文|交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院 趙尚傳
現(xiàn)階段在役橋梁面臨著承載能力評(píng)定技術(shù)從構(gòu)件層次向結(jié)構(gòu)層次提升、耐久性評(píng)定技術(shù)需補(bǔ)充完善、大量到達(dá)設(shè)計(jì)使用年限橋梁能否繼續(xù)使用等問(wèn)題?!霸谝刍炷亮簶蚩煽啃詸z測(cè)評(píng)估技術(shù)體系與裝備研發(fā)”項(xiàng)目組以結(jié)構(gòu)型式簡(jiǎn)單、量大面廣的混凝土梁橋?yàn)閷?duì)象,通過(guò)理論創(chuàng)新、試驗(yàn)研究、設(shè)備研發(fā)和工程示范等,完善提升了基于可靠性的混凝土梁橋承載能力評(píng)定方法,建立了混凝土梁橋耐久性評(píng)定方法,以及到達(dá)設(shè)計(jì)使用年限橋梁是否可繼續(xù)使用的評(píng)定方法。
永存應(yīng)力非線性超聲測(cè)試系統(tǒng),該套系統(tǒng)為超聲尾波檢測(cè)系統(tǒng),可以用其檢測(cè)混凝土在不同應(yīng)力大小條件下的尾波參數(shù)。
混凝土永存應(yīng)力實(shí)體梁試驗(yàn),該試驗(yàn)驗(yàn)證和修正采用超聲尾波方法檢測(cè)實(shí)體結(jié)構(gòu)的混凝土永存應(yīng)力。
空心板鉸縫可靠性檢測(cè)評(píng)估試驗(yàn)。在不同荷載作用下鉸縫變形量試驗(yàn),據(jù)此建立空心板鉸縫變形量的可靠性評(píng)估指標(biāo)及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
在科技攻關(guān)過(guò)程中,該項(xiàng)目形成了多項(xiàng)創(chuàng)新成果。
提出了基于尾波干涉理論的永存應(yīng)力現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損檢測(cè)方法;研發(fā)了永存應(yīng)力試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng);提出了相應(yīng)的永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值和分項(xiàng)系數(shù)的計(jì)算方法;建立了考慮實(shí)測(cè)永久作用效應(yīng)的在役混凝土梁橋承載力評(píng)估方法。
采用結(jié)構(gòu)冗余性理論,針對(duì)空心板梁橋接縫和T梁橫隔板損傷程度及支座脫空對(duì)結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件受力性能的影響,分別建立了裝配式板(梁)間相對(duì)位移、橫隔板剛度折減和支座脫空率的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),為混凝土板(梁)橋可靠性評(píng)價(jià)提供了量化指標(biāo)。
針對(duì)一般大氣環(huán)境和海洋環(huán)境,建立了基于概率可靠性理論的在役混凝土梁橋耐久性檢測(cè)評(píng)估方法;針對(duì)凍融環(huán)境和硫酸鹽環(huán)境,分別建立了混凝土構(gòu)件耐久性“圖形標(biāo)桿”評(píng)估法和里氏硬度評(píng)估法。
里氏硬度法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),通過(guò)測(cè)試混凝土的里氏硬度,計(jì)算其當(dāng)前遭受硫酸鹽侵蝕的情況。
提出了混凝土梁橋達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限后的技術(shù)狀況預(yù)測(cè)方法;構(gòu)建了“控荷載、控抗力”承載力評(píng)價(jià)模型;初步建立了超期服役橋梁的可靠性評(píng)價(jià)方法。
研究成果在新疆兵團(tuán)第一師國(guó)防大橋(硫酸鹽環(huán)境)、富綏松花江大橋(凍融環(huán)境)、浙江漩門(mén)港大橋(海洋環(huán)境)等依托工程橋梁的檢測(cè)中,進(jìn)行了應(yīng)用和驗(yàn)證,為這些環(huán)境中橋梁耐久性檢測(cè)評(píng)估提供了重要的檢測(cè)技術(shù)支撐。此外,該項(xiàng)目研發(fā)的2套檢測(cè)設(shè)備,提升了在役混凝土梁橋檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)水平,具有顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益,推廣應(yīng)用前景廣闊。