基于檢測結果的橋梁承載能力評價及維修養處治技術交通運輸部公路科學研究院北京公科固橋技術有限公司2012年4月匯報人:李健公路橋梁承載能力檢測評定與加固概述橋梁承載能力檢測評定技術橋梁維修加固常用技術橋梁加固決策分析概述

橋梁養護管理工作中的關鍵技術

——國際橋梁界研究熱點

橋梁養護檢查——去人為化技術狀況評價——去差異化養護管理與健康監測——可靠度特殊檢查——隱蔽

承載力評定（其他適應性評價）養護維修——模式化、標準化

加固改造——小干擾、快速材質狀況檢測與耐久性評價——規律檢測儀器設備、加固維修材料自主研發概述管理不善（超載、挖沙、養護不及時）先天不足（設計、施工、未考慮養護）各種災害（風、水、火、撞、地震）概述建成初期各類橋梁均缺少可靠、便捷的養護通道

概述檢測單位與設計單位的責任心普遍還不高：多跨橋梁的檢測，檢陸不檢水，檢邊不檢中病害成因分析不準確共性與個性結構與收縮裂縫鋼砼與預砼氯離子空心板縱向裂縫變截面箱梁裂縫成因處治措施不利空心板灌漿單梁板受力補強損傷材料質量概述

——橋梁病害回顧結構先天不足、超載、環境惡化概述

——橋梁病害回顧空心板小絞縫、先張工藝、氣囊、大開口13m鋼筋混凝土、30m預應力混凝土T梁工型梁橋面穿孔、橫隔薄弱橋墩沉降剪力裂縫沿鋼束走向現澆箱梁支架沉降聯長過長，預應力損失過大箱寬與箱室劃分不合理支座過多概述

——橋梁病害回顧大跨徑箱梁腹板底板開裂豎向預應力不重視徐變、溫度場、剛度（截面尺寸）的認知大跨徑箱梁施工階段的底板迸裂現象嚴重配束不合理，徑向拉裂局部鋼筋、防崩鋼筋設置不夠施工單位的忽視概述

——橋梁病害回顧雙曲拱拱上填料、橋面拱波拱軸線剛架拱大小節點整體性單薄微彎板系桿拱短吊桿不可更換鋼管拱拱圈無縱梁適用范圍現有公路橋梁梁有下列情況況之一時，須須進行承載能能力檢測評定定：有明顯質量衰衰退或有較嚴嚴重病害和損損傷的橋梁；；按照《公路橋涵養護護規范》（JTGH11-2004）評定技術狀狀況為四類以以上（四類））的橋梁；需提高承載能能力及使用功功能的橋梁；；需通行特種荷荷載的橋梁；；缺失技術資料料和安全運營營資料的橋梁梁；發生意外事故故并經技術處處理后的橋梁梁；運營條件和環環境條件發生生較大變化的的橋梁。一、概述技術狀況與適適應性（能力力）評價橋梁承載能力力反映了結構構抗力效應與與荷載效應的的對比關系，，就橋梁結構構而言這種關關系往往是不不確定的，是是不斷變化的的。評定的主要目目的是為了維維持現有橋梁梁安全或可靠靠水平在規范范的要求之上上或能滿足當當前荷載的要要求，了解橋橋梁的真實承承載性能，綜綜合分析判斷斷橋梁結構的的承載能力和和使用條件。。目的意義一、概述公路橋梁評定定的常用方法法一、概述承載能力鑒定定基本概念基于橋梁檢測測的承載能力力評定方法基于檢測承載載能力評定方方法的改進橋梁承載能力力評定的具體體實施二、橋梁承載載能力檢算評評定安全性、適用用性和耐久性性承載能力極限限狀態，在設設計上體現的的結構的安全全性正常使用極限限狀態，在設設計上體現的的結構的適用用性和耐久性性1、基本定義二、橋梁承載載能力檢算評評定——橋梁承載能力力鑒定基本概概念2影響因素與評評定的一般途途徑承載能力鑒定定的核心問題題：對結構進進行準確的檢檢測，弄清結結構當前內力力狀態，建立檢測結果果與抗力之間間的關系，合理確定結結構的安全水水平。二、橋梁承載載能力檢算評評定——橋梁承載能力力鑒定基本概概念基于檢測結果果的半概率承承載能力評定定方法在根據橋梁外外觀檢查和有有關無損檢測測結果對橋梁梁的承載能力力作出評定時時，結合舊橋橋的特點，通通過對各項檢檢測結果的分分析評價，通通過檢算分析析對結構或構構件的承載能能力進行評定定。根據檢測結果果對橋梁病害害的成因進行行分析建立各項檢測測指標與承載載能力之間的的關系二、橋梁承載載能力檢算評評定——基于橋梁檢測測的承載能力力評定方法新—檢測指標體系系的建立二、橋梁承載載能力檢算評評定——基于檢測承載載能力評定方方法的改進（（新）新—鑒定方法的指指標體系建立立新－基于檢測測結果的橋梁梁承載力評定定方法體系的的建立新－基于檢測測結果的橋梁梁承載力評定定方法體系1、結構檢算參數數的確定檢測指標--狀態評定--檢算參數--結構承載能力力檢算參數確定定檢算系數耐久性惡化系系數截面折減系數數活載影響修正正系數結構承載能力力評定二、橋梁承載載能力檢算評評定——承載能力評定定具體實施（1）結構構件技技術狀況評定定評定指標分為為良好狀態、、較好狀態、、較差狀態、、差（壞）的的狀態和危險險狀態，相應應的評定標度度1～5。1、結構檢算參數數的確定二、橋梁承載載能力檢算評評定——承載能力評定定具體實施檢算系數的確確定承載能力檢算算系數是根據據結構或構件件的實際技術術狀況，對結結構或構件的的抗力進行折折減或提高。。磚、石及混凝凝土結構與配配筋混凝土結結構的承載能能力檢算系數數，應綜合考考慮橋梁結構構或構件表觀缺損損狀況、材質質強度和橋梁結構固有有模態等的檢測評定定結果加以確確定。表層損傷鋼筋銹蝕電位氯離子含量鋼筋分布混凝土強度指標體系內部缺陷電阻率碳化深度保護層厚度1、結構檢算參數數的確定（2）材質狀況與與耐久性檢測測評價體系與與方法二、橋梁承載載能力檢算評評定——承載能力評定定具體實施承載能力惡化化系數承載能力惡化化系數是考慮慮鑒定期內橋橋梁結構質量量狀況進一步步衰退惡化產產生的不利影影響，通過承承載能力惡化化系數來反映映這一不利影影響可能造成成的結構抗力力效應的降低低?；炷梁痛u石石結構截面的的損傷狀態評評價指標如下下圖所示，綜綜合個各指標標的影響綜合合評定。鋼筋和鋼結構構截面的損傷傷狀態主要考考慮銹蝕的影影響，根據構構件或結構中中的銹蝕狀態態加以評定。。1、結構檢算參數數的確定（3）截面損傷綜綜合評定二、橋梁承載載能力檢算評評定——承載能力評定定具體實施截面折減系數數的確定截面折減系數數主要是考慮慮磚、石及混混凝土結構與與配筋混凝土土結構由于材材料風化、碳碳化、物理與與化學損傷以以及由于鋼筋筋腐蝕剝落造造成的鋼筋有有效面積損失失對結構構件件截面抗力效效應的影響。。典型代表交通通量大車混入率軸荷分布狀況況1、結構檢算參數數的確定（4）運營荷載狀狀態評定二、橋梁承載載能力檢算評評定——承載能力評定定具體實施活載影響修正正系數對磚、石及混混凝土橋承載載能力極限狀狀態的計算評評定應根據橋橋梁檢測結果果，采用下式式對持久狀況況圬工橋梁結結構承載能力力極限強度進進行計算分析析，其他計算算規定按公路路圬工橋涵設設計規范相關關規定執行。。3、圬工橋梁承承載能力計算算評定二、橋梁承載載能力檢算評評定——承載能力評定定具體實施對于配筋混凝凝土橋梁，其其承載能力極極限狀態計算算應根據橋梁梁試驗檢測結結果，采用下下式進行計算算分析，其他他計算規定及及參數取值參參照同期相關關公路橋涵設設計規范執行行。4、配筋混凝土土橋梁持久狀狀況承載能力力極限狀態計計算評定二、橋梁承載載能力檢算評評定——承載能力評定定具體實施橋梁靜力荷載載試驗，主要要是通過測量量橋梁結構在在靜力試驗荷荷載作用下的的變形和內力力，用以確定定橋梁結構的的實際工作狀狀態與設計期期望值是否相相符，以檢驗驗橋梁結構實實際工作性能能，如結構的的強度、剛度度等。荷載試驗目的的是了解結構構在荷載作用用下的實際工工作狀態，綜綜合分析判斷斷橋梁結構的的承載能力和和使用條件。。二、橋梁承載載能力檢算評評定——靜力荷載試驗驗及分析三、工程實例例典型案例一、、預應力混凝凝土空心板梁梁橋案例一概況案例一概況1.設計荷載：汽汽－20級，掛－100；2.橋面橫向布置置：0.5（防撞護欄））+9.0（行車道）+0.5（防撞護欄））+0.5（中央分隔帶帶）+0.5（防撞護欄））+9.0（行車道）+0.5（防撞護欄）），總寬20.5m；3.橋面縱坡：0.55%，橫向坡度：：雙向1.5%；4.抗震烈度：6度；大橋于1994年7月22日開工，1995年11月20日竣工，至今今已運營16年。案例一概況2008年大橋進行了了特殊質量檢檢測，并進行行了荷載試驗驗，主要結論論如下：⒈根據橋梁檢檢測xx大橋技術狀況況評定為四類類，橋梁需要要大修，酌情情進行交通管管制。⒉全橋空心板板共發現縱向向裂縫198條，最大縫寬寬0.54mm；橫向裂縫70條，最大縫寬寬0.18mm。2010年，xxx試驗中心對該該橋進行了定定期檢查，主主要檢查結論論如下：⒈根據外觀檢檢查結果，按按“權重法”，全橋技術狀狀況評定得分分為49.4分，按“重要部件最差差的缺損狀況況評定”該橋取“上部主要承重重結構”技術狀況為最最不利值，為為四類橋梁。⒉全橋共計137塊空心板有縱縱向裂縫，絕絕大部分裂縫縫長度已達到到空心板長度度的一半或已已縱向貫穿，，且大部分裂裂縫寬度較大大，有116塊板裂縫寬度度超過規范限限值（0.20mm），最寬為0.82mm。目的查明xxx大橋結構現有有的一些病害害及存在的隱隱患，與以往往檢測歷史資資料進行對比比分析，判斷斷病害發展變變化的趨勢，，根據病害情情況以及發展展變化趨勢，，對橋梁技術狀況況等級進行評評定；對主要構件混混凝土材料強強度以及材料料碳化深度，，鋼筋分布情情況和保護層層厚度等進行行測試，評價價構件的材質質狀況，為基于檢測結結果的承載力力評價提供技技術數據；基于本次檢測測結果，引入入檢算系數，，對上部結構構截面抗力進進行折減，從從而對上部結結構現有承載能力進行行評定；通過測定橋跨跨結構在試驗荷載作用下的控制制截面應力和和撓度，并與與論計算值比比較，檢驗結結構控制截面面實際應力和和撓度值是否否滿足設計與與規范要求；；通過特殊質量量檢測、承載載能力評價及及靜載試驗結結果的綜合分分析，為維修加固設設計提供可靠靠的技術數據據和設計依據據。外觀質量檢查查結果預應力寬幅空空心板底板縱向裂縫縫底板橫向裂縫縫邊板支座附近近截面斜向剪剪切裂縫其他病害裂縫底板斜向裂縫縫板間錯臺板底混凝土蜂蜂窩、剝落外觀質量檢查查結果縱向裂縫空心心板統計裂縫位置：空心板板底縱縱向裂縫位于于板底預應力力管道對應位位置，其中有有66條縱向裂縫位位于板底等截截面位置，247條裂縫起點位位于變截面位位置，裂縫寬寬度大多在0.5mm左右，最大縫縫寬為1.34mm。外觀質量檢查查結果在發現的313條縱向裂縫中中，有25條縱向裂縫縫縫隙間有水滲滲出，長期滲滲水導致縫隙隙周圍有白色色結晶體析出出，部分裂縫縫周圍混凝土土呈碎裂狀。。外觀質量檢查查結果考慮到板底縱縱向裂縫位置置有水滲出，，懷疑空心板板頂面局部開開裂或有孔洞洞出現，因此此對左幅第三三跨破碎嚴重重的橋面板進進行了鑿除，，未發現頂板板有開裂、孔孔洞存在，但但空心板頂面面鉸縫邊緣混混凝土有脫落落、掉角現象象。因此，空空心板內積水水可能是由于于墩頂兩側滲滲水，從板端端部流入。外觀質量檢查查結果檢查過程中，，發現板底縱縱向裂縫位置置底板混凝土土質量較差，，用小錘敲擊擊裂縫位置底底板，發現波波紋管與板底底混凝土之間間混凝土不密密實，對個別別空洞較大的的部位，用小小錘敲開，發發現內部有空空洞，內部波波紋管有銹蝕蝕現象。板底底縱向裂縫位位置板底混凝凝土不密實，，這是板底縱縱向開裂的主主要原因之一一。外觀質量檢檢查結果板底橫向裂裂縫：檢查共發現現板底橫向向裂縫73條，總長80.94m，其中有48條橫向是出現在在跨中截面附近近，有25條是出現在梁端端2m范圍內。跨中附附近橫縫有19條有滲水現象，，端部裂縫有5條有滲水現象，，長期滲水導致致縫隙周圍有白白色結晶體析出出。由于縫隙間間有灰塵及滲水水，導致大部分分裂縫寬度無法法測量，從可測測量的裂縫來看看，縫寬大多小小于0.20mm。外觀質量檢查結結果板底斜向裂縫：：檢查還發現部分分板底有從板邊邊緣開始的斜向向裂縫，全橋共共發現板底斜向向裂縫21條，裂縫累計長長度23.80m。外觀質量檢查結結果邊板斜向剪切裂裂縫：檢查共發現27塊邊板存在從支支座附近的斜向向剪切裂縫，共共計裂縫118條，裂縫累計長長度182.3m，裂縫寬度多數數小于0.1mm，最大縫寬0.30mm。外觀質量檢查結結果其他病害外觀質量檢查結結果支座病害外觀質量檢查結結果蓋梁病害外觀質量檢查結結果橋臺病害外觀質量檢查結結果橋墩病害外觀質量檢查結結果外觀質量檢查結結果橋面鋪裝縱向裂裂縫統計外觀質量檢查結結果橋面鋪裝橫向裂裂縫統計外觀質量檢查結結果橋面鋪裝網裂統統計外觀質量檢查結結果橋面鋪裝修補后后破碎統計外觀質量檢查結結果伸縮縫病害統計計橋梁技術狀況等等級評定橋梁技術狀況等等級評定依據《公路橋涵養護規規范》（JTGH11-2004）表3.5.2-2的相關規定，按按“權重法”全橋技術狀況等等級評分為=38.5，上部主要承重重構件為五類構構件，綜合考慮慮“權重法”及“重要部件最差的的缺損狀況評定定”，評定該橋技術狀狀況等級為五類類。專項檢測結果橋面線形專項檢測結果混凝土強度測區區統計表1、橋墩混凝土強度推定定值介于34.3～37.3MPa?；炷翉姸葷M滿足設計的要求求，故橋墩混凝凝土強度標度值均為1。2、預制空心板混凝土強度推定定值介于45.7MPa～55.6MPa，混凝土強度滿滿足設計要求，，故空心板混凝凝土強度標度值均為1。3、蓋梁蓋梁混凝土強度度推定值為56.9Mpa，混凝土強度滿滿足設計的要求求，故蓋梁混凝凝土強度標度值為1。專項檢測結果普通鋼筋銹蝕評定結果碳化深度評定結果專項檢測結果混凝土保護層厚厚度測量值及評評判結果統計表表靜載試驗測試斷面靜載試驗靜載試驗工況靜載試驗應變測點支點L/4、L/2撓度測點靜載試驗裂縫監測點承載力評定1、計算模型結構計算采用有有限元軟件橋梁梁博士《Bridge》3.0建立桿系驗算模模型，按85規范驗算，全橋橋模型共有21個節點，共20個單元，采用預預應力混凝土單單元。橋面鋪裝裝只考慮自重，，將其按線性荷荷載施加在相應應位置，護欄也也只考慮自重。。計算模型在梁梁端簡支約束。。該橋有限元模型型立面圖本橋對空心板在在汽車—20級，掛車—100級作用下的承載能力極限狀狀態和正常使用用極限狀態進行行驗算。承載能力極限限狀態驗算包括括正截面抗彎強強度驗算和斜截截面抗剪強度驗驗算。正常使用用極限狀態驗算算包括法向拉應應力和主拉應力力驗算。承載力評定2荷載組合成橋狀態：結構構重力+預加應力+收縮徐變影響力力荷載組合一：成成橋狀態+汽車荷載荷載組合二：組組合一+溫度梯度荷載組合三：成成橋狀態+掛車荷載橫向分布系數計計算表3橫向分布系數承載力評定原結構驗算結果果匯總表承載力評定并采用本次靜載試驗跨跨中偏載工況下下實測邊板、中中板撓度值對橫橫向分布系數就就行修正，使實測撓度值值和修正后計算算的理論撓度值值相等，修正后后邊板、中板橫橫向分布系數結結果見下表。修正后橫向分布布系數計算表承載力評定5基于檢測結果的的承載力評價空心板承載能力力結果匯總表結論及建議1、外觀檢查主要要結論⑴橋面鋪裝層層嚴重破損，在在空心板鉸縫對對應位置橋面有有縱向通常裂縫縫出現，墩頂濕濕接縫兩側有橫橫向裂縫出現；；局部有網裂現現象，橋面修補補后又呈破碎狀狀況。⒉預應力寬幅空空心板⑴大多預應力力寬幅空心板板板底有縱向裂縫縫出現，縫寬多多在0.50mm左右，最大縫寬寬達1.34mm，部分裂縫周圍圍混凝土呈碎裂裂狀，裂縫周圍圍有水滲出，個個別裂縫有滴水水現象，裂縫周周圍有銹跡及白白色結晶體析出出，說明內部波波紋管已經銹蝕蝕。此外，用小小錘敲擊縱向裂裂縫位置，波紋紋管下混凝土不不密實，有空洞洞存在。(2)部分預應力寬幅幅空心板底跨中中附近底板及梁梁端2m范圍內有橫向貫貫通裂縫出現，，最大縫寬為0.19mm，部分裂縫間亦亦有水滲出，說說明橫向裂縫亦亦貫通整個底板板。⑶大多空心板板邊板腹板有斜斜向剪切裂縫出出現，最大縫寬寬為0.30mm。結論及建議2、專項檢測結論論（1）空心板、墩柱柱及蓋梁混凝土土實測混凝土強強度均大于設計計強度；碳化深深度小于保護層層厚度。（2）空心板及蓋梁梁鋼筋無銹蝕活活動性，空心板板大部分鋼筋保保護層厚度小于于設計的鋼筋保保護層厚度，鋼鋼筋保護層的厚厚度對鋼筋的耐耐久性有較大的的影響。（3）左右幅橋面起起伏比較一致，，但同幅內起伏伏變化較大，不不夠平整。3、承載力評定結結論（1）原結構復算結結果表明：空心心板抗彎及抗剪剪承載能力基本本滿足設計荷載載等級的要求。。（2）基于檢測結果果的承載能力評評價結果表明：：空心板抗彎極極限承載能力不不滿足設計荷載載等級的要求；；斜截面抗剪承承載能力滿足設設計荷載等級的的要求。三、工程實例典型案例二—系桿拱橋大橋主橋為一跨跨245m中承式鋼管混凝凝土肋拱橋，矢矢跨比1/5，矢高49m，拱軸線為二次次拋物線。案例概況該橋于1998年12月動工修建，于于2001年10月建成通車。設設計荷載：汽車車-20級，掛車-100。案例概況84一：外觀質量檢檢測結果二：特殊質量檢檢測結果四：橋面縱向向線形及拱肋軸軸線的測定內容一：構件混混凝土強度、碳碳化深度檢測內容二：鋼筋分分布及保護層厚厚度檢測內容三：鋼筋銹銹蝕狀況檢測內容四：混凝土土氯離子含量及及電阻率測試三：橋梁結構固固有模態參數的的測定健康狀況檢測內內容五：鋼管混凝凝土脫空情況調調查六：吊桿索力力的測試851.拱肋防腐涂層鋼管拱肋防腐涂涂層表面有反銹銹現象，嚴重的的局部起皮、剝剝落，個別部位位甚至開裂，起起不到防護作用用。反銹照片起皮剝落照片涂層開裂照片外觀質量檢測結結果86病害部位起皮、剝落反銹數量（處）累計面積（cm2）數量（處）弦桿49167558腹桿44106133橫隔108205377合計2014789168拱肋表面防腐涂涂層病害統計表表健康狀況檢測內內容2.吊桿及錨固系統統防護罩外觀質量檢測結結果88外觀質量檢測結結果上錨頭鋼絲鐓頭頭照片上錨頭鋼絲鐓頭頭泛白照片上游2-1上錨頭防護罩照照片上游2-1錨頭錨蓋頂銹蝕蝕照片上錨頭上錨頭積水照片片外觀質量檢測結結果下游1-1下錨頭未開啟前前照片下錨頭防護罩內內積水照片下游1-1下錨頭錨杯蓋照照片下錨頭鋼絲鐓頭頭泛白照片外觀質量檢測結結果（3）吊桿上游4-1＃吊桿索體照片片下游2-2＃吊桿索體照片片外觀質量檢測結結果吊桿防護修復后后照片外觀質量檢測結結果3.拱腳外包混凝土土拱腳外包混凝土土表面有開裂現現象，以沿拱軸軸線和垂直于拱拱軸線方向的裂裂縫為主，且部部分裂縫伴有流流膏現象，裂縫縫是由于鋼管熱熱膨脹系數大于于外包混凝土熱熱膨脹系數而導導致的開裂和銹銹漲裂縫。拱腳外包混凝土土開裂照片外觀質量檢測結結果外觀質量檢測結結果3#～4#橫梁間現澆板裂裂縫示意圖4#～5#橫梁間現澆板裂裂縫示意圖外觀質量檢測結結果根據該橋全面檢檢測結果，按照照《公路橋涵養護規規范》（JTGH11-2004）的要求對該該橋總體技術狀狀況等級進行評評定。全橋結構構技術狀況綜合合評分Dr=68.4，評定該橋為二二類橋，按養護護技術要求，應應進行小修處理理。橋梁技術狀況等等級評定97特殊質量檢測結結果一：構件混凝土土強度、碳化深深度檢測二：鋼筋分布及及保護層厚度檢檢測三：鋼筋銹蝕狀狀況檢測四：混凝土氯離離子含量及電阻阻率測試構件混凝土強度度、碳化深度檢檢測混凝土強度測試試結果測試部位設計強度（Mpa）平均強度(MPa)標準差Sn(MPa)推定強度(MPa)強度評定標度橫梁5052.144.0545.482現澆板5058.650.6357.611三門側上游5044.20.543.43下游5058.30.657.21椒江測上游5058.51.256.61下游5052.81.150.91橫梁、現澆板及及拱腳外包混凝凝土碳化深度均均小于1mm，被測構件的混混凝土平均碳化化深度小于鋼筋筋混凝土保護層層厚度，按《公路橋梁承載能能力檢測評定規規程》，空心板和蓋梁混混凝土碳化深度度標度值均為1?；炷撂蓟疃榷葴y試結果99鋼筋分布及保護護層厚度、鋼筋筋銹蝕狀況檢測測橫梁的混凝土保保護層厚度稍低低于設計保護層層厚度，按《公路橋梁承載能能力檢測評定規規程》的相關要求，其評定標度值為為2，保護層厚度對對結構鋼筋的耐耐久性有輕度影影響。鋼筋分布及保護護層厚度測試結結果橫梁主要電位水水平都介于-200～-300范圍內，鋼筋銹蝕評定標標度值為2，鋼筋有銹蝕活活動性，但銹蝕蝕狀態不確定，，可能坑蝕。鋼筋銹蝕狀況測測試結果混凝土氯離子含含量及電阻率測測試拱腳外包混凝土土中氯離子含量量介于0.005%～0.023%之間，可以認為為氯離子是混凝凝土中原始殘留留，外部沒有氯氯離子滲入。評定標度值全部部為1，對鋼筋銹蝕誘誘發可能性很小小?；炷谅入x子含含量測試結果橫梁實測混凝土土電阻率遠遠大大于20KΩ·cm，根據《公路橋梁承載能能力檢測評定規規程》中混凝土電阻率率對鋼筋影響程程度的評定標準準，可以認為鋼鋼筋可能的銹蝕蝕速度很慢。混凝土電阻率測測試結果橋梁結構固有模模態參數的測定定1、測點布置主橋隨機振動試試驗共布置測點點44個，其中豎向測測點28個，橫向測點16個。隨機振動測點布布置圖橋梁結構固有模模態參數的測定定面內1階理論振型面內1階實測振型面內2階理論振型面內2階實測振型橋梁結構固有模模態參數的測定定主橋隨機振動試試驗測試結果統統計表階數實測頻率(Hz)計算頻率(Hz)③比值阻尼比(%)固橋公司①竣工驗收②①/③②/③10.6040.6530.5271.151.247.50121.0141.0851.1110.910.983.402一階面內頻率實實測值與計算值值的比值為1.15，二階面內頻率率實測值與計算算值比值為0.91。本次自振頻率率測試結果較竣竣工驗收測試結結果偏小，說明明橋跨結構整體體動力性能比竣竣工驗收時有所所下降。1、測點布置永久測點（埋設設膨脹螺栓）沿沿橋縱向布置在在橋面的八分點點上，橫向布設設在上下游側行行車道防撞護欄欄內側。主橋橋面縱向線線形的測定參考點布置在三三門側下游引橋橋橋頭主橋橋面縱向線線形的測定小結：在使用過過程中橋面線形形總體上有所下下降，實測值與與設計值之間差差值在-0.096m～0.007m之間拱軸線形的測測定在橋梁運營后后實測線形較較設計線形有有略微有所變變化，拱軸線線實測值與理理論值差值在在0.016m～0.093m之間。107吊桿索力測試試結果⒈通過吊桿索力力測試結果與與計算值的對對比可以看出出：⑴單根吊桿桿實測索力與與計算值相差差較大，同根根橫梁同側的的兩根吊桿索索力均值與計計算均值相差差不大。⑵同根橫梁梁同側兩根吊吊桿實測索力力相差較大，，說明吊桿索索力分布均勻勻度較差。⒉本次吊桿索力力測試結果均均大于交工驗驗收測試結果果，但兩次測測試結果規律律一致。原結構復算及及承載能力評評定采用橋梁專用用計算軟件Midas建立空間有限限元計算模型型，對原結構構進行強度復復核。計算模型圖原結構復算及及承載能力評評定2.承載能力評定定橫梁承載能力力評定結果：：考慮折減后后，主橋橫梁梁正截面抗彎彎、斜截面抗抗剪均能滿足足規范要求。?，F澆段承載能能力評定結果果：考慮折減減后，現澆段段上所產生的的最大橫向拉拉應力，，滿滿足規范要求求。四、加固技術術橋梁的維修養養護以日常養養護工作為主主（預防養護）維修加固時應應盡可能減少少對原結構的的損傷選擇技術可靠，具有長期加固效應，能滿足足結構耐久性要求的加固工工藝施工設備簡單單，施工操作作方便材料損耗率少少，費用經濟合理后期的養護工工作量少加固施工時盡盡量不中斷或或者少中斷交交通荷載試驗四、加固技術術加固設計的范范圍、標準、、目標必須明明確全橋&局部病害新標準&老標準抗震&強度&剛度&耐久性整體體使用壽命病害成因分析析必須準確合合理，區別個個性與共性特特征加固設計應與施工工用料和工藝藝可操作性緊密結合加固設計方案案(不少于2個,比選)加固設計與原原結構的關系系應盡可能的的協作利用復合結構受力力而非加固材材料受力（二次受力）不加載或或少加載加固設計之前前應進行承載載能力評價，之后應進行行驗算基于檢測結果果和荷載試驗驗加固驗算算同樣基于仿仿真模型考慮慮附加荷載強度驗算與抗抗裂驗算大橋加固與重建做比較與決策策對病害精確掌掌握減少工程程量變更粘貼鋼板加固固粘貼纖維復合合材料加固增大構件截面面加固體外預應力加加固改變結構體系系加固更換疲勞構件件加固增加樁基加固固拋石防護基礎礎地基壓漿加固固……加強薄弱構件件增加或更換橋橋梁構件改變結構受力力體系等應力狀態重分分布不僅改變強度度,改變剛度不僅承擔活載載,承當部分恒載載適用于承載能能力或適用性性不足優先主動加固被動加固應力狀態改變變不大剛度改變不大大承擔少量不足足的活載效應應適用于承載能能力少量不足足，無危險狀狀況加固方法四、加固技術術橋梁上部結構構的加固技術術——粘貼鋼板加固固優點技術先進，性性能良好所占空間小，不影影響被加固結構外外觀和使用空間加固施工周期短材料消耗小工藝簡便橋梁上部結構的加加固技術——粘貼鋼板加固適用于受彎及受拉拉構件，不承受大大幅度疲勞荷載、、動載適應外部環境溫度度不高于60℃相對濕度不大于70%無化學腐蝕地區的的橋梁結構混凝土標號不能過過低的構件適用范圍彈性模量高線膨脹系數小比較有韌性耐久性好橋梁上部結構的加加固技術——粘貼鋼板加固膠粘劑要求加固用鋼板要求以Q235鋼板為宜鋼板、連接螺栓及及焊縫的強度設計計值按現行鋼結構構設計規范規定采采用材料要求在適筋范圍內，隨隨著荷載的增加，，原梁中鋼筋屈服服，鋼板隨著也達達到屈服，隨即混混凝土被壓碎而破破壞。受彎構件，破壞階階段多數構件鋼板板與混凝土之間發發生局部剝離，沿沿板與混凝土交界界面，出現較長的的順筋裂縫，混凝凝土被撕裂，導致致構件破壞。受剪構件，構件的的破壞類似于普通通鋼筋混凝土受剪剪構件，首先出現現斜裂縫，然后裂裂縫不斷發展，鋼鋼板應力明顯增大大，最后構件產生生破壞。部分試驗表明，粘貼在梁底的鋼板板未達到屈服強度度，而是鋼板與混混凝土間撕脫導致致加固梁破壞。破壞特征橋梁上部結構的加加固技術——粘貼鋼板加固錨固長度不夠粘結劑的質量問題題施工質量的影響橋梁上部結構的加加固技術——粘貼鋼板加固加固梁破壞時，鋼板未達到屈服而而是鋼板與混凝土土間撕脫所致，其其承載力遠低于鋼鋼板到達屈服時承承載力。并且是脆脆性破壞，這種現象應避免免出現！脆性破壞主要原因因要求錨固不得小于于計算粘貼延伸長長度橋梁上部結構的加加固技術——粘貼鋼板加固梁（板）受拉區粘粘貼鋼板加固計算算承載力計算矩形截面受彎承載載力可按下式進行行計算若鋼板粘貼長度不不能滿足計算長度度，可在鋼板的端端部錨固粘結U型箍對梁：U型箍、加強箍對板：設置壓條橋梁上部結構的加加固技術——粘貼鋼板加固斜截面承載力極限限狀態計算當梁的斜截面受剪剪承載力不足時，，可采用局部粘貼貼并聯U形箍板進行加固,斜截面受剪承載力力按下式計算斜截面承載力加固固時，應粘貼成斜斜向鋼板、U型箍或L型箍鋼筋混凝土受彎構構件不應低于C20,預應力混凝土構件件不應低于C30。干粘粘鋼鋼板厚度度以2～6mm為宜，一般取4mm。濕粘可至8mm對于受拉區不得小小于200t，亦不得小于600mm；對于受壓區，不不得小于160t，亦不得小于480mm；計算。對于大跨度結構構或可能經受反復復荷載的結構，錨錨固區尚宜增設U型箍板或螺栓等附加加錨固措施。鋼板及其鄰接的混混凝土表面，應進進行密封防水防腐腐處理。簡單而有效的辦法法是用M15水泥砂漿抹面，其厚度對于梁不不應小于20mm，對于板不應小于于15mm。粘鋼加固施工構造造要求橋梁上部結構的加加固技術——粘貼鋼板加固基層混凝土強度要要求錨固長度要求粘鋼鋼板厚度要求求耐久性要求粘鋼加固施工要點點橋梁上部結構的加加固技術——粘貼鋼板加固鋼板表面處理被粘混凝土和膠粘劑配制加固構件卸荷涂膠粘貼固定加壓固化檢驗與試驗防腐處理輕質高強操作簡單易于粘貼不銹蝕由于橋梁構件普遍遍尺寸大、配筋多多，粘貼碳纖維增增加的抗彎承載力力相對較小，一般般使用在：小型構件，如跨徑徑小的板、樓板。。應力復雜部位，如如箱梁腹板。包柱，使受壓柱形形成約束混凝土。。橋梁上部結構的加加固技術——粘貼碳纖維片加固固優點適用范圍橋梁上部結構的加加固技術——粘貼碳纖維片加固固材料要求碳纖維片材的主要要力學性能要求環氧樹脂粘結劑的的主要性能指標性能（200C）環氧樹脂粘結劑密度（kg/m3）1100-1700彈性模量(GPa)0.5-20剪切模量(GPa）0.2-8泊松比0.3-0.4拉伸強度(MPa)9-30剪切強度(MPa)10-30抗壓強度(MPa)55-110破斷拉應變(%)0.5-5近似的斷裂能(Jm-2)200-1000熱膨脹系數(10-6/0C）25-100玻璃轉換溫度(0C）45-80項目單向織物抗拉強度標準值ff,k(MPa)≥3400受拉彈性模量(MPa)≥2.4×105伸長率(%)≥1.7彎曲強度(MPa)≥700層間剪切強度(MPa)≥45仰貼條件下纖維復合材與混凝土正拉粘結強度(MPa)≥2.5,且為混凝土內聚破壞纖維體積含量(%)—單位面積質量(g/㎡)≤300條形板材≥2400≥1.6×105≥1.7—≥50≥2.5,且為混凝土內聚破壞≥65—碳纖維片材受拉時時呈線彈性關系直直至破壞,其脆性性能與鋼筋筋的延性有明顯的的區別。碳纖維片材不具備備鋼筋所擁有的延延性，加固后結構構的延性將受到限限制碳纖維片材的延性性缺乏，構件中的的應力重分布將受受到約束在粘貼碳纖維片材材的結構設計中不不能簡單地將碳纖纖維片材作為鋼筋筋的替代物，必須須考慮碳纖維片材材的脆性特點橋梁上部結構的加加固技術——粘貼碳纖維片加固固力學特點規范規定[εf]＝0.007或其極限拉應變的的較小值，即其容容許抗拉強度：[fp]=Ef×[εf]＝1680MPa。Q235鋼的抗拉強度fsd=195MPa[fp]/fsd=8.6即粘貼一層300g/m2(厚0.167mm)碳纖維1m寬，相當于增加加了14.36cm2（3根φ25）I級鋼筋，或2根φ25Ⅱ級鋼筋。加固時不能完全卸載，必須考慮二次受力。承載能力極限狀態態的驗算要考慮到到可能發生的各種種破壞形態。通常常將破壞模式分為為兩大類，即粘貼貼碳纖維片材后能能整體工作的構件與粘貼碳纖維片材材后不能整體工作的構構件（如發生片材脫落落等早期破壞的情情況）。正常適用極限狀態態的驗算包括：應力的限制，以避免鋼筋的屈屈服、混凝土的破破壞或過度徐變和和碳纖維的斷裂變形的限制開裂的限制（包括粘結界面）），以保證結構的的耐久性與粘結的的完整性。意外的設計情況（（特殊的設計）應應考慮由于撞擊、、故意破壞或火災災等引起的碳纖維維片材的脫落。橋梁上部結構的加加固技術——粘貼碳纖維片加固固粘貼碳纖維受彎加加固計算抗彎加固構造要求求條碳纖維片材，應應盡量并列布置盡量避免碳纖維片材間間的搭接，平行布置多條或或多處碳纖維片材材加固時，各條或或各層搭接位置應應相互錯開碳纖維片材端部宜采取可靠的的錨固措施當在梁、板的正彎彎距區粘貼碳纖維維片材加固時，對對于跨徑20m以內，宜將碳纖維維片材末端延伸至至支座邊緣?？鐝綇酱笥?0m時，碳纖維片材截截斷位置應滿足錨固長度的要求對于T形或箱形連續梁，，可在翼板底面粘粘貼碳纖維片材進進行負彎距加固，，此時碳纖維片材材應緊靠梁肋粘貼貼，其粘貼范圍宜宜在4倍翼板厚度以內當碳纖維片材用于于側面加固時，碳碳纖維片材宜在距距受拉區邊緣1/4梁高范圍內板的抗彎加固時，，碳纖維片材宜采用多條密布方方案粘貼碳纖維片材加加固施工構造要求求橋梁上部結構的加加固技術——粘貼碳纖維片加固固抗剪加固構造要求求在截面商的轉彎處處粘貼碳纖維片材材時，轉角的最小小半徑不小于30mm抗剪加固最好采用封閉粘貼或U形粘貼，條件不允許時也也可采用側面粘貼貼，且宜設置端部部錨固措施當采用碳纖維片材材條帶間隔粘貼時時，其凈間距不應應大于現行《公橋規》規定的最大箍筋間間距的0.7倍為提供水分散發的的路徑，不提倡碳碳纖維片材的大面面積粘貼粘貼碳纖維片材加加固施工構造要求求橋梁上部結構的加加固技術——粘貼碳纖維片加固固墩柱加固構造要求求當采用碳纖維片材材加固矩形柱時，，應將轉角修成圓角。當采用碳纖維板套套筒進行加固時，，預制套筒的尺寸寸應略大于加固構構件的尺寸，并用用水泥漿灌填期間間空隙。碳纖維片材接縫處處應用可靠的連接接，當粘貼碳纖維布布時，最外一層接接合處應保證有足足夠的重疊長度；當采用碳纖維板板套筒時，接縫處處應用碳纖維條帶帶粘貼連接。橋梁上部結構的加加固技術——粘貼碳纖維片加固固構件表面處理找平膠修補涂刷底層樹脂粘貼碳纖維片材表面防護粘貼碳纖維片材加加固施工工序改變原結構內力分分布并降低原結構構應力水平使一般加固結構中中所特有的應力應變滯后現象象得以完全消除后加部分與原結構構能較好地共同工工作，結構的總體承載載能力可顯著提高高適用于采用一般方方法無法加固或加加固效果很不理想想的較高應力狀態態下的大跨橋梁加固橋梁上部結構的加加固技術——體外預應力加固應用特點加固計算橋梁上部結構的加加固技術——體外預應力加固包括持久狀況承載能力力極限狀態計算持久狀況正常使用用極限狀態計算持久狀況和短暫狀狀況的應力計算正截面抗彎承載力力計算持久狀況承載能力力極限狀態計算斜截面抗剪承載力力計算斜截面抗剪承載力箍筋和混凝土抗剪承載力縱向彎起鋼筋抗剪承載力體內預應力鋼筋抗剪承載力體外預應力鋼筋抗剪承載力正截面抗裂性驗算算斜截面抗裂驗算裂縫寬度驗算撓度驗算加固計算橋梁上部結構的加加固技術——體外預應力加固持久狀況正常使用用極限狀態計算持久狀況和短暫狀狀況的應力計算轉向塊承載能計算算持久狀況正常使用用極限狀態計算受壓區混凝土的最最大壓應力體內、體外預應力力鋼筋的最大拉應應力混凝土主壓應力計計算持久狀況應力計算算計算抗剪承載力：轉向塊承載能計算算抗拉承載力：局壓承載力：橋梁上部結構的加加固技術——體外預應應力加固固構造設計體外預應應力布置示意意圖（一一般布置置）鋼絞線成品索現場編束束轉向塊整體轉向向塊分絲轉向向塊錨具A型錨具B型錨具C型錨具橋梁上部部結構的的加固技技術——體外預應應力加固固構造設計-T梁布置（（T梁）錨固構造造轉向塊U型承托防撞設施施橋梁上部部結構的的加固技技術——體外預應應力加固固圖2.8-28體外束多多跨通長長布置圖圖體外束分分跨通長長布置圖圖變高度箱箱梁體外外預應力力布置圖圖常見體外外預應力力布置構造設計-連續箱梁體外預應應力轉向向裝置轉向架轉向器橋梁上部部結構的的加固技技術——體外預應應力加固固橋梁上部部結構的的加固技技術——體外預應應力加固固體外預應應力錨固固端橋梁上部部結構的的加固技技術——體外預應應力加固固橋梁上部部結構的的加固技技術——體外預應應力加固固橋梁上部部結構的的加固技技術——體外預應應力加固固在主梁頂頂面加鋪鋪一層鋼鋼筋混凝凝土層，，與原有有結構形形成整體體增大橋面面板或主主梁有效效高度和和受壓截截面增加橋面面整體剛剛度提高橋梁梁承載能能力適用于主主梁或橋橋面板承承載力不不足，剛剛度不夠夠，或鉸鉸接梁、、板的鉸鉸縫不能能有效傳傳力受橋面補補強層厚厚度的限限制，這這種加固固方法主主要適用用于中小小跨徑的的橋梁。。恒載將有有所增加加，應通通過計算算判斷橋橋面增厚厚后是否否可以提提高橋梁梁的有效效承載能能力橋梁上部部結構的的加固技技術——橋面補強強層加固固特點、適適用條件件、附加加影響鋼筋：錨錨固筋應應采用螺螺紋鋼筋筋以增加加握裹力力，保證證新舊混混凝土的的有效結結合。構構造鋼筋筋直徑不不應過大大，為加加強與混混凝土的的聯結，，也宜選選用螺紋紋鋼筋混凝土：：補強層層混凝土土除應具具有黏結結力強、、收縮小小、抗裂裂性能高高外，還還應具有有足夠的的韌性、、抗沖擊擊能力和和抗滲性性。可以以從施工工工藝上上采用適適當的措措施，改改善混凝凝土的適適用性能能。①使使用外加加劑；②②纖維混混凝土植筋膠：：植筋膠膠應具備備黏結力力強、耐耐久性好好、快硬硬性和低低毒、無無害等特特性，一一般可采采用環氧氧樹脂類類黏結材材料界面劑：：界面劑劑應對混混凝土黏黏結力強強，抗化化學腐蝕蝕，強度度高，可可用于潮潮濕表面面，并有有適當的的操作時時間橋梁上部部結構的的加固技技術——橋面補強強層加固固材料要求求橋面表面面應做成成凹凸不不小于4～6mm的粗糙面面，無表表面浮漿漿，集料料外露清清晰，亦亦可在表表面涂刷刷界面劑劑以加強強新舊混混凝土的的黏結。。洗刨避免免大型設設備，注注意對拱拱起位置置的洗刨刨（粗細細不能太太深）新增厚度度不宜小小于10cm，新舊齡齡差大，，應防收收縮（雙雙鋼），，必須注注意養護護。結合面應應植入結結合抗剪剪鋼筋，，間距不不應大于于50cm，直徑不不小于80mm，也不應應大于20mm。結合鋼鋼筋植埋埋于橋面面的深度度符合膠膠黏材料料的要求求，伸入入補強層層的直線線長度不不宜小于于5d、大于6cm（錨固計計算）。。拉坡很重重要橋梁上部部結構的的加固技技術——橋面補強強層加固固橋面補強強層加固固施工構構造要求求橋梁上部部結構的的加固技技術——橋面補強強層加固固橋面補強強層加固固施工工工序清理橋面面或鏟除除橋面鋪鋪裝植筋及布布設補強強層鋼筋筋網缺陷、病病害處理理結結合面面處理澆筑補強強層混凝凝土養生、重重鋪橋面面、安裝裝附屬設設施、清清理現場場開放交通通簡支梁改改連續梁梁法將多跨簡簡支梁改改造為橋橋面連續續簡支梁梁法增加輔助助墩法八字支撐撐法將梁式橋橋轉換為為梁拱組組合體系系法改橋為涵涵洞加固固法鋼索斜拉拉加固法法橋梁上部部結構的的加固技技術——改變結構構體系加加固預應力高高強鋼絲絲網—聚合物砂砂漿復合合面層加加固技術術需要將將被加固固構件進進行界面面處理，，然后將鋼鋼絲網敷敷設于被被加固構構件的受受拉區域域，再在在其表面面涂抹聚聚合物砂砂漿。該加固技技術能同同時顯著著提高結結構剛度度和承載載力，施施工簡單單成本低低，施工工時不需需要中斷斷交通。。極限階階段往往往發生鋼鋼筋屈服服、鋼絲絲繩斷裂裂、受壓壓區混凝凝土壓壞壞的延性性破壞，，疲勞性性能理想想，耐久久性好?！，F有其其他加固固技術中中的缺點點都得到到了較好好地解決決或改善善。橋梁上部部結構的的加固技技術——預應力高高強鋼絲絲網加固固橋梁上部部結構的的加固技技術——預應力高高強鋼絲絲網加固固橋梁上部部結構的的加固技技術——預應力高高強鋼絲絲網加固固錨具立面面圖錨具平面面圖橋梁上部部結構的的加固技技術——預應力高高強鋼絲絲網加固固橋梁上部部結構的的加固技技術——預應力高高強鋼絲絲網加固固（1）臨時支支架法布布置示意意圖橋梁上部部結構的的加固技技術——有替代換換索技術術（2）臨時吊吊桿法布布置示意意圖橋梁上部部結構的的加固技技術——有替代換換索技術術（3）臨時兜兜吊法布布置示意意圖橋梁上部部結構的的加固技技術——有替代換換索技術術濟寧市南南環線京京杭運河河大橋支支承梁頂升系統統俯視圖圖工人切割割下錨頭頭螺帽及及錨杯工人鑿拱拱肋鋼管管內混凝凝土橋梁上部部結構的的加固技技術——有替代換換索技術術智能索現有PE拉吊索防防護體系系均是采采用“堵堵”的方方法。新索利用用“堵””、“疏疏”結合合研制：：通過PE包裹防止止水分進進入，當當PE損傷進水水時，能能及時測測得拉吊吊索受水水侵蝕，，將侵入入索內的的水分排排出；對對防護體體系進行行修復后后，通過過強制干干燥清除除索內殘殘留水分分。橋梁上部部結構的的加固技技術——有替代換換索技術術不銹鋼索索橋梁上部部結構的的加固技技術——有替代換換索技術術橋梁下部部結構的的加固技技術——支座更換換※施工流程程交通組織織搭設支架架制訂安全全保證措措施安裝頂升升裝置安裝測量量裝置建立橋面面安全監監控安裝千斤斤頂限位措施☆施工準備備試頂、持持荷觀測測按設定逐逐級頂升升實時監控控信息反反饋落梁至臨臨時支座