文/江西贛州市公路管理局興國分局 陳森林

江西贛州市公路管理局瑞金分局 許正偉

工程概述

某橋位于江西境內(nèi)，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板梁，跨徑組合為3×10m，梁高40cm，橋下凈空4.3m。下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)采用漿砌片石U型橋臺(tái)，橋臺(tái)基礎(chǔ)為擴(kuò)大基礎(chǔ)，橋墩采用薄壁式橋墩，梁體混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C40，橋臺(tái)臺(tái)帽、橋墩帽梁混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C25，設(shè)計(jì)荷載：汽-超20、掛-120。

橋梁特殊檢測

構(gòu)件編號(hào)

橋跨依次編號(hào)為第1跨、第2跨、第3跨；伸縮縫沿路線前進(jìn)方向依次編號(hào)為1號(hào)伸縮縫、2號(hào)伸縮縫；下部結(jié)構(gòu)沿前進(jìn)方向依次編號(hào)為0號(hào)臺(tái)、1號(hào)墩、2號(hào)墩、3號(hào)臺(tái)；主梁編號(hào)以中央分隔帶為中心，從中間向兩側(cè)進(jìn)行，依次編號(hào)為1-1號(hào)梁、1-2號(hào)梁、……、1-n號(hào)梁，2-1號(hào)梁、2-2號(hào)梁、……、m-n號(hào)梁；支座編號(hào)以中央分隔帶為中心，從中間向兩側(cè)進(jìn)行，依次編號(hào)為1-1號(hào)支座、1-2號(hào)支座、……、1-n號(hào)支座，2-1號(hào)支座、……、m-n號(hào)支座。

混凝土強(qiáng)度及碳化深度測試

測試區(qū)屬于正方形，其規(guī)格為20cm×20cm，且各個(gè)測試區(qū)設(shè)置16個(gè)測點(diǎn)，同時(shí)，在回彈測區(qū)中，將3個(gè)測區(qū)進(jìn)行混凝土碳化深度測試。

鋼筋保護(hù)層厚度測試

在鋼筋保護(hù)層厚度測試中，主要選擇沒有敲擊空鼓聲的區(qū)域?qū)嵤?。采用基于電磁感?yīng)原理的鋼筋保護(hù)層測試儀對該區(qū)域的鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行測試。

臺(tái)前側(cè)豎筋、2#墩柱豎筋、3#橋臺(tái)后側(cè)豎筋保護(hù)層實(shí)測特征值與設(shè)計(jì)值比值為0.97至1.11，評(píng)定標(biāo)度為1，表明結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性的影響不顯著。

表1 工況測試斷面及測試內(nèi)容

鋼筋銹蝕檢測結(jié)果

本次檢測選取6個(gè)測區(qū)，測區(qū)最低值為-397mv～-498mv。根據(jù)混凝土橋梁鋼筋銹蝕電位評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，1-1號(hào)梁、1-5號(hào)梁、0號(hào)橋臺(tái)最低值為-391、-389、-397，評(píng)定標(biāo)度為3，表明該處鋼筋有銹蝕活動(dòng)性，發(fā)生銹蝕概率大于90%。

有限元模型的建立

為準(zhǔn)確進(jìn)行荷載試驗(yàn)，試驗(yàn)前先進(jìn)行理論計(jì)算。本橋采用MIDASCivil程序?qū)Ρ緲蜻M(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算、活載效應(yīng)計(jì)算及相應(yīng)的加載效率的計(jì)算。

工況的設(shè)置

根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，設(shè)置測試截面及測試工況為：第2跨0.5L最大正彎矩工況（A截面）工況測試內(nèi)容見表1所示。

具體截面布置如圖1所示。

圖1 測試截面布置圖（單位：cm）

應(yīng)變測點(diǎn)布置

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，考慮到試驗(yàn)的可實(shí)施性，應(yīng)變測點(diǎn)布置如圖2所示。

撓度測點(diǎn)布置

將撓度測點(diǎn)布置在試驗(yàn)跨主梁頂面位置上，然后選擇精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量，具體工況一與二的內(nèi)容如圖3所示。

試驗(yàn)荷載布置

采用自卸式載重車進(jìn)行加載，加載車噸位為470kN，具體車重如表2所示。

試驗(yàn)荷載布置

使用4輛470kN載重車進(jìn)行4級(jí)加載，1級(jí)卸載。加載的效率如表3所示。

圖2 A-A截面測點(diǎn)布置圖（單位：cm）

圖3 撓度測點(diǎn)布置圖（單位：cm）

表2 試驗(yàn)所用實(shí)際加載車軸重?cái)?shù)據(jù)

表3 荷載效應(yīng)（彎矩）及荷載效率

圖4 1號(hào)撓度測點(diǎn)實(shí)測值與計(jì)算值關(guān)系

圖5 2號(hào)撓度測點(diǎn)實(shí)測值與計(jì)算值關(guān)系

圖6 3號(hào)撓度測點(diǎn)實(shí)測值與計(jì)算值關(guān)系

表4 1號(hào)梁應(yīng)變測點(diǎn)實(shí)測數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)表（με）

表5 2號(hào)梁應(yīng)變測點(diǎn)實(shí)測數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)表（με）

表6 3號(hào)梁應(yīng)變測點(diǎn)實(shí)測數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)表（με）

表7 1號(hào)梁撓度測點(diǎn)實(shí)測數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)表（mm）

表8 2號(hào)梁撓度測點(diǎn)實(shí)測數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)表（mm）

表9 3號(hào)梁撓度測點(diǎn)實(shí)測數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)表（mm）

靜載試驗(yàn)結(jié)果分析

應(yīng)變測試結(jié)果

應(yīng)變計(jì)算值-實(shí)測值關(guān)系曲線

表4～6為該工況測試截面1、2、3號(hào)梁的應(yīng)變實(shí)測數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)。

撓度測試結(jié)果

撓度計(jì)算值-實(shí)測值關(guān)系曲線

表7～9分別為該工況測試截面1、2、3號(hào)梁撓度測點(diǎn)的實(shí)測數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)，圖4～圖6分別為1、2、3號(hào)梁撓度測點(diǎn)的實(shí)測值與計(jì)算值關(guān)系曲線。

通過上圖可以發(fā)現(xiàn)，1、2、3號(hào)梁撓度測點(diǎn)，相互間的實(shí)測值及計(jì)算值線性各個(gè)方面數(shù)據(jù)良好，且線性相關(guān)指數(shù)R2分別為0.9764、0.9666、0.9765，同時(shí)，實(shí)測值和計(jì)算值相比，前者小于后者，這表示結(jié)構(gòu)屬于彈性工作狀態(tài)。