橋梁結(jié)構(gòu)檢測評定作業(yè)指導(dǎo)書

1、-橋梁結(jié)構(gòu)檢測評定作業(yè)指 書指導(dǎo)作者:日期:11.12.13.14.15.I N-03 - 01橋梁結(jié)構(gòu)承載能力檢測評定作業(yè)指導(dǎo)書適用范圍適用于新建橋梁和舊橋的荷載試驗(yàn)和承載能力的檢測評定檢測依據(jù)1.2.3.4.5.6.7.9.公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程(J TG/T J 21-201 1)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(J TG D 6 0-2004)公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 JT G D6 1 - 20 0 5)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D62 2004)公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn) JTG F80/1 -200 4 )公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTG/T F50-2011)公路橋涵養(yǎng)護(hù)

2、規(guī)范(JT G H 11-20 0 4 )大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法交通部公路科學(xué)研究所，1 9 82年公路斜拉橋設(shè)計(jì)細(xì)則(JTG/T D6 5 - 01 -20 07)10.公路勘測規(guī)范JTG C10-2 0 0 7 )公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則 JTG / T公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG/TB 0 2-01-2 0 08)D 60 -01-2004)TG D63-20 0 7)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(J工程測量規(guī)范(GB 50 0 26-2007)公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)(JTG/ T H 2 1-2011)儀器設(shè)備1.應(yīng)變測試儀器：主要采用DH-3815N靜態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng)，江蘇東華測試技術(shù)

3、有限公司生產(chǎn)。主要技術(shù)參數(shù)：16通道，可適應(yīng)1 20歐姆、240歐姆、3 5 0歐姆不同的應(yīng)變片；2 .變形測試儀器：精密水準(zhǔn)儀、百分表、全站儀、卷尺等;3.動(dòng)力特性測試儀器:DH5935N東華動(dòng)力測試系統(tǒng)4.裂縫觀測設(shè)備：裂縫寬度觀測儀Z B L - F 1 0 1;5 .配套儀器及工具：筆記本電腦1臺，普通5號電池4節(jié),螺絲刀一把，干凈棉紗手套兩雙等。四、檢測方法與步驟1.試驗(yàn)方案的確定1 .1荷載試驗(yàn)的目的橋梁荷載試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)橋梁整體受力性能和承載力是否達(dá)到設(shè)計(jì)文件和規(guī)范 的要求，對于新橋型及橋梁中運(yùn)用新材料、 新工藝的，應(yīng)驗(yàn)證橋梁的計(jì)算圖式，為完善結(jié) 構(gòu)分析理論積累資料。對于舊橋通

4、過荷載試驗(yàn)可以評定出其運(yùn)營荷載等級。橋梁的荷載試驗(yàn)是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作， 技術(shù)含量高,應(yīng)根據(jù)荷載試驗(yàn)的目的進(jìn)行 認(rèn)真的調(diào)查，并根據(jù)試驗(yàn)對象的結(jié)構(gòu)布置，試驗(yàn)前必須進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算分析。1.3試驗(yàn)方案在結(jié)構(gòu)計(jì)算的基礎(chǔ)上周密地考慮試驗(yàn)的全過程， 預(yù)計(jì)可能出現(xiàn)的問題，制定出切實(shí)可 行的試驗(yàn)計(jì)劃（包括荷載試驗(yàn)的主要內(nèi)容），包括以下幾個(gè)方面:1.3.1測試跨（或墩）的選擇對多孔橋梁中跨徑相同的橋孔（或墩）可選13孔具有代表性的橋孔（或墩）進(jìn)行加載試驗(yàn)。選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮以下因素： 該孔（或墩）計(jì)算受力最不利； 該孔（或墩）施工質(zhì)量較差、缺陷較多或病害較嚴(yán)重； 該孔（或墩）便于搭設(shè)腳手架，便于設(shè)置測點(diǎn)或便

5、于實(shí)施加載。選擇試驗(yàn)孔的工作與制定計(jì)劃前的調(diào)查工作結(jié)合進(jìn)行。晴天或多云天氣下進(jìn)行加載 試驗(yàn)時(shí)，陽光直射下的應(yīng)變測點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置遮擋陽光的設(shè)備，以減小溫度變化造成的觀測誤差。雨季進(jìn)行加載試驗(yàn)時(shí)，則應(yīng)準(zhǔn)備儀器，設(shè)備等的防雨設(shè)施，以備不時(shí)之需。橋下或橋頭用活動(dòng)房或帳篷搭設(shè)臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室安放數(shù)據(jù)采集等儀器、并供測試人員臨 時(shí)辦公和看管設(shè)備之用。1 32測試斷面及試驗(yàn)荷載工況的確定為了滿足鑒定橋梁承載力的要求，荷載工況選擇應(yīng)反映橋梁設(shè)計(jì)的最不利受力狀態(tài) 簡單結(jié)構(gòu)可選12個(gè)工況，復(fù)雜結(jié)構(gòu)可適當(dāng)多選幾個(gè)工況，但不宜過多。進(jìn)行各荷載 工況布置時(shí)可參照截面內(nèi)力（或變形）影響線進(jìn)行，常見橋型荷載工況可參考以下情形： 簡支

6、梁橋跨中最大正彎矩工況 支點(diǎn)最大剪力工況 橋墩最大豎向反力工況 連續(xù)梁橋主跨跨中最大正彎矩工況 主跨支點(diǎn)負(fù)彎矩工況 主跨橋墩最大豎向反力工況 主跨支點(diǎn)最大剪力工況 邊跨最大正彎矩工況 懸臂梁橋（T型剛構(gòu)橋）支點(diǎn)（墩頂）最大負(fù)彎矩工況 錨固孔跨中最大正彎矩工況 支點(diǎn)（墩頂）最大剪力工況 掛孔跨中最大正彎矩工況 拱橋跨中最大正彎矩工況 拱腳最大負(fù)彎矩工況拱腳最大推力工況 正負(fù)撓度絕對值之和最大工況此外，對橋梁施工中的薄弱截面或缺陷修補(bǔ)后的截面可以專門進(jìn)行荷載工況設(shè)計(jì), 以檢驗(yàn)該部位或截面對結(jié)構(gòu)整體性能的影響。動(dòng)載試驗(yàn)一般安排標(biāo)準(zhǔn)汽車車列（對小跨徑橋也可用單車）在不同車速時(shí)的跑車試 驗(yàn)，跑車時(shí)速一般

7、定為 10km/ h、2 0 km/ h、3 0 km/h、40 km/h >5 0 km/h。此外可根 據(jù)橋況安排其他試驗(yàn)項(xiàng)目，如需測定橋梁承受活載水平力性能時(shí)作車輛制動(dòng)試驗(yàn)， 為測定 橋梁自振頻率作跳車后的余振觀測，并在無荷載時(shí)進(jìn)行脈動(dòng)觀測。1.3. 3試驗(yàn)荷載的確定及加載方案設(shè)計(jì) 控制荷載的確定為了保證荷載試驗(yàn)的效果，對所確定的試驗(yàn)工況，必須先確定試驗(yàn)的控制荷載。根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)荷載（汽車、人群、掛車、履帶車、或特殊重型車輛等），計(jì)算對結(jié)構(gòu)控制截面產(chǎn)生的內(nèi)力（或變形）的最不利值，并按最不利者對應(yīng)的荷載作為控制荷載。荷載試驗(yàn)應(yīng)盡量采用與控制荷載相同的荷載，而組成控制荷載（標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載）的

8、車 輛是由運(yùn)管車輛統(tǒng)計(jì)而得的概率模型。當(dāng)客觀條件所限，采用的試驗(yàn)荷載與控制荷載有 差別時(shí)，為保證試驗(yàn)效果，在選擇試驗(yàn)荷載的大小和加載位置時(shí)采用靜載試驗(yàn)效率 動(dòng)載試驗(yàn)效率d進(jìn)行控制。 靜載試驗(yàn)效率靜載試驗(yàn)效率為Ssq SI _)式中：Ss靜載試驗(yàn)荷載作用下控制截面內(nèi)力計(jì)算值S控制荷載作用下控制截面最不利內(nèi)力計(jì)算值;按規(guī)范采用的沖擊系數(shù)。q值可采用0. 951.05,當(dāng)橋梁的調(diào)查、檢算工作比較完善而又受加載設(shè)備能 力所限，q值可采用低限；當(dāng)橋梁的調(diào)查、檢算工作不充分，尤其是缺乏橋梁計(jì)算資料時(shí)，q值應(yīng)采用高限。總之應(yīng)根據(jù)前期工作的具體情況來確定，一般情況下q值不宜小于0 .95。荷載試驗(yàn)宜選擇溫度穩(wěn)

9、定的季節(jié)和天氣進(jìn)行。當(dāng)溫度變化對橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響較大時(shí)，應(yīng)選擇溫度內(nèi)力較不利的季節(jié)進(jìn)行荷載試驗(yàn)，否則應(yīng)考慮用適當(dāng)增大靜載試驗(yàn)效率q來彌補(bǔ)溫度影響對結(jié)構(gòu)控制截面產(chǎn)生的不利內(nèi)力。當(dāng)控制荷載為掛車或履帶車而采用汽車荷載加載時(shí)，考慮到汽車荷載的橫向應(yīng)力增大系數(shù)較小,為了使截面的最大應(yīng)力與控制荷載作用下截面最大應(yīng)力相等，可適當(dāng)增大靜載試驗(yàn)效率q。 動(dòng)載試驗(yàn)效率動(dòng)載試驗(yàn)效率為5d .? S式中：Sd動(dòng)載試驗(yàn)荷載作用下控制截面最大計(jì)算內(nèi)力值;s標(biāo)準(zhǔn)汽車荷載作用下控制截面最大計(jì)算內(nèi)力值（不計(jì)入車輛沖擊系q值一般采用1,動(dòng)載試驗(yàn)的效率不僅取決于試驗(yàn)車型及車重，而且取決于實(shí)際跑車時(shí)的車間距。因此在動(dòng)載試驗(yàn)跑車時(shí)應(yīng)

10、注意保持試驗(yàn)車輛之間的間距 ，并采用實(shí)際測定跑車時(shí)的車間距作為修正動(dòng)載試驗(yàn)效率q的計(jì)算依據(jù)。1.3. 4測點(diǎn)布置與測試主要測點(diǎn)的布設(shè)：測點(diǎn)的布設(shè)不宜過多，但要保證觀測質(zhì)量。有條件時(shí)，同一測點(diǎn)可用不同的測試方法進(jìn)行校對，一般情況下，對主要測點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)能控制結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力（應(yīng)變）和最大撓度（或位移）。幾種常用橋梁體系的主要測點(diǎn)布設(shè)如下。簡支梁橋：跨中撓度，支點(diǎn)沉降，跨中截面應(yīng)變。 連續(xù)梁橋：跨中撓度，支點(diǎn)沉降，跨中和支點(diǎn)截面應(yīng)變。 懸臂梁橋：懸臂端部撓度，支點(diǎn)沉降，支點(diǎn)截面應(yīng)變。拱橋:跨中,1/4處撓度,拱頂I /4和拱腳截面應(yīng)變。撓度觀測測點(diǎn)一般布置在橋中軸線位置。截面抗彎應(yīng)變測點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在截面橫

11、橋向應(yīng)力可能分布較大的部位，沿截面上、下緣布設(shè)，橫橋向測點(diǎn)設(shè)置一般不少于3處，以控 制最大應(yīng)力的分布。當(dāng)采用測點(diǎn)混凝土表面應(yīng)變的方法來確定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋承受的拉力時(shí)，考慮到混凝土表面已經(jīng)和可能產(chǎn)生的裂縫對觀測的影響，測點(diǎn)的位置應(yīng)合理進(jìn)行選擇。如鑿開混凝土保護(hù)層直接在鋼筋上設(shè)置拉應(yīng)力測點(diǎn)，則在試驗(yàn)完后必須修復(fù)保護(hù)層。其他測點(diǎn)的布設(shè)：根據(jù)橋梁調(diào)查和檢算工作的深度， 綜合考慮結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和橋梁目前狀況等可適當(dāng)加設(shè)以下測點(diǎn)： 撓度沿橋長或沿控制截面橋?qū)挿较蚍植? 應(yīng)變沿控制截面橋?qū)挿较蚍植迹粦?yīng)變沿截面高的分布；組合構(gòu)件的結(jié)合面上、下緣應(yīng)變; 墩臺的沉降、水平位移與轉(zhuǎn)角，連拱橋多個(gè)墩臺的水平位移 剪切

12、應(yīng)變；其他結(jié)構(gòu)薄弱部位的應(yīng)變；裂縫的監(jiān)測測點(diǎn)。一般應(yīng)實(shí)測控制斷面的橫向應(yīng)力增大系數(shù), 時(shí)則必須測定控制截面的橫向應(yīng)力增大系數(shù)。當(dāng)結(jié)構(gòu)橫向聯(lián)系構(gòu)件質(zhì)量較差，聯(lián)接較弱簡支梁跨中截面橫向應(yīng)力增大系數(shù)的測定既可采用觀測跨中沿橋?qū)挿较驊?yīng)變變化的方法，也可采用觀測跨中沿橋?qū)挿较驌隙茸兓姆椒I(yè)進(jìn)行計(jì)算或用兩種方法互校。對于剪切應(yīng)變測點(diǎn)一般采取設(shè)置應(yīng)變花的方法進(jìn)行觀測。為了方便，對于梁橋的剪應(yīng)力也可在截面中性軸處主應(yīng)力方向設(shè)置單一應(yīng)變測點(diǎn)來進(jìn)行觀測。梁橋的實(shí)際最大剪 應(yīng)力截面應(yīng)設(shè)置在支座附近而不是支座上。溫度測點(diǎn)的布設(shè):選擇與大多數(shù)測點(diǎn)較接近的部位設(shè)置 12處氣溫觀測點(diǎn)，此外可根據(jù)需要在橋梁主 要測點(diǎn)部位設(shè)

13、置一些構(gòu)件表面溫度觀測點(diǎn)。1.3 .5加載控制與安全措施靜載加載分級與控制：為了加載安全和了解結(jié)構(gòu)應(yīng)變和變位隨試驗(yàn)荷載增加的變化關(guān)系，對橋梁荷載試驗(yàn) 的各荷載工況的加載應(yīng)分級進(jìn)行。其中分級控制的原則是: 當(dāng)加載分級較為方便時(shí)，可按最大控制截面內(nèi)力荷載工況均分為4-5級。當(dāng)使用載重車加載，車輛稱重有困難時(shí)也可分成 3級加載。當(dāng)橋梁的調(diào)查和驗(yàn)算工作不充分，或橋況較差,應(yīng)盡量增多加載分級。如限于條件,必要時(shí)可加載分級校少時(shí)，應(yīng)注意每級加載時(shí)，車輛荷載應(yīng)逐輛緩緩駛?cè)腩A(yù)定加載位置, 在加載車輛未到達(dá)預(yù)定加載位置前分次對控制測點(diǎn)進(jìn)行讀數(shù)監(jiān)控，以確保試驗(yàn)安全。 在安排加載分級時(shí)，應(yīng)注意加載過程中其他截面內(nèi)力

14、亦應(yīng)逐漸增加，且最大內(nèi)力 不應(yīng)超過控制荷載作用下的最大利內(nèi)力。根據(jù)具體條件決定分級加載的方法， 最好每級加載后卸載，也可逐級加載，達(dá)到最大 荷載后逐級卸載。一般采用后種方法進(jìn)行荷載試驗(yàn)。采用車輛荷載加載分級的方法如下:逐漸增加加載車數(shù)量； 先上輕車后上重車; 加載車位于內(nèi)力影響線的不同部位； 加載車分次裝載重物。以上各法亦可綜合采用。加載重物的稱量:可根據(jù)不同的加載方法和具體條件選用以下方法，對所加載進(jìn)行稱量。稱重法當(dāng)采用重物直接在橋上加載時(shí)，可將重物化整為零稱重后按逐級加載要求分堆置放 以便加載取用。當(dāng)采用車輛加載時(shí)，可將車輛逐軸開上稱重臺進(jìn)行稱重。如沒有現(xiàn)成可供利用的稱重臺，可自制專用稱重

15、臺進(jìn)行稱重。體積法如采用水箱加載,可通過測量水體積來換算水的重力。綜合計(jì)算法根據(jù)車輛出廠規(guī)格確定空車軸重（注意考慮車輛零配件的更換和添減，汽油、水、乘 員重力的變化）。再根據(jù)裝載重物的重力及其重心將其分配至各軸。裝載物最好采用規(guī)則外形的物體整齊碼放或采用松散均勻料在車箱內(nèi)攤鋪平整，以便準(zhǔn)確確定其重心位置。無論采用何種確定加載物重力的方法，均應(yīng)作到準(zhǔn)確可靠,其稱量誤差最大不得超過5%。最好能米用兩種稱重方法互相較核。加、卸載的時(shí)間選擇：22:00至晨6:00為宜。尤其為了減少溫度變化對試驗(yàn)造成的影響，加載試驗(yàn)時(shí)間以是采用重物直接加載，加卸載周期比較長的情況下只能在夜間進(jìn)行試驗(yàn)。對于采用車輛等加卸

16、載迅速的試驗(yàn)方式，如夜間試驗(yàn)照明等有困難時(shí)亦可安排在白天進(jìn)行試驗(yàn)，但在晴天或多云的天氣下進(jìn)行加載試驗(yàn)時(shí)每一加、卸載周期所花費(fèi)的時(shí)間不宜超過20m in。加載設(shè)備的選擇:靜載試驗(yàn)加載設(shè)備可根據(jù)加載要求及具體條件選用 ，一般有以下兩種加載方式?？尚惺杰囕v可選用裝載重物的汽車或平板車，也可就近利用施工機(jī)械車輛。選擇裝載的重物時(shí)要考慮車廂能否容納得下，裝載是否方便，裝載的重物應(yīng)置放穩(wěn)妥，以避免車輛行駛時(shí)因 搖晃而改變重物的位置。采用車輛加載優(yōu)點(diǎn)很多，如便于調(diào)運(yùn)和加載布置，加卸載迅速等。采用汽車荷載 既能作靜試驗(yàn)又能作動(dòng)載試驗(yàn)。這是較常采用的一種方法。重物直接加載一般可按控制荷載的著地輪跡先搭設(shè)承載架，

17、再在承載架上堆放重物或設(shè)置水箱進(jìn)行加載。如加載僅為滿足控制面內(nèi)力要求，也可采取直接在橋面堆放重物或設(shè)置水箱的方法加載。承載架的設(shè)置和加載物的堆放應(yīng)安全、合理，能按要求分布和加載重量，并不使加載設(shè)備與橋梁結(jié)構(gòu)共同承載而形成 卸載”現(xiàn)象。重物直接加載準(zhǔn)備工作量大，加卸載所需周期一般較長，交通中斷時(shí)間亦較長，且試驗(yàn)時(shí)溫度變化對測點(diǎn)的影響較大，因此宜于安排夜間進(jìn)行試驗(yàn)。此外其他一些加載方式也可根據(jù)加載要求因地制宜采用。靜載試驗(yàn)加載位置的放樣和卸載位置的安排靜載試驗(yàn)前應(yīng)在橋面上對加載位置進(jìn)行放樣，以便于加載試驗(yàn)的順利進(jìn)行。如加載工 況較少，時(shí)間允許，可在每次工況加載前臨時(shí)放樣。如加載工況較多，則應(yīng)預(yù)先放

18、樣 且用不同顏色的標(biāo)志區(qū)別不同加載工況時(shí)的荷載位置。靜載試驗(yàn)荷載卸載的安放位置應(yīng)預(yù)先安排。 卸載位置的選擇既要考慮加卸載方便，離加載位置近一些，又要使安放的荷載不影響試驗(yàn)孔（或墩）的受力，一般 可將荷載安放在橋臺后一定距離處。對于多孔橋，如有必要將荷載停放在橋孔上, 一般應(yīng)停放在距試驗(yàn)孔較遠(yuǎn)處以不影響試驗(yàn)觀測為度。2. 現(xiàn)場測試2.1試驗(yàn)人員組織及分工橋梁的荷載試驗(yàn)是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作， 由組織專門的橋梁試驗(yàn)隊(duì)伍來承擔(dān)，也可 由熟悉這項(xiàng)工作的技術(shù)人員為骨干來組織試驗(yàn)隊(duì)伍。 應(yīng)根據(jù)每個(gè)試驗(yàn)人員的特長進(jìn)行分 工，每人分管的儀表數(shù)目除考慮便于進(jìn)行觀測外， 應(yīng)盡量使每人對分管儀表進(jìn)行一次觀測 所需的

19、時(shí)間大致相同。所有參加試驗(yàn)的人員應(yīng)能熟練掌握所分管的儀器設(shè)備，否則應(yīng)在 正式開始試驗(yàn)前進(jìn)行演練。為使試驗(yàn)有條不紊地進(jìn)行，應(yīng)設(shè)試驗(yàn)總指揮1人，其他人員的 配備可根據(jù)具體情況考慮。2. 2安全工作所有進(jìn)入試驗(yàn)現(xiàn)場的試驗(yàn)人員都必須遵守施工工地的安全條例，聽從現(xiàn)場安全人員的安全警示，并佩戴安全帽。另外,加載試驗(yàn)的供電照明設(shè)施、通訊聯(lián)絡(luò)設(shè)施、橋面交通管制等工作應(yīng)根據(jù)荷載試驗(yàn)的需要進(jìn)行準(zhǔn)備。2.3試驗(yàn)程序2.3 .1準(zhǔn)備工作:施工方進(jìn)場搭設(shè)測試跨梁底支架、主塔支架-前期試驗(yàn)人員進(jìn)場準(zhǔn)備（測點(diǎn)表面處理、貼應(yīng)變片等）-電源配合。2.3 .2靜載試驗(yàn)時(shí)測試人員分為兩組，一組在橋面布載放線，另一組則將各 種儀器調(diào)

20、平、讀數(shù)等操作。試驗(yàn)是按照以下的程序進(jìn)行的，即：測試主梁的恒載（靜止）撓度觀測-測試跨中截面布載試驗(yàn)-主塔塔頂位移測試。同 時(shí)對主梁、墩、臺、支座工作狀況，裂縫開展情況進(jìn)行檢測。作跨中截面布載試驗(yàn)時(shí) 荷載分兩級加載。2.4試驗(yàn)規(guī)則 2.4 .1靜力加載持續(xù)時(shí)間再次加、卸載的持續(xù)時(shí)間取決于結(jié)構(gòu)最大變位測點(diǎn)達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)所需要的時(shí)間，實(shí)際觀測時(shí)，一般是取15分鐘。2.4.2終止加載的控制條件控制測點(diǎn)應(yīng)力值已達(dá)到或超過彈性理論按規(guī)范安全條件反算的控制應(yīng)力值時(shí)；控制測點(diǎn)變位（或撓度）超過規(guī)范允許值時(shí)；由于加載使結(jié)構(gòu)裂縫長度、寬度急劇增加，新裂縫大量出現(xiàn)，裂縫寬度超出允許值的裂縫大量增多，對結(jié)構(gòu)使用壽命造成較大的影響時(shí)。 發(fā)生其它破壞，如預(yù)應(yīng)力筋崩斷、混凝土壓碎、拉索崩斷、墩臺橋墩偏位、支座損壞、主塔偏位超