某市政桥梁的主体结构安全性检测鉴定论文_董力

南京市政公用工程质量检测中心站 江苏省南京市 210000

摘要;本文通过现场检测及结构验算,对桥梁结构使用现状及承载能力均有了一定的了解。安全性鉴定结果表明:道路扩建改造中桥身承载力不足,需进行加固处理。

关键词:市政桥梁;主体结构;安全性检测;鉴定

1 桥梁在线安全监测内容

几何线形监测和施工测量,包括:拱肋线形监测、主梁线形监测、主梁挠度监测、轴线偏移测量、拱座变位测量. 拱肋应力应变监测。钢箱梁应力、应变观测(4)系杆锚固端应力集中位置应力应变监测;系杆索力监测。温度监测,包括:控制截面温度值和施工过程中环境温度值. 材料参数测试等;施工过程稳定性的监测 随着我国公桥梁事业的发展,桥梁越来越多,同时既有的许多桥梁亦逐渐进入了养护维修阶段,有关专家认为桥梁 使用超过25年以上则进入老化期,据统计,我国桥梁总数的40%已经属于此范畴,均属“老龄”桥梁.而且随着时间 的推移,其数量还在不断增长,桥梁管理者对桥梁的养护已日益重视.为了适应公路运输载重量不断发展的要求,充分利用现有的公路桥梁,使之能继续安全地为公路运输服务,根据交通部颁布的《公路养护技术规范》要求,必 须对桥梁进行鉴定.

2 概述

某市政桥梁为单跨双曲拱桥,两端各 2 个腹拱,主拱净跨18m,桥面宽 9m,一侧设悬挑 2m 宽人行道(东立面示意图见图1)。该桥于 1995 年建成并使用至今,日前,因道路扩建改造,为了解原有桥梁能否在扩建工程中安全使用,有关单位委托安徽省建筑科学研究设计院对该桥进行了检测鉴定。

3 现场检测

现场检测时主要对混凝土强度、混凝土碳化深度、构件主筋保护层厚度、钢筋锈蚀情况、裂缝及损伤情况进行了检测,检测情况简述如下。

3.1 混凝土强度现场

随机选取 3 道主拱肋、6 根立柱、2 道横梁、4 道人行道悬挑梁,采用回弹法进行检测,并钻取一定数量的芯样,对回弹强 度 换 算 值 进 行 修 正。芯 样 抗 压 强 度 试 验 结 果 为19.3M Pa~21.5M Pa,回弹强度换算值经修正后,被测构件现龄期混凝土抗压强度推定值为 19.2M Pa~22.1M Pa。

3.2 混凝土碳化深度

现场检测时发现本工程混凝土碳化深度较大,难以用常规方法大范围检测。现场检测时在取出的芯样上用酚酞试剂及游标卡尺检测碳化深度,检测结果见表 1。

3.3 构件主筋保护层厚度

现场随机抽取 3 道主拱肋、6 根立柱、2 道横梁,用钢筋保护层测定仪对构件主筋保护层厚度进行检测,检测结果见表 2。

3.4 钢筋锈蚀情况

外露钢筋锈蚀情况现场检测时发现主拱顶部横向隔板有较多蜂窝、露筋现象,选择钢筋锈蚀相对较严重部位,刮除一根水平钢筋的锈蚀层,用游标卡尺测得钢筋剩余直径为 9.0m m(原设计钢筋规格为Ф10)。南、北两端横向隔板由于长期与水接触,钢筋锈蚀情况相对较严重,隔板角部混凝土也因钢筋锈蚀膨胀而脱落。

未露筋部位钢筋锈蚀情况凿除部分构件主筋保护层,发现未露筋部位钢筋无严重锈蚀现象,仅表面有锈迹。2.5 裂缝及损伤情况现场检测时发现桥体存在以下裂缝及损伤现象。①东立面毛石砌体裂缝(见图 2);②腹拱拱圈裂缝(见图 3);③栏板开裂、松动;④主拱肋峰窝、孔洞,拱圈与拱肋交接处渗水。

4 结构验算

根据现场检测结果及原设计图纸,建立桥梁的主体模型,分析结构受力状况,依据现行国家相关规范对桥梁结构进行复核验算。

4.1 验算模型的建立

采用有限元软件 M adis,建立三维空间几何模型(见图 4),该模型能准确地模拟构件的空间位置、尺寸、材料特性、连接形式、荷载作用、初始变形和初始内力。在已建立的模型基础上再进行有限元分析,计算出结构在各工况情况下应力、内力和位移,按照规范所规定的各项容许指标,验算其是否满足结构承载力要求,并找出应力储备较为薄弱、易损坏的构件。

4.2 验算结果

该桥的空间仿真分析是按照现场检测的具体资料,力求全面反映结构实际情况,完整模拟结构受力的各种工况原则进行。在模型中主要采用梁单元和板单元,桥的主体都是采用梁单元。在建模的过程中考虑到解算的精度和速度,对全桥进行有限元离散时,对于不同位置及不同重要程度的构件,采用了不同的网格密度。以下是验算中的一些规定。

5 结论

桥梁结构是一种简洁高效的承力体系,作用在桥面上的外力荷载经桥面铺装传递给行车道板(即主梁上翼缘),桥墩和桥台支承主梁及其上部结构的自重,并将由主梁传递的外力荷载传递到基础和地基,最终传递到大地。主梁、桥墩、桥台等作为桥梁承力结构的主体,在荷载和环境因素长期作用下,不可避免出现安全隐患。文章在对淮安市区主要桥梁现场检测的基础上,分析总结桥梁承力体系存在的安全隐患,并说明相关检测手段。

参考文献

[1]孟威,杜勇峰. 某市政桥梁的主体结构安全性检测鉴定[J]. 安徽建筑,2006,13(6):135-136.\

[2]朱静,何顶顶. 淮安市政桥梁结构检测与安全评估[J]. 装备制造技术,2008(12):204-206.

论文作者:董力

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第13期

论文发表时间:2017/10/12

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