某钢筋混凝土简支梁桥病害检测及静载试验评估

摘要：以某钢筋混凝土桥为例，对其进行病害检测，并通过理论计算与现场静动载试验结果比较，对其状况进行评估；根据评估结果，提出建议，对类似工程有一定的参考价值。

关键词：钢筋混凝土简支梁桥；静载试验；检验系数；残余

Abstract: Take a reinforced concrete bridge for example, to disease detection, and through compared with theoretical calculations and on-site static and dynamic load test results to assess its situation; based on the evaluation results and recommendations on similar projects have a certain reference value.Key words: simply supported Reinforced Concrete Beam Bridge; static load test; test coefficient; residual

中图分类号：TU375 文献标识码： A 文章编号：

1 工程概述

某桥位于广州市南沙区港前大道，结构型式为简支板桥。该桥由新、旧两幅桥组成，往码头方向为旧桥，往港前大道方向为新桥。桥梁跨径组成：13×8m＝104m，新、旧桥桥面总宽均为15m（0.5m防撞栏+14m行车道+0.5m防撞栏）。上部结构采用钢筋混凝土简支实心板，板厚35cm，新旧桥各由15片实心板组成，板间采用企口缝连接；新桥下部结构为柱式墩，桥墩直径为100cm；旧桥下部结构0#~11#轴为六柱式桥墩，桥墩直径均为60cm；12#~13#轴为三柱式桥墩，桥墩直径为100cm。桥梁竣工年代不详，验算荷载等级不详。桥梁侧面照片见图1。

图1 桥梁侧面照

2 桥梁病害检测情况

上部结构主要病害有全桥多片实心板底多处存在不同程度的钢筋锈蚀、混凝土胀裂剥落现象，多数实心板底存在修补痕迹，部分板底跨中处存在横向裂缝，并且新旧桥多跨存在板与板间铰缝断开失效造成单板受力现象。

下部结构主要病害有多数盖梁均有修补痕迹，部分盖梁顶端渗水严重且有不同范围的混凝土破损和钢筋锈蚀现象，部分墩柱曾经进行碳纤维加固或钢箍加固，基础有局部冲蚀现象，伸缩缝处盖梁端滋生杂草灌木。

支座的主要病害有旧桥第13跨采用板式橡胶支座，12#墩上15-1#支座上垫板锈蚀，15-2#支座剪切变形严重。

桥面系的主要病害有新旧桥桥头跳车严重，桥台处台背路面下沉5cm左右，新桥存在多条整跨通长纵向裂缝，裂缝最宽1cm左右，桥面铺装表面坑槽严重，有露筋现象，旧桥桥面较为平整，存在多条整跨通长纵向裂缝，新旧桥桥面伸缩缝堵塞，防撞栏砼破损露筋，护栏部分缺失。

3 静载试验

3.1 试验计算分析

由于本桥的资料不全，因此需要采用旧的桥梁设计规范对该桥进行结构验算，验算荷载等级需要通过计算复核获得。通过“桥梁博士”比较该桥在汽-20级、挂-100和城-A荷载下的结构变形，确定以城-A荷载作为本次试验的控制荷载。计算比较的结果见表1所示。

表1跨中截面活载弯矩比较表（单位：kN・m）

3.2 静载试验加载布置

利用“桥梁博士”计算在城-A级荷载作用下，考虑现场组织标准车队困难，采用弯矩等效原则，试验选用3台350kN加载车辆（前轴70.0kN，后轴280.0kN）进行加载。

3.3 静载试验测点布置

试验桥跨为简支梁结构，新桥跨中A截面布置24个应变点、旧桥跨中B截面布置23个应变点。应变测点位置见图2和图3。沿主桥的两个试验桥跨及其相邻桥跨两侧的跨中、两个L/4、支点和其桥面中央的跨中、支点的位置布置挠度测点，共计21个测点，具体测点布置见图4和图5。

图2新桥A截面应变测点布置图（偏载）

图3旧桥B截面应变测点布置图（偏载）

图4新桥挠度测点布置图（m）

图5旧桥挠度测点布置图（m）

3.4 静载试验结果分析

3.4.1挠度分析

将各级荷载作用下实测挠度与理论计算挠度比较曲线绘于图6所示。从图中可见，实测挠度与理论计算挠度曲线基本一致，实测最大挠度小于理论计算挠度。实测挠跨比为0.0025/7.6=1/3040，远小于设计规范允许的L/600=7.6/600=1/79，结构刚度满足规范要求。

图6新桥实测挠度与理论计算挠度比较图

3.4.2应变分析

各级荷载作用下A截面实测应变与理论计算应变比较曲线如图7所示。从图中可以看出，测点8~测点16实测应变较理论计算应变大，说明板梁的受力状态不佳。

图7实测应变与理论计算应变比较图

4 结论

通过桥梁的外观检测和静载试验结果可以看出，新、旧桥的挠度检验系数不大，桥梁的整体刚度尚可。实测应变数值较理论值大，试验时裂缝有所扩展。板梁横向连接状态劣化，横向刚度弱化严重，部分梁板存在单梁受力情况。静载试验结果与病害检测发现基本一致。综上所述，该桥承载能力不能满足汽-20级、挂-100、城-A验算荷载的安全运营要求，建议对上部结构及桥面系进行维修加固，以提高横向刚度和整体性。加固前，需继续对该桥进行全封闭或严格限载（限载5t）。加固后，需再进行一次荷载试验，以鉴定其承载能力是否满足加固设计的要求。

参考文献

1 邵旭东.《桥梁工程》[M].人民交通出版社，2007.

2 《大跨径混凝土桥梁的试验方法》（1982）.

3《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021-89）[S].中华人民共和国交通部.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。