橋梁結構安全監(jiān)測

1、橋梁結構安全監(jiān)測的基本內容主要為：變形（沉降、位移、傾斜）、應力、 動力特性、溫度以及常規(guī)外觀檢測等。其中橋梁撓度是監(jiān)測的一項重要內容，確保結構有足夠的剛度。測量橋梁撓度可以在橋梁的不同部位安裝合適的傳感器，如機械測試儀器 （包括百分表、千分表、張線式位移和撓度計）、光電成像法、傾角儀、GPS、 激光圖像法、連通管法。目前在監(jiān)測中常用GPS進行監(jiān)測，它實現(xiàn)橋梁動態(tài)實 時、自動測量。傳統(tǒng)橋梁結構應力應變測量所采用的技術模式基本是通過敏感元件（如電 阻應變片、基于鋼弦的振弦式應變計）將被測量轉換成電學量，再通過專用電學 量測量儀器記錄測量結果。壓電式及ICP型加速度傳感器，它是使用最普遍的振動傳感

2、器，特點是穩(wěn)定 性好、體積小、是中高頻振動的理想傳感器。電容式加速度傳感器是一種適合超 低頻測量的振動傳感器，其下限頻率可以達到0Hz，非常適用在極低頻率和靜態(tài) 加速度測量。伺服式振動傳感器，它是測量超低頻微振動的理想傳感器，采用有 源或無源閉環(huán)伺服技術，具有良好的超低頻特性，適合超低頻大量程測量和微弱 振動測量。目前該類傳感器在橋梁測試中普遍應用，但在長期監(jiān)測系統(tǒng)中使用不 多。根據(jù)城市橋梁在道路系統(tǒng)中的地位，城市橋梁宜分為以下五類：I類養(yǎng)護的城市橋梁特大橋梁及特殊結構的橋梁。II類養(yǎng)護的城市橋梁城市快速路網上的橋梁。III類養(yǎng)護的城市橋梁城市主干路上的橋梁。W類養(yǎng)護的城市橋梁城市次干路上的橋

3、梁。V類養(yǎng)護的城市橋梁城市支路和街坊路上的橋梁。城市橋梁檢查應根據(jù)其內容、周期、評估要求分為經常性檢查、定期檢測、 特殊檢測。經常性檢查又稱日常檢查或例行檢查，主要指對橋面設施、上部結構、下部 結構和附屬構造物的技術狀況進行日常巡視檢查，及時發(fā)現(xiàn)缺損并進行小修保養(yǎng) 工作。(1)經常性檢查宜以目測為主，配合簡單量測工具，定期檢查是為評定橋梁的使用功能，制訂管理養(yǎng)護計劃提供基礎數(shù)據(jù)，按規(guī) 定周期，對橋梁主體結構及其附屬構造物的技術狀況進行定期跟蹤的全面檢查。定期檢測分為常規(guī)定期檢測和結構定期檢測。常規(guī)定期檢測應每年一次， 可根據(jù)城市橋梁實際運行狀況和結構類型、周邊環(huán)境等適當增加檢測次數(shù)。結構 定期

4、檢測應在規(guī)定的時間間隔進行，1類養(yǎng)護的城市橋梁宜為1-2年，關鍵部位 可設儀器監(jiān)控測試；11V類養(yǎng)護的城市橋梁間隔宜為6-10年。常規(guī)定期檢測宜為目測為主，并應配備如照相機、裂縫觀測儀、探查工具 及現(xiàn)場的輔助器材與設備等必要的量測儀器。(4)結構定期檢測報告應包括下列內容：1城市橋梁進行結構定期檢測的原因。2結構定期檢測的方法和評價結論。3結構使用限制，其中包括荷載、速度、機動車通行或車道數(shù)限制。4養(yǎng)護維修加固措施。2城市橋梁常規(guī)定期檢測中難以判明是否安全的橋梁。3為提高或達到設計承載等級而需要進行修復加固、改建、擴建的城市橋梁。4超過設計年限，需延長適用的城市橋梁。5常規(guī)定期檢測中橋梁技術狀

5、況I類養(yǎng)護的城市橋梁被評定為不合格級的 橋梁，11V類養(yǎng)護的城市橋梁被評定為D級或E級的橋梁。城市橋梁特殊檢測應包括下列內容：1結構材料缺損狀況診斷：a)b)對于強度等級小于C10混凝土，鉆芯過程易破壞砂漿與集料的粘結 力，測試結果不準，不宜采用鉆芯法；d)鉆取芯樣后的構件應及時對孔洞進行修補，修補可采用樹脂或微膨 脹細集料混凝土。a)b)單個構件檢測時，應在每個構件上均勻布置測區(qū)。對一個方向的尺 寸不小于4.5m，另一個方向的尺寸不小于0.3m的構件，測區(qū)數(shù)不 應少于10個。批量檢測時，抽檢數(shù)量不得少于同批構件的30%，且 不少于10件，每個構件測區(qū)數(shù)不應少于10個；當回彈儀水平方向測試混凝

6、土澆筑方向側面時，應從測區(qū)兩個相對 測試面的16個回彈值中，分別去除3個最大值與最小值，剩余的i0 R10個回彈值按下式計算：R = .0 混凝土探傷主要還是以無損檢測手段，確定混凝土內部缺陷的存在、大小、 位置和性質。主要有超聲脈沖法、射線法、聲波檢測法、雷達檢測法等。目前超 聲波法使用最多。超聲波混凝土缺陷檢測主要有以下幾方面的內容：混凝土均勻性檢測，混凝土 結合面質量檢測，混凝土表面損傷層檢測，混凝土不密實區(qū)和空洞檢測，裂縫檢 測。2結構整體性能、功能狀況評估2.3城市橋梁檢測評估方法（包括橋面系、上部結構、下部結構、全橋）（1）橋面系的技術狀況采用橋面系狀況指數(shù)BCIm表示，(2)（3

7、）（2）橋梁上部結構的技術狀況采用上部結構狀況指數(shù)BCIs表示；BCIs可根據(jù)橋梁各跨得技術狀況指數(shù)BCIk按下式計算而得:（3）橋梁下部結構技術狀況的評估應逐墩（臺）進行，然后再計算整個橋梁下 部結構的狀況指數(shù)BCLx，應按下式計算:（4）整個橋梁的技術狀況指數(shù)BCI根據(jù)橋面系、上部結構和下部結構的技術狀況指數(shù)，由下式計算：BCI = BCI -w + BCI -w + BCI -wm ms sx x（5）橋梁上部結構、下部結構、橋面系以及整座橋梁結構的完好狀況可按 表4.5.2-5所示的標準評估。表4.5.A5番禁完好狀輿評18標準BCK 事 9090 BCK /BO評估等繾AB注：占CT

8、表示況R 眥8叫或。66 廠普5。BCK 50CDEMr的汁算可應用&cr軟件進行.各種類型橋梁有下列情況之一時，即可真接評定為不合格級橋和D級橋:2拱橋的拱腳處生產水平位移或無鉸拱拱腳產生較大的轉動3鋼結構節(jié)點板及連接鉚釘、螺栓損壞在20%以上、鋼箱梁開焊、鋼結構 主要構件有嚴重扭曲、變形、開焊，銹蝕削弱截面積10%以上4墩、臺、樁基出現(xiàn)結構性斷裂縫，裂縫有開合現(xiàn)象，傾斜、位移、沉降 變形危及橋梁安全時。6結構永久變形大于設計規(guī)范值。7結構剛度達不到設計標準要求。9基底沖刷面達20%以上。11人行道欄桿20%以上殘缺。3.1鋼筋混凝土及預應力混凝土橋梁（1）鋼筋混凝土及預應力混凝土橋梁應每年

9、進行一次結構裂縫和表面溫度裂縫 的觀察；結構裂縫應重點檢查受拉、受剪區(qū)域，表面溫度裂縫應重點檢查構件的 較大面。1對表面溫度裂縫，可封閉處理。2對結構裂縫，應根據(jù)抗裂等級的不同，分別采取下列措施：1）當裂縫寬度大于允許最大裂縫寬度時，應查明開裂原因，進行裂縫危害評 估，確定處理措施；2）預應力混凝土構件受壓區(qū)，一旦發(fā)現(xiàn)裂縫，應立即封閉交通，嚴禁車輛和 （3）鋼筋混凝土或預應力混凝土橋梁的主梁撓度超過規(guī)定允許值時，應進行結構評估，并提出加固措施。3.2圬工拱橋（1）圬工拱橋外觀主要檢查拱石的脫落、拱圈縱向開裂和滲水、拱墻突出以及 拱腳裂縫、變形、缺腳等病害。當發(fā)生上述病害時，應查明原因，進行修理

10、和加 固。（2）磚石圬工拱橋的恒載裂縫最大限值應符合表5.5.3的規(guī)定。裂縫超過表列數(shù) 值時，應查明原因，及時維修與加固。磚、石拱橋均應做排水。當拱腳下沉或外移時，應采用拉結法或更換拱上填料進行加固。(6)高強螺栓的更換應符合下列規(guī)定：1高強螺栓的施工預拉力應符合設計要求，欠擰值或超擰值均不應超過規(guī)定 值的10%，各種型號的高強螺栓的設計預拉力值應符合表5.6.9的規(guī)定。2高強螺栓的初擰值應根據(jù)試驗確定，宜取終擰值的40%70%，終擰方法可 采用扭矩法或轉角法。3對大型節(jié)點，同時更換的數(shù)量不得超過該節(jié)點螺栓總數(shù)的10%，4高強螺栓擰緊后，節(jié)點板四周的縫隙應采用膩縫封閉。3.4鋼一混凝土組合梁鋼

11、一混凝土組合梁橋面板不得有縱向裂縫。應每季度檢查一次，檢查縱向 裂縫的寬度、長度、位置、密度及發(fā)展程度等，必要時應拆除部分鋪裝層觀測。 當產生縱向裂縫時。應及時采取加固措施。橋面橫向裂縫可每季度檢查一次。在連續(xù)組合梁支座及其附近的橋面板， 不應有裂縫和滲漏水。有裂縫和滲漏水部位，應重做防水和封閉裂縫?？v向鋼筋 失效引起的裂縫，應采取縱向受力加固措施。預應力混凝上橋面板預應力失效產 生裂縫應立即修復加固?？缰袇^(qū)域橋面板環(huán)裂、壓碎、磨損，應及時加固修復。鋼-混凝土組臺梁，應每季度檢查一次支座及梁端區(qū)域，組合梁結合面不 得有相對滑移和開裂;當梁端相對滑移時，應及時修復。(6)應每年檢查一次結構尺寸及

12、線形，不得有超過規(guī)定的變形。可采取下列幾 種方法加固超標變形：1加鋪或重鋪鋼筋棍凝土橋面層，加鋪時應驗算增加的自重；2鋼梁補強；3施加體外預應力；（2）吊橋主纜各索股應受力均勻，索股擺動應一致。（6）吊桿拱橋技術狀況應符合下列規(guī)定：1吊桿以及吊桿與橫梁節(jié)點區(qū)防腐油脂不得漏油、發(fā)酵、出現(xiàn)鐵銹臭味，不 得存水。2吊桿鋼絲束受力應均勻，且不得銹蝕。3錨固區(qū)附近的混凝土不得有裂縫、腐蝕，混凝土表面不得有積水。4應每年檢測一次橋面標高、拱肋軸線側向偏離值、橋臺沉降值。（1）斜拉橋應定期進行動力特性、重要部位的內力、拉索索力、拉索探傷和靜 載的檢測，時間間隔不得超過7年。1拉索的防護應每天目測檢查一次。2必須每3年對拉索護層及鋼絲銹蝕情況進行檢測，。3拉索索力必須每年進行一次測量，。4必須經常觀察拉索的振動情況，并作好風速、風向、雨量、拉索振動善 的記錄（5）當一根拉索內已斷裂的鋼絲面積超過拉索鋼絲總面積的2%時，或鋼絲 銹蝕造成該拉索鋼絲總面積損失超過10%時，必須換索。（2）支座的缺陷故障，應及時維修或更換，并應符合下列規(guī)定：1滾動面不平整