S202线新沙洲渡口至小寄山公路旧桥检测评定.docx
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S202线新沙洲渡口至小寄山公路旧桥检测评定
省道S202线新沙洲渡口至小寄山公路
旧桥检测评定
建议书
湖南工大联智桥隧技术有限公司
2007年8月8日
目录
1 编制说明……………………………………………………………1
3.1编制依据………………………………………………………1
3.2编制目的………………………………………………………1
3.1编制范围………………………………………………………1
2 工程项目规模…………………………………………………………1
2.1 工程项目范围…………………………………………………1
2.2 项目主要工程任务…………………………………………2
3 桥梁检测………………………………………2
3.1桥梁分析……………………………………………………2
3.2桥梁检测………………………………………………………3
3.3桩基检测………………………………………………………5
3.4桥梁静载试验…………………………………………………7
3.5静载试验内容及方法…………………………………………7
3.6静载试验测试方法……………………………………………8
3.7荷载试验的控制………………………………………………9
3.8荷载实验报告的编制………………………………………10
3.9桥梁各项性能指标的评价…………………………………10
4 拟投入的主要设备………………………………………………13
5 拟参与检测的人员情况……………………………………………14
省道S202线新沙洲渡口至小寄山公路
旧桥检测评定建议书
1编制说明
1.1编制依据
1、工程项目可行性研究报告；
2、工程项目初步设计文件；
3、项目专家评审组对初步设计的评审意见；
4、对工程线路沿线进行的现场调查资料；
1.2编制目的
省道S202线新沙洲渡口至小寄山公路旧桥的检测为给K38+062老桥利用提供科学的依据，为施工图设计阶段对可利用老桥的加固、维修和改造设计提供准确数据，保证加固及维护方案科学、合理，因而须对初步设计中的可利用老桥K38+062石拱桥左半幅进行各项参数、性能及损害程度进行检测，并根据《公路桥涵养护规范》（JTGH11-2004）标准对桥梁的各项技术性能指标及安全性能指标进行评价。
再对该桥右半幅1*10m空心板简支梁桥成桥后进行交工检测。
1.3编制范围
本建议书主要针对原设计中可利用的老桥K38+062左半幅石拱桥及右半幅空心板简支梁桥，通过各种检测、测量方法，对设计利用的老桥及新桥进行各项性能参数的检测。
2工程项目规模
2.1工程项目范围
本项目主要是针对初步设计中的可利用的左半幅老桥及右半幅新桥的各项性能指标及技术指标进行检测测量，为施工图设计以及桥梁病害的整治提供科学依据。
2.2项目主要工程任务
桥梁的上部结构、下部结构以及基础进行检测，对桥梁病害进行定性、定量的检测分析，为病害桥梁的整治加固设计提供参考及依据。
3桥梁检测
3.1桥梁分析
本项目再利用的老桥K38+062左半幅为石拱桥，右半幅为1*10m空心板。
3.2桥梁检测
1、桥梁检测目的
对桥梁重要的各结构部位、状态参数进行检测，以获取各种数据和技术信息，根据实际检测所撑握的桥梁各结构参数状态，为桥梁病害整治方案设计提供科学的依据。
2、桥梁检测的必要性
省道S202线新沙洲渡口至小寄山公路工程，对于区域经济的发展有十分重要的作用。
必须对设计工程项目中的老桥利用桥梁进行结构安全、泄洪安全以及与周围环境的协调性等指标进行检测，以保证道路的正常使用。
3、桥梁检测方法
（1）检测工作流程
①准备工作
准备工作主要包括人员准备及设备器具准备和详细的工作计划。
②资料收集
资料收集阶段主要工作是进行桥梁各项参数的收集：
a、内业资料桥梁设计基本参数、维修历史数据、特殊检查数据、重车过桥数据、桥上事故数据等内容。
b、外业资料主要调查病害数据、维修建议数据、病害照片等内容。
③数据分析
根据内业及外业资料，通过分析、类比、对比，确定每一座具体桥梁的损害程度。
④检测成果
根据数据分析各项数据，按照《公路养护技术规范》的评定标准和评定方法，分别计算出每个桥梁的技术状况评分，并评出技术等级。
（2）检测方法
①桥梁结构检测
a、加载法
通过动载及静载试验，检测桥梁各结构部位在设计动载及静载作用下的变形（拉伸、弯沉）、振动以及平面位移，与设计“二级公路、公路-II级荷载”标准进行比对，从而判断桥梁的受力结构是否满足设计要求。
b、几何检测法
采用全站仪、精密水准仪对桥梁的轴线、各结构部位标高进行检查，与设计线路进行比较，判断桥梁在线路平面、纵面是否满足设计线路布置要求。
②墩、台及基础检测
a、观察法通过对桥梁墩台的细致观察，判断桥梁墩台结构是否存在开裂、凹陷、凸鼓等现象，并详细记录裂缝宽度、长度、深度等参数，以及凹陷、凸鼓的深度及大小，并初步分析发生凹陷、凸鼓的原因。
b、超声波法采用地质雷达、红外探测仪等先进设备，对桥梁的墩台进行超声波探测，检查结构内部是否存在空洞以及桥台背后回填土方是否密实。
c、对墩台基础的检测桥梁墩台基础是桥梁的最重要的受力结构，桥梁上部结构的所有载荷，并传到大地。
因此墩台基础的各项受力指标是否符合设计要求，将直接影响到桥梁的安全与结构稳定。
采用超声波法对桥梁墩台的基础或基岩进行检测，探测出其内部结构变化或基岩的岩性，从而判断其结构受力特性是否能满足设计要求。
③钢筋砼检测
a、各结构部位砼检测
Ⅰ砼强度检测
采用回弹法对桥梁砼结构的砼强度进行测试，所使用的仪器主要是回弹仪。
采用回弹仪检测时，测区的布置、数据的收集严格按规范进行。
对于局部使用回弹仪检测有困难或对检测数据有疑问时，可以采用钻芯取样法从砼结构物上进行取样检测。
Ⅱ砼内部探伤
由于受使用时自然条件以及施工原因的影响，砼内部会存在裂纹、空洞以及疏松等现象，采用超声波法可对检查出砼内部及外部损害的情况，从而为设计修复加固方案提供依据。
b、砼保护层厚度检测
根据规范规定，钢筋砼的钢筋最小砼保护层厚度不能小于3cm，砼保护层厚度能否满足设计要求直接关系到钢筋砼结构的使用寿命。
采用砼保护层测定仪，检测桥梁砼结构的钢筋保护层厚度。
c、钢筋分布及钢筋锈蚀程度检测
采用地质雷达探测可以准确判断钢筋砼内部钢筋分布情况，根据探测结果分析桥梁的钢筋砼受力结构是否满足设计要求。
钢筋受到水及空气的作用会发生锈蚀，其强度等性能指标会降低，那么发生锈蚀后的钢筋指标能否满足设计要求呢？
采用钢筋锈蚀仪对钢筋发生锈蚀的程度进行检测评价。
④各结构的尺寸检测
通过对桥梁各结构部位尺寸的检测，可对判断桥梁在使用过程中的变形情况、平面位移情况，进而与设计线路及要求的桥梁各项参数进行比较，确定桥梁的利用、加固及维修方案。
⑤结构验算
按公路－II级荷载标准对桥梁进行结构验算。
3.3、桥梁桩基检测
本工程桥梁桩基础均为钻孔灌注桩基础，钻孔灌注桩检测主要包括：
桩身质量检测以及基桩承载力检测两个方面。
Ⅰ、桩身质量检测
桩身质量检测主要是针对混凝土灌注过程中可能出现的缺陷进行检测，主要检测方法为超声脉冲法，利用超声波的反射原理以及在不同介质、不同界面的超声波传播速度方向的不同，对混凝土内部缺陷、损伤进行探测，从而判断钻孔灌注桩的质量。
Ⅱ、基桩静压试验
本工程项目钻孔灌注桩的承载力检测主要采用静压试验对基桩进行承载力检测，各试验指标及性能参数按照相关规范进行加载控制，分别按照桩基检测有关标准对桩基的承载能力进行评定。
a加载
试验采用在试桩上加压砂袋的方法进行加载，最大加载作用力根据设计参数进行确定，加载分级1000KN/级。
b观测
加载过程中主要测量试桩在各级加载作用下的沉降量及桩身偏移以用桩身内应力应变，采用的主要设备是精密水准仪和应变仪。
试桩卸载后主要进行试桩的回弹观测，卸载为分级卸载，方法与加载过程观测相同。
c试验数据分析
根据加载及卸载过程所测量的沉降及应力应变数据，绘制试桩p-s曲线及s-lgt曲线，确定试桩的极限荷载及破坏荷载，从而根据荷载对试桩承载力进行评定，判断其太阳光载力能否满足设计要求。
桥梁结构检测
项次
检测项目
控制标准
检测方法及频率
1
混凝土强度
在合格标准以内
按规范检测
2
轴线偏差（mm）
L≤100m
10
用经纬仪每跨检测5点
L＞100m
L/10000
3
顶面高程（mm）
L≤100m
±20
用水准仪每跨检测5点
L＞100m
L/5000
4
断面尺寸（mm）
高度
+5，-10
检测施工记录，每跨检测5点
顶宽
±30
顶底腹板厚度
+10，-0
5
同跨对称点高程差
L≤100m
20
用水准仪每跨检测5点
L＞100m
L/5000
3.4桥梁静载试验
3.5.1静载试验理论计算及分析
根据检查结果和现有设计、竣工等资料，对结构进行计算分析，确定结构的控制截面、最不利荷载位置，根据《公路旧桥承载能力鉴定方法》的规定，确定该桥的内力控制截面，进而确定静力分级加载方案和动力荷载试验方案。
加载效率
的确定（即确定最大试验加载重量）
根据《公路旧桥承载能力鉴定方法》中的规定，静载试验荷载一方面应保证结构的安全性，另一方面又应能充分暴露结构承载能力，一般：
式中：
——静试验荷载效率系数。
——试验荷作用下，检测部位最大变位或最不利内力的计算值；
S——设计标准荷载作用下，检测部位最大变位或最不利内力的计算值；
——设计取用的冲击系数，20m跨取为1.1913。
考虑到这些桥梁属于旧桥，
宜取低值，以求尽量反映桥梁在设计荷载作用下的受力情况，同时又可保证结构安全性。
3.5静载试验内容及方法
1、静载试验的主要内容
结构控制截面应变变化及最大应变；
活动支座和结构连结部分的变位；
受试验荷载影响的所有支点的沉降、墩台的位移与转角；
桁架结构支点附近杆件及其它细长受压杆件的稳定性；
沿桥长轴线的挠度分布曲线。
在每个桥跨内布置至少3个挠度观测点，并设支点下沉观测点；
结构构件控制截面的实际应变分布图形。
沿控制截面高度布置不少于5个应变测点（包括最边缘和载面突变处的测点在内）。
2、静载试验测点布置
（1）拱桥试验测点布置
①跨中与1/4跨处挠度；
②拱顶、1/4跨和拱脚截面应变；
③墩顶水平位移、竖向位移；
（2）简支梁（板）桥试验测点布置
①跨中截面的最大正应力（应变）；
②支点附近截面主拉应力；
③跨中截面的挠度（刚度）；
④跨中截面的横向分布系数；
⑤支座位置的沉降；
⑥跨径较大时要测试L/4截面的正应力（应变）。
3.6静载试验测试方法
（1）挠度测量方法
挠度测量采用水准仪、电阻式位移计或激光挠度仪进行测量，现场试验基本上以前者为主。
（2）应力测试
应力测试采用混凝土表面应变计测试应变，再通过其计算公式换算成应力。
3.7荷载试验的控制
试验指挥人员在加载试验过程中随时掌握各方面的情况，对加载进行控制。
既要取得良好的试验效果，又要确保人员、仪表设备及桥梁的安全，避免不应有的损失。
（1）加载的控制
应严格按设计的加载程序进行加载，荷载的大小，截面内力的大小都应由小到大逐渐增加，并随时做好停止加载和卸载的准备。
（2）测点的观测
对加载试验的控制点应随时观测，随时计算并将计算结果报告试验指挥人员，如实测值超过计算值较多，则应暂停加载，待查明原因再决定是否继续加载。
试验人员如发现其他测点的测值有较大的反常变化也应查找原因，并及时向试验指挥人员报告。
（3）加载过程的观察
加载过程中应指定人员随时观察结构各部位可能产生的新裂缝，注意观察构件薄弱部位是否有开裂、破损，组合构件的结合面是否有开裂错位，支座附近混凝土是否开裂，横隔板的接头是否拉裂，结构是否产生不正常的响声，加载时墩台是否发生摇晃现象等等，如发生这些情况应报告试验指挥人员，以便采取相应的措施。
（4）终止加载控制条件
发生下列情况应中途终止加载：
①控制测点的应力值已达到或超过用弹性理论按规范安全条件反算的控制应力值时；
②控制测点变位（或挠度）超过规范允许值时；
③由于加载，使结构裂缝的长度，缝宽急剧增加，新裂缝大量出现，裂缝宽度超过允许值的裂缝大量增多，对结构使用寿命造成较大的影响时；
④加载时沿跨长方向的实测挠度曲线分布规律与计算值相差过大或实测挠度超过计算过多时；
⑤发生其他损坏，影响桥梁承载能力或正常使用时。
3.8荷载试验报告的编制
①按照试验大纲的内容，简要介绍试验实施概况；
②试验前后和试验期间对桥梁进行外观检查所得到的结构状况（包括构件尺寸、裂缝和损坏等）；
③量测数据的计算结果和各种关系曲线；
④对试验成果的分析与评定，包括试验值与理论计算值或标准规定值的比较；
⑤对于结构适用性、耐久性和设计合理性的评定和桥梁安全运营条件的建议；
⑥试验和报告的日期，主持和参加单位及人员名称，主持者签名。
5、桥梁检测资料提交
根据外业调查的直接数据、超声波等检查资料分析数据以及内业收集的原线路设计有关的资料对桥梁进行分析、整理。
3.9、桥梁各项性能指标的评价
在数据资料分析整的基础上，按照《公路养护技术规范》的评定标准和评定方法，分别计算出每个桥梁的技术状况评分，并评出技术等级。
进而对桥梁是否可以利用以及对可利用老桥的加固维修方修方案提出建议。
（1）、评定方法
本项目采用综合评定法对每一座桥梁的技术状况进行评定：
Dr=100-1/5×Ri×Wi
式中：
Dr-全桥技术状况评分（0～100），高分表示桥梁技术状况好
Ri-按表1对各部件的评定
Wi-各部件权值，取值见表2
（2）、综合评定分类界限
Dr≥88一类桥梁—完好、良好状态
88＞Dr≥60二类桥梁—较好状态
60＞Dr≥40三类桥梁—较差状态
40＞Dr四、五类桥梁—分别为差、危险状态
表1桥梁部件病害状况评定方法（Ri）
缺损状况及标度
组合评定标度
缺损程度及标度
程度
小→大
少→多
轻度→严重
标度
0
1
2
缺损对结构使用功能的影响程度
无、不重要
0
0
1
2
小、次要
+1
1
2
3
大、重要
+2
2
3
4
以上两项评定组合标度
0
1
2
3
4
缺损发展变化状况的修正
趋向稳定
-1
0
1
2
3
发展缓慢
0
1
2
3
4
发展较快
+1
1
2
3
4
5
最终评定结果
0
1
2
3
4
5
技术状况及分类
完好
良好
较好
较差
差
危险
一类
二类
三类
四类
五类
注：
“0”珍示完好状态，或表示没有设置的构造部件。
当缺损程度标度为0时，不再进行叠加。
“5”表示危险状态，或表示原未设置，而调查表明需要补设的部件。
表2桥梁各部件权重Wi
部件编号
部件名称
权重Wi
部件编号
部件名称
权重Wi
1
翼墙、耳墙
1
10
桥关与路堤连接部
3
2
锥坡、护坡
1
11
伸缩缝
3
3
桥台及基础
23
12
人行道
1
4
桥墩及基础
24
13
栏杆、护栏
1
5
地基冲刷
8
14
灯具、标志
1
6
支座
3
15
排水设施
1
7
上部主要承重结构
20
16
调治构造物
3
8
上部一般承重结构
5
17
其它
1
9
桥面铺装
1
合计
100
4拟投入的主要设备
表3拟投入的主要仪器设备
序号
设备名称
数量
备注
1
拓普康G2精密水准仪
2
2
拓普康全站仪
1
3
千分表
8
4
应变仪
2
5
振弦式应变计
50
6
动态检测设备
2
7
竖向位移传感器
10
8
中型式回弹仪
4
9
红外线测温仪
1
10
桥梁检测车
1
11
交通车辆
2
12
手提电脑
2
13
数码相机
2
14
裂缝读书显微镜
3
15
Ansys分析软件
1
16
Midas有限元计算软件
1
17
地质雷达
1
18
砼保护层测定仪
1
6拟参与检测的人员情况
表4拟在本项目任职的主要人员汇总表
姓名
职称或学历
参加工作年限
检测证书编号
本次检测岗位
张运良
高工
21
（公路）检师0602285Q
项目负责人
吴晚升
高工
21
（公路）检师0602342Q
技术负责人
陈庆
工程师
9
（公路）检师0602296Q
检测工程师
陈湘亮
硕士/工程师
10
（公路）检师0602358D
检测工程师
龚刚
工程师
6
（公路）检员06湘0240CG
检测员
曾雄鹰
工程师
7
（公路）检员06湘0176C
检测员
彭娟
硕士
2
（公路）检员06湘0091C
检测员
廖天真
助理工程师
6
（公路）检员06湘0064C
检测员
王滔
助理工程师
6
（公路）检员06湘0127C
检测员
湖南工大联智桥隧技术有限公司
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