某钢管混凝土拱桥检测方案

闵凡华

（辽宁省交通规划设计院公路养护技术研发中心，辽宁 沈阳 110166）

某钢管混凝土拱桥检测方案

闵凡华

（辽宁省交通规划设计院公路养护技术研发中心，辽宁 沈阳 110166）

钢管混凝土拱桥是一种结构新颖、造型美观的桥梁，在大量建造的同时，钢管混凝土拱桥的养护及检测，成为必须高度重视的问题。本文通过介绍钢管混凝土拱桥的检测方案，希望能为解决同类问题提供有益的参考。

钢管混凝土拱桥 荷载试验

引言

钢管混凝土是一种承载力较高、具有良好的塑性和韧性的组合结构材料，是大跨度拱桥的一种比较理想的材料。我国第一座钢管混凝土拱桥即四川旺苍东河大桥于1990年建成后，后期相继建成的钢管混凝土拱桥达200多座,在钢管混凝土拱桥设计与施工方面积累了许多成功的经验。近年来随着交通量与日俱增，重载车辆不断增多，对已建成钢管混凝土拱桥进行检测就显得尤为重要。

1、结构概况

本桥全长305m，主桥采用36+48+36m简支哑铃型钢管混凝土系杆拱桥，两侧引桥采用20m预应力混凝土空心板。下部结构为四柱式桥墩、肋板式桥台，基础均为钢筋混凝土桩基础。桥面净宽为15.0m，左、右侧各设置1.5m宽的人行道。沥青混凝土桥面，BF-120型板式橡胶伸缩缝。

设计荷载等级：汽车-超20级、挂车-120、人群荷载3.5kN/m2。

2、检测目的

(1) 通过对全桥外观病害的现场调查与检测，查明结构现有缺陷；

(2) 通过检测桥梁在试验荷载作用下的挠度和应变，检算结构的正常使用性能和承载能力状况；

(3) 通过动力试验测试桥跨结构的固有振动特性和车辆荷载作用下的受迫振动性能，分析和检验结构的动力性能；

(4) 通过本次检测，为桥梁的管理养护单位提供可靠的技术资料。

3、检测依据

（1）《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）

（2）《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21-2011）

（3）《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021-89）

（4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ 023-85）

（5）《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/T J21-2011）

（6）《回弹检测混凝土强度技术规程》（JGJ/T23-2011）

（7）《超声波检测混凝土缺陷技术规程》（CECS 21:2000）

（8）《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》（CECS 02：2005）

（9）《某桥竣工图》

4、检测内容

4.1 、桥梁缺损状况检测

（1）上部结构具体检查内容

拱肋涂层是否存在缺陷；

拱肋、横向联结焊缝是否开裂；

构件是否存在腐蚀、生锈；

钢管内填充混凝土是否密实；

桥面板砼有无开裂、压碎、局部破损；

空心板主要部位是否缺损开裂；

桥梁各构件砼有无开裂、压碎、局部破损；

支座有无断裂、错位、脱空；

支承垫石是否有裂缝、破损；

橡胶支座是否老化、开裂，有无过大的剪切变形或压缩变形；

支座是否缺失；

（2）下部结构具体检查内容

墩台有无滑动、倾斜、下沉或冻拔。

台背填土有无沉降或挤压隆起。

混凝土墩台及帽梁有无冻胀、风化、开裂、剥落、露筋等。

墩台顶面是否清洁，伸缩缝处是否漏水。

基础主要检查暴露部分有无缺损、开裂，基础是否发生不许可的冲刷现象。

（3）桥面系具体检查内容

桥面铺装是否有剥落、开裂、鼓包、松散、车辙等现象；

人行道板是否有破损、缺失等现象；

栏杆金属栏杆是否锈蚀、开焊；

桥面排水是否畅通，泄水管是否完整；

桥头是否平顺，有无跳车现象。

4.2 、桥梁材质状况与状态参数检测

本次桥梁材质状况与状态参数检测内容包括：桥梁几何形态参数检测、桥梁恒载变异状况调查、混凝土强度检测、钢筋锈蚀电位检测、碳化状况检测、钢筋保护层厚度检测、恒载状态下索力检测。

4.3 、静载试验

根据要求本次静载试验选择主桥的36m跨进行，通过对桥梁施加静力荷载作用，测定桥梁结构在试验荷载作用下的结构响应，测定桥梁结构在静力试验荷载作用下控制截面的挠度与应变。

本次静载试验采用内力等效原则，即用等代荷载在测试截面产生的内力与标准车在测试截面产生的内力等效，对加载孔进行逐级递增的加载，加载时采用四辆加载车共分为四级，分别对跨中及3L/4处进行加载。

静载试验加载分析采用空间模型计算，计算程序采用Midas Civil有限元软件。由于该桥位于城市进出主要干道，封闭交通压力较大，故经优化计算后，适当调整加载位置，让拱肋与纵梁在加载时，其静力荷载试验效率可同时满足规范要求，减少了试验所需的时间。

桥梁有限元模型

跨中加载车辆平面布置图（cm）

3L/4加载车辆平面布置图（cm）

4.4 、动载试验

本次动载试验选择主桥的36m跨进行，通过动载实测数据与理论计算数据相对比，判定桥梁结构动态使用性能。

5、检测报告编写

依据交工检测报告试验项目，对现场采集的数据进行汇总和整理分析，对结构缺损状况进行描述并附上必要的简图或照片，将试验数据以列表及图形的形式表达出来，并将实测值、理论计算值及有关的参考限值进行对比，说明实测值与理论值两者间的符合程度，最终按照现场检查、荷载试验的综合情况，评定桥梁在设计使用荷载下的工作性能，确定桥梁的实际承载能力和结构的动力特性。

6、结语

钢管混凝土拱桥结构新颖、造型美观，为城市建设提供了新的亮点，在大量建造的同时，钢管混凝土拱桥的养护及检测，成为必须高度重视的问题。而目前规范中缺少对该类桥型的检测评定方法，本文通过介绍钢管混凝土拱桥的检测方案，希望能为解决同类问题提供有益的参考。

[1]交通部科学研究所.大跨径混凝土桥梁的试验方法[M]．北京：人民教育出版社，1982．

[2]YCA-4，大跨径混凝土桥梁的试验方法[S].

[3] 宋一凡．公路桥梁荷载试验与结构评定［M］．北京:人民交通出版社，2002.

TU75

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1007-6344（2015）04-0092-01