號檢 測 構 件 設計值(mm)實測值(mm)名稱和部位1人行道東橋節段A翼板1120212002翼板2120212033腹板1120111974腹板2120112015底板304030386人行道東橋節段B翼板1120212007翼板2120212028腹板1120112039腹板21201120310底板3040303911人行道東橋節段C翼板11202120112翼板21202120113腹板11201120014腹板21201120015底板3040304016人行道東橋節段G翼板11202120117翼板21202120318腹板11201119819腹
26、板21201120120底板3040304121人行道東橋節段H翼板11202120322翼板21202120223腹板11201119924腹板21201119925底板3040304226人行道東橋節段I翼板11202120427翼板21202120328腹板11201120229腹板21201120030底板3040303831人行道西橋節段A翼板11202120332翼板21202120233腹板11201119834腹板21201120335底板3040303936人行道西橋節段B翼板11202120237翼板21202120138腹板11201119939腹板21201119940
27、底板3040304041人行道西橋節段C翼板11202120242翼板21202120243腹板11201120144腹板21201120045底板3040304246人行道西橋節段G翼板11202120347翼板21202119948腹板11201119849腹板21201119950底板3040304151人行道西橋節段H翼板11202120252翼板21202120153腹板11201120254腹板21201120055底板3040304156人行道西橋節段I翼板11202120357翼板21202120158腹板11201120059腹板21201120160底板304030416.
28、7 鋼板厚度 依據鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001、熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T709-2006和該工程設計圖紙要求,對該工程鋼箱梁鋼板厚度進行檢測,檢測結果見表6-7。表6-7 鋼板厚度檢測結果檢測構件設計值(mm)允許偏差(mm) 實測值(mm)序號位置1人行道東橋節段A翼板1120.5511.611.711.711.911.62翼板2120.5511.611.911.811.711.63腹板1160.7515.615.915.715.815.64腹板2160.7515.915.615.815.715.55底板180.7517.617.517.817
29、.817.66人行道東橋節段B翼板1120.5511.611.811.611.911.67翼板2120.5511.811.911.611.511.68腹板1160.7515.915.815.915.615.99腹板2160.7515.816.015.915.815.610底板180.7517.817.917.517.617.411人行道東橋節段C翼板1120.5511.611.511.911.811.912翼板2120.5511.811.711.611.911.813腹板1160.7515.915.715.815.615.814腹板2160.7515.915.615.715.515.815底板
30、180.7517.617.917.617.817.716人行道東橋節段G翼板1120.5511.611.811.611.711.917翼板2120.5511.911.611.611.811.918腹板1160.7515.915.815.615.715.719腹板2160.7515.615.515.715.715.720底板180.7517.717.617.817.517.621人行道東橋節段H翼板1120.5511.911.611.811.811.722翼板2120.5511.611.811.911.811.623腹板1160.7515.915.815.715.615.824腹板2160.75
31、15.415.515.915.815.625底板180.7517.717.717.717.617.526人行道東橋節段I翼板1120.5511.611.911.911.711.827翼板2120.5511.911.611.811.611.628腹板1160.7515.615.815.915.715.629腹板2160.7515.815.715.915.615.730底板180.7517.717.817.617.517.931人行道西橋節段A翼板1120.5511.811.811.611.611.732翼板2120.5511.811.611.711.611.733腹板1160.7515.915.
32、915.615.715.834腹板2160.7515.615.515.615.815.735底板180.7517.817.617.917.517.836人行道西橋節段B翼板1120.5511.611.811.911.811.637翼板2120.5511.611.511.811.811.938腹板1160.7515.915.715.615.715.739腹板2160.7515.615.815.915.715.640底板180.7517.617.517.417.617.841人行道西橋節段C翼板1120.5511.611.811.711.511.642翼板2120.5511.611.811.911
33、.811.743腹板1160.7515.515.415.915.815.744腹板2160.7515.815.915.615.815.545底板180.7517.517.417.617.817.946人行道西橋節段D翼板1120.5511.611.511.511.811.947翼板2120.5511.811.811.811.611.748腹板1160.7515.715.615.415.815.949腹板2160.7515.915.815.415.615.550底板180.7517.417.517.617.417.451人行道西橋節段G翼板1120.5511.911.511.611.811.85
34、2翼板2120.5511.811.611.811.711.553腹板1160.7515.815.615.715.915.654腹板2160.7515.915.615.815.815.655底板180.7517.917.817.717.517.656人行道西橋節段H翼板1120.5511.511.911.611.811.557翼板2120.5511.811.511.611.611.858腹板1160.7515.615.515.815.715.659腹板2160.7515.711.511.611.611.760底板180.7517.617.517.817.417.961人行道東橋節段I翼板1120
35、.5511.611.511.811.711.962翼板2120.5511.711.711.611.811.763腹板1160.7515.415.615.815.915.664腹板2160.7515.615.815.415.615.565底板180.7517.617.517.617.817.56.8 焊縫內部質量依據鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001、鋼結構現場檢測技術標準GB/T50621-2010、鋼結構超聲波探傷及質量分級法JG/T 203-2007和該工程設計圖紙要求,根據現場情況隨機對人行道鋼箱梁底板、腹板及翼板對接焊縫內部質量進行抽檢,檢測結果見表6-8,鋼箱梁對接焊
36、縫內部質量檢測部位示意圖見圖6-17。表6-8 焊縫內部質量檢測結果試 塊CSK-A,RB-3檢測比例/定位方式深度1:1探頭規格2.5P99K2.49耦合劑化學漿糊探傷靈敏度DAC-16dB序號構件名稱及位置檢測部位板厚 (mm)焊縫長度(mm)檢測長度(mm)缺陷長度(mm)缺陷埋藏深度(mm)波幅(dB)檢驗等級評定等級返修后評 定1東橋節段A-B底板UT11830403040-SL-2.6B-2腹板UT21612011201-SL-3.8B-3腹板UT316120112011612.6SL+3.4B-4翼板UT41212021202-SL-2.5B-5翼板UT51212021202-S
37、L-3.6B-6東橋節段B-C底板UT118304030401410.9SL+4.6B-7腹板UT21612011201-SL-2.7B-8腹板UT31612011201-SL-2.9B-9翼板UT41212021202-SL-4.8B-10翼板UT51212021202-SL-3.8B-11東橋節段C-D底板UT11830403040-SL-1.9B-12腹板UT21612011201-SL-2.5B-13腹板UT31612011201-SL-3.6B-14翼板UT41212021202-SL-2.7B-15翼板UT51212021202-SL-2.6B-16東橋節段H-I底板UT11830
38、403040-SL-2.8B-17腹板UT21612011201-SL-3.5B-18腹板UT31612011201198.9SL+2.4B-19翼板UT41212021202-SL-1.6B-20翼板UT51212021202-SL-2.8B-21西橋節段A-B底板UT11830403040-SL-2.6B-22腹板UT21612011201-SL-2.7B-23腹板UT316120112011713.8SL+2.5B-24翼板UT41212021202-SL-2.6B-25翼板UT51212021202-SL-3.0B-26西橋節段B-C底板UT11830403040-SL-3.5B-27
39、腹板UT21612011201-SL-2.6B-28腹板UT31612011201-SL-2.8B-29翼板UT41212021202-SL-2.5B-30翼板UT51212021202-SL-3.9B-31西橋節段C-D底板UT11830403040-SL-3.9B-32腹板UT21612011201-SL-1.9B-33腹板UT31612011201-SL-3.8B-34翼板UT41212021202-SL-4.1B-35翼板UT51212021202-SL-2.0B-注:本表所列檢測部位見下圖 圖6-19 鋼箱梁對接焊縫內部質量檢測部位示意圖6.9 人行道鋼箱梁支座節點連接構造 經現場實
40、際勘察,支座節點的連接和構造未發現有明顯質量缺陷和變形現象。7 靜載試驗7.1 靜載試驗目的將靜止的荷載作用于橋梁上的指定位置,測出結構的靜應變、靜位移以及裂縫等,從而推斷橋梁結構在荷載作用下的工作狀態和使用能力,橋梁靜載試驗的目的有:(1)檢驗橋梁結構設計與施工質量;(2)驗證橋梁結構設計理論和計算方法;(3)直接了解橋梁結構承載情況,借以判斷橋梁結構實際的承載能力;(4)積累科學技術資料,充實與發展橋梁計算理論和施工技術。7.2 測試項目及其測量方法本次靜載試驗的測試項目及其測量方法如下: (1)撓度測試撓度測試采用位移傳感器進行測量。 (2)應變測試應變測試采用橋梁靜態數據應變采集系統D
41、H3819橋梁靜態測試儀進行測量。根據測得的應變輔以實測材料的彈性模量折算出觀測截面相應測點的應力值。(3)裂縫觀測測試裂縫的出現與擴展以及卸載后的閉合情況,采用裂縫觀測儀,輔以刻度放大鏡測量寬度,鋼卷尺測量裂縫長度。檢測過程中采用裂縫觀測儀觀測裂縫的發展情況。7.3 理論計算利用橋梁空間分析程序MIDAS-CIVIL對橋梁機動車道結構進行分析計算,依據橋跨結構的活載內力包絡圖和位移包絡圖,確定結構的最大彎矩截面和最大撓度截面,即控制斷面。根據對本橋的分析結果,初步選定橋梁測試截面為中跨(48m)跨中截面為控制斷面。橋梁機動車道結構理論分析的彎矩值如圖7-1、7-2所示。圖7-1 正載跨中彎矩
42、理論值圖7-2 偏載跨中彎矩理論值7.4 試驗工況及測點布置7.4.1試驗工況根據理論計算結果,選取跨中截面作為靜載試驗的控制截面,共計 2 個工況進行加載檢測,具體工況描述見表 7-1。表 7-1 試驗工況工程概況測試斷面測試項目工況描述1跨中截面跨中截面撓度跨中截面應變支點截面撓度支點截面剪力橫橋向正載布置車輛2跨中截面跨中截面撓度跨中截面應變支點截面撓度支點截面剪力橫橋向偏載布置車輛7.4.2 測點布置 1)撓度測點布置 沿橋梁縱向,在墩頂頂面、試驗跨跨中截面處布置撓度測點;橫橋向,在每個墩頂中部布置一個測點,在跨中截面每側布置3個測點,全橋共計10個撓度測點。具體位置如圖7-3和7-4
43、所示,撓度測點編號圖見圖7-5。圖7-3 撓度測點布置立面圖 圖7-4 跨中截面撓度測點布置圖圖7-5 撓度測點編號圖 2)應變測點布置圖 縱橋向,在跨中截面和1/4截面位置布置應變測點;橫橋向,每側布置3個測點,全橋共計12個應變測點。具體位置如圖7-6和7-7所示,應變測點編號圖見圖7-8。圖7-6 應變測點布置立面圖圖7-7 跨中和1/4截面應變測點布圖7-8 應變測點編號圖7.5 加載方案7.5.1 試驗荷載本橋梁靜載試驗荷載采用車輛直接加載方式。根據公路橋梁承載能力檢測評定規程:式中:靜力荷載試驗效率系數; SS試驗荷載作用下,某一試驗項目加載控制截面最 大內力或變位效應計算值; S
44、設計標準活荷載不計沖擊作用時產生的該試驗項 目同一加載控制截面的最不利內力或變位效應計算值; 設計計算取用的沖擊系數。為了保證試驗的有效性,根據各測試截面的內力與撓度影響線,按最不利位置加載,在保證各測試截面試驗荷載效率系數至少達到0.95以上的條件下,經計算確定靜載試驗需用400kN(車重+荷重)載重汽車5輛,具體現場試驗車輛軸距及軸重見圖7-9和表7-2。圖7-9 加載車示意圖表7-2 加載車輛軸重情況統計表加載車編號前軸重(t)中軸重(t)后軸重(t)總重(t)110.114.915.140.1210.115.015.040.139.915.115.140.149.915.015.140
45、.0510.115.014.940.07.5.2 加載位置1)工況1:縱橋向跨中截面正彎矩、撓度最不利位置布載,橫橋向為正載布置。采用3級加載,3級卸載,卸載的順序與加載的順序相反,卸載示意圖如圖7-107-12所示。圖7-10 車輛一級加載示意(工況1)圖7-11 車輛二級加載示意(工況1)圖7-12 車輛三級加載示意(工況1) 2)工況2:縱橋向按跨中截面正彎矩、撓度最不利位置布載,橫橋向為偏載布置。采用3級加載,3級卸載,卸載的順序與加載的順序相反,卸載示意圖如圖7-137-15所示。圖7-13 車輛一級加載示意(工況2)圖7-14 車輛二級加載示意(工況2)圖7-15 車輛三級加載示意
46、(工況2)7.5.3 加載效率上述各工況的荷載效率均滿足0.951.05的規范要求,具體的荷載效率見表7-3。表7-3 各工況加載效率工況項 目試驗荷載效應M1設計荷載效應M2加載效率1跨中截面正載最大正彎矩(kNm)377438100.982跨中截面偏載最大正彎矩(kNm)435542281.037.6 試驗過程7.6.1 準備過程 試驗前應對橋跨結構進行全面檢查,在正式加載試驗之前完成如下準備工作: 1)試驗前,按照試驗方案要求試驗車輛裝載過磅,記錄試驗車的原始數據以便進行分析。清理橋面,標記加載位置及測點布設位置。2)在橋下搭設腳手架,腳手架必須牢固可靠,以方便人員布置測點和安裝位移計。
47、3)按前述的應變和撓度測點布置方式進行放樣,布片時先對各測點位置實施打磨找平并清洗干凈,粘貼應變片,然后做防潮處理。為排除測試過程中大氣溫度變化帶來的影響,每一斷面布設處于同一溫度場的溫度補償應變片,同時布設撓度測點。 4)布設測試儀器及傳感器連接導線,聯機調試儀器。檢查各個應變片,確保電路暢通,并處于良好的工作狀態。 5)與相關部門協商,采取封橋措施,禁止任何車輛通行,避免對試驗的干擾。7.6.2 預加載 在進行正式加載試驗之前,先進行預加載,2輛加載車在橋上并排慢速行駛3趟,其目的一方面是使結構進入正常工作狀態,另一方面檢查全部觀測儀表是否正常工作,試驗裝置的可靠性及試驗人員的工作質量。7
48、.6.3 正式加載預加載卸到零荷載并在結構得到充分的零載恢復后,再進行正式的加載試驗。正式加載按前述的試驗方案實施,每級加載穩定時間510min,待數據完全穩定后進行記錄采數。 每一工況卸載完后10分鐘以上,方可進行下一工況的加載,以便使結構恢復彈性變形,減小塑性殘余變形。 在整個靜力加載過程中,全程監控控制截面最大應變(應力)和撓度。如出現結構異常,應立即采取應急措施,確保加載試驗安全。7.7 靜載試驗數據分析試驗靜荷載作用下試驗跨各個測點(撓度值、沉降量)與應變的計算,依據測量的試驗數據按下列方式進行處理。(1)扣除支點沉降的影響,計算跨中截面的實際撓度。考慮支點沉降對跨中截面撓度的影響,
49、試驗數據處理時應將跨中截面測得的撓度扣除梁兩端支點沉降數值,方法如下: 式中: 實際撓度值(mm);跨中截面測量測點撓度值(mm); 、 梁兩端支點沉降的測量數值(mm)。(2)各個測點(撓度值、沉降量)與應變計算。 總應變:彈性應變: 殘余應變: 式中:Si加載前各點的初始值(初讀數);SL加載達到穩定時的測值(初讀數);Su卸載達到穩定時的測值(初讀數)。7.7.1 工況1(跨中截面正載工況)靜載試驗數據分析1)撓度測試數據分析在分級試驗荷載作用下,橋梁撓度測試數據見表7-4,試驗數據與理論值的分析對比見表7-5。表7-4 試驗分級加載撓度值(單位:mm)測點號加載1加載2加載3卸載10.
50、060.100.130.0320.050.090.120.0530.811.832.280.1241.051.722.190.1551.242.092.330.1761.272.122.380.1671.031.762.240.1480.831.932.350.1190.040.090.110.03100.040.080.110.04表7-5 試驗撓度實測值與理論值分析表(單位:mm)測點號理論值實測值殘余值相對殘余校驗系數平均校驗系數13.40 2.280.120.050.67 0.7023.04 2.190.150.070.72 33.28 2.330.170.070.71 43.26 2
51、.380.160.070.73 53.302.240.140.060.6863.562.350.110.050.662)應變測試數據分析在分級荷載作用下,橋梁跨中截面梁底應變數據見表7-6,試驗數據與理論值的分析對比見表7-7。表7-6 試驗分級加載應變值(單位:)測點號加載1加載2加載3卸載110.4223.9634.383.2229.3820.8332.293.5136.2918.7530.212.6547.2521.8831.252.6358.3322.9230.263.02610.1128.3236.212.987-20.83-40.63-51.02-5.818-17.71-31.25
52、-43.75-4.329-15.21-30.21-41.67-2.7310-14.32-25.6-34.2-2.4111-17.65-33.52-45.21-3.3112-22.12-38.14-50.32-4.29表7-7 跨中梁底應變分析表(單位:)測點號理論值實測值殘余值相對殘余校驗系數平均校驗系數145.84 34.383.220.970.75 0.76 242.48 32.293.510.110.76 338.24 30.212.650.090.79440.06 31.252.630.080.78 537.82 30.263.020.100.80 648.93 36.212.980.
53、080.747-69.89-51.02-5.810.110.768-59.12-43.75-4.320.100.749-54.82-41.67-2.730.070.7610-43.85-34.20-2.410.070.7811-61.93-45.21-3.310.070.7312-64.51-50.32-4.290.090.787.7.2 工況2(跨中截面偏載工況)靜載試驗數據分析1)撓度測試數據分析在分級試驗荷載作用下,橋梁撓度測試數據見表7-8,試驗數據與理論值的分析對比見表7-9。表7-8 試驗分級加載撓度值(單位:mm)測點號加載1加載2加載3卸載10.030.060.080.0220
54、.090.170.210.0530.110.380.67-0.0840.350.861.020.1250.551.191.580.2060.741.552.270.3171.112.282.640.4881.532.442.790.7190.030.060.070.02100.080.150.190.06表7-9 試驗撓度實測值與理論值分析表(單位:mm)測點號理論值實測值殘余值相對殘余校驗系數平均校驗系數10.96 0.67-0.080.120.700.7021.48 1.020.120.120.6932.32 1.580.200.130.6843.20 2.270.280.120.7153
55、.612.640.350.130.7363.882.790.400.140.722)應變測試數據分析在分級荷載作用下,橋梁跨中截面梁底應變數據見表7-10,試驗數據與理論值的分析對比見表7-11。表7-10 試驗分級加載應變值(單位:)測點號加載1加載2加載3卸載17.2912.2514.581.2121.044.175.210.903-4.17-8.14-10.42-1.324-7.5-14.8-18.25-1.255-8.9-22.5-27.69-2.336-16.1-28.2-35.41-2.697-3.28-8.81-12.3-1.2284.477.269.581.0396.3512.
56、3515.241.65107.2932.5743.282.691111.2442.2456.224.981232.2957.9679.178.36表7-11 跨中梁底應變分析表(單位:)測點號理論值實測值殘余值相對殘余校驗系數平均校驗系數118.00 14.581.210.080.81 0.7527.13 5.210.900.170.73313.89 -10.42-1.320.120.75 425.00 -18.25-1.250.07 0.73535.05 -27.69-2.330.080.79645.40 -35.41-2.690.080.78716.18-12.30-1.220.100.7
57、6813.499.581.030.110.71920.3215.241.650.110.751056.9543.282.690.060.761177.0156.224.980.090.7312106.9979.178.360.110.747.8 小結在正載試驗荷載作用下,試驗梁撓度校驗系數最大值為0.73,平均校驗系數為0.70,撓度相對殘余值均小于20%;應變校驗系數最大值為0.80,平均校驗系數為0.76,應變相對殘余值均小于20%。在偏載試驗荷載作用下,試驗梁撓度校驗系數最大值為0.73,平均校驗系數為0.70,撓度相對殘余變形均小于20%;應變校驗系數最大值為0.81,平均校驗系數為0
58、.75,應變相對殘余值均小于20%。上述表明橋跨結構在設計荷載作用下,處于彈性工作狀態,其剛度和承載能力滿足設計要求,且有較充足的安全儲備,滿足規范要求,且結構各主梁在偏載工況下應變及撓度分布變化均勻,說明上部結構整體性良好。在正載和偏載試驗過程中,結構沒有出現任何裂縫,說明橋梁結構的抗裂性符合設計要求。8 動載試驗8.1 試驗目的橋梁動載試驗是為了激起橋梁結構的振動,測定橋梁結構的固有頻率、阻尼比、振型、動力沖擊系數等參數的試驗項目,從而進行橋梁承載能力評定,以此判斷橋梁結構的整體剛性和運營性能。動載試驗測試內容見表8-1。表8-1 動載試驗測試內容一覽表項 目工 況測 試 內 容脈 動1橋
59、梁微小且不規則的振動,得到結構模態參數跑 車1(20km/h)橋梁結構強迫振動響應、動應變,計算沖擊系數2(30km/h)橋梁結構強迫振動響應、動應變,計算沖擊系數3(40km/h)橋梁結構強迫振動響應、動應變,計算沖擊系數跳 車1橋梁結構強迫振動響應8.2 測試方法8.2.1 脈動測點布置本實驗采用5個傳感器,一個固定在中跨跨中部位作為參考點,為脈動測試的輸入激勵,其余測點設置為移動測點,通過并排移動其余4個測點的傳感器來分批采集天然脈動信號,對各測點進行傳函分析和模態擬合得出該橋的低階振動頻率和振型。橋梁脈動試驗測點布置圖見圖8-1。圖 8-1 脈動試驗傳感器平面布置示意圖8.2.2 跑車
60、試驗用一輛400kN的汽車分別以20km/h 、30km/h 、40km/h的速度往返勻速通過橋跨結構,以測定橋梁結構在動荷載作用下的強迫振動響應。在跨中控制截面放置二個豎向拾振器。8.2.3 跳車試驗在橋跨結構中跨跨中橋面設置高度10cm的三角形墊木,使400kN汽車后軸置于其上,然后突然下落,測定橋梁結構在動荷載作用下的強迫振動響應。在跨中控制截面放置一個豎向拾振器。8.3 動載試驗結果及分析8.3.1 脈動試驗分析橋梁結構的振型是結構相應于各階固有頻率的振動形式,一個振動系統的振型數目與其自由度數相等,橋梁結構是具有連續分布質量的體系,也是一個無限多自由度體系,因此其固有頻率及相應的振型
61、也有無限多個。但是,對于一般橋梁結構,第一個固有頻率即基頻,對結構動力分析才是重要的;對于較復雜的動力分析問題,也僅需要前幾階固有頻率,因而在實踐測試中,一些低階頻率才具有實際意義。橋梁在振動過程中,除受介質阻尼作用外,還受材料內部阻尼、支座摩擦等作用的影響,阻尼作用可對結構振動起到衰減作用,這對降低動荷載的動力作用,減少結構材料的疲勞破損是有利的。通過利用放置在試驗孔橋面上的速度傳感器測的橋梁天然脈動信號時域曲線,對采集到的時間歷程圖波形進行分析得到。橋梁一階固有頻率:豎向頻率3.20HZ,豎向扭轉頻率3.83HZ。速度傳感器時域信號曲線及頻譜曲線示意圖見8-2,一階自振頻率示意圖見8-3速
62、度傳感器時域信號曲線頻譜圖曲線圖 8-2 速度傳感器時域信號曲線及頻譜曲線示意圖一階豎向頻率3.20Hz,阻尼比1.097%豎向扭轉頻率3.83Hz,阻尼比0.942%圖 8-3 一階自振頻率示意圖該變截面連續混凝土梁橋理論計算所得的主梁自振頻率f0=2.68Hz(未考慮橋面鋪裝作用,僅計算主梁的自振頻率),該變截面連續混凝土梁橋實測自振頻率與理論自振頻率比值為1.194,公路橋梁承載能力檢測評定規程(JTG/T J21-2011)中規定實測自振頻率與理論自振頻率比值大于1.1為良好狀態,表明該橋梁實際結構的整體性良好。8.3.2 跑車試驗分析動力荷載作用對橋梁結構控制截面上動撓度最大值,一般
63、較同樣的動荷載控制截面上所產生的動撓度平均值要大。動力荷載作用下控制截面動撓度最大值與平均值的比值稱為活荷載動力增大系數。由于撓度反映了橋梁結構的整體變形,是衡量結構剛度的主要指標,因此活荷載沖擊系數綜合反映了動力荷載對橋梁結構的動力作用。活荷載沖擊系數與橋梁結構的結構形式、車輛行駛速度、橋面的平整度等因素有關,為了測定橋梁結構的沖擊系數,應使車輛以不同的速度駛過橋梁,逐次記錄跨中截面的撓度時程曲線,按照活荷載動力增大系數(1+)的定義有:1+= 式中:Smax動力荷載作用下控制截面動撓度最大值; Smean動力荷載作用下控制截面動撓度平均值;活荷載沖擊系數。圖8-4為一輛40t重的實驗車輛以
64、20/h的速度通過橋面,混凝土連續箱梁動撓度時程曲線示意圖。圖8-5為一輛40t重的實驗車輛以30/h的速度通過橋面,混凝土連續箱梁動撓度時程曲線示意圖。圖8-6為一輛40t重的實驗車輛以40/h的速度通過橋面,混凝土連續箱梁動撓度時程曲線示意圖。圖8-4 20/h行駛時振動響應時域波形圖8-5 30/h行駛時振動響應時域波形圖8-6 40/h行駛時振動響應時域波形從橋跨結構的動力響應分析角度而言,沖擊系數源于三個方面:理想的移動荷載作用引起的橋跨結構的振動,引起動力放大;車輛自身的振動使其加載在橋面上的力也有一定的波動;實際的橋面不平整引起車輛跳動引起沖擊作用。根據公路橋涵設計通用規范(JT
65、GD60-2004)規定,沖擊系數取值為:當 f1.5Hz 時 =0.05當 1.5Hzf14Hz 時 =0.1767ln(f)-0.0157當 f14Hz 時 =0.45依據上述公式可得出該變截面連續混凝土橋梁的理論沖擊系數,由于橋梁理論自振頻率為2.68Hz,經過計算理論沖擊系數為0.159。8.3.3 跳車試驗分析跳車試驗體現了垂向激勵引起橋梁的強迫效應;實測橋梁結構響應單峰值和典型時域波形圖。橋梁結構的阻尼特性,一般用對數衰減或阻尼比D來表示。有振動理論可知,對數衰減率為:式中,Ai和Ai+1分別為相鄰兩個波的振幅值,可以直接從衰減曲線上量取。實踐中,常在衰減曲線上量取n個波形,求得平
66、均衰減率:根據振動理論可知,對數衰減率與阻尼比D的關系為:由于一般材料的阻尼比都很小,因此,可近似為:實測阻尼比的大小反映了橋梁結構耗散外部能量輸入的能力,阻尼比大,說明橋梁結構耗散外部能量輸入的能力強,振動衰減得快;阻尼比小,說明橋梁結構耗散外部能量輸入的能力差,振動衰減得慢。但是,過大的阻尼比則說明橋梁結構可能存在開裂或支座工作狀況不正常等現象。試驗車輛在橋梁跨中跳車激振后,會使橋梁結構產生自由振動,根據自由振動的衰減曲線,通過試驗數據的分析即可得到橋梁的阻尼比,通常,橋梁結構的阻尼比在0.225.73之間,實測阻尼比介于橋梁的常見阻尼比范圍內,該橋梁實測阻尼比為3.18,跳車試驗曲線見圖
67、8-7。圖8-7 跳車試驗跨中響應時域波形8.3.4 結果匯總 表8-1 潮河橋動載試驗結果匯總表工況最大動撓度(mm)阻尼比(%)沖擊系數()20km/h跑車(1輛40t車)0.770/0.065030km/h跑車(1輛40t車)0.803/0.092340km/h跑車(1輛40t車)1.025/0.1349跳車(1輛40t車)/3.18/本次動載試驗結果表明:(1)通過有限元計算結果和各測點的頻譜分析可以推斷,所檢測橋梁一階豎向自振頻率為3.20Hz和一階扭轉自振頻率為3.83Hz,均比理論值2.68Hz高,說明橋梁整體動剛度滿足設計要求,具有良好的整體性。(2)橋梁實測沖擊系數符合規范要
68、求,說明橋面平順無障礙。(3)實測阻尼比介于橋梁常見阻尼比范圍內,表明橋梁整體性無異常。9 檢測結論鄭州市經濟技術開發區經開第十五大街跨潮河橋梁工程中跨48米跨橋梁外觀、材料狀況和靜、動載實驗檢測結論:(1)橋梁外觀基本完好,線形平順,符合設計和規范要求。(2)所抽檢構件混凝土抗壓強度滿足設計要求。(3)所抽檢構件鋼筋保護層厚度滿足設計要求。(4)所檢測人行道東、西橋鋼箱梁外部防腐涂層厚度符合設計要求。(5)所檢測人行道東、西橋鋼箱梁鋼構件截面尺寸符合設計和標準要求。(6)所檢測人行道東、西橋鋼箱梁鋼板厚度符合設計和標準要求(7)所檢測人行道東、西橋鋼箱梁底板腹板對接焊縫內部質量達到B級質量等級。(8)經現場實際勘察,該工程人行道鋼結構工程支座節點的連接和構造未發現有明顯質量缺陷和變形現象,符合圖紙設計要求。(9)在各靜載工況下,所檢測橋梁試驗跨的撓度和應變校驗系數均小于1,殘余變形和殘余應變結果均小于20,符合城市橋梁檢測技術規程(DBJ41/T127-2013)要求。(10)所檢測橋梁試驗跨動載試驗結果表明該橋梁結構整體性良好,橋面平順,結構整體剛度滿足規范要求。