桥梁检测方案设计实用模板.docx

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桥梁检测方案设计实用模板

××××××××××××工程

×××大桥成桥检测方案

×××设计研究院

2016.10

联系方式：

地址：

×××

联系人：

×××电话：

×××××××××

1桥梁概况

1.1×××大桥概况

××××××桥梁介绍

（1）道路等级：

城市次干路；计算行车速度：

40km/h，路幅宽度30m；

（2）设计荷载：

汽车荷载：

城－A级；人群荷载：

按《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）的10.0.5条计算，取不利值。

栏杆竖向设计荷载1.2kN/m，栏杆水平向外设计荷载2.5kN/m；

（3）抗震设防标准：

地震基本烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s；

（4）桥梁结构设计基准期：

100年；

（5）桥梁设计使用年限：

100年；

（6）结构设计安全等级：

一级；

（7）结构重要性系数：

1.1；

（8）桥梁使用环境类别：

Ⅰ类环境；

（9）设计洪水频率：

采用50年一遇的内江控淹水位（P=2％）；

（10）通航要求:

供游船通行，最大游船尺寸（长×宽×吃水深×水线以上高度×干舷高）：

15.0×3.7×0.5×2.3×0.8m。

为了确保×××大桥的安全行车和正常运营，南宁市万町工程项目管理有限责任公司委托我院对×××大桥进行成桥验收检测。

为保证动静载荷试验顺利进行，特制定本方案。

桥梁立面及断面如图1-1-1～图1-1-2所示。

图1-1-1×××大桥立面示意图（单位：

cm）

图1-1-2×××大桥断面示意图（单位：

cm）

1.2桥梁墩台及桥跨编号说明

为了便于桥梁病害的统计及荷载试验，对×××大桥的墩台、跨径按由桥梁起点向桥梁终点依次加大。

墩台起始号为0#，桥跨起始号为第一跨。

具体编号图详见桥梁立面图图1-1-1。

2检测依据及目的

2.1检测目的

各桥梁检查及荷载试验的主要目的如下：

（1）通过桥梁检查，找出结构维修加固后是否仍存在缺陷、损伤及病害，从结构受力和使用性能的角度分析这些病害产生的原因，掌握结构的实际工作状况，评定桥梁技术状况等级。

（2）通过静载试验，测试结构主要受力构件在静荷载作用下的受力性能，掌握桥梁结构的实际工作状况，判断结构受力是否正常及是否满足设计要求。

（3）通过动载试验，测试结构在动力荷载作用下的响应，掌握桥梁结构的主要动力性能和动力特性，从整体上了解结构的工作状态。

（4）通过以上工作，掌握桥梁的整体工作状态，对桥梁结构在运营过程中的安全性做出综合评价，并对存在隐患的部位进行分析，提出桥梁结构处理的初步意见。

同时也为桥梁后续的养护、维修提供指导，保证桥梁结构的长期安全运营。

2.2检测依据

本次检查、检测及荷载试验工作依据或参照以下规范和资料进行：

（1）《城市桥梁养护技术规范》（附条文说明）（CJJ99-2003）；

（2）《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）；

（3）《公路桥梁技术状态评定标准》（JTG/TH21-2011）；

（4）《公路桥梁荷载试验规程》（JTG/TJ21-01-2015）；

（5）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；

（6）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）；

（7）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；

（8）《公路桥涵养护规范》（JTGH11-2004）；

（9）《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/TJ21—2011）；

（10）《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）；

（11）《混凝土结构试验方法标准》（GB50152-2012）；

（12）《建设工程安全生产管理条例》（中华人民共和国国务院令第393号）；

（13）《×××大桥施工图和竣工图》。

2.3桥梁检测的基本思路和方法

桥梁检测的基本思路为：

对全桥进行详细检查→对桥梁原有病害部位进行重点复查，判断病害的发展情况，并在此基础上检查结构有无出现新的病害→桥梁无损检测→计算分析→桥梁荷载试验→综合评估。

具体工作流程图如2-3-1所示。

图2-3-1工作流程图

2.4检测仪器设备

拟投入的主要检测机械、设备和软件见表2-4-1。

表2-4-1主要检测仪器设备表

序号

编号

名称

型号

检定时间

有效期至

结论

证书编号

裂缝测宽仪

静态应变仪

动态应变仪

全站仪

水准仪

综合测试仪

智能信号采集处理分析仪

拾振器

位移传感器

3结构历史与现状调查

对本次桥梁检测工作，一方面进行实地勘察，以初步了解桥梁的技术状况和主要存在问题，另一方面全面收集有关桥梁设计、施工、监理和运营、养护、试验检测以及维修加固等方面的技术资料，此外，为进一步了解桥梁运营情况。

做到检查、检测工作针对性强，向相关人员调查了解桥梁病害史、使用中的特别事件、限重限速原因、交通状况、水文、气候、环境以及今后改扩建计划等方面的情况。

特别是对曾做过的检测、加固资料进行认真分析，对桥梁历史病害情况做到心中有数。

桥梁检测需要收集以下资料：

（1）勘察设计资料：

勘测资料、设计计算书及有关图纸、变更设计计算书及有关图纸等；

（2）施工、监理、监控与竣工技术资料：

施工记录、监理资料、施工监测监控资料、竣工图纸及其说明、交工验收资料、竣工验收有关资料等；

（3）养护维修与加固资料：

桥梁检查与检测、荷载试验资料、桥梁卡片、历次桥梁维修、加固资料、历次特别事件记载资料。

4桥梁结构检算及承载能力荷载试验

4.1桥梁结构检算

桥梁结构检算的目的是对桥梁结构当前状态的形成过程与内力状态进行计算和反演分析，查明桥梁结构的薄弱环节和不利影响因素，提出相应的处治措施与对策，确保桥梁结构的安全运营。

根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/TJ21-2011），对混凝土桥承载能力极限状态的计算评定应根据桥梁检测结果，采用引入检算系数、截面折减系数的方法进行修正计算。

配筋混凝土桥梁结构承载能力极限状态，采用式（4.1.1）进行计算评定：

（4.1.1）

式中：

——结构的重要性系数；

S——荷载效应函数；

——抗力相应函数；

——材料强度设计值；

——构件钢筋几何参数值；

——承载能力检算系数；

——承载能力恶化系数；

——配筋混凝土结构的截面折减系数；

——钢筋截面的折减系数。

4.2荷载试验目的

桥梁检查、检测是一个对桥梁结构实际运营情况定性的工作，并不能够准确掌握结构的损伤程度，不能完全反映目前结构的实际工作状态。

因此，为了准确掌握结构目前的工作状态及承载能力，需要进行静载试验，静载试验内容如下。

（1）通过荷载试验，确定试验结构控制截面的应变分布情况，包括中性轴高度、截面应变分布、应变与荷载效率的关系、实测值与理论计算值的对比，对梁体的受力状态进行评判；

（2）通过分析在试验荷载下桥梁跨中挠度的情况，评估结构的整体刚度；

（3）通过实测值（应变、挠度）与理论计算进行对比，分析结构受力是否正常；

（4）通过静载试验结果分析，检验桥梁结构的实际工作性能，对结构做出总体评估，并根据评估结果，对今后的养护及维修工作提出建议。

5桥梁静载试验

5.1试验工况与加载方式

（1）试验加载方式

由于×××大桥双幅。

。

介绍布载截面，最不利的布载位置为1-1至12-12截面，并加载对应车辆，使控制截面的力矩与标准活载作用下的设计力矩之比达到试验荷载效率的要求。

静载试验荷载工况详见测试情况汇总表5-1-1。

表5-1-1左右两幅静载试验荷载工况测试情况汇总

荷载工况

测试截面

纵向位置

横向位置

加载对象

车辆

测试内容

应变

挠度

工况一

1-1截面

偏荷载

正弯矩

√

工况二

2-2截面

偏荷载

负弯矩

√

工况三

3-3截面

偏荷载

正弯矩

√

工况四

4-4截面

偏荷载

正弯矩

√

工况五

5-5截面

偏荷载

负弯矩

√

工况六

6-6截面

偏荷载

正弯矩

√

工况七

7-7截面

偏荷载

负弯矩

√

工况八

8-8截面

偏荷载

正弯矩

√

工况九

9-9截面

偏荷载

负弯矩

√

工况十

10-10截面

偏荷载

正弯矩

√

工况十一

11-11截面

偏荷载

正弯矩

√

工况十二

12-12截面

偏荷载

负弯矩

√

（2）加载车辆布置

本次试验采用6辆三轴载重汽车，轴距和轴重见表5-1-2。

表5-1-2试验车辆前后轴轴距和轴重表

车号

轴距1（m）

轴距2（m）

前轴重（kN）

后轴总重（kN）

车辆总重（kN）

1#车

4.0

1.4

2#车

4.0

1.4

3#车

4.0

1.4

4#车

4.0

1.4

5#车

4.0

1.4

6#车

4.0

1.4

7#车

4.0

1.4

1跨径及截面编号

×××大桥跨径及测试截面编号如图5-1-1～图5-1-4所示。

图5-1-1第一联连续梁桥立面图

图5-1-2第二联连续梁桥立面图

图5-1-3第三联连续梁桥立面图

图5-1-4第四联连续梁桥立面图

2车辆加载布置图

加载车辆平面布置如图5-1-5～图5-1-28。

图5-1-5工况一加载车辆横向布置示意图（单位：

cm）

图5-1-6工况一加载车辆平面布置示意图（单位：

cm）

图5-1-7工况二加载车辆横向布置示意图（单位：

cm）

图5-1-8工况二加载车辆平面布置示意图（单位：

cm）

图5-1-9工况三加载车辆横向布置示意图（单位：

cm）

图5-1-10工况三加载车辆平面布置示意图（单位：

cm）

图5-1-11工况四加载车辆横向布置示意图（单位：

cm）

图5-1-12工况四加载车辆平面布置示意图（单位：

cm）

图5-1-13工况五加载车辆横向布置示意图（单位：

cm）

图5-1-14工况五加载车辆平面布置示意图（单位：

cm）

图5-1-15工况六加载车辆横向布置示意图（单位：

cm）

图5-1-16工况六加载车辆平面布置示意图（单位：

cm）

图5-1-17工况七加载车辆横向布置示意图（单位：

cm）

图5-1-18工况七加载车辆平面布置示意图（单位：

cm）

图5-1-19工况八加载车辆横向布置示意图（单位：

cm）

图5-1-20工况八加载车辆平面布置示意图（单位：

cm）

图5-1-21工况九加载车辆横向布置示意图（单位：

cm）

图5-1-22工况九加载车辆平面布置示意图（单位：

cm）

图5-1-23工况十加载车辆横向布置示意图（单位：

cm）

图5-1-24工况十加载车辆平面布置示意图（单位：

cm）

图5-1-25工况十一加载车辆横向布置示意图（单位：

cm）

图5-1-26工况十一加载车辆平面布置示意图（单位：

cm）

图5-1-27工况十二加载车辆横向布置示意图（单位：

cm）

图5-1-28工况十二加载车辆平面布置示意图（单位：

cm）

5.2测试截面与测点布置

承载力测试内容主要包括跨中截面应力和变形测试，各测试截面分布如图5-2-1～图5-2-3所示，各测试截面的应变及挠度测点布置如图5-2-4至5-2-28所示。

图5-2-1第一联连续梁桥测试截面布置图

图5-2-2第二联连续梁桥测试截面布置图

图5-2-3第三联连续梁桥测试截面布置图

图5-2-4第四联2×25m连续梁桥测试截面布置图

1工况一应变及挠度测试点布置图

图5-2-51-1截面应变测点布置图

图5-2-6A-A截面挠度测点布置图

2工况二应变及挠度测试点布置图

图5-2-72-2截面应变测点布置图

图5-2-8B-B截面挠度测点布置图

3工况三应变及挠度测试点布置图

图5-2-93-3截面应变测点布置图

图5-2-10C-C截面挠度测点布置图

4工况四应变及挠度测试点布置图

图5-2-114-4截面应变测点布置图

图5-2-12D-D截面挠度测点布置图

5工况五应变及挠度测试点布置图

图5-2-135-5截面应变测点布置图

图5-2-14E-E截面挠度测点布置图

6工况六应变及挠度测试点布置图

图5-2-156-6截面应变测点布置图

图5-2-16F-F截面挠度测点布置图

7工况七应变及挠度测试点布置图

图5-2-177-7截面应变测点布置图

图5-2-18G-G截面挠度测点布置图

8工况八应变及挠度测试点布置图

图5-2-198-8截面应变测点布置图

图5-2-20H-H截面挠度测点布置图

9工况九应变及挠度测试点布置图

图5-2-219-9截面应变测点布置图

图5-2-22I-I截面挠度测点布置图

10工况十应变及挠度测试点布置图

图5-2-2310-10截面应变测点布置图

图5-2-24J-J截面挠度测点布置图

11工况十一应变及挠度测试点布置图

图5-2-2511-11截面应变测点布置图

图5-2-26K-K截面挠度测点布置图

12工况十二应变及挠度测试点布置图

图5-2-2712-12截面应变测点布置图

图5-2-28L-L截面挠度测点布置图

5.3静载试验加载

（1）试验加载原则

静力试验荷载效率：

，宜介于：

。

式中：

——静力试验荷载效率；

——静力试验荷载作用下，某一加载试验项目对应的加载控制截面内力、应力或变位的最大计算效应值；

——检算荷载产生的同一加载控制截面内力、应力或变位的最不利效应计算值；

——按规范取用的冲击系数。

为了获取结构试验荷载与变位的相关曲线，以及防止结构意外损伤，试验加载采用分级加载的方式，共分4～5级加载，1级卸载。

每次加载或卸载要求在前一荷载阶段内结构变位相对稳定后，才能进入下一个荷载阶段。

一般是选定一个敏感的测点在加载后进行观测，达到稳定后方可进入下一级加载。

卸载过程中，禁止多辆加载车同时启动。

（2）试验加载安全监测

试验加载安全监测是为了防止试验荷载对桥梁造成损伤，发生下列情况应中途终止加载：

控制测点应力值已达到或超过理论计算的控制应力值时；

控制测点变位（或挠度）超过规范允许值时；

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，缝宽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。

6桥梁动载试验

6.1动载试验目的

桥梁结构的动力特性，如固有频率、阻尼系数和振型等，只与结构本身的固有性质有关，是结构振动系统的基本特征；另一方面，桥梁结构在实际动荷载作用下，结构各部位的动力响应，不仅反映了桥梁结构在动荷载作用下的受力状态，也反映了动力作用对驾驶员和乘客舒适性的影响。

动载试验主要用于综合了解结构自身的动力特性以及结构抵抗受迫振动和突发荷载作用的能力，以判断结构的实际工作状态和实际承载能力，同时也为使用阶段结构评估积累原始数据。

6.2动载试验内容

动载试验拟通过脉动试验、行车试验、跳车试验和制动试验测定桥梁作为一个整体结构在动力荷载作用下的受迫振动特性和结构的自振特性，以评价桥梁的最大动力响应，分析结构有无较大缺陷。

（1）脉动试验：

测试在环境振动下（桥位处风力、地脉动、水流等随机荷载激振）桥梁的微小振动响应，分析桥梁的自振特性（自振频率、振型及阻尼）。

（2）行车试验：

在桥面封闭交通的条件下，采用一辆重约×××kN的加载车以10km/h、20km/h、30km/h、40km/h通过桥梁，测试桥梁在行车车辆荷载作用下的动力响应（行车试验过程中选取控制截面布置动挠度及动应变测点进行同时、同步测试），分析动荷载本身的动力特性及结构的强迫振动特性。

（3）跳车试验：

单辆车10km/h在桥梁跨中越过高10cm的三角垫木，模拟桥面铺装局部破损状态，测定桥跨结构在桥面不良状态时行车车辆荷载作用下的振动响应。

（4）制动试验：

采用单辆试验车在跨中处紧急制动，测试桥梁的振动响应。

7脉动试验

结构自振特性测试采用脉动试验方法，脉动试验是在桥面无任何交通荷载及桥址附近无规则震源的情况下，测试在环境振动下（桥位处风力、地脉动、水流等随机荷载激振）桥梁的微小振动响应，分析桥梁的自振特性（自振频率、振型及阻尼）。

桥跨结构的振动影响，采用拾振器配放大器，由计算机数据采集装置同时记录信号。

选择全桥做试验，沿全桥长度及单侧均匀布置速度传感器。

通过模态分析确定桥梁各阶自频率、阻尼及振型等特性。

脉动试验测点布置如图7-1-1～7-1-4所示。

图7-1-1第一联脉动试验测点布置图（单位：

cm）

图7-1-2第二联脉动试验测点布置图（单位：

cm）

图7-1-3第三联脉动试验测点布置图（单位：

cm）

图7-1-4第四联脉动试验测点布置图（单位：

cm）

8安全措施

（1）组织足够数量的人员从事试验现场秩序维护和安全保卫工作，禁止无关人员和车辆进入试验区域，并组织管理好非直接参加试验人员。

（2）高空作业的人员必须系安全带。

（3）试验车辆有专人指挥，按特定路线行驶。

（4）跳车和跑车前疏散桥上非相关的试验人员。

（5）安排专人守护试验设备。

检测方案会签栏