徐鑫，李津煒

（山東省煙臺市海陽公路建設養(yǎng)護中心，山東 海陽 265100）

1 引言

將道路規(guī)模擴大，使其更加寬闊并將其修繕的工程項目被稱為公路擴建?？招陌鍢蚴且粋€巨大的結構，所以改造空心板橋橋梁的計劃與實施非常關鍵。舊板橋的穩(wěn)固與板橋的拆除、修繕成本相差很多。交通運輸部新版《公路工程技術標準》中明確提出，應對有關橋梁的擴建和拼接的方案進行評估以及監(jiān)督，且要達到工程新標準中的要求，在對橋梁進行加固和修補后，它的荷載應達到新標準中的規(guī)定。公路改擴建設計細則還規(guī)定了有些人工建筑物和加寬道路的整體預算。一般情況下公路能夠承受的最高荷應不超過原設計等級，在達到道路承受限制時的荷載需要使用現(xiàn)行等級。

對橋梁進行檢測和評估的目的是檢查它的負荷能力以及建設方法，它包括荷載實驗、調(diào)查分析等方式。因為橋梁的維護使用、技術方案、施工到結束等都是增加橋梁荷載能力改變其構造的因素。所以，在對橋梁的承載情況和建筑水平進行評估是需要很高的專業(yè)技術，難度非常大。橋梁檢測評估技術理論及體系的健全，將有助于工程技術人員對橋梁的負荷極限進行精準的判斷，這樣可以保障橋梁在使用時更加安全。

2 橋梁加寬改造工程施工工藝技術分析

（1）在橋梁拓寬改建項目施工作業(yè)前，必須針對被改建橋新舊橋梁形成一個全面的觀察體系，以便于準確的發(fā)現(xiàn)拓寬工程施工對新舊橋梁帶來的不良影響。另外，因為路橋工程拓寬屬于對既有路橋的改建，所以必須使既有構造物成為項目建設的主要控制基礎。拓寬改建的橋應該在路面的縱坡、橫坡等方面能夠和老橋構成良好的連接。

（2）對原橋梁的拓寬改造建設項目施工部門來說，在工程建設作業(yè)前應當嚴密地按照原工程設計圖紙對原橋梁的總體構造狀況進行檢查，并明確要求加寬改造橋梁時的總體狀況應當與原設計圖紙說明相一致，對出現(xiàn)了嚴重差錯的狀況，還應當及時報告給建設項目的業(yè)主并會同相關設計部門對原總體的設計方法進行調(diào)整，以防止在后期工程施工過程中再次出現(xiàn)問題。在檢查無誤之后，就必須對橋梁的加寬工程進行施工放線，并著重針對橋梁加寬的順接性擺樣控制軸線進行核對，以確保在施工時擺樣的準確性。

（3）根據(jù)建筑工程標準計量管理規(guī)范的規(guī)定。在開展橋梁工程施工作業(yè)之前，由建筑施工公司在恢復中樁時提供的所有水平導線控制點高程為基礎，且將全部的橋梁工程質(zhì)量控制點反復檢查、測量，與此同時也檢測了橋梁的每一個水準高度控制點。各工程區(qū)域內(nèi)的最高水位控制點、導線節(jié)點等均應當移至線外安全處，其所設置的最高水位控制點也應當滿足精度規(guī)定。除此之外，工程項目在開工之前，需要對每個橋梁墩臺頂部標高、橋面標高、坐標、角度等技術參數(shù)進行審核計算，如出現(xiàn)了問題，可及時采取相應的措施。

（4）對橋梁下部結構高程的調(diào)節(jié)。要保證大橋拓寬改建項目施工作業(yè)成功的實施，就需要對大橋下部結構的建筑高度加以精確地控制。而現(xiàn)階段，在建設項目施工中對橋梁工程的建筑高度的控制方法，大致有順接取締法和建筑標高控制律2種表現(xiàn)形式，建筑高度取締法主要是嚴格按照施工單位建設設計圖紙進行建筑標高的控制，而順接法則主要在橋梁拓寬工程施工現(xiàn)場中嚴格按照新舊蓋板機械結合面的上下點標高進行建筑高度限制，所以現(xiàn)階段在橋梁拓寬工程施工現(xiàn)場中，一般采用順接原則進行建筑標高的控制。

（5）其他注意事項。對于新舊橋梁連接位置的混凝土澆筑及其上的混凝土鋪裝應該同時澆筑。為了避免對舊橋的空心板造成損傷，拆除舊橋的混凝土時應首選無震動切割拆除術。規(guī)劃擴大橋梁面積的工程項目，應該按照現(xiàn)有橋梁的上部結構以及下部結構的質(zhì)量情況，合理地制定施工方案。按照同結構、同跨徑以及上連下不連的原則制定施工方案，并將控制新舊橋梁工程的不均勻沉降作為施工控制的重點。

3 公路改造與擴建方案的評測方式

評估橋梁的擴建與改造要確定整個工程施工情況，包括對項目的可行性以及所帶來的經(jīng)濟利益等多個角度進行評估，在根據(jù)具體情況提出改建的建議。一般有關的工程改造都是考慮維護部門的利益，所提供的意見均是工程維護方面的建議以及想法。經(jīng)過對比分析，得到了對我國高速公路改擴建中橋梁檢測與評價方案適用性的評估，如表1所示。

表1 評估方法可行性調(diào)查

通過實踐與分析，我們最終得出了適合改造擴建我國高速公路橋梁的評估方法以及測試技術，表1為具體檢測方式。

在橋梁改造新標準的實施過程中，橋梁的結構技術和荷載能力達到新標準中的規(guī)定以及測試方法評估手段這兩方面是橋梁評估和測試的核心所在。

4 公路擴建改造項目的評估檢測使用情況

（1）結構整體技術測評

以某段擴建改造橋梁公路中的中小橋為評估對象，10~18m長的橋梁占總長度的40%。按照橋梁表面的觀察情況，根據(jù)新標準對每個橋梁結構與技術做出評價并排序。在對荷載力進行深入的檢測和評估，了解每個橋梁的建筑技術，在橋梁的擴建和改造時作為參照。全線空心板橋中，一類橋梁占比8%、二類橋梁占比40%、三類橋梁占比52%。

崇高，并非英雄、偉人的代名詞，我們每個人都可以走進崇高、擁有崇高的精神和“位卑未敢忘憂國”的境界。青少年是祖國的未來、民族的希望、承擔著中華民族偉大復興的歷史重任，青少年的理想信念、道德意志、文化素質(zhì)、創(chuàng)業(yè)進取精神關系到社會主義事業(yè)的興衰成敗，所以不能忽視崇高的教育價值。

（2）現(xiàn)場檢測橋梁荷載力

通過實際考察與實踐，按照技術文件的規(guī)定，使用了集中不同的跨徑對橋梁荷載進行測試。測試中使用了2種加載技術，根據(jù)車的重量實時調(diào)節(jié)加載分布的地點。判斷在新標準文件中一般橋梁的負荷能力的撓度變形曲線。

工況一：跨中截面正彎矩設最不利位置（中載）；

工況二：跨中截面正彎矩設最不利位置（偏載）。

在測試斷面使用由低到高分級加載的方法，然后逐級將荷載量降低為零。

使用的加載方法是從最小荷載開始，依次遞加至荷載最高值再依次將荷載遞減為零，觀測橋梁靜力工作性能的試驗的使用設計標準活荷載最不利梁荷載分級，效應值分別為51%、32%、68%、96%。

（3）實驗室承載力試驗

測試橋梁抗彎曲能力的實驗的方法為在跨的中間設立分配梁，使用2個支撐點，在分配梁上放置液壓千斤頂增加它的負荷。測試受剪承載力：18m、12m等多種鋼筋混凝土空心板采用液壓千斤頂2點施加荷載方式，空心板剪跨比均存在差異（圖1）。

圖1 不同尺寸空心板剪跨比

另外，在實測跨中彎矩－位移曲線中存在多個差異：第一個轉(zhuǎn)折點，通過這個點可以看出混凝土在下緣不參與任何工作，預應力鋼管負責承受橫截面的全部內(nèi)力；而第二個轉(zhuǎn)折點則是構件的破裂點，構件完全損壞。這2個轉(zhuǎn)折點把橋體檢測分出3個不同的受力部分，分別為橋體塑性變形延伸部分、混凝土彈性工作部分、構造破壞階段。按《公路工程技術標準》中的方式計算出車輛在運行時剪力的地點，也就是表明橋梁彈性工作狀態(tài)。

在檢測時應注意：在檢查的過程中我們發(fā)現(xiàn)空心板橋三類橋梁的板底有1個裂縫呈縱向，或許是板的質(zhì)量較差，三類橋梁的最大收件荷載能力值僅僅達到499kN，非常接近剪力設計的最大值，是新標準計算中抗剪能力值的1.4倍。空心板的二類橋梁的最大抗剪承載力為590kN，空心板的三類橋梁的最大抗剪承載力為409kN，計算車輛作用于橋梁剪力強度的位置在依據(jù)文件新標準中的方法時，也就是橋梁在彈性工作的狀態(tài)下，表明了若汽車荷載設計可調(diào)節(jié)，那么依據(jù)新標準中的規(guī)定，橋體的承載能力已經(jīng)達到標準范圍。受剪切和《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》的關鍵用處是在抗剪切設計當中，如I形、矩形或T形，腹板位置是用來承受抗剪荷載。橋體的橫截面均為閉口截面，它與開口截面的彎曲剪應力的位置明顯不同，因此不應該用同樣的公式中的最小腹板厚度值b來計算它的抗剪承載力。負責橫截面抗剪承載的包括形成閉口截面的頂?shù)匕搴透拱?。大部分業(yè)內(nèi)人士都知道計算抗剪承載力的正確方法不適合用在閉口截面。我國很多科研人員和部門針對開口截面的抗剪承載力的計算進行深入的研究和測試，到目前為止，仍然沒有最標準的抗剪承載力的計算公式。

（4）承載力數(shù)值分析及驗證

使用的分析軟件是Abaqu數(shù)值模擬技術，根據(jù)混凝土對塑性模型的傷害性，把不同大小的空心板橋進行抗剪承載力和抗彎曲進行非線性變化有限元分析，對空心板橋的荷載破損極限做出模擬測試，將分析的數(shù)據(jù)與測試結果進行對比。塑性模型容易被鋼筋破壞，按照材料的真實性能并依據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》設計混凝土應力——應變曲線，同時也按照能量等效原則考慮破壞因素等參數(shù)。一般鋼筋塑性模型使用的是雙折線的，可塑性彈性最標準的模型是預應力鋼筋。從檢測結果我們可以看出，若使用合適的約束條件和材料結構，Abaqus分析出的橋梁荷載力于破壞極限相對準確?？招臉虬宓目箯澞芰εc測試結果差距比較接近。

5 結語

本文總結分析了既有橋梁檢測評估方法的適應性，提出了針對改擴建橋梁適應性評價方法和指標，建立了通過總體技術狀況評估、現(xiàn)場荷載試驗、實驗室承載力試驗、無損檢測及材料試驗、承載力數(shù)值分析及驗證共5個檢測評估環(huán)節(jié)及系統(tǒng)評估方法，并在公路改擴建項目中應用，可有效并準確檢測評估既有橋梁狀態(tài)，為該公路改擴建工程橋梁拓寬設計和加固提供技術支撐。

本文主要內(nèi)容是對現(xiàn)有的橋梁檢測方式的適應情況進行分析，對橋梁的擴建與改造適應情況的評價指標以及方法提出意見，并組織了利用無損材料和檢測實驗、現(xiàn)場測試負荷能力實驗、數(shù)據(jù)驗證與分析、技術等級評價共5個系統(tǒng)評估方法和評估對象，而且這5個評估方法已經(jīng)在公路的擴建與改造中投入使用，評估現(xiàn)有橋梁情況的準確率非常高，這段公路的擴建與改造穩(wěn)固需要通過這些來獲取技術方法及設計方案。

通過系統(tǒng)的分析得出以下結論：

通過對空心板橋的不同尺寸跨徑的抗剪承載力與抗彎曲的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)：鋼筋混各片梁跨中撓度實測值、混凝土空心板的車輛抗剪承載力在新標準中，計算出橋梁活載彎矩值有變形趨勢；抗剪承載力可抗彎曲的真實測試數(shù)據(jù)比設計方案中的數(shù)值多出很多，通過了標準要求；因為工程與材料各不相同，不僅有舊板橋的承載力測試還包括離散性。預應力空心板橋在通過較量技術檢測后，對板橋進一步穩(wěn)固后能夠繼續(xù)使用。

經(jīng)對比與分析，承擔重量位置的混凝土現(xiàn)澆層在被加厚之后，可以明顯改善承載力與抗彎曲能力，能夠達到空心板橋標準的持久性。

空心板橋的抗剪值要大于抗彎曲值，配筋設計的計算范圍可依照正截面的抗彎承載力。

將混凝土的鋪裝層加厚是公路擴建與改造空心板橋的方法，目前整個工程已經(jīng)完成且正常運行，沒有任何故障。