桥梁结构承载能力检测与评价

3、对桥梁墩台与基础变位的调查应从下列两个方面进行：
（1）墩台与基础变位是否趋于稳定。当怀疑墩台与基础变位 尚未稳定，应设立永久控制检测点，进行定期跟踪观测， 查明原因，及时进行加固补强处理。
（2）墩台与基础变位是否超出设计期望值。若超出设计期望 值，除应检算评定墩台与基础变位对上部结构的不利影 响外，还应对地基基础进行探查，检算评定其承载能力。
（2）梁式桥跨结构、拱式和索塔结构的桥面结构 纵向变形，宜沿桥纵向分断面布设测点，分桥 轴线和车行道上、下游边缘线三条线，按二等 工程水准测量要求进行闭合水准测量。测点应 该布置在桥跨或桥面结构的跨径等分点截面上。 对中小跨径桥梁，单跨测量截面不宜少于5个； 对于大跨径桥梁，单跨测量截面不宜少于9个。
螺栓松动、断裂等情况；
（8）圬工构件有无开裂、侵蚀、剥离现象，砌缝 填料有无脱落现象；
（9）连接部位、节点附近有无开裂或脱离现象； （10）各种构件主要开裂部位的裂缝宽度、裂缝长
度、深度，并绘制裂缝展开图； （11）主拱拱轴线及跨中、L/4处矢高的变化； （12）系杆和吊杆锚固端有无锈蚀、松懈等情况。
地基与基础的检验 1、对桥梁地基的检验应符合下列规定： （1）根据桥梁结构的重要性、墩台与基础变位情况以及原岩
土工程勘察资料情况，适当补充勘探孔或原位测试孔， 查明土层分布及土的物理力学性质，孔位应尽可能靠近 基础； （2）对于因加固维修需要增加结构自重的桥梁，尚宜在基础 下取原状土进行室内土的物理力学性质试验或进行基础 下的荷载试验。 2 、对既有桥梁基础可通过目测或挖探等方法，检验其风化、 水蚀、剥落、腐蚀、破损及开裂情况，检验基础的埋置 深度是否满足洪水冲刷要求，有无过度冲刷现象；对发 生倾斜的墩台尚应检验基础的倾斜、弯曲、扭曲等情况； 对桩基应检验其入土深度、外露桩基的质量状况、水蚀、 缩颈等。
但是，过大的阻尼比可能是由于桥梁结构存在 开裂或支座工作不正常等现象引起的。
运营阶段检测
日常检查
运营阶段 检测
定期检查 特殊检查
健康监测
线形监测 应力监测 温度监测
日常检查 定期检测
依照现行《公路桥梁养护规范》 条文执行
特殊检查
主要构件出现严重病害的检查 开裂、锈蚀、破损
桥梁承载能力鉴定
3、桥梁下部结构检查 （1）墩台的构造及实际尺寸； （2）墩台帽、墩台身材料的实际强度； （3）墩台内部有无开裂与空洞； （4）墩台有无沉降、倾斜或滑移等现象；周围
新建构造物对墩台的影响； （5）基础的结构类型、尺寸、埋深和防护措施； （6）基础有无冻害、过度冲刷现象。
桥梁几何形态参数测定：
（1）对梁式结构，主要测定桥跨结构纵向线形和墩 （台）顶的水平变位；对拱结构，主要测定拱轴 线、桥面结构纵向线形和墩（台）顶的水平变位； 对索塔结构主要测定塔顶水平变位、桥面结构纵 向线形和主缆线形。
承载能力检测评定包括四个层次：桥梁缺损状况 调查评估、质量状况检测评定、结构检算鉴定和荷载 实验鉴定。
二、现状检查与质量评定
桥梁调查是指对桥梁设计、施工、监理、监测、 试验、养护、及维修加固、桥址水文地质状况 及其它历史资料进行全面调查与了解。
桥梁检查分为一般检查和详细检查两部分，一般 检查是对结构及其附属设施的所有构件或部位 进行全面系统的检查，记录所有缺损的部位、 范围和程度。详细检查是依据一般检查的结果， 对一些重点部位或典型桥孔采用一些专门技术 和检测设备进行深入而细致的检测。
下游边缘线3条线采用进行测量。
3、桥梁宽度沿桥纵向分断面采用钢尺分段测量方法进行 测量，测量断面以每跨不少于3个断面为宜。
4、构件长度与截面尺寸可采用钢尺进行几何测量，对上 部主要承重构件，中小跨径桥梁量测断面不得少于9个 断面，大跨径桥梁，测量断面单跨不得少于17个断面。 对桥梁墩台、主塔等下部主要承重构件，测量断面以 3～5个为宜。对于次要构件，测量断面不宜少于3个。
桥梁检查
一般性检查 1、桥面系检查 2、上部结构检查 3、桥梁支座检查 4、桥梁下部结构检查 5、桥梁水文及调治构造物检查
详细检查 （1）桥梁几何形态参数测定 （2）桥梁结构恒载变异状况调查 （3）桥梁结构构件的材料强度检测与评定 （4）混凝土中钢筋锈蚀电位的检测 （5）混凝土中氯离子含量的测定 （6）混凝土电阻率的测定 （7）混凝土炭化状况的检测 （8）混凝土结构钢筋分布状况的调查 （9）桥梁结构固有模态参数的测定 （10）索结构索力的测量 （11）桥梁墩台与基础变位情况调查 （12）地基与基础检验
6. 根据动力冲击系数的实测值来评价桥梁结构的行 车性能，实测冲击系数较大则说明桥梁结构的行 车性能差，桥面平整度不良，反之亦然。
7. 实测阻尼比的大小反映了桥梁结构耗散外部能量 输入的能力，阻尼比大，说明桥梁耗散外部能量 输入的能力大，振动衰减的快；阻尼比小，说明 桥梁耗散外部能量输入的能力差，振动衰减的慢。
选择时需考虑的因素有：该孔（或墩）计算受力 最不利；该孔（或墩）施工质量较差、缺陷较多或 病害较严重；该孔（或墩）便于搭设脚手架、便于 设置测点或便于实施加载。
静载试验 荷载：汽车、挂车、人群 荷载效率：试验荷载/设计活载=0.8～1.05， 一般情况下，不宜小于0.95。
动载试验 荷载：汽车（不计冲击） 荷载效率：试验荷载/设计活载=1
桥梁结构恒载变异状况调查
1、桥梁结构恒载变异状况调查 （1）桥梁总体尺寸的测量，主要包括桥梁长度、桥
宽、净空、跨径等。 （2）桥梁结构尺寸的测量，主要包括主要构件、次
要构件的长度与截面尺寸等。 （3）桥面铺装厚度测定。 （4）其它附加恒载调查，如过桥管线等。 2、 桥梁长度、跨径可在桥面上按桥轴线和车行道上、
测点设置
简支梁桥：跨中挠度、支点沉降、跨中截面应变。 连续梁桥：跨中挠度、支点沉降、跨中和支点截面
应变。 悬臂梁桥：悬臂端部挠度、支点沉降、支点截面应
变。 拱 桥：跨中、/4处挠度、拱顶/4和拱顶截面应变。
裂缝观测
裂缝观测的重点是结构承受拉力较大部位及原 有裂缝较长、较宽的部位。在这些部位应测量裂 缝长度、宽度，并在混凝土表面沿裂缝走向进行 描绘。加载到最不利荷载及卸载后应对结构裂缝 进行全面检查，尤其应仔细检查是否产生新的裂 缝。
桥梁结构承载能力 检测评价
陈斌
竣工验收阶段检测
竣工验收检 测
完成状况检 查
设计荷载实 验
变形测量 应力变化测量
完成状况检查
1、桥面系检查 （1）桥面铺装的类型和尺寸； （2）桥面铺装的平整程度，有无积水、坑洼、开
裂或破损现象； （3）桥面排水管槽有无堵塞、漏水或破损现象； （4）桥面的纵横坡度是否符合设计要求； （5）桥端伸缩缝的构造及破损情况； （6）人行道、缘石、栏杆的构造有无破损或缺件
3．动载性能。当动载试验效率接近1时，不同车速 下实测的冲击系数最大值可用于结构的强度及稳 定性检算。
4．当荷载试验项目比较全面时，可采用荷载试验主 要挠度测点的效验系数来评定结构的强度和稳定 性。（挠度反应整体性）
5. 比较桥梁结构频率的理论值与实测值，如果实测 值大于理论计算值，说明桥梁结构的实际刚度较 大，反之则说明桥梁结构的刚度偏小，可能存在 开裂或其他不正常的现象。
（3）墩（台）顶的水平位移或塔顶水平位wk.baidu.com，可采用悬 挂垂球方法进行量测或采用极坐标法进行平面坐标 测量。
（4）拱轴线和主缆线形，宜按桥跨的12等分点分别在 拱背和拱腹、主缆顶面布设测点，采用极坐标法进 行平面坐标或三角高程测量。
（5）桥梁结构几何形态参数的实测数据，可用于确定桥 梁结构持久荷载状态的变化或推求断定结构基础变 位情况。对超静定结构，依据实测的结构几何参数， 模拟计算分析确定当前桥梁结构在持久荷载下的内 力和变位状况。
钢筋锈蚀状况检测范围应为主要承重构件或承重 构件的主要受力部位，或根据一般检查结果有迹象 表明钢筋可能存在锈蚀的部位。
氯离子含量测定应根据构件的工作环境条件及构 件本身的质量状况确定测区，测区应能代表不同工 作条件及不同混凝土质量的部位，测区宜参考钢筋 锈蚀电位测量结果确定。
混凝土结构炭化状况的检测的测区可参照钢筋锈蚀 电位测试结果布置，确定对钢筋锈蚀电位测试结果 表明钢筋可能锈蚀活动的区域，应进行混凝土炭化 深度测量。
桥梁结构固有模态参数的测定 桥梁结构固有模态参数的测定主要是获取桥梁
结构的自振频率，阻尼和振型，桥梁固有模态参 数能反映桥梁结构的整体性能和技术状况。
测点应布置在桥梁结构各部位模态振型的峰、 谷点，并进行多点多方向的测量。信号记录时应 保障和保证足够的记录长度，并检查信号记录的 有效性，记录结构振动信号同时应记录地面随机 振动信号。信号处理分析时有关参数的确定应遵 循对随机信号分析处理的要求。
混凝土结构钢筋分布状况的调查包括钢筋位置和 混凝土保护层厚度测量，对缺失资料的混凝土桥梁 还应该包括钢筋直径估测。
混凝土结构钢筋分布状况调查的范围，为主要承 重构件或承重构件的主要受力部位，或钢筋锈蚀电 位测试结果表明钢筋可能锈蚀活化的部位，以及根 据结构检算及其它检测需要确定的部位。
桥梁墩台与基础变位情况调查
索结构的索力可以通过振动频率测量方法进行测量， 或通过在索股锚下预先安装测力传感器进行直接测量。
对索结构索力测量结果，可以从索力分布的均匀性 及其与设计要求值的比较加以评定。对实测索力值明 显高于设计要求值的索，应检定其安全系数是否满足 相关规范要求，并从上部构造本身和索塔两方面查找 原因。
设计荷载试验
现象。
2、上部结构检查 （1）主梁、主拱、主桁架的构造和实际尺寸； （2）横系梁、腹拱等的构造、位置和实际尺寸； （3）桥跨的上拱度及各部件的位置有否变化； （4）主要构件材料的实际强度； （5）混凝土表面有无蜂窝、麻面、剥落、空洞、露
筋等情况； （6）钢筋混凝土和预应力混凝土构件的开裂程度； （7）钢构件的平直度、锈蚀、裂纹、焊缝及高强度
根据实测的桥梁结构各部件自振频率 fmi 与设计理论计算值fdi比值可对桥梁结构各部件 的整体性能和技术状况做出评定，一般来讲，自 振频率与设计理论计算值比值越大，其状况越好。
根据桥梁结构各部件的实测振型和测点阻尼 比，可以粗略判断桥梁结构各部件的缺失情况。 一般来讲阻尼比越小，其状态越好。
索结构索力的测量
1、桥梁墩台与基础变位调查应包括以下三个方面： （1）桥梁墩台与基础的竖向沉降、水平变位和转角； （2）相邻墩台与基础的沉降差； （3）墩台与基础的不均匀沉陷、滑移、倾斜和冻拨等。
2、对于设有永久性控制点的桥梁墩台与基础，可通过测量永 久性控制检测点平面坐标与高程的变化分析其变位。对于无 永久性控制点的桥梁墩台与基础，可采用几何测量、垂线测 量、光学测距等间接测量的方法，或通过测量桥跨结构几何 形态系数的变化推定其变位。
桥梁承载能力检测的主要内容
一 桥梁承载能力检测的对象和层次 二 桥梁现状检查与质量评定 三 桥梁承载能力结构检算 四 桥梁荷载试验
一、桥梁承载能力检测的对象和层次
1、有明显质量衰退或有较严重病害和损伤的桥梁； 2、技术状况为四类以上者（含四类）； 3、需提高承载能力及使用功能的桥梁； 4、需通行特种荷载的桥梁； 5、缺失技术资料和安全运营资料的桥梁； 6、发生工程质量事故但经技术处理后的桥梁。
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试验结果与理论分析的比较评价
1．校验系数是评定结构工作状况、确定桥梁承载能 力的一个重要指标。不同结构形式的桥梁其值常 不相同。一般要求不大于1，值越小结构的安全储 备越大。
2．实测值与理论值之间的关系曲线，如测点实测弹 性变位（或应变）与理论计算值成正比，其关系 曲线接近于直线，说明结构处于良好的弹性工作 状况。
5、桥面铺装层厚度可采用分断面布点钻芯测量，或采用 雷达结合钻芯修正的方法测定。采用分断面布点钻芯测 量时，测量断面宜布置在墩顶、跨中、L/4截面上，每 截面钻孔点布设3个测点，分设在桥轴系和车行道的上、 下游边缘处。
桥梁结构承重结构的主要受力部位，如主梁、主桁、 主拱圈、墩台身、墩台帽等，采用无损检测、半破 损检测或截取试样等方法检测其材质强度。
荷载试验的目的 1．检验桥梁设计与施工的质量； 2．判断桥梁结构的实际承载力； 3．验证桥梁结构设计理论和设计方法。
荷载试验的准备工作
试验孔（或墩）的选择；
对多孔桥梁中跨径相同的桥孔（或墩）可选1～ 3孔具有代表性的桥孔（或墩）进行加载试验。结 构形式相同但跨度不同时，选跨度最大的一孔或几 孔进行试验。