混凝土梁式桥承载能力检测评定方法研究

2020-01-12张来强

黑龙江交通科技 2020年3期

张来强

(贵州省交通科学研究院股份有限公司，贵州贵阳 550001)

某公路桥梁总长约1 576 m，桥孔布置依次为空心板、T梁、连续箱梁、T梁、空心板，其中，连续箱梁跨径组合为60 m+100 m+100 m+100 m+100 m+60 m，为桥梁的主桥。桥梁按汽车-超20级与挂车-120级荷载设计。桥梁下部结构采用V型墩，基础采用钻孔灌注桩。现以本工程为例，对其承载能力的检测与评定作如下分析研究。

1 检测目的与主要内容

开展本次检测的主要目的在于确定桥梁结构强度、刚度及受力性能，评定桥梁能否满足设计要求，使运营保持安全稳定。基于此，以桥梁设计特点为依据，结合正负弯矩实际分布状况选择检测截面：(1)A截面：在最大可承受荷载条件下，最大正弯矩产生于和39#墩支座轴心相距108.9 m的截面；(2)B截面：在最大可承受荷载条件下，最大负弯矩产生于和39#墩支座轴心相距173.34 m的截面；(3)C截面：41#墩顶处纵系梁断面中点。

2 检测方法

因该桥梁的跨径很大，且检测范围长，若采用普通汽车进行加载，需要很多重型车辆，短时间内难以集中，并且经费过多。对此，此次检测对以上截面实测桥梁在试验条件下的应力大小及挠度的影响线，同时与理论应力与挠度值实施对比分析，以此确定桥梁是否满足设计要求，能否保持正常和安全运营。

在试验过程中，车辆从39#墩对应的箱梁端部进行布置，每8 m设置一个车位，由现场作业人员在相应的位置做好标记。一共布置了41个测点，加载总长度为335 m。

3 检测结果与分析评定

A截面检测应力值和理论值的对比结果为：(1)3#车位：车辆后轴和端点之间的距离为24 m，上缘应力的实测值与理论值为0.05 MPa、0.052 MPa，校验系数为0.96，下缘应力的实测值与理论值为-0.078 MPa、-0.086 MPa，校验系数为0.91；(2)8#车位：车辆后轴和端点之间的距离为64 m，上缘应力的实测值与理论值为-0.05 MPa、-0.06 MPa，校验系数为0.83，下缘应力的实测值与理论值为0.095 MPa、0.098 MPa，校验系数为0.97；(3)12#车位：车辆后轴和端点之间的距离为96 m，上缘应力的实测值与理论值为0.60 MPa、0.606 MPa，校验系数为0.99，下缘应力的实测值与理论值为-0.92 MPa、-0.989 MPa，校验系数为0.93；(4)20#车位：车辆后轴和端点之间的距离为160 m，上缘应力的实测值与理论值为-0.05 MPa、-0.054 MPa，校验系数为0.93，下缘应力的实测值与理论值为0.083 MPa、0.089 MPa，校验系数为0.93；(5)25#车位：车辆后轴和端点之间的距离为200 m，上缘应力的实测值与理论值为0.06 MPa、0.06 MPa，校验系数为1.00，下缘应力的实测值与理论值为-0.094 MPa、-0.098 MPa，校验系数为0.93。

B截面检测应力值和理论值的对比结果为：(1)15#车位：车辆后轴和端点之间的距离为120 m，上缘应力的实测值与理论值为0.136 MPa、0.149 MPa，校验系数为0.91，下缘应力的实测值与理论值为-0.158 MPa、-0.164 MPa，校验系数为0.96；(2)20#车位：车辆后轴和端点之间的距离为160 m，上缘应力的实测值与理论值为-0.132 MPa、-0.143 MPa，校验系数为0.92，下缘应力的实测值与理论值为0.152 MPa、0.158 MPa，校验系数为0.96；(3)25#车位：车辆后轴和端点之间的距离为200 m，上缘应力的实测值与理论值为-0.802 MPa、-0.827 MPa，校验系数为0.97，下缘应力的实测值与理论值为0.904 MPa、0.912 MPa，校验系数为0.99；(4)32#车位：车辆后轴和端点之间的距离为256 m，上缘应力的实测值与理论值为0.061 MPa、0.065 MPa，校验系数为0.94，下缘应力的实测值与理论值为-0.068 MPa、-0.072 MPa，校验系数为0.94；(5)38#车位：车辆后轴和端点之间的距离为304 m，上缘应力的实测值与理论值为-0.058 MPa、-0.066 MPa，校验系数为0.88，下缘应力的实测值与理论值为0.066 MPa、0.072 MPa，校验系数为0.92。

C截面检测应力值和理论值的对比结果为：(1)3#车位，车辆后轴和端点之间的距离为24 m，应力的实测值与理论值为-0.907 MPa、-0.055 MPa，检验系数为0.86；(2)8#车位：车辆后轴和端点之间的距离为64 m，应力的实测值与理论值为-0.638 MPa、-1.840 MPa，检验系数为0.89；(3)20#车位：车辆后轴和端点之间的距离为160 m，应力的实测值与理论值为-2.370 MPa、-2.548 MPa，检验系数为0.93；(4)25#车位：车辆后轴和端点之间的距离为200 m，应力的实测值与理论值为-0.328 MPa、-0.360 MPa，检验系数为0.91；(5)30#车位：车辆后轴和端点之间的距离为240 m，应力的实测值与理论值为-0.807 MPa、-0.949 MPa，检验系数为0.85。

A截面挠度的实测值和理论值的对比结果为：(1)3#车位，车辆后轴和端点之间的距离为24 m，挠度的实测值与理论值为-0.65 mm、-0.71 mm，校验系数为0.92；(2)8#车位，车辆后轴和端点之间的距离为64 m，挠度的实测值与理论值为0.79 mm、0.82 mm，校验系数为0.96；(3)14#车位，车辆后轴和端点之间的距离为112 m，挠度的实测值与理论值为-6.87 mm、-7.03 mm，校验系数为0.98；(4)19#车位，车辆后轴和端点之间的距离为152 m，挠度的实测值与理论值为0.66 mm、0.70 mm，校验系数为0.94；(5)25#车位，车辆后轴和端点之间的距离为200 m，挠度的实测值与理论值为-0.87 mm、-0.90 mm，校验系数为0.97。

A截面在四列车偏载条件下的横向分布系数为：(1)14#车位：上、下游箱梁挠度的实测值为-6.87 mm和-0.436 mm，分布系数为2.447；(2)19#车位：上、下游箱梁挠度的实测值为0.66 mm和0.42 mm，分布系数为2.400；(3)25#车位：上、下游箱梁挠度的实测值为-0.87 mm和-0.56 mm，分布系数为2.424。

以上各个检测截面的实测结果及其与理论值之间的校验系数都满现行规范要求，处在允许的0.8～1.0范围内，这说明该桥梁的强度与刚度都能满足设计要求。从活载横向分布结果可以看出，能良好的与计算值相符合，这说明桥梁整体受力情况良好，满足设计要求，能安全正常的运营。