某連續(xù)剛構(gòu)橋檢測評定實例

陳榕

(福建船政交通職業(yè)學(xué)院 道路工程系，福建 福州 350007)

0 前言

連續(xù)剛構(gòu)橋的特點就是主梁和墩臺是剛性連接的，在豎向荷載作用下，主梁端部的負(fù)彎矩，能夠抵消一部分跨中的正彎矩，使得跨中截面正彎矩減少，從而減少了跨中截面高度和主梁混凝土用量，也增大了橋下的凈空。此外，由于墩和梁固結(jié)，不需要支座，整個橋梁連成一體，較之于其他橋型行車更加平穩(wěn)順暢，抗震性也更好。此種橋型近些年受到國內(nèi)外建設(shè)者的青睞，越來越多的建設(shè)部門把目光集中在連續(xù)剛構(gòu)橋上。但是，建成之后的連續(xù)剛構(gòu)橋的施工質(zhì)量如何、工作性能如何，就需要對其進行靜載及動力荷載試驗，以得到此種橋型的工作性能。本文以南平?？哟髽驗楸尘?，通過對靜動載實驗結(jié)果的研究分析，綜合評定了南平?？哟髽虻某休d能力，檢驗了此橋的施工質(zhì)量，也為同類橋型的承載力檢測方法提供參考。

1 工程概況

南平常坑大橋為大跨度連續(xù)剛構(gòu)彎箱梁橋，它的建成不僅促進了南平中心城區(qū)、南平城市北部和大橫片區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，也帶動了黃墩、大家廠、湖尾、?？咏M團的土地利用與開發(fā)。?？哟髽虻臉蛐筒贾脼?4 ×30)m 連續(xù)T 梁+(60+100+60)m 變截面連續(xù)剛構(gòu)箱梁+(4 ×30)m 連續(xù)T 梁。由浦城向南平城區(qū)方向降坡1．3%以及0．4%，平面位于左線半徑分別為943．97m 和2 644．95m，右線半徑分別為922．65m 和2 694．25m的卵形曲線內(nèi)。主墩及連接墩為鋼筋混凝土箱型空心墩，T 梁橋為柱墩、座板臺，樁基采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。設(shè)計荷載等級為公路－Ⅰ級，安全等級為一級。南平常坑大橋現(xiàn)場實景圖如圖1 所示。

2 靜載試驗

2．1 加載工況和荷載效率

橋梁檢測一般先進行靜載現(xiàn)場試驗，在實驗開始前，首先要通過計算確立加載工況和荷載效率。根據(jù)連續(xù)剛構(gòu)橋的受力特點，確立的靜載測試工況及荷載效率見表1。

2．2 測點布置

由計算得到主梁最不利截面位置后，得到的主梁測試截面的布置(見圖2、圖3)，主橋選取的應(yīng)變測試截面分別為:1－1(L/3 截面)、2－2(5#墩墩頂)、3－3(6#孔跨中)。引橋選取截面為4－4(1#墩頂截面)和5－5(2#孔跨中截面)作為應(yīng)變測試截面，測試項目如表2 所示。

2．3 靜載試驗結(jié)果及分析

采用邁達(dá)斯變截面梁單元建立模型進行理論分析，分別對靜載試驗各荷載工況作用下的撓度和應(yīng)變進行驗算分析。并將試驗得到的應(yīng)變和撓度的實測值與計算得到的應(yīng)變和撓度的理論值進行對比，如圖4、圖5 所示。從圖4 中可以看出，有限元計算模型模擬的較為準(zhǔn)確，得到的應(yīng)變值與試驗的實測應(yīng)變值相當(dāng)接近，變化規(guī)律也吻合良好。主橋及引橋的應(yīng)變校驗系數(shù)(分別為0．50～0．60、0．50～0．80)均符合規(guī)范要求(0．50～0．90)。從圖5 中可以看出，有限元計算模型準(zhǔn)確性再次得到了驗證，撓度值與試驗的實測值相當(dāng)接近。主橋及引橋的撓度校驗系數(shù)(在0．60～0．90之間)均符合規(guī)范要求(0．60～1．0)。

表1 靜載測試工況及測試內(nèi)容

表2 靜載測試項目表

3 動載試驗

3．1 試驗內(nèi)容

導(dǎo)致橋梁震動的因素有很多，發(fā)動機的震動、橋面不平順、人群荷載、風(fēng)動力、地震力等都能使橋梁發(fā)生震動。車輛數(shù)的增多、載重量增大、行車速度提高等作用都會加劇橋梁的震動。為此，需對南平?？哟髽蜻M行動載試驗，以檢驗該大橋的動力響應(yīng)，及在動荷載作用下的受力狀況，實驗內(nèi)容和方法列于表3 中。

表3 主橋動載實驗內(nèi)容和方法

3．2 動載試驗結(jié)果及分析

表4 主橋面內(nèi)基本動力模態(tài)

4 小結(jié)

4．1 靜載試驗

(1)本次靜載試驗各控制截面在最不利荷載作用的靜載試驗效率η=0．91～0．95，符合《大跨度混凝土橋梁的試驗方法》的要求。

(2)主梁變形規(guī)律與理論計算基本一致，主橋應(yīng)變和撓度校驗系數(shù)均符合《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》限值要求。

(3)主橋主跨跨中截面頂板處的裂縫，在各工況荷載作用下裂縫寬度變化量小，卸載后裂縫寬度能恢復(fù)至初始值。在各工況荷載作用下裂縫長度均未進一步擴展。

4．2 動載試驗

(1)?？哟髽蛑鳂虻膭恿憫?yīng)良好，主橋處于較好受力狀態(tài)。

(2)標(biāo)準(zhǔn)車輛對主橋的沖擊系數(shù)為0．04，設(shè)計沖擊系數(shù)為0．07，說明在正常行車時主橋?qū)崪y沖擊系數(shù)均小于設(shè)計值。

(3)主橋的最大響應(yīng)加速度為0．0127g，小于人體不適的限值0．065g。

［1］CJJ－99－2003，城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范［S］．

［2］大跨徑混凝土橋梁的試驗方法［S］．

［3］JTGD60－2004，公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范［S］．

［4］朱先祥．荷載試驗在橋梁檢測中的應(yīng)用［J］．公路交通科技，2008，(10) :159～161．

［5］馬耕，李子春，柯在田．某高速公路預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的檢測評估［J］．鐵道建筑，2008，(10) :25～28．

［6］潘理．橋梁檢測技術(shù)研究［J］．山西建筑，2010，(8) :322～323．