撈河橋加固工程荷載試驗評估

禹鵬，周磊(貴州省質安交通工程監(jiān)控檢測中心有限責任公司)

撈河橋加固工程荷載試驗評估

禹鵬，周磊
(貴州省質安交通工程監(jiān)控檢測中心有限責任公司)

摘要:作為橋梁基本形式之一，我國的石拱橋大部分建成于20世紀50～80年代，由于設計荷載等級不高，且受自然災害、環(huán)境變化及交通量增大等不利因素影響，已廣泛采用加固提載來滿足橋梁的適應性。撈河橋加固工程荷載試驗評估可為類似工程的檢測評估提供參考、積累資料。

關鍵詞:石拱橋;加固工程;荷載試驗;檢測評估

中圖分類號:U445

文獻標識碼:C

文章編號:1008－3383(2015)04－0165－01

1　工程概況

撈河橋是貴州省某省道上一座實腹式石拱橋，橋梁全長60 m，跨徑為2×16 m，矢跨比1/2．8，拱圈厚65 cm，拱圈寬8．4 m。該橋建于1983年。橋面橫向布置為: 7．8 m(行車道) +2×0．4 m(護欄)，砂石混凝土橋面鋪裝。拱圈材料為漿砌料石，等截面懸鏈線拱軸線。石砌重力式墩臺、擴大基礎。

超載、超限車輛增加使該橋出現(xiàn)較多病害，承載力降低，另外原橋設計荷載等級較低。為使該橋適應交通的需要，確保耐久性及安全運營，采用增大拱圈截面實現(xiàn)加固提載:在拱底植筋，增設4道順橋向鋼筋混凝土拱肋，肋厚45 cm，肋寬105 cm，肋間設橫向聯(lián)系。通過外包混凝土對橋梁墩臺進行加固。

(1)測試工況

表1　第1跨拱圈靜力試驗荷載效率

(2)采用Midas civil 2012軟件進行計算，計算內容為:活載分析、試驗荷載作用理論分析、特征值分析、振型和頻率。

(3)拱圈撓度測試結果為:滿載實測撓度為0．69 mm，校驗系數為0．84，相對殘余撓度18．82%。

(4)拱腳應變測試結果為:實測滿載彈性應變介于－3～－17之間，校驗系數介于0．10～0．57之間;相對殘余應變介于0～16．20%之間。

(5)拱頂應變測試結果為:實測滿載彈性應變介于－2～－9之間，校驗系數介于0．09～0．41之間;相對殘余應變介于0～18．18%之間。

2　動力荷載試驗

(1)對該橋第1跨進行動載試驗，內容為:結構自振特性、拱頂截面行車動力響應測定。

(2)結構自振特性有限元計算及檢測結果

采用脈動、行車余振和跳車激勵橋梁振動，用高靈敏加速度計拾取結構自振信號，通過分析計算得到結構的自振頻率，結構自振特性實測結果見表2。

表2　自振特性檢測結果

在理論可識別的范圍內，試驗橋跨實測豎向一階頻率均值為7．75 Hz。根據規(guī)范的規(guī)定，宜根據實測自振頻率fmi與理論自振頻率fdi的比值來確定自振頻率評定標度，該橋第1跨實測自振頻率fmi與理論自振頻率fdi的比值為1．21，因此確定該橋第1聯(lián)自振頻率評定標度為1。

(3)行車動力響應檢測結果

表3　第1跨動應變測試結果

第1跨沖擊系數最大值為0．241，而相對應的動力試驗荷載效率為0．657，按規(guī)范中規(guī)定，理論計算沖擊系數。

根據規(guī)范中“車輛荷載作用下測定結構的動力系數(應變增大系數)應滿足(實測最大動力系數×動力試驗荷載效率≤理論計算沖擊系數)”的規(guī)定進行計算可得:該橋的實測應變增大系數滿足要求。

4　結論

主要測點滿載時各工況下的撓度和應變校驗系數均滿足規(guī)范小于1的要求，表明全橋整體剛度較好，承載能力滿足設計荷載等級要求。通過有限元軟件對該橋進行分析計算，實測基頻與理論計算基頻接近。動載試驗曲線和應變增大系數實測值小于計算值，分析表明:無障礙行車的各項動力系數均在正常范圍內，橋梁加固后整體動力特性良好，行車性能滿足規(guī)范要求。

參考文獻:

［1］公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程(JTG/T J21－2011)［S］．

［2］大跨徑混凝土橋梁的試驗方法(“鐵組”YC4－4/1978)［S］．

［3］公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D60－2004)［S］．

作者簡介:禹鵬(1988－)，男，重慶墊江人，碩士，從事橋梁檢測方面的工作。

收稿日期:2014－12－12