大件運(yùn)輸車過大跨徑拱橋方案及安全性評估

秦小平+李功文

摘要：隨著物流業(yè)的發(fā)展，時常遇到大件運(yùn)輸車通過橋梁的情況，橋梁的設(shè)計承載能力有時不能滿足要求，給公路橋梁帶來了巨大挑戰(zhàn)，存在較大安全隱患。文章通過對橋梁進(jìn)行詳細(xì)計算分析，結(jié)合拱橋抗壓承載能力高的特點(diǎn)，提出了通過配重的方式讓大件運(yùn)輸車安全地通過橋梁。

關(guān)鍵詞：大件運(yùn)輸車；配重；橋梁承載能力；大跨徑拱橋；安全性

中圖分類號：U448 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）25-0090-03

1 概述

隨著物流業(yè)的發(fā)展，公路運(yùn)輸也時常遇到幾百噸的“巨無霸”，這些巨無霸的噸位遠(yuǎn)超公路橋梁設(shè)計規(guī)范中的車輛荷載，這些大件運(yùn)輸車的行駛也給我們的公路橋梁帶來了巨大的挑戰(zhàn)，2009年4月，2輛載著天然氣脫硫設(shè)備一級吸收塔的286噸重大件運(yùn)輸車，需要通過重慶渝鄰高速溫塘河大橋。該橋為主跨為140m的鋼筋混凝土箱板拱，通過對橋梁承載能力進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，若大件運(yùn)輸車直接過橋，則該橋拱腳截面抗彎承載能力不能滿足要求，因此，通過試算，采用給每輛車配重形成特定車列的方式，最終使大件運(yùn)輸車安全的通過橋梁。

2 大件運(yùn)輸車參數(shù)

根據(jù)武漢中遠(yuǎn)物流有限公司提供的資料，在大件車過橋前對大件車的軸距參數(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場實測，大件運(yùn)輸車設(shè)備與車的總重為286t，其載重參數(shù)如圖1、圖2所示：

圖1 大件運(yùn)輸車縱向分布圖（長度單位為m）

圖2 大件運(yùn)輸車橫向輪距示意圖（長度單位為m）

3 橋梁技術(shù)狀況

根據(jù)文獻(xiàn)8，溫塘河大橋全橋技術(shù)狀況綜合評分61.6，屬二類橋，上部構(gòu)件技術(shù)評定標(biāo)度：3。其主要病害為：拱上立柱底系梁多處豎向貫通開裂；拱上立柱間行車道板錯臺、破損、勾縫混凝土脫落、滲水、橫向裂縫；拱箱拱底接縫混凝土脫落；拱上立柱蓋梁滲水。

4 通過方案

溫塘河大橋梁徑布置為9×30+140+2×30m，上部結(jié)構(gòu)主橋為140m的鋼筋混凝土箱形無鉸拱橋，矢跨比為1/5，拱軸系數(shù)為1.72。拱圈高2.3m（竣工圖），寬9.1m，橫向為6個箱室。行車道為10m的空心板，單幅橫向布置9塊板，車道凈寬11.25m，按3車道計。主橋計算跨徑141.43m，考慮到橋梁的病害情況及上部結(jié)構(gòu)技術(shù)評定標(biāo)度為3，考慮檢算系數(shù)Z1=0.9；由于本次大件車通行為冬天，故考慮降溫15℃。計算不考慮徐變對溫度效應(yīng)的折減。由于主拱圈為箱板拱，根據(jù)規(guī)范不考慮荷載橫向分布。通過計算，若不采取特殊措施，大件運(yùn)輸車直接過橋，則該橋拱腳截面抗彎承載能力不能滿足要求，為了確保整個通行過程中的橋梁安全，通過試算，最后確定采用在大件車前后按一定距離各布置6臺30t的載重車的方案，載重車的距離通過計算確定。根據(jù)方案，過橋時，所有車輛沿橋梁中線勻速行駛（<5km/h），使其實際行駛過程中沖擊效應(yīng)較小，并不發(fā)生偏載，盡量使主拱圈同一截面上下緣應(yīng)力均勻。配重后車列縱向布置如圖4所示。配重車的軸重參數(shù)如圖3所示：

圖3 30t級配重車軸重分布示意圖

圖4 溫塘河大橋大件運(yùn)輸車配重方案示意圖（單位：m）

5 橋梁靜載試驗

5.1 試驗內(nèi)容

由于該橋存在一定病害，本次大件車采用特殊方式過橋，故在大件車過橋前先進(jìn)行荷載試驗掌握橋梁結(jié)構(gòu)的受力性能和承載能力。

試驗工況共3個：（1）拱腳負(fù)彎1/4跨正彎；（2）拱腳正彎1/4跨負(fù)彎；（3）拱頂正彎。為節(jié)約時間，每個工況只進(jìn)行正載試驗。

各觀測截面的靜載試驗分級進(jìn)行，每個工況分為2～3級，每級1～2輛車，每級荷載就位后約20分鐘進(jìn)行各項觀測，觀測橋梁結(jié)構(gòu)在每一級荷載作用下的應(yīng)變及撓度情況。滿載后一次性卸載，卸載后約10分鐘進(jìn)行殘余觀測和調(diào)零，再繼續(xù)下一工況。

5.2 試驗截面及測點(diǎn)布置

選取選鄰水岸拱腳（K1）、鄰水岸1/4（K2）、拱頂截面（K3）作為荷載試驗截面。測點(diǎn)布置如圖5所示：

圖5 K1、K5截面應(yīng)變監(jiān)控測點(diǎn)布置示意圖

圖6 K2～K4截面應(yīng)變監(jiān)控測點(diǎn)布置示意圖

黑色圓點(diǎn)代表鋼筋應(yīng)變計；小矩形代表混凝土應(yīng)變計。

鋼筋和混凝土應(yīng)變用動態(tài)應(yīng)變儀和靜態(tài)應(yīng)變儀觀測，考慮到大件車過橋時靜、動載設(shè)備均能對通行荷載產(chǎn)生的應(yīng)變同時監(jiān)控，將K2及K3截面3#、4#測點(diǎn)旁增加2點(diǎn)作為動應(yīng)變測點(diǎn)。

圖7 K2～K4截面撓度監(jiān)控測點(diǎn)布置示意圖

撓度用精密水準(zhǔn)儀和全站儀進(jìn)行觀測。

5.3 荷載試驗結(jié)果

橋梁設(shè)計荷載為汽-超20級，掛-120，采用配重車輛在各測試截面的內(nèi)力影響線上等效加載的方式，K1～K3截面加載效率如表1所示：

表1 加載效率表

根據(jù)試驗結(jié)果：

在試驗荷載作用下，橋梁測試截面各工況下測點(diǎn)實測應(yīng)變平均值均小于其對應(yīng)的理論計算值，校驗系數(shù)范圍為0.47～0.98；卸載后的殘余應(yīng)變均小于20%，表明橋梁的強(qiáng)度滿足規(guī)范的要求。

在試驗荷載作用下，橋梁實測撓度均小于對應(yīng)理論計算值，撓度校驗系數(shù)范圍為0.50～0.98；卸載后殘余變位均小于20%，表明結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)，橋梁剛度滿足規(guī)范要求。

試驗過程中，試驗控制截面未觀察到肉眼能見裂縫。

靜載試驗結(jié)果表明，實際結(jié)構(gòu)受力特性與計算分析的結(jié)構(gòu)受力特性相符，可依據(jù)其計算的大件運(yùn)輸車通行時理論計算值作為監(jiān)控控制數(shù)據(jù)。

6 大件車過橋監(jiān)控結(jié)果

為了全面把握車輛行進(jìn)過程中橋梁的安全性，結(jié)合本橋作為拱橋的受力特點(diǎn)，共選取5個截面：擬對主拱圈的鄰水岸拱腳（K1）、鄰水岸1/4（K2）、拱頂截面（K3）、重慶岸1/4（K4）、重慶岸拱腳（K5）進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，測點(diǎn)布置見圖5、圖6，各關(guān)鍵截面相應(yīng)應(yīng)力及撓度測點(diǎn)理論控制值如表2和表3所示，應(yīng)力和應(yīng)變以受拉為正，受壓為負(fù)，位移DZ向上為正，反之為負(fù)。表中應(yīng)變及撓度結(jié)果均由相應(yīng)截面的影響線計算得到整個車列過橋的過程中產(chǎn)生的最大值，監(jiān)控過程中大橋?qū)嶋H產(chǎn)生的應(yīng)變和撓度值若未超出表2和表3中的限值，則大橋是安全的。

表2 關(guān)鍵部位應(yīng)力應(yīng)變控制值

試驗監(jiān)控表明，第一輛大件車過橋過程中，橋跨測試截面各工況下測點(diǎn)實測應(yīng)變平均值均小于其對應(yīng)的理論計算值，平均校驗系數(shù)范圍為0.35～0.97；第二輛大件車過橋過程中，平均校驗系數(shù)范圍為0.37～0.98，且卸載后的殘余應(yīng)變均小于20%，表明橋梁的強(qiáng)度滿足規(guī)范的要求。

表3 關(guān)鍵部位撓度控制值

試驗監(jiān)控表明，橋跨實測撓度極值均小于對應(yīng)理論計算值，第1輛大件車過橋時，撓度校驗系數(shù)范圍為0.43～0.96；第2輛大件車過橋時，撓度校驗系數(shù)范圍為0.51～0.74；卸載后殘余變位均小于20%，表明結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)，橋梁剛度滿足規(guī)范要求。

7 結(jié)語

針對溫塘河大橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文提出了通過配重構(gòu)成特殊車列的大件車過橋方案，充分利用了拱橋的抗壓承載能力高的優(yōu)點(diǎn)，又通過配重車抵消了部分大件車產(chǎn)生的拱腳彎矩，在大件車過橋的整個過程中確保了橋梁的安全，是經(jīng)過實踐證明的經(jīng)濟(jì)科學(xué)的方案，為以后的同類情況提供了一種切實可行的方案。

參考文獻(xiàn)

[1] 大跨徑混凝土橋梁的試驗方法[S].1982.

[2] 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTJ001-97）[S].

[3] 公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTJ021-89）[S].

[4] 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTJ023-85）[S].

[5] 公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范（JTGH11-2004）[S].

[6] 公路舊橋承載能力鑒定方法[S].1988.

[7] 重慶公路工程檢測中心.渝鄰高速公路部分橋梁大件運(yùn)輸車T286通行計算分析檢查報告[R].2009.

[8] 中交橋梁技術(shù)有限公司.溫塘河大橋定期檢查報告[R].2008.

[9] 溫塘河大橋主橋（140m鋼筋混凝土箱形拱橋）的橋梁竣工圖、施工圖設(shè)計文件.endprint

摘要：隨著物流業(yè)的發(fā)展，時常遇到大件運(yùn)輸車通過橋梁的情況，橋梁的設(shè)計承載能力有時不能滿足要求，給公路橋梁帶來了巨大挑戰(zhàn)，存在較大安全隱患。文章通過對橋梁進(jìn)行詳細(xì)計算分析，結(jié)合拱橋抗壓承載能力高的特點(diǎn)，提出了通過配重的方式讓大件運(yùn)輸車安全地通過橋梁。

關(guān)鍵詞：大件運(yùn)輸車；配重；橋梁承載能力；大跨徑拱橋；安全性

中圖分類號：U448 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）25-0090-03

1 概述

隨著物流業(yè)的發(fā)展，公路運(yùn)輸也時常遇到幾百噸的“巨無霸”，這些巨無霸的噸位遠(yuǎn)超公路橋梁設(shè)計規(guī)范中的車輛荷載，這些大件運(yùn)輸車的行駛也給我們的公路橋梁帶來了巨大的挑戰(zhàn)，2009年4月，2輛載著天然氣脫硫設(shè)備一級吸收塔的286噸重大件運(yùn)輸車，需要通過重慶渝鄰高速溫塘河大橋。該橋為主跨為140m的鋼筋混凝土箱板拱，通過對橋梁承載能力進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，若大件運(yùn)輸車直接過橋，則該橋拱腳截面抗彎承載能力不能滿足要求，因此，通過試算，采用給每輛車配重形成特定車列的方式，最終使大件運(yùn)輸車安全的通過橋梁。

2 大件運(yùn)輸車參數(shù)

根據(jù)武漢中遠(yuǎn)物流有限公司提供的資料，在大件車過橋前對大件車的軸距參數(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場實測，大件運(yùn)輸車設(shè)備與車的總重為286t，其載重參數(shù)如圖1、圖2所示：

圖1 大件運(yùn)輸車縱向分布圖（長度單位為m）

圖2 大件運(yùn)輸車橫向輪距示意圖（長度單位為m）

3 橋梁技術(shù)狀況

根據(jù)文獻(xiàn)8，溫塘河大橋全橋技術(shù)狀況綜合評分61.6，屬二類橋，上部構(gòu)件技術(shù)評定標(biāo)度：3。其主要病害為：拱上立柱底系梁多處豎向貫通開裂；拱上立柱間行車道板錯臺、破損、勾縫混凝土脫落、滲水、橫向裂縫；拱箱拱底接縫混凝土脫落；拱上立柱蓋梁滲水。

4 通過方案

溫塘河大橋梁徑布置為9×30+140+2×30m，上部結(jié)構(gòu)主橋為140m的鋼筋混凝土箱形無鉸拱橋，矢跨比為1/5，拱軸系數(shù)為1.72。拱圈高2.3m（竣工圖），寬9.1m，橫向為6個箱室。行車道為10m的空心板，單幅橫向布置9塊板，車道凈寬11.25m，按3車道計。主橋計算跨徑141.43m，考慮到橋梁的病害情況及上部結(jié)構(gòu)技術(shù)評定標(biāo)度為3，考慮檢算系數(shù)Z1=0.9；由于本次大件車通行為冬天，故考慮降溫15℃。計算不考慮徐變對溫度效應(yīng)的折減。由于主拱圈為箱板拱，根據(jù)規(guī)范不考慮荷載橫向分布。通過計算，若不采取特殊措施，大件運(yùn)輸車直接過橋，則該橋拱腳截面抗彎承載能力不能滿足要求，為了確保整個通行過程中的橋梁安全，通過試算，最后確定采用在大件車前后按一定距離各布置6臺30t的載重車的方案，載重車的距離通過計算確定。根據(jù)方案，過橋時，所有車輛沿橋梁中線勻速行駛（<5km/h），使其實際行駛過程中沖擊效應(yīng)較小，并不發(fā)生偏載，盡量使主拱圈同一截面上下緣應(yīng)力均勻。配重后車列縱向布置如圖4所示。配重車的軸重參數(shù)如圖3所示：

圖3 30t級配重車軸重分布示意圖

圖4 溫塘河大橋大件運(yùn)輸車配重方案示意圖（單位：m）

5 橋梁靜載試驗

5.1 試驗內(nèi)容

由于該橋存在一定病害，本次大件車采用特殊方式過橋，故在大件車過橋前先進(jìn)行荷載試驗掌握橋梁結(jié)構(gòu)的受力性能和承載能力。

試驗工況共3個：（1）拱腳負(fù)彎1/4跨正彎；（2）拱腳正彎1/4跨負(fù)彎；（3）拱頂正彎。為節(jié)約時間，每個工況只進(jìn)行正載試驗。

各觀測截面的靜載試驗分級進(jìn)行，每個工況分為2～3級，每級1～2輛車，每級荷載就位后約20分鐘進(jìn)行各項觀測，觀測橋梁結(jié)構(gòu)在每一級荷載作用下的應(yīng)變及撓度情況。滿載后一次性卸載，卸載后約10分鐘進(jìn)行殘余觀測和調(diào)零，再繼續(xù)下一工況。

5.2 試驗截面及測點(diǎn)布置

選取選鄰水岸拱腳（K1）、鄰水岸1/4（K2）、拱頂截面（K3）作為荷載試驗截面。測點(diǎn)布置如圖5所示：

圖5 K1、K5截面應(yīng)變監(jiān)控測點(diǎn)布置示意圖

圖6 K2～K4截面應(yīng)變監(jiān)控測點(diǎn)布置示意圖

黑色圓點(diǎn)代表鋼筋應(yīng)變計；小矩形代表混凝土應(yīng)變計。

鋼筋和混凝土應(yīng)變用動態(tài)應(yīng)變儀和靜態(tài)應(yīng)變儀觀測，考慮到大件車過橋時靜、動載設(shè)備均能對通行荷載產(chǎn)生的應(yīng)變同時監(jiān)控，將K2及K3截面3#、4#測點(diǎn)旁增加2點(diǎn)作為動應(yīng)變測點(diǎn)。

圖7 K2～K4截面撓度監(jiān)控測點(diǎn)布置示意圖

撓度用精密水準(zhǔn)儀和全站儀進(jìn)行觀測。

5.3 荷載試驗結(jié)果

橋梁設(shè)計荷載為汽-超20級，掛-120，采用配重車輛在各測試截面的內(nèi)力影響線上等效加載的方式，K1～K3截面加載效率如表1所示：

表1 加載效率表

根據(jù)試驗結(jié)果：

在試驗荷載作用下，橋梁測試截面各工況下測點(diǎn)實測應(yīng)變平均值均小于其對應(yīng)的理論計算值，校驗系數(shù)范圍為0.47～0.98；卸載后的殘余應(yīng)變均小于20%，表明橋梁的強(qiáng)度滿足規(guī)范的要求。

在試驗荷載作用下，橋梁實測撓度均小于對應(yīng)理論計算值，撓度校驗系數(shù)范圍為0.50～0.98；卸載后殘余變位均小于20%，表明結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)，橋梁剛度滿足規(guī)范要求。

試驗過程中，試驗控制截面未觀察到肉眼能見裂縫。

靜載試驗結(jié)果表明，實際結(jié)構(gòu)受力特性與計算分析的結(jié)構(gòu)受力特性相符，可依據(jù)其計算的大件運(yùn)輸車通行時理論計算值作為監(jiān)控控制數(shù)據(jù)。

6 大件車過橋監(jiān)控結(jié)果

為了全面把握車輛行進(jìn)過程中橋梁的安全性，結(jié)合本橋作為拱橋的受力特點(diǎn)，共選取5個截面：擬對主拱圈的鄰水岸拱腳（K1）、鄰水岸1/4（K2）、拱頂截面（K3）、重慶岸1/4（K4）、重慶岸拱腳（K5）進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，測點(diǎn)布置見圖5、圖6，各關(guān)鍵截面相應(yīng)應(yīng)力及撓度測點(diǎn)理論控制值如表2和表3所示，應(yīng)力和應(yīng)變以受拉為正，受壓為負(fù)，位移DZ向上為正，反之為負(fù)。表中應(yīng)變及撓度結(jié)果均由相應(yīng)截面的影響線計算得到整個車列過橋的過程中產(chǎn)生的最大值，監(jiān)控過程中大橋?qū)嶋H產(chǎn)生的應(yīng)變和撓度值若未超出表2和表3中的限值，則大橋是安全的。

表2 關(guān)鍵部位應(yīng)力應(yīng)變控制值

試驗監(jiān)控表明，第一輛大件車過橋過程中，橋跨測試截面各工況下測點(diǎn)實測應(yīng)變平均值均小于其對應(yīng)的理論計算值，平均校驗系數(shù)范圍為0.35～0.97；第二輛大件車過橋過程中，平均校驗系數(shù)范圍為0.37～0.98，且卸載后的殘余應(yīng)變均小于20%，表明橋梁的強(qiáng)度滿足規(guī)范的要求。

表3 關(guān)鍵部位撓度控制值

試驗監(jiān)控表明，橋跨實測撓度極值均小于對應(yīng)理論計算值，第1輛大件車過橋時，撓度校驗系數(shù)范圍為0.43～0.96；第2輛大件車過橋時，撓度校驗系數(shù)范圍為0.51～0.74；卸載后殘余變位均小于20%，表明結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)，橋梁剛度滿足規(guī)范要求。

7 結(jié)語

針對溫塘河大橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文提出了通過配重構(gòu)成特殊車列的大件車過橋方案，充分利用了拱橋的抗壓承載能力高的優(yōu)點(diǎn)，又通過配重車抵消了部分大件車產(chǎn)生的拱腳彎矩，在大件車過橋的整個過程中確保了橋梁的安全，是經(jīng)過實踐證明的經(jīng)濟(jì)科學(xué)的方案，為以后的同類情況提供了一種切實可行的方案。

參考文獻(xiàn)

[1] 大跨徑混凝土橋梁的試驗方法[S].1982.

[2] 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTJ001-97）[S].

[3] 公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTJ021-89）[S].

[4] 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTJ023-85）[S].

[5] 公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范（JTGH11-2004）[S].

[6] 公路舊橋承載能力鑒定方法[S].1988.

[7] 重慶公路工程檢測中心.渝鄰高速公路部分橋梁大件運(yùn)輸車T286通行計算分析檢查報告[R].2009.

[8] 中交橋梁技術(shù)有限公司.溫塘河大橋定期檢查報告[R].2008.

[9] 溫塘河大橋主橋（140m鋼筋混凝土箱形拱橋）的橋梁竣工圖、施工圖設(shè)計文件.endprint

摘要：隨著物流業(yè)的發(fā)展，時常遇到大件運(yùn)輸車通過橋梁的情況，橋梁的設(shè)計承載能力有時不能滿足要求，給公路橋梁帶來了巨大挑戰(zhàn)，存在較大安全隱患。文章通過對橋梁進(jìn)行詳細(xì)計算分析，結(jié)合拱橋抗壓承載能力高的特點(diǎn)，提出了通過配重的方式讓大件運(yùn)輸車安全地通過橋梁。

關(guān)鍵詞：大件運(yùn)輸車；配重；橋梁承載能力；大跨徑拱橋；安全性

中圖分類號：U448 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）25-0090-03

1 概述

隨著物流業(yè)的發(fā)展，公路運(yùn)輸也時常遇到幾百噸的“巨無霸”，這些巨無霸的噸位遠(yuǎn)超公路橋梁設(shè)計規(guī)范中的車輛荷載，這些大件運(yùn)輸車的行駛也給我們的公路橋梁帶來了巨大的挑戰(zhàn)，2009年4月，2輛載著天然氣脫硫設(shè)備一級吸收塔的286噸重大件運(yùn)輸車，需要通過重慶渝鄰高速溫塘河大橋。該橋為主跨為140m的鋼筋混凝土箱板拱，通過對橋梁承載能力進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，若大件運(yùn)輸車直接過橋，則該橋拱腳截面抗彎承載能力不能滿足要求，因此，通過試算，采用給每輛車配重形成特定車列的方式，最終使大件運(yùn)輸車安全的通過橋梁。

2 大件運(yùn)輸車參數(shù)

根據(jù)武漢中遠(yuǎn)物流有限公司提供的資料，在大件車過橋前對大件車的軸距參數(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場實測，大件運(yùn)輸車設(shè)備與車的總重為286t，其載重參數(shù)如圖1、圖2所示：

圖1 大件運(yùn)輸車縱向分布圖（長度單位為m）

圖2 大件運(yùn)輸車橫向輪距示意圖（長度單位為m）

3 橋梁技術(shù)狀況

根據(jù)文獻(xiàn)8，溫塘河大橋全橋技術(shù)狀況綜合評分61.6，屬二類橋，上部構(gòu)件技術(shù)評定標(biāo)度：3。其主要病害為：拱上立柱底系梁多處豎向貫通開裂；拱上立柱間行車道板錯臺、破損、勾縫混凝土脫落、滲水、橫向裂縫；拱箱拱底接縫混凝土脫落；拱上立柱蓋梁滲水。

4 通過方案

溫塘河大橋梁徑布置為9×30+140+2×30m，上部結(jié)構(gòu)主橋為140m的鋼筋混凝土箱形無鉸拱橋，矢跨比為1/5，拱軸系數(shù)為1.72。拱圈高2.3m（竣工圖），寬9.1m，橫向為6個箱室。行車道為10m的空心板，單幅橫向布置9塊板，車道凈寬11.25m，按3車道計。主橋計算跨徑141.43m，考慮到橋梁的病害情況及上部結(jié)構(gòu)技術(shù)評定標(biāo)度為3，考慮檢算系數(shù)Z1=0.9；由于本次大件車通行為冬天，故考慮降溫15℃。計算不考慮徐變對溫度效應(yīng)的折減。由于主拱圈為箱板拱，根據(jù)規(guī)范不考慮荷載橫向分布。通過計算，若不采取特殊措施，大件運(yùn)輸車直接過橋，則該橋拱腳截面抗彎承載能力不能滿足要求，為了確保整個通行過程中的橋梁安全，通過試算，最后確定采用在大件車前后按一定距離各布置6臺30t的載重車的方案，載重車的距離通過計算確定。根據(jù)方案，過橋時，所有車輛沿橋梁中線勻速行駛（<5km/h），使其實際行駛過程中沖擊效應(yīng)較小，并不發(fā)生偏載，盡量使主拱圈同一截面上下緣應(yīng)力均勻。配重后車列縱向布置如圖4所示。配重車的軸重參數(shù)如圖3所示：

圖3 30t級配重車軸重分布示意圖

圖4 溫塘河大橋大件運(yùn)輸車配重方案示意圖（單位：m）

5 橋梁靜載試驗

5.1 試驗內(nèi)容

由于該橋存在一定病害，本次大件車采用特殊方式過橋，故在大件車過橋前先進(jìn)行荷載試驗掌握橋梁結(jié)構(gòu)的受力性能和承載能力。

試驗工況共3個：（1）拱腳負(fù)彎1/4跨正彎；（2）拱腳正彎1/4跨負(fù)彎；（3）拱頂正彎。為節(jié)約時間，每個工況只進(jìn)行正載試驗。

各觀測截面的靜載試驗分級進(jìn)行，每個工況分為2～3級，每級1～2輛車，每級荷載就位后約20分鐘進(jìn)行各項觀測，觀測橋梁結(jié)構(gòu)在每一級荷載作用下的應(yīng)變及撓度情況。滿載后一次性卸載，卸載后約10分鐘進(jìn)行殘余觀測和調(diào)零，再繼續(xù)下一工況。

5.2 試驗截面及測點(diǎn)布置

選取選鄰水岸拱腳（K1）、鄰水岸1/4（K2）、拱頂截面（K3）作為荷載試驗截面。測點(diǎn)布置如圖5所示：

圖5 K1、K5截面應(yīng)變監(jiān)控測點(diǎn)布置示意圖

圖6 K2～K4截面應(yīng)變監(jiān)控測點(diǎn)布置示意圖

黑色圓點(diǎn)代表鋼筋應(yīng)變計；小矩形代表混凝土應(yīng)變計。

鋼筋和混凝土應(yīng)變用動態(tài)應(yīng)變儀和靜態(tài)應(yīng)變儀觀測，考慮到大件車過橋時靜、動載設(shè)備均能對通行荷載產(chǎn)生的應(yīng)變同時監(jiān)控，將K2及K3截面3#、4#測點(diǎn)旁增加2點(diǎn)作為動應(yīng)變測點(diǎn)。

圖7 K2～K4截面撓度監(jiān)控測點(diǎn)布置示意圖

撓度用精密水準(zhǔn)儀和全站儀進(jìn)行觀測。

5.3 荷載試驗結(jié)果

橋梁設(shè)計荷載為汽-超20級，掛-120，采用配重車輛在各測試截面的內(nèi)力影響線上等效加載的方式，K1～K3截面加載效率如表1所示：

表1 加載效率表

根據(jù)試驗結(jié)果：

在試驗荷載作用下，橋梁測試截面各工況下測點(diǎn)實測應(yīng)變平均值均小于其對應(yīng)的理論計算值，校驗系數(shù)范圍為0.47～0.98；卸載后的殘余應(yīng)變均小于20%，表明橋梁的強(qiáng)度滿足規(guī)范的要求。

在試驗荷載作用下，橋梁實測撓度均小于對應(yīng)理論計算值，撓度校驗系數(shù)范圍為0.50～0.98；卸載后殘余變位均小于20%，表明結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)，橋梁剛度滿足規(guī)范要求。

試驗過程中，試驗控制截面未觀察到肉眼能見裂縫。

靜載試驗結(jié)果表明，實際結(jié)構(gòu)受力特性與計算分析的結(jié)構(gòu)受力特性相符，可依據(jù)其計算的大件運(yùn)輸車通行時理論計算值作為監(jiān)控控制數(shù)據(jù)。

6 大件車過橋監(jiān)控結(jié)果

為了全面把握車輛行進(jìn)過程中橋梁的安全性，結(jié)合本橋作為拱橋的受力特點(diǎn)，共選取5個截面：擬對主拱圈的鄰水岸拱腳（K1）、鄰水岸1/4（K2）、拱頂截面（K3）、重慶岸1/4（K4）、重慶岸拱腳（K5）進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，測點(diǎn)布置見圖5、圖6，各關(guān)鍵截面相應(yīng)應(yīng)力及撓度測點(diǎn)理論控制值如表2和表3所示，應(yīng)力和應(yīng)變以受拉為正，受壓為負(fù)，位移DZ向上為正，反之為負(fù)。表中應(yīng)變及撓度結(jié)果均由相應(yīng)截面的影響線計算得到整個車列過橋的過程中產(chǎn)生的最大值，監(jiān)控過程中大橋?qū)嶋H產(chǎn)生的應(yīng)變和撓度值若未超出表2和表3中的限值，則大橋是安全的。

表2 關(guān)鍵部位應(yīng)力應(yīng)變控制值

試驗監(jiān)控表明，第一輛大件車過橋過程中，橋跨測試截面各工況下測點(diǎn)實測應(yīng)變平均值均小于其對應(yīng)的理論計算值，平均校驗系數(shù)范圍為0.35～0.97；第二輛大件車過橋過程中，平均校驗系數(shù)范圍為0.37～0.98，且卸載后的殘余應(yīng)變均小于20%，表明橋梁的強(qiáng)度滿足規(guī)范的要求。

表3 關(guān)鍵部位撓度控制值

試驗監(jiān)控表明，橋跨實測撓度極值均小于對應(yīng)理論計算值，第1輛大件車過橋時，撓度校驗系數(shù)范圍為0.43～0.96；第2輛大件車過橋時，撓度校驗系數(shù)范圍為0.51～0.74；卸載后殘余變位均小于20%，表明結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)，橋梁剛度滿足規(guī)范要求。

7 結(jié)語

針對溫塘河大橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文提出了通過配重構(gòu)成特殊車列的大件車過橋方案，充分利用了拱橋的抗壓承載能力高的優(yōu)點(diǎn)，又通過配重車抵消了部分大件車產(chǎn)生的拱腳彎矩，在大件車過橋的整個過程中確保了橋梁的安全，是經(jīng)過實踐證明的經(jīng)濟(jì)科學(xué)的方案，為以后的同類情況提供了一種切實可行的方案。

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