下载文档原格式
某钢筋混凝土桥梁的质量检测与评估研究摘要：随着我国科技的发展，我国桥梁建设技术也不断提升，并在我国越来越多的地区建设出跨度较大且多跨连续的桥梁。
但是，我国桥梁建设质量依旧是整体桥梁在建设过程中需要时刻注意的重点问题，所以，应该将混凝土桥梁检测技术的应用视为能够提高桥梁建设安全的重要手段。
因此本文以相关工程案例为基础，探讨钢筋混凝土桥梁检测的方法和相关加固技术，为我国同类型桥梁的技术检测提供一些有效的建议和意见，进而提升整体桥梁建设的质量和效益。
关键词：钢筋混凝土；质量检测；评估引言从实际情况分析，公路桥梁开展试验检测环节要落实整个桥梁外观质量的检测，比如动载与静载试验等。
外观检测时，要了解其可能存在的缺陷、强度损伤、腐蚀性等方面以及各个技术参数是否有任何问题。
动载试验就是进行桥梁的振动性能分析，比如振幅、衰减性能、阻尼比、频率等方面，掌握桥梁的运行是否能够达到交通运行的需要。
而静载试验与其不同，主要是检测桥梁的最大弯矩、截面强度、竖向刚度等多个方面，能够真实地反映出工程的实际情况。
1工程概况我国某立体交叉桥梁工程，工程全长为734.17m，宽度为20m，机动车道宽度为16m，两侧人行道宽度为2m，主桥梁采取的是30m基础建设。
混凝土t型桥梁，且桥墩涉及用四根灌注柱进行搭建，直径为1m。
另外桥梁工程整体长度为674.17m，全部为长达20m的t型桥梁进行搭建，在桥墩的用材上也全部为灌注柱进行，桥梁环岛是一种空中转盘模式，直径为72m，桥梁在东西方向的引道则是740m，桥梁南北方向引道则是为120m，并且在建设使用时还需要建设人行折线梯两座，放置在环岛西侧。
2钢筋混凝土桥梁的质量检测与评估2.1混凝土检测技术公路桥梁施工中会大量使用混凝土材料，严格控制混凝土质量有利于提升整体施工质量。
混凝土材料的监测主要分为：碳化深度和碳化强度。
检测碳化程度的主要原因，是由于混凝土的碳化程度会对钢筋质量造成影响，一旦钢筋接触到碳化层就有可能出现被腐蚀的情况。
混凝土强度检测桥梁工程论文混凝土强度检测桥梁工程论文1超声回弹综合法1.1基本原理超声回弹综合法是利用声速和回弹这两个物理量来推定混凝土强度。
声速主要反映材料的密实度，而密实度与材料强度有关。
回弹值则反映了材料的表面硬度，而硬度也与强度有关，因此能确切地反映混凝土表面(深3cm左右)的状态。
测得两个指标后，利用已建立起来的测强公式推算该测区混凝土强度。
1.2测试方法及注意事项1.2.1测试方法选择根据构件的几何形状、所处环境、尺寸大小以及所能提供的测试表面等条件，选用不同的超声测试方法：（1）对测法。
当混凝土被测部位能提供一对相互平行的测试表面时，可采用对测法检测。
例如检测一般混凝土柱、梁等构件；（2）角测法。
当混凝土被测部位只能提供两个相邻表面时，虽然无法进行对测，但可以采用丁角方法检测。
例如检测旁边存在障碍物的混凝土柱子；（3）平测法。
当混凝土被测部位只能提供一个测试表面时，可采用平测法检测。
1.2.2超声平测法测区布置及测试注意事项（1）应在构件上均匀布置测区，每个构件上测区数不应少于10个；（2）为了避开钢筋的影响，布置平测超声测点时，应使发射（F）和接收（S）换能器的连线与测点附近钢筋轴线保持一定夹角，一般控制在40°～50°，对预应力混凝土梁体，还应完全避开预应力孔道的位置；（3）平测时测距宜保持在200～500mm；（4）宜采用在每测区画方格网的方法控制测距，且最好给两换能器配备合适的定位设施，以避免测距的误差导致最终结果不准，尤其是在测量求平测声速修正系数相关的一系列声时值时。
1.3数据的处理分析1.3.1混凝土声速计算与修正平测时某测点的声速应按式（1）计算，精确至0.01km/s。
vi=li/(ti-t0)（1）式中:vi———第i点平测声速值（km/s）;li———第i点F、S换能器中心之间的距离（mm）;ti———第i点声时读数；t0———声时初读数（sμ）。
海南省某双曲拱桥病害检测与承载力分析摘要：本文以海南省某地钢筋混凝土双曲拱桥为例，依据现场检测结果，描述其目前主要病害和形成的原因，结合有限元分析，将理论计算与静载试验结果比较，对其目前承载力状况作出评定。
并根据检测结果，对日后的运营管理和加固提出建议。
关键词：双曲拱桥病害静载试验承载力状况加固0 引言双曲拱桥是上世纪六十年代中期，我国江苏省无锡市的建桥工人经过实践首创的一种轻型拱式桥梁，迄今为止仍是我国独有的、极具中华民族气息与特色的桥型。
它充分发挥了预制装配的优点，节省材料，施工速度快。
双曲拱桥比单曲拱桥能承受更大的荷载，当它受力时，力沿着两个拱的方向更均匀的传递，某一局部受力过大时，双曲拱能迅速自行调整平衡，使整个双曲拱桥不会因局部受力过大而损坏。
但该类拱桥结构整体性差，施工质量变异大。
随着国民经济的快速发展，绝大多数地区的双曲拱桥都出现了不同程度的病害和承载力下降现象。
本文以海南省金和线大塘桥为例，对其病害的形成原因和承载力进行了分析，并提出运营管理和加固维修建议。
1 项目概况大塘桥位于海南省某县，建于1970年，桥梁全长118.0m，总宽8.1m，设计荷载等级为汽车-20级、挂车-100.上部结构为五孔装配式钢筋混凝土空腹式双曲拱桥，每孔净跨径20.0m，每跨横向为七片拱肋，拱肋间设多道横向联系。
下部结构采用重力式墩，U型桥台。
在四十多年的运营过程中出现了不同程度的病害。
桥梁全貌见图1.2 检测结果与病害分析2.1 桥头跳车该桥采用U型桥台，台背施工空间狭窄，大型压实机具的使用收到限制，在台背范围内形成了欠压实区，再加上台后填土较高，基底位于河床上部，在交通荷载作用下，填土的塑性变形及填土与地基填土的自重作用下的沉降形成了桥头跳车。
2.2 拱肋开裂拱肋是双曲拱桥拱圈的重要组成部分，它与拱板共同承受全部恒载和活载，是主要的受力构件。
因此，当其抗弯强度和刚度不足时，往往会导致承载能力降低，同时会引起其他构件的损坏。
钢筋混凝土肋拱桥的检算分析1 引言自中国最早的石拱桥-隋代赵州安定桥修建以来，拱桥因其跨越能力大、构造简单、易于取材、外形优美等优点成为桥梁的主要结构形式之一。
据不完全统计，我国现有桥梁已超过70万座，其中公路拱桥超过公路桥总量的7%，西南地区更是以拱桥为主要的桥梁结构形式。
钢筋混凝土肋拱桥是由两条或多条分离的平行拱肋，以及在拱肋上设置的立柱和横梁支承的行车道部分组成，与板拱桥相比，能较多地节省混凝土用量，减轻拱体重量，跨越能力较大。
钢筋混凝土肋拱桥在我国修建得较多。
比较典型的桥梁有1990年建成的跨径240m的四川宜宾小南门金沙江大桥、1996年建成的主跨达312m的广西邕宁邕江大桥等[1]。
然而，由于交通量的加大、超重超限车辆的破坏作用、自然灾害及桥梁结构本身材料的自然老化等因素，造成了肋拱桥承载能力降低，影响结构的正常使用甚至对人们的生命财产安全造成威胁。
因而，对既有钢筋混凝土肋拱桥进行检算分析十分必要。
国内外诸多学者[2-10]对桥梁检测及承载能力评估通过荷载试验、模型及理论分析等手段做了大量研究，并取得了诸多成果。
本文结合具体的工程，通过现场检测和有限元计算等方法对钢筋混凝土肋拱桥进行分析，并得到相应结论。
2 检算概述2.1 检测评定依据规范[11]对桥梁外观进行检测，包括对上部承重构件、下部结构、翼墙、耳墙、锥护坡、桥面铺装、栏杆、护栏、排水系统、桥头与路堤连接处，拱轴线变形等。
除测量、记录和拍摄病害外，对主要上部承重构件裂缝缝宽进行测量。
通过外观检测，可以分析桥跨结构现有技术状况，判断桥梁结构能否满足目前使用条件，对本桥结构安全性能提出评估结论，从而确定桥梁加固设计有关尺寸、材料，达到对该桥出做科学、安全、经济加固设计和维修处理的目的。
2.2 计算分析根据桥梁实际的材料及使用情况，计算分析桥梁的刚度、强度、稳定性等情况，对桥梁结构的安全状况做出评估。
本文结合桥梁的结构形式对主拱圈承载力、强度-稳定性及挠度进行了计算。
钢筋混凝土拱桥的检测与评估浅析桥梁是重要的交通设施之一，随着交通事业的发展科学技术的进步，桥梁检测在评定现有桥梁的实际承载能力、建立和积累必要的桥梁技术资料、推动和发展旧桥评定理论及新桥设计理论等方面都有着重要的意义。
桥梁检测是了解既有桥梁使用性能及工作现状的重要手段，以检测所得数据为依据可以对旧桥提出合理的改造加固方案[2]。
随着交通运输量的增加以及桥梁内部材料和结构的变化，桥梁会出现不同程度的损坏。
特别是一些处在交通运输要道上具有繁重运输量的重要桥梁，对于它们的检测和加固就显得尤为重要。
本文通过对四川宜宾金沙江小南门大桥的检测，从桥梁外观现状、混凝土强度和碳化深度以及吊杆的索力等方面对该桥做了较为全面的性能评估，并提出了一些加固意见。
1 工程概况四川省宜宾市金沙江小南门大桥建于1991年，主桥为中承式劲性钢骨架钢筋混凝土拱桥，主跨243.367 m，矢高48.236 m，矢跨比为1/5，拱轴线为悬链线，拱轴系数n=1.756。
南、北引桥为钢筋混凝土连续梁桥，其跨度分别为2×16 m、6×16 m，全桥长为387.37 m，地震烈度：8度[3]2001年因吊杆断裂导致桥面垮坍后，对本桥重新进行了加固整治。
为掌握加固整治后至今该桥实际运营状况，对该拱桥进行了全面的检测。
该桥仍然是宜宾城区的主要过江通道之一，在宜宾经济发展中有着举足轻重的作用。
大桥立面图见图12 检测内容2.1表观检查（1）对桥面整体外观进行了表观检测，检测发现行车道铺装基本完好，伸缩缝基本完好，南岸橋台处行车道排水系统堵塞较为严重；（2）人行道检测对人行道板及人行道挑梁进行了表观检测，检测发现人行道板及人行道挑梁钢筋裸露、锈蚀严重，人行道桥面铺装孔洞较多；（3）对引桥桥墩及桥台等下部结构进行了表观检测，检测发现除桥台前沿渗水较严重外，其他基本完好，分析认为，桥台前沿渗水主要是因为桥面排水不畅，使桥面水沿伸缩缝处流下引起；（4）锚头检测对所有上锚头防护罩打开检测，检测发现所有的锚头防护油脂已经结块，乳化失效，部分锚头积水严重。
2012年10月内蒙古科技与经济Octo ber2012 第20期总第270期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.20T o tal N o.270钢筋混凝土肋拱桥极限分析朱树人1,张 文2,贾舒阳2(1.内蒙古集通铁路(集团)有限责任公司;2.内蒙古交通设计研究院有限责任公司,内蒙古呼和浩特 010000) 摘 要:结合某钢筋混凝土肋拱桥的极限分析实例,通过建立有限元分析模型,分析在各荷载组合作用下,拱圈的承载能力及应力分布情况,进而对该桥的承载能力进行评判,为此类桥型的设计和验算提供借鉴。
关键词:钢筋混凝土;肋拱桥;极限分析 中图分类号:U448.22 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)20—0069—02 拱桥具有跨越能力较大、耐久、养护维修费用少、外形美观等优点,同时也存在自重较大、施工困难、水平推力较大、建筑高度比梁式桥高等缺点。
与板拱桥相比,钢筋混凝土肋拱桥能较多地节省混凝土用量,减小拱体重量,相应地,桥墩、桥台的工程量也减少。
同时随着恒载对拱肋内力的影响减小,活载影响相应增大,钢筋可以较好地承受拉应力,能够充分发挥建筑材料的作用,同时跨越能力也得到提升。
1 工程概况乐山市某大桥于1997年9月组织修建,于2000年4月28日完工。
桥梁总长为653.63m。
桥跨布置从犍为向乐山方向:1×20m(预应力钢筋混凝土板简支梁)+3×100m(钢筋混凝土闭合箱型肋拱)+3×50m(钢筋混凝土实心矩形肋拱)+5×20m(预应力钢筋混凝土板简支梁)。
桥跨结构分上下两幅,单幅桥面宽12.5m,横向布置为1.75m(人行道)+ 2.5 m(非机动车道)+ 1.0m(绿化带)+7.25m(机动车道)。
设计荷载等级为:汽车-超20,挂-120,设计洪水频率1/300,地震烈度7度,按四级通航标准。
钢筋混凝土肋拱桥检算论文
摘要：由本文的结论可以得到，该桥已属于四类桥，业主应及时对该桥采取禁止通行、加固整治等措施，确保桥梁长期运营的安全性、耐久性，延长其使用寿命。
1 引言
自中国最早的石拱桥-隋代赵州安定桥修建以来，拱桥因其跨越能力大、构造简单、易于取材、外形优美等优点成为桥梁的主要结构形式之一。
据不完全统计，我国现有桥梁已超过70万座，其中公路拱桥超过公路桥总量的7%，西南地区更是以拱桥为主要的桥梁结构形式。
钢筋混凝土肋拱桥是由两条或多条分离的平行拱肋，以及在拱肋上设置的立柱和横梁支承的行车道部分组成，与板拱桥相比，能较多地节省混凝土用量，减轻拱体重量，跨越能力较大。
钢筋混凝土肋拱桥在我国修建得较多。
比较典型的桥梁有1990年建成的跨径240m 的四川宜宾小南门金沙江大桥、1996年建成的主跨达312m的广西邕宁邕江大桥等[1]。
然而，由于交通量的加大、超重超限车辆的破坏作用、自然灾害及桥梁结构本身材料的自然老化等因素，造成了肋拱桥承载能力降低，影响结构的正常使用甚至对人们的生命财产安全造成威胁。
因而，对既有钢筋混凝土肋拱桥进行检算分析十分必要。
国内外诸多学者[2-10]对桥梁检测及承载能力评估通过荷载试验、模型及理论分析等手段做了大量研究，并取得了诸多成果。
本文结合具体的工程，通过现场检测和有限元计算等方法对钢筋混凝土肋拱桥进行分析，并得到相应结论。
2 检算概述
2.1 检测评定
依据规范[11]对桥梁外观进行检测，包括对上部承重构件、下部结构、翼墙、耳墙、锥护坡、桥面铺装、栏杆、护栏、排水系统、桥头与路堤连接处，拱轴线变形等。
除测量、记录和拍摄病害外，对主要上部承重构件裂缝缝宽进行测量。
通过外观检测，可以分析桥跨结构现有技术状况，判断桥梁结构能否满足目前使用条件，对本桥结构安全性能提出评估结论，从而确定桥梁加固设计有关尺寸、材料，达到对该桥出做科学、安全、经济加固设计和维修处理的目的。
2.2 计算分析
根据桥梁实际的材料及使用情况，计算分析桥梁的刚度、强度、稳定性等情况，对桥梁结构的安全状况做出评估。
本文结合桥梁的结构形式对主拱圈承载力、强度-稳定性及挠度进行了计算。
依据规范[12]矩形截面偏心受压构件的正截面抗压承载力的计算应符合下列规定：
3 实桥分析
3.1 工程概况
某钢筋混凝土肋拱桥建成于1991年，该桥全桥总长110.0m，净跨径80.0m，净矢高10.0m，拱肋为矩形实心截面，宽0.4m，沿横桥向一共布置4片拱肋，每两片拱肋之间净距为1.5m；而沿桥梁纵向呈变截面形式，拱脚高度为1.2m，拱顶高度为0.7m。
桥面布置为6.0m
（行车道）+2×1.0m（人行道+栏杆）=8.0m。
设计荷载：汽车-20。
其立面布置图和断面图如下图1、2所示：
3.2 检算分析
3.2.1 检测分析
依据2.1节外观检测的内容，对该桥的外观进行了现场检测（具体过程略），依据检测的结果，结合规范[11]得到外观检测的结构技术评分如下表1所示：
有规范[11]中评定分类界限，得到全桥结构技术评分35.8评定为四类桥梁，须进行大修。
3.2.2 计算分析
该桥拱肋和立柱设计时采用C40混凝土材料，由于已使用20年，材料的实际强度需根据现场实测值确定，由现场拱肋和立柱的回弹值推算得到，材料的实际强度为26.8Mpa。
其拱圈的钢筋型号和布置情况如下图3所示：
根据当地气象情况，取均匀升温13℃，均匀降温15℃进行考虑。
其余结构参数及计算参数取值与3.1节和规范[12]保持一致。
得到各参数后，建立有限元分析计算模型进行分析，全桥模型立面图如图4所示：
（1）强度分析
由上述模型计算得到各内力后，按照规范[12]进行荷载组合，得到各荷载组合下的强度验算计算结果如图5-8所示（以1#拱肋为例）：
以上4个荷载组合工况的计算分析可以看到，大多数模型计算值超过规范计算的容许值，拱圈不能满足强度的要求。
同样的方法验算，其余3个工况（1.2×恒+1.4×车道min+1.12人min ，1.2×恒+1.4×车道min+1.12人min+0.98升温和1.2×恒+1.4×车道min+1.12人min+0.98×降温）作用下的强度，得到各控制截面的钢筋在对应荷载组合下，均不能满足强度要求。
（2）强度-稳定性分析
按照模型计算值和规范值[13]得到各工况下强度-稳定性验算结果如下图所示：
由上图可以看到，强度-稳定性计算值均大于规范的允许值，因为强度-稳定性不能满足要求。
（3）挠度分析
模型计算值和规范[13]值对比分析如下：
对于L/8截面，在荷载短期效应下最大的负挠度（向上）为：1.119cm，最大的正挠度（向下）为：0.276cm，绝对值之和为：1.395cm，小于L/1000=8cm。
对于L/4截面：荷载短期效应下最大的负挠度（向上）为：3.542cm，最大的正挠度（向下）为：0.257cm，绝对值之和为：3.799cm，小于L/1000=8cm。
对于3/8截面：荷载短期效应下最大的负挠度（向上）为：5.022cm，最大的正挠度（向下）为：0.424cm，绝对值之和为：5.446cm，小于L/1000=8cm。
对于拱顶截面：荷载短期效应组合作用下最大的负挠度（向上）为：6.5627cm，最大的正挠度（向下）为：0cm，绝对值之和为：6.5627cm，小于L/1000=8cm。
由以上挠度分析知，该桥挠度不满足规范的要求。
4 结论
由本文对钢筋混凝土肋拱桥的分析可以得到以下主要结论：
（1）由现场检测评定，得到该拱桥为四类桥，需及时进行大修；
（2）该桥主要承重结构拱肋各主要控制截面强度在上述7种荷载组合工况下均不满足承载力要求；
（3）该桥主拱圈拱肋在上述7种荷载组合工况下均不满足整体“强度—稳定”要求；
（4）主拱圈拱肋在短期荷载效应下挠度验算不满足规范要求。
由本文的结论可以得到，该桥已属于四类桥，业主应及时对该桥采取禁止通行、加固整治等措施，确保桥梁长期运营的安全性、耐久性，延长其使用寿命。
参考文献
[1]顾安邦. 桥梁工程[M]. 北京：人民交通出版社. 2000
[2]曾凡奎，张雅维. 基于荷载试验的桥梁残余承载力评价[J]. 青岛农业大学学报：自然科学版， 2013， 30（2）： 142-147.
[3]张建仁，王磊. 既有钢筋混凝土桥梁构件承载力估算方法[J]. 中国公路学报， 2006， 2.19（2）：49-55
[4]宗周红，任伟新，郑振飞. 既有桥梁承载能力评估方法[J]. 地震工程与工程振动， 2006， 25（5）： 147-152.
[5]李冲杰. 某混凝土拱桥检测及承载力评估[J]. 科协论坛：下半月， 2013 （6）： 3-4.
[6]Shi Z， Gou Y， He F， et al. Research on Loading Test of Double-curved Arch Bridge[J]. Civil Engineering and Technology， 2013， 2（3）.
[7]Zhao Z M， Wang X L， Chen F J， et al. Analysis and Evaluation on Safety of Old Stone Arch Bridge Based on Current Specification[J]. Applied Mechanics and Materials， 2014，501： 1178-1181.
[8]Lin S S， Chen B C， Wu Q X. Discussion on Calculation Methods for Load Bearing Capacity of Concrete Arch Bridges[C]//Digital Manufacturing and Automation （ICDMA），2013 Fourth International Conference on. IEEE， 2013： 492-496.
[9]Li M， Wang L， Li Z， et al. Study on the Load Test of Ji'an Slab Bridge[J]. Applied Mechanics and Materials，2014， 501： 1247-1250.
[10]ZHOU T， GU D. Analysis of Ultimate Bearing Capacity of Through Tied Arch Bridge on Passenger Dedicated Railway[J]. Bridge Construction， 2013， 4： 013.
[11] JTG H11-2004.《公路桥涵养护规范》[S].
[12] JTG D60-2004.《公路桥涵设计通用规范》[S].
[13] JTG D62-2004.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》[S].。
