劉大鵬 孫建超

（中交遠洲工程咨詢有限公司1） 河北石家莊 050035 陜西鐵路工程職業(yè)技術學院2） 陜西渭南 714000）

1 引言

自改革開放以來，我國基礎設施建設得到飛速發(fā)展，我國新建了大量的混凝土橋梁。由于在運營過程中長期暴露于自然環(huán)境中，隨著時間的推移，混凝土橋梁的病害及其耐久性問題逐漸暴露出來，如何改善這些舊橋的運營狀況成為當前土木工程界的研究熱點。如何對現役舊橋的承載能力進行檢測評估，是對橋梁進行病害防治、加固補強的前提。因此，對舊橋進行檢測和承載能力評定的方法進行研究，具有較大的現實意義和工程應用前景。

2 橋梁概況

某公路舊橋主線橋分為左右兩幅，左幅橋跨組合為55-30m+1-45m+6-30m，右幅橋跨組合為56-30m+1+45m+5+30m，橋梁全寬35m，凈寬31m。某公路舊橋匝道橋分為左右幅及上下行匝道，左右幅上部結構1～28跨、40～54跨、59～62跨為預應力混凝土連續(xù)小箱梁，橫向設置5片小箱梁，縱向設置3道橫隔梁；29～39跨、55～58跨為預應力混凝土現澆箱梁，支座分別采用盆式支座與板式橡膠支座。上下行匝道橋橋跨組合為6-30m，橋梁全寬9m，凈寬8m。

通過對橋梁進行外觀檢查、無損檢查及技術狀況評定得出橋梁承載能力評定的相關參數，以《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTG/T J21-2011）為依據，對橋梁實際承載能力進行評定。

3 橋梁外觀檢測病害

（1）主線橋面系主要病害為：

橋面鋪裝存在整體網裂、局部沉陷、坑槽；伸縮縫存在堵塞、止水帶破損；護欄存在銹脹露筋；泄水孔堵塞。

（2）主線橋上部結構主要病害為：

上部主要構件病害為：箱梁底板及腹板存在縱向裂縫、U形裂縫；箱梁底板存在橫向裂縫；箱梁腹板存在斜向裂縫、豎向裂縫；箱梁混凝土存在銹脹露筋、空洞、麻面、破損。

上部一般構件病害為：橫隔板及濕接縫破損開裂；橫隔板裂縫；濕接縫破損露筋。

支座病害為：支座存在脫空、剪切、偏位。

（3）主線橋下部結構主要病害為：

墩柱混凝土存在麻面露筋；防震擋塊存在銹脹開裂、麻面；蓋梁存在銹脹露筋、裂縫、網裂。

（4）匝道橋橋面系主要病害為：

橋面鋪裝存在網裂；伸縮縫堵塞；泄水孔堵塞。

（5）匝道橋上部結構主要病害為：

箱梁底板及腹板存在縱向裂縫、U形裂縫；箱梁底板存在橫向裂縫；箱梁腹板存在豎向裂縫；箱梁混凝土銹脹露筋；橫隔板豎向裂縫；支座存在脫空、偏位。

（6）匝道橋下部結構主要病害為：

蓋梁存在網裂、豎向裂縫。

依據橋梁外觀檢查結果，按照《公路橋梁技術狀況評定標準》(JTG/T H-2011)中條款，該舊橋的橋梁總體技術狀況評定等級為3類。

4 承載能力評定方法

我國目前針對舊橋的承載力評定主要有5種方法：基于外觀檢查的方法、基于設計規(guī)范[1]的方法、荷載試驗方法、基于專家經驗的方法及可靠度分析的評定方法。

本文對某舊橋采用的基于設計規(guī)范的方法，根據實測材料性能、結構幾何尺寸、支承條件、外觀缺陷及通行荷載，按照橋梁結構的設計計算理論來評定承載能力。

目前，我國以《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTG/T J21-2011）[3]中的方法來對橋梁承載能力進行檢算，配筋混凝土結構檢算公式如下：

式中：0γ——結構的重要性系數；

S——荷載效應函數；

R(·)——抗力效應函數；

fd——材料強度設計值；

adc——構件混凝土幾何參數值；

ads——構件鋼筋幾何參數值；

Z1——承載能力檢算系數；

ξe——承載能力惡化系數；

ξc——配筋混凝土結構的截面折減系數；

ξs——鋼筋的截面折減系數。

在計算時應以現場實測的鋼筋或混凝土截面考慮折減系數后的截面代替原設計截面，計算方法和過程應按《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG D62-2004）[2]相關規(guī)定執(zhí)行。

5 承載能力評定結果

根據現場橋梁缺損狀況檢查結果和橋梁材質狀況與狀態(tài)參數檢測結果，確定該橋的檢測指標的評定標度，具體如下：

（1）鋼筋銹蝕電位、混凝土電阻率、混凝土碳化狀況、鋼筋保護層厚等檢測指標的取值如下。

（2）缺損狀況、結構材料風化和結構物理與化學損傷3項檢測指標，根據橋梁缺損狀況檢測結果，按照《公路橋梁技術狀況評定標準》（JTG /T H21-2011）[4]和《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTG/T J21-2011）進行評定。

（3）該橋自振頻率未進行測量，評定標度按“1”進行計算，其權重按比例進行分配。

按照上述方法，對該舊橋匝道橋的承載能力極限狀態(tài)下正截面抗彎承載力及支點斜截面抗剪承載能力進行修正，計算得出橋梁實際承載能力，如下表2、表3所示。

由以上計算結果可知，該橋匝道橋小箱梁邊梁實際抗彎承載能力無法滿足規(guī)范要求，抗剪承載能力滿足規(guī)范要求。

表1 橋梁分項檢算系數計算表

表2 舊橋匝道橋控制截面抗彎承載能力檢算結果（單位：kN·m）

表3 舊橋匝道橋控制截面抗剪承載能力檢算結果（單位：kN）

6 結論

通過對該公路舊橋的承載能力進行檢測評估得出：《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTG/T J21-2011）中基于設計規(guī)范的方法已被廣泛應用，為橋梁進行病害防治、加固補強提供了技術數據。但該方法對設計準則、安全系數的取值、結構損傷的確定以及結構分析方法的選擇還需要進一步研究，且現場檢測只針對檢測時刻的結構狀態(tài)，不能提供結構長期的承載能力變化過程，要掌握現役橋梁承載能力長期變化規(guī)律也需進一步研究。