橋梁的檢測(cè)與鑒定在工程中的應(yīng)用

楊小軍

（呂梁供電分公司，山西 呂梁 033000）

橋梁的檢測(cè)與鑒定在工程中的應(yīng)用

楊小軍

（呂梁供電分公司，山西 呂梁 033000）

文章通過(guò)調(diào)查事實(shí)和現(xiàn)場(chǎng)、室內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)某在役橋梁進(jìn)行鑒定并得出技術(shù)性結(jié)論，也更加肯定了橋梁的檢測(cè)與鑒定在工程中的作用。

橋梁；檢測(cè)；鑒定

現(xiàn)代社會(huì)公路在生活中缺一不可，而橋梁是公路工程中最重要的組成部分，讓人們不需要再繞路行駛，也不需要淌水行進(jìn)，極大地方便了人們的出行，也促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。但是，它也不是可以無(wú)限期使用的，需要人們?nèi)ゾ酿B(yǎng)護(hù)與維修?！稑蛞?guī)》規(guī)定：橋梁的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年，在橋梁的使用期內(nèi)，要定時(shí)定期對(duì)所修建的橋梁進(jìn)行必要的檢查與維修，預(yù)防嚴(yán)重的自然災(zāi)害對(duì)其產(chǎn)生的不良后果，避免在建造、使用過(guò)程中的突發(fā)事件、人為原因所造成的破壞——使用質(zhì)量達(dá)標(biāo)的材料，采用先進(jìn)的施工工藝與技術(shù)，荷載與橋梁的載重等級(jí)要相對(duì)應(yīng)，并及時(shí)對(duì)其產(chǎn)生的不同程度的損壞進(jìn)行相應(yīng)的小修、大修與改建，重新檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，確保它的可靠性，在保證橋梁能繼續(xù)使用的同時(shí)，也要保證橋梁使用者的生命安全?，F(xiàn)以山西省某在役橋梁為例，說(shuō)明橋梁的檢測(cè)與鑒定在工程中的應(yīng)用。

1 橋梁的平面、立面布置及鑒定的原因

（1）該橋的平面、立面布置見圖1，2。

（2）該橋需要鑒定的原因有以下幾點(diǎn)：①該橋的外觀已經(jīng)相當(dāng)破舊，欄桿出現(xiàn)了嚴(yán)重的損壞，有的甚至已經(jīng)被撞倒，數(shù)量不滿足正常使用要求，橋面上也是坑坑洼洼的，車輛行駛時(shí)顛簸得比較厲害；②橋梁的構(gòu)成材料：鋼筋、混凝土、砂漿的性能也隨著使用時(shí)間的推移有很大程度的降低，有的地方鋼筋外漏發(fā)生嚴(yán)重的銹蝕，混凝土已經(jīng)脫落，直接影響到橋梁的適用性和耐久性；③橋梁跨中的撓度很明顯，已經(jīng)能用肉眼看出，不僅直接引起其使用者的不良視覺效果，而且大大減弱了橋梁的適用性、安全性功能；④橋面、橋臺(tái)、橋墩上有少許裂縫，若繼續(xù)開展會(huì)對(duì)橋梁的安全性功能造成直接的負(fù)面影響；⑤以上現(xiàn)象會(huì)使橋梁的承載力下降，而且它主要是供當(dāng)?shù)鼐用袢粘Ｊ褂?，若繼續(xù)使用，會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)料的后果。

2 檢測(cè)項(xiàng)目及其檢測(cè)結(jié)果

本次檢測(cè)范圍為該橋的橋板和橋墩，具體項(xiàng)目如下：

2.1 尺寸測(cè)量

該橋至今已有20年，本次檢測(cè)對(duì)該橋的相關(guān)參數(shù)作了詳細(xì)的測(cè)量。測(cè)量項(xiàng)目和結(jié)果見表1。

2.2 外觀普查

外觀普查包括橋面護(hù)欄、橋板、橋墩和基礎(chǔ)等。

（1）橋面護(hù)欄：護(hù)欄損壞情況嚴(yán)重，大部分已經(jīng)折斷；橋面損壞嚴(yán)重，面層局部磨損，出現(xiàn)漏筋現(xiàn)象。

圖1 **橋結(jié)構(gòu)平面布置圖

圖2 **橋結(jié)構(gòu)立面布置圖

表1 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果

（2）橋板：各跨的中板下?lián)蠂?yán)重，一部分邊跨及中跨保護(hù)層脫落，漏筋現(xiàn)象嚴(yán)重。

（3）橋墩和基礎(chǔ)：橋墩砌塊情況基本良好，部分區(qū)域砂漿不飽滿；經(jīng)開挖察看，基礎(chǔ)及地基情況良好。

2.3 混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

整個(gè)橋體結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)僅有兩種：C25和C20。預(yù)制橋板混凝土標(biāo)號(hào)為C25，墩臺(tái)頂砼帽為C20。

本次對(duì)墩臺(tái)頂砼帽混凝土強(qiáng)度評(píng)定采用“回彈+取芯”綜合法，對(duì)橋板混凝土強(qiáng)度評(píng)定采用回彈法。墩臺(tái)頂砼帽共4個(gè)，本次回彈2個(gè)，并且取兩組共計(jì)6個(gè)芯樣。預(yù)制橋板共25塊，本次回彈10塊。根據(jù)國(guó)家規(guī)范的要求，每個(gè)構(gòu)件回彈10個(gè)區(qū)域，故墩臺(tái)頂砼帽共回彈20個(gè)區(qū)域；預(yù)制橋板共回彈100個(gè)區(qū)域。

2.3.1 鉆芯法檢測(cè)

鉆芯法是檢測(cè)混凝土構(gòu)件強(qiáng)度最重要的手段之一，屬半破損法，本次現(xiàn)場(chǎng)取芯位置、數(shù)量、室內(nèi)試驗(yàn)依據(jù)《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS03：88）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

（1）根據(jù)CECS03:88第6.0.2條：芯樣試件的混凝土強(qiáng)度換算值，應(yīng)按下列公式計(jì)算：

式中：Fi：芯樣試件抗壓試驗(yàn)測(cè)得的最大壓力，N；

d：芯樣試件的平均直徑，mm；

a：不同高徑比的芯樣試件混凝土強(qiáng)度換算系數(shù)；

（2）CECS03:88第6.0.4條：?jiǎn)蝹€(gè)構(gòu)件或單個(gè)構(gòu)件的局部區(qū)域可取芯樣試件混凝土強(qiáng)度換算值中的最小值作為其代表值。

芯樣試件混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 200#（C18）墩臺(tái)頂砼帽芯樣試驗(yàn)結(jié)果

初步結(jié)論：本次在兩個(gè)墩臺(tái)頂砼帽所取的兩組共6個(gè)芯樣，全部芯樣均順利完成試驗(yàn)并得到有效數(shù)據(jù)。6個(gè)芯樣試件的混凝土強(qiáng)度換算值均大于原設(shè)計(jì)混凝土的強(qiáng)度。其中，最小混凝土抗壓強(qiáng)度為27.4 MPa，也大于原設(shè)計(jì)混凝土。

2.3.2 回彈法檢測(cè)

回彈法屬非破損檢測(cè)法，是評(píng)定既有建筑物混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)手段之一。根據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23—2001）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

本次回彈法檢測(cè)數(shù)量：①板8塊；②墩臺(tái)頂砼帽2個(gè)。以上每個(gè)構(gòu)件布置10個(gè)測(cè)區(qū)，每個(gè)測(cè)區(qū)16個(gè)測(cè)點(diǎn)。

構(gòu)件的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及推定值按以下公式計(jì)算：

式中mfc

cu：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的平均值，MPa；n：對(duì)于單個(gè)檢測(cè)的構(gòu)件，取一個(gè)構(gòu)件的測(cè)區(qū)數(shù)；對(duì)于批量檢測(cè)的構(gòu)件，取被抽檢構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)之和；

結(jié)合用酚酞試劑對(duì)有代表性構(gòu)件碳化深度的檢測(cè)，橋板和墩臺(tái)頂砼帽碳化深度均大于6 mm，對(duì)所得各構(gòu)件的回彈強(qiáng)度平均值進(jìn)行換算。回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度結(jié)果見表3、表4。

表3 回彈法檢測(cè)墩臺(tái)頂砼帽混凝土強(qiáng)度結(jié)果

表4 回彈法檢測(cè)混凝土橋板強(qiáng)度結(jié)果

（1）墩臺(tái)頂砼帽：D-1墩臺(tái)頂砼帽強(qiáng)度推定值：fcu,e＝17.4MPa＜（C20：fcu,k=20 MPa）；D-2 墩臺(tái)頂砼帽強(qiáng)度推定值：fcu,e＝17.7 MPa＜（C20:fcu,k=20 MPa）。

（2）橋板：QB2混凝土橋板強(qiáng)度推定值：fcu,e＝18.4 MPa；QB5混凝土橋板強(qiáng)度推定值：fcu,e＝19.0 MPa；QB7混凝土橋板強(qiáng)度推定值：fcu，e＝16.5MPa；QB10 混凝土橋板強(qiáng)度推定值：fcu，e＝19.1MPa；QB16混凝土橋板強(qiáng)度推定值：fcu，e＝15.4 MPa；QB19混凝土橋板強(qiáng)度推定值：fcu，e＝17.4 MPa；QB22 混凝土橋板強(qiáng)度推定值：fcu，e＝19.2 MPa；QB24 混凝土橋板強(qiáng)度推定值：fcu，e＝19.3 MPa；混凝土橋板強(qiáng)度推定值：fcu，e＝16.25 MPa<（C25:fcu，k=25 MPa）。

3 結(jié)論

綜上所述，通過(guò)本次大量的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果得出以下結(jié)論：

（1）該橋在不更換橋板的前提下，由原來(lái)20 t的通車能力提高到50 t的通車能力，必須對(duì)橋板進(jìn)行全部粘貼纖維復(fù)合材加固。

（2）該橋橋墩砌塊情況基本良好，局部砂漿不飽滿，為保證噸位提高后墩臺(tái)的整體性，建議采用加大截面法加固。

（3）建議該橋在原來(lái)的寬度基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)拓寬，從而增加其規(guī)模，提高其承載能力，但這個(gè)方案需要進(jìn)行可行性理論分析。

（4）在檢測(cè)鑒定結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合甲方所提供的原設(shè)計(jì)相關(guān)資料，還需要采用橋梁博士等軟件進(jìn)行建筑物整體建模分析，重點(diǎn)對(duì)原有結(jié)構(gòu)的承載力和正常使用兩種極限狀態(tài)進(jìn)行復(fù)核，從而為下一步加固及拓寬設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

（5）該檢測(cè)與鑒定依據(jù)：①甲方提供的原設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)資料（2008.7）；②《城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》（CJJ11—93）；③《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60—2004）；④《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)》（JTGD62—2004）；⑤《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD63—2007）；⑥《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS 03：88）；⑦《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23—2001）。

檢測(cè)程序嚴(yán)格，公開客觀地取證調(diào)查，充分地準(zhǔn)備工作，采取嚴(yán)密細(xì)致的檢測(cè)調(diào)查方案，深入細(xì)致地觀察分析，結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、橋梁建筑等各專業(yè)的密切配合，減少各種人為干擾，以嚴(yán)格精確的數(shù)據(jù)和事實(shí)為依據(jù)判斷，保證了檢測(cè)工作的公正性，提高了檢測(cè)結(jié)論的科學(xué)性。

App liance on Engineerings of Bridge’s Testing and Appraisement

Yang Xiaojun

In this paper，by fact-finding information and on-site&indoor testing data，we have had an appraisal of certain in-service bridge，and drawn technical conclusions on it，what’s more，as proves that the detection and identification of the bridge plays a important role in engineerings.

bridge；testing/detection；appraisement/identification

U 446.3

A

1000-8136(2010)32-0053-03