混凝土梁式橋承載能力檢測評定方法研究

張來強

(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550001)

某公路橋梁總長約1 576 m，橋孔布置依次為空心板、T梁、連續(xù)箱梁、T梁、空心板，其中，連續(xù)箱梁跨徑組合為60 m+100 m+100 m+100 m+100 m+60 m，為橋梁的主橋。橋梁按汽車-超20級與掛車-120級荷載設(shè)計。橋梁下部結(jié)構(gòu)采用V型墩，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁?，F(xiàn)以本工程為例，對其承載能力的檢測與評定作如下分析研究。

1 檢測目的與主要內(nèi)容

開展本次檢測的主要目的在于確定橋梁結(jié)構(gòu)強度、剛度及受力性能，評定橋梁能否滿足設(shè)計要求，使運營保持安全穩(wěn)定?；诖?，以橋梁設(shè)計特點為依據(jù)，結(jié)合正負(fù)彎矩實際分布狀況選擇檢測截面：(1)A截面：在最大可承受荷載條件下，最大正彎矩產(chǎn)生于和39#墩支座軸心相距108.9 m的截面；(2)B截面：在最大可承受荷載條件下，最大負(fù)彎矩產(chǎn)生于和39#墩支座軸心相距173.34 m的截面；(3)C截面：41#墩頂處縱系梁斷面中點。

2 檢測方法

因該橋梁的跨徑很大，且檢測范圍長，若采用普通汽車進(jìn)行加載，需要很多重型車輛，短時間內(nèi)難以集中，并且經(jīng)費過多。對此，此次檢測對以上截面實測橋梁在試驗條件下的應(yīng)力大小及撓度的影響線，同時與理論應(yīng)力與撓度值實施對比分析，以此確定橋梁是否滿足設(shè)計要求，能否保持正常和安全運營。

在試驗過程中，車輛從39#墩對應(yīng)的箱梁端部進(jìn)行布置，每8 m設(shè)置一個車位，由現(xiàn)場作業(yè)人員在相應(yīng)的位置做好標(biāo)記。一共布置了41個測點，加載總長度為335 m。

3 檢測結(jié)果與分析評定

A截面檢測應(yīng)力值和理論值的對比結(jié)果為：(1)3#車位：車輛后軸和端點之間的距離為24 m，上緣應(yīng)力的實測值與理論值為0.05 MPa、0.052 MPa，校驗系數(shù)為0.96，下緣應(yīng)力的實測值與理論值為-0.078 MPa、-0.086 MPa，校驗系數(shù)為0.91；(2)8#車位：車輛后軸和端點之間的距離為64 m，上緣應(yīng)力的實測值與理論值為-0.05 MPa、-0.06 MPa，校驗系數(shù)為0.83，下緣應(yīng)力的實測值與理論值為0.095 MPa、0.098 MPa，校驗系數(shù)為0.97；(3)12#車位：車輛后軸和端點之間的距離為96 m，上緣應(yīng)力的實測值與理論值為0.60 MPa、0.606 MPa，校驗系數(shù)為0.99，下緣應(yīng)力的實測值與理論值為-0.92 MPa、-0.989 MPa，校驗系數(shù)為0.93；(4)20#車位：車輛后軸和端點之間的距離為160 m，上緣應(yīng)力的實測值與理論值為-0.05 MPa、-0.054 MPa，校驗系數(shù)為0.93，下緣應(yīng)力的實測值與理論值為0.083 MPa、0.089 MPa，校驗系數(shù)為0.93；(5)25#車位：車輛后軸和端點之間的距離為200 m，上緣應(yīng)力的實測值與理論值為0.06 MPa、0.06 MPa，校驗系數(shù)為1.00，下緣應(yīng)力的實測值與理論值為-0.094 MPa、-0.098 MPa，校驗系數(shù)為0.93。

B截面檢測應(yīng)力值和理論值的對比結(jié)果為：(1)15#車位：車輛后軸和端點之間的距離為120 m，上緣應(yīng)力的實測值與理論值為0.136 MPa、0.149 MPa，校驗系數(shù)為0.91，下緣應(yīng)力的實測值與理論值為-0.158 MPa、-0.164 MPa，校驗系數(shù)為0.96；(2)20#車位：車輛后軸和端點之間的距離為160 m，上緣應(yīng)力的實測值與理論值為-0.132 MPa、-0.143 MPa，校驗系數(shù)為0.92，下緣應(yīng)力的實測值與理論值為0.152 MPa、0.158 MPa，校驗系數(shù)為0.96；(3)25#車位：車輛后軸和端點之間的距離為200 m，上緣應(yīng)力的實測值與理論值為-0.802 MPa、-0.827 MPa，校驗系數(shù)為0.97，下緣應(yīng)力的實測值與理論值為0.904 MPa、0.912 MPa，校驗系數(shù)為0.99；(4)32#車位：車輛后軸和端點之間的距離為256 m，上緣應(yīng)力的實測值與理論值為0.061 MPa、0.065 MPa，校驗系數(shù)為0.94，下緣應(yīng)力的實測值與理論值為-0.068 MPa、-0.072 MPa，校驗系數(shù)為0.94；(5)38#車位：車輛后軸和端點之間的距離為304 m， 上緣應(yīng)力的實測值與理論值為-0.058 MPa、-0.066 MPa，校驗系數(shù)為0.88，下緣應(yīng)力的實測值與理論值為0.066 MPa、0.072 MPa，校驗系數(shù)為0.92。

C截面檢測應(yīng)力值和理論值的對比結(jié)果為：(1)3#車位，車輛后軸和端點之間的距離為24 m，應(yīng)力的實測值與理論值為-0.907 MPa、-0.055 MPa，檢驗系數(shù)為0.86；(2)8#車位：車輛后軸和端點之間的距離為64 m，應(yīng)力的實測值與理論值為-0.638 MPa、-1.840 MPa，檢驗系數(shù)為0.89；(3)20#車位：車輛后軸和端點之間的距離為160 m，應(yīng)力的實測值與理論值為-2.370 MPa、-2.548 MPa，檢驗系數(shù)為0.93；(4)25#車位：車輛后軸和端點之間的距離為200 m，應(yīng)力的實測值與理論值為-0.328 MPa、-0.360 MPa，檢驗系數(shù)為0.91；(5)30#車位：車輛后軸和端點之間的距離為240 m，應(yīng)力的實測值與理論值為-0.807 MPa、-0.949 MPa，檢驗系數(shù)為0.85。

A截面撓度的實測值和理論值的對比結(jié)果為：(1)3#車位，車輛后軸和端點之間的距離為24 m，撓度的實測值與理論值為-0.65 mm、-0.71 mm，校驗系數(shù)為0.92；(2)8#車位，車輛后軸和端點之間的距離為64 m，撓度的實測值與理論值為0.79 mm、0.82 mm，校驗系數(shù)為0.96；(3)14#車位，車輛后軸和端點之間的距離為112 m，撓度的實測值與理論值為-6.87 mm、-7.03 mm，校驗系數(shù)為0.98；(4)19#車位，車輛后軸和端點之間的距離為152 m，撓度的實測值與理論值為0.66 mm、0.70 mm，校驗系數(shù)為0.94；(5)25#車位，車輛后軸和端點之間的距離為200 m，撓度的實測值與理論值為-0.87 mm、-0.90 mm，校驗系數(shù)為0.97。

A截面在四列車偏載條件下的橫向分布系數(shù)為：(1)14#車位：上、下游箱梁撓度的實測值為-6.87 mm和-0.436 mm，分布系數(shù)為2.447；(2)19#車位：上、下游箱梁撓度的實測值為0.66 mm和0.42 mm，分布系數(shù)為2.400；(3)25#車位：上、下游箱梁撓度的實測值為-0.87 mm和-0.56 mm，分布系數(shù)為2.424。

以上各個檢測截面的實測結(jié)果及其與理論值之間的校驗系數(shù)都滿現(xiàn)行規(guī)范要求，處在允許的0.8～1.0范圍內(nèi)，這說明該橋梁的強度與剛度都能滿足設(shè)計要求。從活載橫向分布結(jié)果可以看出，能良好的與計算值相符合，這說明橋梁整體受力情況良好，滿足設(shè)計要求，能安全正常的運營。

4 結(jié)束語

綜上所述，從上述檢測結(jié)果可以看出，該橋梁的強度與剛度滿足要求，橫向聯(lián)系強勁，撓度在橫向上的分布和計算結(jié)果相吻合，說明橋梁處于良好受力狀態(tài)?；诖?，可判定本橋梁設(shè)計與施工均取得成功，實現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)，可正式交付使用。