铁路桥梁检定规范标准详.docx

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铁路桥梁检定规范标准详

1总则

1.0.1本规范的制定是对既有铁路桥梁检算其承载能力和抗洪能力、测试评定其运营性能，据以制定运用对策，以便在保障行车安全和结构安全的基础上，充分发挥设备潜能，节约资金。

1.0.2本规范适用于客货列车共线运行，旅客列车最高行车速度为160km/h、货物列车最高行车速度为80km/h的标准轨距线路上的既有桥梁，旅客列车最高行车速度在200km/h时，可参照执行。

1.0.3铁路桥梁检定工作包括下列内容：

1桥梁现状检查；

2桥梁孔径及冲刷检算；

3桥跨结构及墩台承载能力的检算；

4铁路桥梁运营性能的检验；

5桥梁结构现场试验。

1.0.4既有铁路桥梁由于下列原因，应提出检定的要求：

1因列车的提速或超载，要求确定桥梁的承载能力及运营性能；

2受损伤或洪水冲刷后桥梁的承载能力及运营性能的确定；

3老龄桥梁疲劳损伤及耐久性的检验；

4交付运营的特大桥、新型结构及加固后桥梁的承载能力及运营性能的确定。

1.0.5凡汛期桥下净空或冲刷已接近设计条件，或为提高抗洪能力而需大修、改建的桥梁，均应按本规范进行孔径及冲刷检算。

1.0.6桥梁的检定承载能力应以桥梁的检定承载系数K表示。

K为结构所能承受的荷载相当于中华人们共和国铁路标准活载（中—活载）的倍数。

当K≥1时，表示桥梁承载能力满足标准活载的要求。

当K<1时，桥上容许通行的运行活载Q，必须满足：

Q≤K（1.0.6—1）

Q为运行活载的“活载系数”，即在桥梁结构承载能力检算中，运行活载相当于标准活载的倍数。

1各种梁式结构的K和Q可按下列公式计算：

K=k/k0（1.0.6—2）

Q=kq/k0（1.0.6—3）

式中k—桥梁构件的容许换算均布活载；

k0—标准活载的换算均布活载，计入动力系数；

kq—运行活载的换算均布活载，计入相应的动力系数。

2拱桥、墩台及基础承载能力应按有关章节所列的方法计算。

1.0.7桥梁的抗洪能力检定采用的洪水频率，应满足本规范第9.1.2条的规定。

在通过检定洪水时，桥下净空高度应满足本规范第9.3.2条的规定；基础埋深应满足本规范第9.5.8条的规定。

1.0.8桥梁的竖向刚度及横向刚度应满足本规范第10章关于运营性能各项指标的检验。

1.0.9经过检定的桥梁，应编制检定技术报告。

其主要内容，可包括下列项目：

1桥梁建筑物的组成，桥址水文及自然环境特征，建造及加固、修复的历史；

2通过对桥梁各部的检查，指明结构及养护中存在的问题；

3按结构的检算结果，列出桥梁各部的承载能力；

4按桥梁孔径及河床冲刷调查和检算的结果，说明桥梁的抗洪能力；

5根据结果试验的实测数据及试验成果分析，阐明结构的实际工作状态和运营性能；

6提出桥梁技术状态和运营对策的技术结论。

1.0.10位于地震区的桥梁检定除应符合本规范规定外，尚应符合《铁路工程抗震设计规范》（GBJ111）的规定。

1.0.11铁路桥梁检定除应符合本规范规定外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。

1术语和符号

2.1术语

2.1.1检定承载系数ratingload-carryingcapacitycoefficient

桥梁经检定计算所能承受的荷载相当于标准活载的倍数。

2.1.2活载系数liveloadcoefficient

运行列车的荷载相当于标准活载的倍数。

2.1.3检定容许应力ratingallowablestress

对既有桥梁承载能力检定时用的材料容许应力。

2.1.4动力系数impactfactor

列车运行对结构产生的动态反应（动态挠度或应力）对静态反应（静态挠度或应力）之比。

2.1.5应力幅stressrange

在一次应力循环中，构件或连接的最大应力与最小应力的代数差。

2.1.6典型列车typicaltrain

若干种代表既有线上不同年代的货车（或客车）组成的列车编组，用以估算既有铁路桥梁历年来疲劳荷载谱。

2.1.7共振速度resonancevelocity

列车过桥，活载激励力的频率与桥梁有载自振频率相吻合时的车速。

2.1.8运营性能检验判别值criteriaforjudgingthetrafficserviceability

列车过桥，对桥梁的变位，车辆脱轨安全性和乘坐舒适性等的检验判别值。

2.1.9通常值ordinaryvalue

合格桥梁通过客、货列车时，结构变位、自振频率等实测值包络线的上限或下限。

2.1.10行车安全限值limitvaluefortrafficsafety

保证列车安全运行所必须满足的限值。

2.1.11检定洪水频率ratingfloodfrequency

既有铁路桥梁检定（检算及校验）时采用的洪水重现概率。

2.1.12桥下一般冲刷generalscourunderbridge

洪水时桥下流速增大，导致桥下河床普遍下降，包括河流的天然冲刷和桥孔压缩水流引起的冲刷。

2.1.13桥墩局部冲刷localscouraroundpier

建桥后水流为桥墩所阻，对桥墩周围产生的冲刷。

2.1.14浅基shallowfoundation

墩台基础埋置深度不满足本规范规定，又未经永久性防护处理者。

2.1.15结构校验系数structuraladjustmentfactor

结构实测应力（或变位）与理论计算应力（或变位）之比。

2.1.16试验荷载效率testingloadefficiency

静力试验中，试验荷载作用下检测部位的应力（或变位）计算值与设计标准活载（计及动力系数）下检测部位的应力（或变位）计算值之比。

2.1.17固有自振频率naturalfrequency

由系统本身的质量、刚度和阻尼以及边界条件所确定的频率称为系统固有自振频率。

2.1.18有载自振频率load-carryingnaturalfrequency

列车上桥后，由桥梁恒载以及作用在桥梁上的活载一起确定的结构固有自振频率称为有载自振频率。

2.1.19强迫振动频率forcedfrequency

作用在桥梁上活载激励力的频率称为强迫振动频率。

当这个频率与桥梁的有载自振频率相吻合时，将发生共振现象。

2.1.20振幅amplitude

给定信号区间内，运动量距零线的最大值，亦称单峰值（peakvalue）。

2.1.21峰峰值peaktopeakvalue

动态信号正负峰值间的距离。

2.1.22采样频率samplingfrequency

对连续时间信号进行间隔取值的频率。

2.1.23泄漏leakage

在信号处理过程中，由于在时域波形上不恰当地截取信号而引起在频域图上出现附加频率分量（旁瓣）的现象。

2.1.24半功率点带宽halfpowerpointbandwidth

功率谱中半功率点处的频带宽。

2.1.25幅频特性amplitudevsfrequencycharacteristic

测振装置的动力放大系数随频率变化的特性

2.1.26阻尼比dampingratio

阻尼与临界阻尼的比值，它是有阻尼自由振动波形对数衰减率的

。

2.1.27窗函数windowfunction

A/D转换过程中，对时域信号取样时所采用的截断函数。

2.1.28频谱分析frequencyspectrumanalysis

在对时域波形作快速傅里叶变换得到的频域图上，分析测量信号称频谱分析。

2.1.29最大熵法maximaentropymethod

截取振动时域波形的有限时段波形作频谱分析，求得该时段的卓越振动频率，从而获得确切的强迫振动频率。

2.1.30振型vibrationmode

结构按某一自振频率振动时的变形模式。

2.1.31环境微振动ambientmicro-vibration

地面的一种稳定的非重复性的随机振动，主要是由人为活动、气象、江湖、海洋、地下结构活动等无定向振源引起的结构物环境的微振动，其振源机制接近白噪声。

2.1.32车辆脱轨系数vehiclederailfactor

爬轨侧车轮作用于钢轨的横向力与垂直力之比。

2.1.33轮重减载率wheelloaddecreasingrate

轮重减载量与减载和增载侧车轮的平均轮重之比。

2.2主要符号

2.2.1检定系数

K—检定承载系数

Q—运行活载的活载系数

2.2.2荷载

ks—标准活载的换算均布活载

ko—标准活载的换算均布活载，计入动力系数

1+µ—动力系数

C—离心力率

α1—折减系数

2.2.3钢结构

〔σ〕—钢材轴向检定容许应力

〔σw〕—钢材弯曲检定容许应力

〔τ〕—钢材剪切检定容许应力

〔σal〕—钢材端部承压检定容许应力

P—高强度螺栓抗滑检定容许承载力

E—钢材弹性模量

G—钢材剪切弹性模量

ν—钢材泊松比

△σsmax—由运营列车测得的最大应力幅

△σ0—基准疲劳容许应力幅

△σce—等幅应力截止限

△σve—变幅应力截止限

m—疲劳曲线斜率

2.2.4钢筋混凝土、预应力混凝土、混凝土及砌体结构

ƒc—混凝土轴心抗压极限强度

ƒct—混凝土轴心抗拉极限强度

Ec—混凝土受压弹性模量

〔σc〕—混凝土中心受压检定容许应力

〔σb〕—混凝土弯曲受压检定容许应力

〔σtp-1〕—混凝土有箍筋及斜筋时主拉检定容许应力

〔σtp-2〕—混凝土无箍筋及斜筋时主拉检定容许应力

〔σtp-3〕—混凝土部分长度中全由混凝土承受的主拉检定容许应力

〔τc〕—混凝土纯剪检定容许应力

〔C〕—光钢筋与混凝土间检定粘结力

〔σc-1〕—混凝土局部承压检定容许应力

Ep—预应力钢筋弹性模量

Es—普通钢筋弹性模量

e—合力对截面重心的偏心距

n—钢筋与混凝土弹性模量比

2.2.5结合梁

n—计算温度变化影响时钢材与混凝土的弹性模量比

n1—计算混凝土收缩及恒载时钢材与混凝土的弹性模量比

n2—计算活载时钢材与混凝土的弹性模量比

2.2.6墩台

N—作用于墩台顶面处的轴向压力

ηx—检算截面上弯矩My的增大系数

ηy—检算截面上弯矩Mx的增大系数

2.2.7孔径与冲刷检算

Qj—检定流量

vj—检定流速

v—一般冲刷后墩前行进流速

v0＇—墩前始冲流速

P—冲刷系数

ha—桥下净空高度

△Zm—桥前最大壅水高度

Ly—壅水曲线全长

hp—桥下一般冲刷后的最大水深

hb—桥墩局部冲刷坑深度

hs—浅基整孔防护下游垂裙深度

Lo—浅基墩前防护长度

2.2.8运营性能

〔Amax〕5%—桥跨结构跨中5%超越或然率的横向最大振幅行车安全限值

〔Amax〕5%—桥跨结构跨中或墩顶5%超越或然率的横向最大振幅通常值

ƒ—桥跨结构或桥墩自振频率通常值

2.2.9桥梁结构试验

A—振幅

ƒ—频率

T—周期

ω—圆频率

D—阻尼比

η—荷载效率

ξ—结构校验系数

m—次应力系数

δs，δd—静态挠度，动态挠度

σs，σd—静态应力，动态应力

β—动态放大倍数

—车辆脱轨系数

—车辆轮重减载率

2桥梁检查

3.1技术资料的调查研究

3.1.1检查桥梁应先收集、掌握并研究下列各项资料：

1桥梁概况及历史

1）桥梁所在线别、里程、区间、桥梁全长、桥上线路数、线路曲线半径、桥面坡度等；

2）河名、河道的历史变迁、河流通航情况；

3）梁部结构形式及材料、孔数、跨度；

4）墩台式样及材质、基础类型、埋置深度、河床地质；

5）桥梁建造年代；

6）桥梁发生损伤、破坏、事故、水害等及其抢修、修复、防护加固情况；

7）建造及修复时所依据的规程和标准（包括活载、洪水频率、地震烈度等）；

8）桥梁上当前运行的机车、车辆类型、牵引吨数、列车对数及其历史发展情况。

2技术资料

1）修建及历次大修加固的设计资料、竣工图纸、成品梁出厂合格证明书（包括预应力钢筋的张拉控制吨位）；

2）各项试验（包括高强螺栓扭矩系数，摩擦板抗滑移系数，碱集料反应）、施工记录（包括大桥支座安装温度、拱桥合拢温度、应力调整）及验收总结等资料；

3）历次检定报告（包括结构检算、孔径及冲刷检算、结构试验等报告）及定期检查资料；

4）建桥前后的水文、地质及桥址上下游水库及其他建筑物资料；

5）有关照片、录像带、光盘。

公铁两用桥需同时收集公路方面的有关资料。

3.2桥梁现状检查

3.2.1对收集的技术资料应到现场核实，进行必要的修改与补充。

对桥上恒载变化（增设砂、水箱、加厚道床、换混凝土轨枕、增设挡碴板、增设或加宽人行道、增设水、电、通信管路、电气化接触网塔架等）在检算时应予计及。

3.2.2为了综合判断桥梁状态变化及其对安全的影响，可定期进行下述测量工作：

1测量主梁纵断面及平面图，以判断梁拱度有无变化及有无横向变形；

2测量动载挠度，以检验梁竖向刚度是否符合要求；

3测量梁跨横向振幅，以检验梁横向刚度是否符合要求；

4测量各墩台顶面标高及平面位置，以判断墩台有无倾斜、滑动、下沉或冻起等现象；

5测量河床纵横断面及桥址地形（包括调查各种水位），以分析河道变迁及河床有无冲刷、淤积等；

6检查建筑限界。

3.2.3检查桥面时，重点检查桥上线路是否符合养护标准，特别注意钢轨接头位置、轨缝、线桥中心线的偏差。

3.2.4钢结构的检查要点

1核对原有结构图纸，应注意丈量主要尺寸、杆件断面及拼接部分。

2检查杆件有无裂纹、穿孔、硬弯、歪扭、爆皮及材料夹层等，特别注意下列部件有无裂纹发生：

1）主桁斜杆、吊杆与节点板连接的第一、二排铆钉处；

2）由于损伤造成杠杆断面削弱处；

3）杆件或连接应力集中处；

4）板梁（纵梁）上翼缘严重锈蚀处；

5）无盖板的纵梁上翼缘角钢水平肢；

6）纵梁腹板的斜裂纹；

7）纵梁与横梁的连接角钢；

8）主梁间纵向联结系的连接处。

3检查结构有无不良情况：

1）杆件截面材料布置不当，使部分截面不能充分发挥作用；

2）主梁平面内及平面外的偏心连接；

3）拉、压杆件长细比过大或分肢间连接薄弱；

4）桥门架刚度较差；

5）上承板梁及纵梁上翼缘无盖板或上翼缘角钢厚度不足

6）铆钉间距或边距超过规范规定；

7）上承板梁及纵梁的横向联结结构不合理或间距超过6m；

8）跨距大于10m的板梁用平板支座；

9）跨距大于16m的上承板梁未设下平面纵向联结系；

10）跨距大于48m的桁梁无制动联结系；

11）跨距大于80m的桁架的纵梁未设纵向活动支承。

4检查杆件平直度：

压力杆件弯曲矢度大于杆件计算长度的1/1000，拉力杆件的弯曲矢度大于杆件计算长度1/500时，均应在检算中考虑弯曲变形影响。

5铆钉检查应特别注意下列部位：

1）主桁斜杆、吊杆与弦杆节点连接处；

2）纵梁与横梁或横梁与主桁联结角钢处；

3）纵梁或上承板梁上翼缘角钢的垂直肢；

4）联结系斜杆的交叉处。

6在容易积水、积尘部位，杆件密集，间隙小，通风不良处所，应特别注意检查有无锈蚀情况，在检算时应计及其截面削弱的影响。

3.2.5栓焊梁、全焊梁的检查要点：

1纵横梁及主横梁连接处的母材、焊缝、高强度螺栓；

2受拉及受反复应力杆件的节点和联接系的高强度螺栓；

3高强度螺栓的检查应结合查阅螺栓摩擦副和板层抗滑移系数的施工试验资料，检查高强度螺栓的预紧力及其有无松扣、断裂、锈蚀等情况，板层有无滑移及梁拱度的变化情况；

4对接焊缝；

5受拉及受反复应力的杆件上的焊缝及邻近焊缝的热影响区；

6杆件断面变化处的焊缝；

7连接系节点及焊缝；

8加劲肋、横隔板及盖板处的焊缝；

9加劲肋未顶紧上下盖板时，腹板的加劲助两端焊缝处；

10工地手工焊及气割部位；

11第3.2.4条一般钢结构的检查内容。

3.2.6钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁及拱桥的检查要定：

1混凝土结构应检查在建造和运营期间产生的裂纹，混凝土破损，中性化，保护层剥落、蜂窝、冻融、钢筋锈蚀或盐腐蚀、防水层失效、泄水孔附近混凝土腐蚀等病害；

2钢筋混凝土梁应重点检查宽度超过0.2mm的竖向裂纹，并注意检查有无斜向裂纹和沿主筋方向的纵向裂纹；

3预应力混凝土梁要测量上拱度的变化，要特别注意腹板上有无竖向裂缝，以及沿预应力筋方向的裂纹和道碴槽面板与腹板交界处的纵向裂纹；

4主梁间横隔板有无裂纹；

5观察有否因碱集料反应自裂缝口渗出的凝胶状物质（碱硅胶）；

6枕底道碴厚度不足或超厚；

7拱桥应检查拱轴线坐标（与设计及竣工图对照）及主拱圈平面偏移情况；

8建造在非岩石地基上的拱桥，必须在拱桥墩台设立观测标点，定期观测墩台基础沉降变位情况；

9检查主拱圈断面尺寸及拱肋间横向联系，主拱圈风化、剥落、破损、裂缝、渗漏及主筋锈蚀等；

10检查拱上建筑出现的裂缝、损伤。

3.2.7结合梁的检查要点：

1钢与混凝土结合面有否错位、渗浆；

2第3.2.4条、第3.2.5条和第3.2.6条的有关检查内容。

3.2.8型钢混凝土梁的检查要点：

1梁的上拱度变化情况；

2检查混凝土部分的破损、剥落、裂缝及钢筋锈蚀等情况；

3下翼缘钢板积尘及锈蚀等情况；

4第3.2.6条的各项检查内容。

3.2.9框构桥的检查要点：

1跨越公路的框构桥，应检查是否满足公路限界要求，检查顶板的底部及侧墙被公路机动车辆强行通过时的擦痕；

2检查引道及框构侧墙的竖向和横向裂纹；

3观测框构下沉变形情况；

4检查侧墙渗漏水情况，并查清水源；

5路面排水设施的工作状态是否正常；

6第3.2.6条的各项检查内容。

3.2.10斜拉桥的检查要点：

1检查斜拉索两端锚固构件及其阻尼装置的完好性；

2斜拉索的防护材料的有效性；

3定期测定缆索索力的变化；

4定期测量主梁的上拱度及跨中挠度；

5定期测量索塔的纵向和横向位移和振幅；

6观察斜拉索的颤振状况，检验其减振装置是否正常工作；

7第3.2.4条、第3.2.5条和第3.2.6条的有关检查内容。

3.2.11大跨度连续钢梁或预应力混凝土连续梁和刚构桥的检查要点：

1墩台是否有不均匀下沉现象；

2梁低和侧面是否有裂纹产生；

3长跨连续梁活动伸缩装置的工作情况；

4第3.2.4条、第3.2.5条和第3.2.6条的有关检查内容。

3.2.12桥梁支座检查要点：

1检查支座各部分相互位置是否正确，活动支座是否灵活，其实际位移量是否正常，特别注意各部螺栓是否有折损；

2平板支座、弧形支座的上下座板有无变形及受力不均现象；

3摇轴支座应定期量测其倾斜度；

4辊轴支座的上下板滚动面有无凹痕，辊轴连杆螺栓是否完好，辊轴之间是否同步，削扁辊轴应定期量测其倾斜度；

5板式橡胶支座有无横向限位装置，有无不正常的剪切外鼓变形；

6盆式橡胶支座有无钢件裂纹，脱焊、锈蚀，特别要检查聚四氟乙烯板的磨损程度和活动面的洁净程度，密封圈的密封性以及位移转角超限情况，防尘围板或尘罩是否有效；

7柔性墩上的固定支座要观测有无变形，活动支座要检查其变位是否与温度变化相符，倾斜角度是否在容许限度内；

8大跨度钢梁的纵梁纵向活动支承的工作状态；

9各型支座的上板与梁低、下板与支承垫石间是否密贴，支承垫石有无积水、翻浆和破损，梁跨两端四支座有无三支点现象。

3.2.13墩台及基础检查要点：

1检查混凝土墩（台）身的水平和竖向裂纹，石砌墩台砌体裂纹和砌缝开裂、墩台身腐蚀、剥落和断裂，墩帽纵向裂纹，镶面材料损坏等；

2量测墩台是否倾斜、滑动、沉陷、冻起等变位；

3高纬度严寒地区，应特别注意冻融循环对墩台及基础混凝土的破坏作用；

4列车通过时，如发现墩（台）摇晃较大或有其他异状，应检查墩（台）身及基础有无严重病害或考查墩台结构型式的适用性；

5高桥墩应观测列车通过时墩顶纵向及横向动位移，观测由于阳光偏晒引起的墩顶横向位移；

6柔性墩应检查有无因弯矩产生的水平裂纹和扭矩产生的斜裂纹，并检查支座状态，定期测量墩顶位移，注意桥上线路有无异常；

7空心桥墩应测定内外温度差，注意是否因温度出现裂纹并测定墩顶位移和检查因进水造成冻胀裂损；

8对双柱式轻型墩应特别注意其墩顶横向位移与振幅；

9检查扩大、沉井基础及桩基承台的侵蚀、削落和空穴，桩基的腐蚀、断裂。

3.2.14桥梁水文检查要点：

1调查洪水流量、流速、流向、水位以及通航、流筏情况，了解桥梁渡洪情况；

2调查墩台、护锥及台后路堤边坡的冲刷情况及防护建筑物的设置和作用；

3调查河道变迁，以及河流调治建筑物的设置是否合理；

4调查上下游水库的设计标准、库容、堤坝高程、下泄口门位置、溢洪道位置和溢洪流量，了解是否为病险水库；

5调查改河、新开灌溉渠道以及在河道中采砂、建房、种地等人为活动对河流和桥梁的影响。

3.3材质和地基的检验

3.3.1对桥梁各部结构的材质应查明其品种、强度等级，对基底查明地质情况，以规定材料的检定容许应力和地基检定容许承载力。

3.3.2钢结构当其材质资料不全或有疑问时，应切取试件，确定其极限强度、屈服点、延伸率、冲击韧性、弹性模量及化学成分等，必要时尚需进行疲劳试验、金相试验。

试件应在有代表性的杆件上按规定方向切取，对切取试件的构件处应作等强加固。

3.3.3混凝土结构遇下列任一情况应作混凝土强度检验：

1对混凝土质量有怀疑时；

2缺乏混凝土强度原始资料时；

3需要了解使用多年的混凝土实际强度时；

4需要判别混凝土结构的实际承载能力时。

对钢筋混凝土和素混凝土结构宜采用钻芯法；对预应力混凝土结构宜采用后装拔出法，其检测方法按《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB10426—2004）办理。

3.3.4混凝土中性化深度和保护层厚度检验：

1对老龄混凝土结构应测量中性化深度和保护层厚度；

2混凝土中性化可采用酚酞酒精滴定，保护层厚度可采用钢筋位置探测仪测定，并根据结构外形选择不同部位；

3分析混凝土保护层厚度与中性化深度宜采用统计方法。

3.3.5当墩台出现下沉、滑动或倾斜等现象时应采用物探、钻孔或开挖等方法对地基基础状况进行探查，查明造成病害的原因。

4检算荷载

4.0.1检定既有桥梁时，应根据桥梁结构的特征，按表4.0.1所列荷载的可能最不利组合进行检算。

表4.0.1桥梁荷载

荷载分类

荷载名称

主力

恒载

结构自重

预加应力

混凝土收缩及徐变的影响

土压力

静水压力和浮力

基础变位的影响

活载

列车竖向静活载

公路竖向静活载

离心力

列车竖向动力作用

公路竖向动力作用

列车活载所产生的土压力

人行道荷载

长钢轨纵向力

附加力

制动力和牵引力

风力

列车横向摇摆力

流水压力

冰压力

温度变化的影响

冻胀力

特殊荷载

断轨力

船只或排筏撞击力

汽车撞墩力

地震力

长大货物车荷载

注：

1如杆件的主要用途为承受某种附加力，则在计算此杆件时，该附加力应按主力考