2-公路桥梁承载能力检测评定

钢筋混凝土及预应力混凝土桥：
桥梁承载能力评定方法存在的问题
以往评定方法中的不足
检算要点、检算方法等方面规定的过于原则 ; 评定指标单一,可操作性差; 基于检测结果的计算分析评定方法无法很好应用，而需大 量借助昂贵的荷载试验对旧桥加以鉴定; 荷载试验鉴定比较直观，但费用高，需中断交通; 荷载试验不能反映结构的极限性能、疲劳性能以及在鉴定 期内今后材料强度和结构响应的不定性以及耐久性检测指 标等因素对结构承载能力的影响。
对于砖石、混凝土结构承载能力校公式为 :
对 于 RC、 PC 结 构 承 载 能 力 校 公 式 为
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桥梁承载能力评定方法存在的问题
Z1 桥 梁 状 况 墩台基础座落在硬地基上，未发生位移，拱轴线与设计 1.1～ 1. 2 值吻合，主拱圈未发生风化、剥蚀、蜂窝、开裂等现象， 无裂缝或裂缝发展轻微 墩台基础未产生明显位移，拱轴线偏离设计值较少，主 1.0～ 1.1 拱圈发生轻微的风化、剥蚀、蜂窝等现象，裂缝数量较 少，裂缝宽度未超过规定值 墩台基础位移较小，拱轴线偏离设计值较多，主拱圈产 0.9～ 1. 0 生较严重的风化、剥蚀、裂缝数量较多，裂缝宽度超过 规定值 墩台基础产生较大水平位移、转角，转角仍在继续发展， 0. 9以下 主拱圈产生明显的不均匀沉陷，主拱圈风化、剥蚀、裂 缝发展严重，组合拱圈各部件联接较松散等
对于多跨或多孔桥梁，应根据桥梁技术状况检查评定情 况，选择具有代表性的或最不利的桥跨进行承载能力检 测评定。 按本规程进行检测评定时，有关作用（或荷载）及其组 合在无特殊要求时宜采用设计荷载标准。 桥梁承载能力检算评定所需技术参数，宜依据竣工资料 或设计文件按相关标准规范取用。对缺失技术资料的桥 梁，可根据桥梁检测资料，结合参考同年代类似桥梁设 计文件或标准定型图取用。
基础沉降限值
简支桥梁的墩台与基础沉降和位移，超过以下容许限 值，且通过观察确认其仍在继续发展时，应采取相应 措施进行加固处理。
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4、 桥梁结构检算
桥梁结构检算的目的是对桥梁结构当前状态的形成过程与内力状态 进行计算和反演分析，查明桥梁结构的薄弱环节和不利影响因素， 提出相应的处治措施与对策，确保桥梁结构的安全运营。
3、规程主要章节
1 2 3 4 5 6 7 8 9 总则 术语和符号 基本规定 桥梁缺损状况检查评定 桥梁材质状况与状态参数检测评定 桥梁结构检算要点 桥梁承载能力评定 荷载试验评定 检测评定报告编制
二、桥梁承载能力评定方法介绍
桥梁承载能力检测评定方法的思路 修订要点
半电池电位试验方法是利用混凝土 中钢筋锈蚀的电化学反应引起的电 位变化来测定钢筋锈蚀状态的一种 方法。
半电池结构示意图
混凝土电阻率评定标准
（5）混凝土桥梁氯离子含量检测评定
对钢筋锈蚀电位评定标度值为3、4、5的主 要构件或主要受力部位，应布置测区测定混 凝土中氯离子含量及其分布，每一被测构件 不宜少于3个测区。 混凝土中的氯离子含量，可采用在结构构件 上钻取不同深度的混凝土粉末样品的方法通 过化学分析进行测定。
1、桥梁承载能力评定方法存在的问题
基于 专家 经验 的承 载能 力评 定方 法
承载能力鉴定的途径是，先对桥梁现状进行检查，确定 出旧桥检算承载能力的折减或提高系数，即确定旧桥旧检算 系数Z1，再接现行的桥梁设计规范，根据检查获得的桥梁基 础位移、结构变形、构件开裂及其它破损等情况，对结构抗 力效应考虑引入不大于1.2的结构检算系数进行结构强度和稳 定性检算。
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混凝土氯离子含量评定标准
（6）混凝土桥梁电阻率检测评定
对钢筋锈蚀电位评定标度值为3、4、5的主要构件或主 要受力部位，应进行混凝土电阻率测量。被测构件或部 位的测区数量不宜少于30个。 混凝土电阻率宜采用四电极法检测。
a
a
a
钻头
电阻率 测试仪
混凝土粉末
探头柄 “电压”探头 混凝土
索力振动测试方法
吊 杆 采集系 统
加速度 传感器
（11）桥梁基础与地基检测评定
桥梁基础变位检测评定应包括以下三个方面： 基础的竖向沉降、水平变位和转角； 相邻基础的沉降差； 基础的不均匀沉陷、滑移、倾斜和冻拔等。 基础变位主要侧重于变位稳定性及其对上部结构的影响 进行评定； 地基检验地基土物理力学性能的复核检验 规定了沉降允许限值
荷载的变化 材质性能的变化 结构状态的变化
混凝土碳化深度评价标准
Kc：测区混凝土碳化深度平均值与实测保护 层厚度平均值的比值
（8）混凝土桥梁钢筋保护层厚度检测评定
5.8.1混凝土桥梁钢筋保护层厚度检测应包括钢筋位置和 混凝土保护层厚度测量，对缺失资料的桥梁还应包括钢筋直径估测。 5.8.2混凝土桥梁钢筋保护层厚度检测部位应包括： 主要构件或主要受力部位； 钢筋锈蚀电位测试结果表明钢筋可能锈蚀活化的部位； 发生钢筋锈蚀胀裂的部位； 布置混凝土碳化测区的部位。
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公路桥梁检测与评定技术
公路桥梁检测与评定技术
姚国文
博士后，教授 常务副主任
公路桥梁技术状况评定 公路桥梁承载能力检测、评定 公路桥梁荷载试验
重庆交通大学 山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地 13608349168 yaoguowen@sina.com QQ: 394677827
钢筋锈蚀电位
混凝土电阻率 结构抗力计算 氯离子含量
碳化深度
保护层厚度
模态参数
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（3）桥梁承载能力鉴定方法及参数体系
基于检测结果的桥梁承载力评定方法及参数体系
三、承载能力检测评定具体实施
基本规定 缺损状况检测
1、基本规定
评定条件 评定对象及依据 评定内容 评定程序
桥梁材质状况与状态参数检测评定 桥梁结构检算 桥梁承载能力评定
（1）评定条件
在用桥梁有下列情况之一时，应进行承载能 力检测评定：
技术状况等级为四、五类的桥梁； 拟提高荷载等级的桥梁； 需通特殊重型车辆荷载的桥梁； 遭受重大自然灾害或意外事件的桥梁。
（2）评定对象及依据
桥梁混凝土强度评定标准
（4）混凝土桥梁钢筋锈蚀电位检测评定
对混凝土桥梁主要构件或主要受力部位，应布设测区检 测钢筋锈蚀电位，每一测区的测点数不宜少于20个。 混凝土中钢筋锈蚀电位检测宜采用半电池电位法，参考 电极可采用铜/硫酸铜半电池电极。
钢筋锈蚀半电池电位测量法
•工作原理：半电池电位试验方法
“电流”探头
塑料袋
混凝土电阻率评价标准
（7）混凝土桥梁碳化状况检测评定
对钢筋锈蚀电位评定标度值为3、4、5的主要构件或主 要受力部位，应进行混凝土碳化状况检测。被测构件或 部位的测区数量不应少于3个或混凝土强度测区数量的 30％。 混凝土碳化状况可采用在混凝土新鲜断面观察酸碱指示 剂反应厚度的方法测定。
桥梁承载能力评定方法存在的问题
根据检算的主要指标超限情况（30%以内），确定 是否需进一步采用荷载试验进行承载能力鉴定。对经 荷载试验的桥梁，则需根据荷载试验结果重新确定旧 桥检算系数Z2，再进行结构强度和稳定性的校核。
砖石和混凝土桥：
梁 桥 Z1 值 表 Z1 桥 梁 状 况
拱 桥 Z1 值 表
桥梁各构件混凝土质量完好，裂缝宽度未超限， 1.0～1.1 桥梁未产生病害，桥梁各部分均能正常工作 0.9～1.0 桥梁构件混凝土质量较差，少数裂缝宽度超限， 桥梁产生一般病害，桥梁各部分基本能正常工作 桥梁构件混凝土及钢筋产生严重质量问题，较 0.9 以下 多裂缝宽度超限，桥梁产生严重病害，带病工作
2、修订要点
建立了基于桥梁检测结果的承载能力评定方法体系 建立了系统的承载能力检测评定指标体系 各项检测指标的定量或定性评价标准 明确了各类桥梁的检算分析要点 提高了检测评定效率
（2）检测指标体系的建立
（1）检测指标体系的建立
几何形态参数 结构恒载
结构索力
结构内力检算
材质特性
缺损状况
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（3）桥梁材质强度检测评定
对桥梁主要构件，应采用无损、半破损或钻、截取试样 等方法检测其材质强度。 对桥梁混凝土强度，应在主要构件或主要受力部位布置 测区，采用回弹法、超声回弹综合法、取芯法等进行检 测。 钢材强度可依据设计、施工有关资料确定。无资料时， 宜通过调查桥梁修建年代和材料来源、查看结构外观等 进行分析判定。确有必要时，可在结构有代表性的构件 上截取试件通过试验确定。
2、桥梁缺损状况检查评定
对需要检测评定的桥跨，应按照现行规范有关定期检查 的规定，对结构构件缺损状况逐一进行详细检查。 对需要检测评定的桥跨，应按照现行行业标准的有关规 定，评定桥面系、上部和下部结构的技术状况等级。 桥面系、上部和下部结构技术状况等级1、2、3、4和 5，对应的缺损状况评定标度值为1、2、3、4和5。
交通运输部标准规范宣贯与交流会
报告内容
• 项目概述
公路桥梁承载能力检测评定规程
• 桥梁承载能力评定方法介绍 • 承载能力检测评定具体实施 • 静力荷载试验及分析
• 鉴定报告编制
• 方法应用情况
一、项目概述
修订背景 修订过程 主要参加单位及人员 修订工作基础 规程主要内容
1、修订背景
《公路桥涵养护规范》 《公路旧桥承载能力鉴定方法》 《大跨径混凝土桥梁的试验方法》 不能满足桥梁检测评定的需要 公路旧桥检测评定规范体系有待完善
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公路桥梁检测评定规范体系有待完善
现有公路桥梁检测评定规范体系组成
检查手段
桥梁定期检查
标准规范依据
公路桥涵养护规范
评定目的结果
桥梁桥梁技术状况等级 桥梁特殊检查 桥梁技术状况评定标准 结构材质状况等 结构检算分析 公路桥梁承载能力检测评定规程
结构承载能力 桥梁荷载试验 大跨径混凝土桥梁荷载试验的方法
（公路桥梁荷载试验规程）
2、修订过程
1998年开始对《公路旧桥承载能力鉴定方法》 的修订 2004年完成基于85版桥梁设计规范《公路桥 梁承载能力检测评定规程》报批稿 由于桥梁设计规范的全面修订，该规程未及时 颁布 04年后编写组组织有关试验检测单位依据修订 后的设计规范进行了大量实桥应用验证
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混凝土保护层厚度评价标准
（9）桥梁结构自振频率检测评定
测试结构振型、特 征频率、阻尼比；
（10）拉吊索索力检测评定
拉吊索索力测量可采用振动法，也可利用锚下预先安装 的测力传感器直接测量。 索力偏差率超过±10％时应分析原因，检定其安全系数 是否满足相关规范要求，并应在结构检算中加以考虑。
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（3）评定内容
在用桥梁承载能力检测评定应包含以下工作 内容，必要时还应进行荷载试验评定：
1 桥梁缺损状况检查评定； 2 桥梁材质状况与状态参数检测评定； 3 桥梁承载能力检算评定。
（4）评定程序
检测评定前，应通过实地调查和桥梁检查，掌握桥梁技 术状况、病害成因、使用荷载和养护维修等情况，搜集 相关技术资料，确定检算技术参数。 对选定的桥跨进行桥梁缺损状况检查评估、材质状况与 状态参数检测评定和实际运营荷载状况调查，确定分项 检算系数。 按照相关标准和本规程的有关规定，计算桥梁结构或构 件抗力效应和作用效应，采用引入分项检算系数修正的 承载能力极限状态和正常使用极限状态计算表达式进行 检算评定。 作用效应与抗力效应的比值在1.0～1.2之间时，应根 据本规程的有关规定通过荷载试验评定承载能力。
3、桥梁材质状况与状态参数检测评定
（1）桥梁几何形态参数检测评定
梁桥应测定桥跨结构纵向线形和墩（台）顶的竖向和水 平变位； 拱桥应测定拱轴线、桥面结构纵向线形和墩（台）顶的 竖向和水平变位； 索塔应测定塔顶水平变位、桥面结构纵向线形和主缆线 形。
（2）桥梁恒载变异状况调查评估
桥梁总体尺寸的测量，主要包括桥梁长度、桥宽、净空 、跨径等； 桥梁构件尺寸的测量，主要包括构件的长度与截面尺寸 等； 桥面铺装厚度及拱上填料重度测定； 其他附加荷载调查。