鞏尊玄

摘 ?要：在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平不斷提高的現(xiàn)階段，橋梁建設(shè)也實(shí)現(xiàn)了較大程度的發(fā)展，給人們生活帶來(lái)了較大的便利，但是橋梁在長(zhǎng)時(shí)間的使用中會(huì)出現(xiàn)一些不可避免的問(wèn)題，特別是在城市交通數(shù)量不斷增加的當(dāng)下，橋梁安全問(wèn)題已經(jīng)受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。文章以某橋梁為案例，對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)病害與檢測(cè)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并重點(diǎn)探討了橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè)要點(diǎn)，以保證橋梁的使用壽命。

關(guān)鍵詞：橋梁檢測(cè);上部結(jié)構(gòu);要點(diǎn)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TU723 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2016）03-0152-01

在我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)不斷發(fā)展的現(xiàn)階段，交通量的日益增加使得橋梁的負(fù)荷也日趨加重;由于受到施工工藝、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和自然氣候等因素的影響，使得橋梁在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用會(huì)出現(xiàn)老化和損壞現(xiàn)象，其自身的結(jié)構(gòu)安全性和通行能力受到了嚴(yán)重的影響，如何加強(qiáng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測(cè)和安全監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

上部結(jié)構(gòu)作為橋梁的重要組成部分，對(duì)于充分發(fā)揮橋梁的實(shí)際功能，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 ?工程項(xiàng)目概述

在某省的一A高速公路全線共有橋梁185座，其中特大橋6座、大橋79座、中橋86座、小橋14座;另一B高速公路全線共有橋梁335座，其中特大橋4座、大橋145座、中橋184座、小橋2座;這兩條高速公路的橋梁類(lèi)型主要包括了預(yù)應(yīng)力砼空心板、鋼筋砼連續(xù)箱梁、預(yù)應(yīng)力砼組合箱梁、鋼筋砼現(xiàn)澆實(shí)心板、預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁、系桿拱橋以及雙塔單索面預(yù)應(yīng)力砼斜拉橋等，結(jié)構(gòu)體系主要包括了連續(xù)和簡(jiǎn)支兩種類(lèi)型，為了保證人們出行的安全，現(xiàn)對(duì)這些橋梁統(tǒng)一進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。

2 ?橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè)內(nèi)容

上部結(jié)構(gòu)是橋梁的主要承重結(jié)構(gòu)，由眾多的基本構(gòu)件所組成，上部結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)的病害為承重構(gòu)件病害和支座病害兩種，通常情況下，是先根據(jù)表觀檢測(cè)的結(jié)果來(lái)確定橋梁的實(shí)際登記，然后再結(jié)合橋梁的運(yùn)營(yíng)實(shí)際情況和相關(guān)單位的具體要求來(lái)進(jìn)行荷載試驗(yàn)。

①橋梁上部結(jié)構(gòu)的檢測(cè)內(nèi)容主要包括以下內(nèi)容：

②梁端頭、地面是否出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，箱型梁內(nèi)部是否存在積水，通風(fēng)是否良好;

③砼結(jié)構(gòu)有無(wú)出現(xiàn)裂縫、銹蝕、鋼筋外露、表面風(fēng)化以及滲水等問(wèn)題，確定有無(wú)因堿集料反應(yīng)而導(dǎo)致整體網(wǎng)裂的問(wèn)題;

④預(yù)應(yīng)力鋼束錨區(qū)域的砼是否出現(xiàn)破裂，砼表層是否出現(xiàn)縱向裂縫;

⑤支座組件中的活動(dòng)支座是否靈活、其他構(gòu)件的清潔度是都良好，且有無(wú)出現(xiàn)錯(cuò)位和斷裂的問(wèn)題，實(shí)際的位移量是否正常;

⑥盆式橡膠支座所固定的螺栓是否斷裂、螺母是否松動(dòng)、防塵罩是否完好、鋼盆外露部分是否被銹蝕等。

3 ?橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè)要點(diǎn)分析

3.1 ?盆式橡膠支座檢測(cè)

3.1.1 ?盆式橡膠支座的結(jié)構(gòu)

盆式橡膠支座的結(jié)構(gòu)主要包括了以下三種形式：固定支座、單向活動(dòng)支座和雙向活動(dòng)支座。雙向活動(dòng)支座具有豎向承載、豎向轉(zhuǎn)動(dòng)和多向滑動(dòng)的性能;固定支座則豎向轉(zhuǎn)動(dòng)和承載的性能;而單向活動(dòng)支座具有豎向轉(zhuǎn)動(dòng)、豎向承載以及單一方向的滑動(dòng)性能。

3.1.2 ?力學(xué)性能測(cè)試

①豎向壓縮變形和盤(pán)環(huán)徑向變形。通過(guò)中心受壓試驗(yàn)同時(shí)對(duì)支座的豎向壓縮變形和盆環(huán)徑向變形的情況進(jìn)行測(cè)定，保證檢驗(yàn)荷載力是支座設(shè)計(jì)承載力的1.5倍，并按照10個(gè)相等的增量進(jìn)行逐漸的加載。首先，在實(shí)驗(yàn)支座安裝就位之后，檢查支座的中心線和試驗(yàn)機(jī)的壓力線是否保持重合;其次，在支座的頂板和底板位置處要分別均勻的裝設(shè)四只百分表，對(duì)支座的豎向壓縮變形情況進(jìn)行檢測(cè)，并在盆環(huán)口上相互垂直的直徑方向位置處同樣裝設(shè)四只百分表來(lái)對(duì)盆環(huán)徑向變形情況進(jìn)行檢測(cè);再次，對(duì)試驗(yàn)機(jī)的壓力緩慢的增加至支座的設(shè)計(jì)承載力，然后再緩慢的卸載至0，反復(fù)預(yù)壓操作三次;最后，進(jìn)行試驗(yàn)加載，先施加給支座一個(gè)較小的初始?jí)毫?，分別準(zhǔn)確的記錄下千斤頂和百分表的初始讀數(shù)，然后將檢驗(yàn)荷載按照10等分逐級(jí)施加，加載到檢驗(yàn)荷載之后，將其卸載至初始?jí)毫Γ?duì)殘余的變形情況進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果選取三次試驗(yàn)的算術(shù)平均值。

②支座摩阻系數(shù)的測(cè)定。在對(duì)支座的摩阻系數(shù)進(jìn)行測(cè)定時(shí)，應(yīng)該選擇支座承載力≤2 MN的雙向活動(dòng)支座，或者是選用厚為7 mm，直徑為80～100 mm的聚四氟乙烯板試件進(jìn)行代替，并且采用雙剪試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，將試件在第一次滑動(dòng)時(shí)所出現(xiàn)的摩阻系數(shù)作為初始的靜摩阻系數(shù)，再次對(duì)試件進(jìn)行加載時(shí)，其摩阻系數(shù)會(huì)迅速的降低，并且逐漸趨于一個(gè)穩(wěn)定數(shù)值，將這個(gè)數(shù)值作為穩(wěn)定后的靜摩阻系數(shù)。在對(duì)支座的摩阻系數(shù)測(cè)定中，在支座的儲(chǔ)脂坑內(nèi)應(yīng)該涂滿硅脂，試驗(yàn)常規(guī)溫度為（21±1） ℃，預(yù)壓時(shí)間為1 h，試件按30 MPa壓應(yīng)力計(jì)算，取第2～5次的實(shí)測(cè)平均值。

3.1.3 ?試驗(yàn)結(jié)果的判定

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)檢定，在豎向設(shè)計(jì)荷載的作用下，支座的壓縮變形值的大小應(yīng)該大于支座實(shí)際總高度的2%，而盆環(huán)的上口徑方向變形程度不應(yīng)該大于盆環(huán)外徑大小的0.5%，另外，支座的殘余變形量也不應(yīng)該超過(guò)實(shí)際總變形量的5%;在對(duì)支座荷載力卸載后，如果其殘余變形量超過(guò)了變形總量的5%，就應(yīng)該重新進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，如果殘余變形量沒(méi)有出現(xiàn)增長(zhǎng)或消失的情況，則說(shuō)明支座的質(zhì)量合格;實(shí)測(cè)荷載、盆環(huán)徑向變形以及豎向壓縮變形曲線三者之間應(yīng)該線性關(guān)系;實(shí)際測(cè)得的支座摩阻系數(shù)應(yīng)該≤0.01，若重復(fù)試驗(yàn)之后的摩阻系數(shù)仍然>0.01，則說(shuō)明該支座不合格。

3.2 ?超聲法檢測(cè)混凝土缺陷

3.2.1 ?布置換能器

接收換能器對(duì)于最早到達(dá)的脈沖分量能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的檢測(cè)，一般情況，脈沖分量是縱向振動(dòng)的前沿，其所傳播出的最大能量的方向是垂直發(fā)射換能器的表面，但是也會(huì)在其他一些方向檢測(cè)到通過(guò)混凝土實(shí)現(xiàn)傳播的脈沖，所以可以按照以下三種方法來(lái)布置換能器：其一，直穿法：兩只換能器對(duì)面布置;其二，斜穿法：兩只換能器在相鄰面布置;其三，平測(cè)法：兩只換能器布置在同一表面之上。

3.2.2 ?檢測(cè)混凝土缺陷

①混凝土的均勻性檢測(cè)。當(dāng)構(gòu)件內(nèi)部或者各構(gòu)件之間的混凝土出現(xiàn)不均勻時(shí)，就直接導(dǎo)致脈沖速度的差異，且這種差異又與質(zhì)量具有緊密的關(guān)系，因此要選擇能夠均勻布置混凝土結(jié)構(gòu)一定體積的若干個(gè)測(cè)點(diǎn)，且相鄰測(cè)點(diǎn)之間的距離控制在200～500 mm之間，測(cè)點(diǎn)布置時(shí)應(yīng)該避開(kāi)與聲波傳播方向相一致的鋼筋。

②混凝土結(jié)合面的質(zhì)量檢測(cè)。在前后兩次澆筑間隔時(shí)間>3 h的混凝土之間會(huì)形成的接觸面，稱(chēng)為混凝土結(jié)合面。在利用超聲波對(duì)混凝土結(jié)合面進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，其測(cè)點(diǎn)的確定和被測(cè)部位應(yīng)該滿足以下幾方面的要求：其一，在測(cè)試前，對(duì)混凝土結(jié)合面的具體位置和走向問(wèn)題要明確，切實(shí)提高測(cè)點(diǎn)布置和被測(cè)部位的準(zhǔn)確無(wú)誤;其二，對(duì)于結(jié)構(gòu)的被測(cè)部位而言，其應(yīng)該具有能使聲波出現(xiàn)遲緩或斜穿結(jié)合面的一對(duì)相互平行的測(cè)試面;其三，測(cè)點(diǎn)的布置，應(yīng)該盡量的避開(kāi)平行聲波的傳播方向中的預(yù)埋鐵件和主鋼筋。

③不密實(shí)區(qū)和空洞檢測(cè)。在對(duì)混凝土不密實(shí)區(qū)和空洞進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，要根據(jù)被測(cè)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況進(jìn)行合理布置換能器。為了有效的提高測(cè)試的靈敏度，當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)的測(cè)試距離較大時(shí)，可以在測(cè)試區(qū)域內(nèi)部中平行于出側(cè)面的位置處適當(dāng)?shù)你@取測(cè)試孔，并將測(cè)試孔的直徑大小控制在40～50 mm，而測(cè)試孔的深度則根據(jù)被測(cè)試的實(shí)際情況確定，對(duì)于結(jié)構(gòu)側(cè)面而言，盡可能使用較厚的振動(dòng)換能器，并用黃油進(jìn)行耦合。

4 ?結(jié) ?語(yǔ)

綜上所述，在橋梁建設(shè)不斷發(fā)展的當(dāng)下，橋梁結(jié)構(gòu)的形式和功能逐漸呈復(fù)雜化方向發(fā)展，且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用，橋梁結(jié)構(gòu)會(huì)不可避免的出現(xiàn)各種各樣的損傷，而橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)是保證橋梁正常使用的主要措施之一。在對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè)時(shí)，要根據(jù)橋梁的實(shí)際情況在選擇最適宜的檢測(cè)技術(shù)，對(duì)橋梁的承載性能進(jìn)行正確的評(píng)估，為維修和加固工作提供科學(xué)的指導(dǎo)依據(jù)，以促進(jìn)我國(guó)橋梁領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

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