上海虹桥机场综合交通枢纽工程

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,上海虹桥机场综合交通枢纽工程,尹更浪桥全桥检测,桥梁试验的意义与分类：,在科学技术的发展过程中科学试验起着非常重要的作用，从土木工程设计计算理论的演变历史来看，每一种理论体系的建立和发展，一般都和大量的科学试验、生产实践密切联系。试验研究对于推动和发展结构设计计算理论、解决生产实践中出现的疑难问题往往起到了重要的作用。,在桥梁工程的发展中桥梁试验也起到了同样重要的作用。大量的试验研究成为促进桥梁结构设计计算理论、设计方法不断发展的重要因素之一桥梁试验是对桥梁原型结构或桥梁模型结构直接进行的利学试验工作，包括试验准备、理论计算、现场试验、分析整理等,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,2,内容的一系列工柞。桥梁原型试验也称之为桥梁检测，其目的是通过试验，掌握桥梁结构在试验荷载作用下的实际工作状态，判定桥梁结构的承载能力和使用条件，检验设计与施工质量；桥梁模型试验的目的是研究结构的受力行为，探索结构应力、应变的内在规律，为设计施工服务。，随着交通事业的蓬勃发展新结构、新材科新工艺的不断涌现，桥梁工程的试验技术日益受到人们的重视，并不断得到发展和提高。桥梁试验的任务主要包括以下几个方面：,1 确定新建桥梁结构的承载能力和使用条件。对于重要的桥梁结构在建成竣工后通过桥梁试验考察该桥的施工质量与结构性能，判定桥梁结构的实际承载能力为竣工验收、投人运营提供科学的依据对于新型或复杂的桥梁结构，通过系统的桥梁试验，可以掌握结构在荷载作用下的实际受力状态探索结构受力行为的一般规律，为充实和发展桥梁结构的设计计算理论积累科,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,3,学的资料。,2 评估既有桥梁的使用性能与承载能力。对于既有桥梁结构在运营期间，因受水害、地震等自然灾害而损伤，或因设计施工不当而产生严重缺陷，或因使用荷载大幅度增长而严重超过设计荷载等级，通常通过桥梁试验来评估既确桥梁的使用性能与承载能力为既有侨粱养护、加固、改建或限载对策提供科学的依据。这对于缺乏完整技术资料的既有桥梁更为必要。,3 研究结构(构件)的受力行为，总结结构受力行为的一般规律。随着桥梁工程的不断发展新结构、新材料、新工艺的推广应用，原有的规范、规程往往不能适应工程实践的要求，为了修改、完善既有的规范、规程，指导设计与施工工作，就需要进行大量的研究性试验。,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,4,下列四种情况下需进行桥梁试验：,1 无法确定桥梁病害原因和承载能力,2 桥梁重大维修加固工程之前,3 重大自然灾害、意外事故、过重车等特殊事件,4 需要评定结构的受力特性时,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,5,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,工程概况,尹更浪桥是上海市闵行区吴翟路770弄一座三跨简支梁桥（9.0+16.0+9.0）。由于该桥是当地村委会自筹资金建造，资料馈乏，设计荷载不明，上部结构主梁边跨为普通钢筋混凝土空心板梁，中跨为 预应力钢筋混凝土空心板梁。桥宽为5.63m，横向布置为0.29m(护拦)+5.05m(行车道)+0.29m(护拦)。两端桥台为背靠式轻型桥台，基础为重力式扩大基础。桥下河流无通航要求，桥型布置示意图见,图1,。,6,该桥建造时施工缺少正规的管理体系，通车后交通量增 长迅猛，车辆超载情况较普遍，河流水污染对桥梁下部构造混凝土侵蚀严重，桥梁出现了一些病害问题（桥面跳车、梁间缝砼脱落等,图2,）。,随着虹桥机场综合交通枢纽工程项目的启动，该桥成为建筑材料等运输的必经之路，为了适应材料运输载重量不断发展的要求，充分利用现有的公路桥梁，使之能继续安全地为公路运输服务，要求此桥的承载能力达到汽20,挂100（即新规范公路级），根据交通部颁布的城市桥梁养护技术规范（CJJ99-2003）要求，必须对桥梁进行鉴定。受虹桥机场综合交通枢纽工程项目指挥部的委托，本公司承接了果园浜桥等八做桥的荷载试验及横泾港桥等十二座桥的常规检测业务。,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,7,一、常规检测,1、桥面系及附属结构物的外观情况：, 平整性、裂缝、局部坑槽、拥抱、车辙、桥头跳车；, 桥面泄水孔的堵塞、缺损；, 人行道铺装、栏杆扶手、端柱等部位的破损、缺失、露筋、锈蚀等；, 墩台、锥坡、翼墙的局部开裂、破损、塌陷等。,2、上下部结构异常变化、缺陷、变形、沉降、移位、伸缩装置阻塞、破损、联结松动等情况。,二、荷载试验,3、根据城市桥梁养护技术规范（CJJ99-2003）,一般全桥检测的内容：,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,8,的4.4.3条要求：“为提高或达到设计承载等级而需要进行修复加固、改建、扩建的城市桥梁应进行特殊检测。”特殊检测的内容：,结构材料缺损状况诊断。,结构整体性能、功能状况评估。,结构整体性能、功能状况评估应根据诊断的构件材料质量状况及其在结构中的实际功能，用静力荷载方法鉴定结构承载能力，用动力荷载方法测定结构力学性能参数的振动参数。”即确定桥梁实际承载能力的动、静载试验。,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,9,SW-LW-101裂缝观测仪、DJGW钢筋位置测定仪、DJXS-05钢筋锈蚀仪、ZC5型回弹仪、DTM-552C全站仪对桥梁进行常规检测。,检测仪器：,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,10,SW-LW-101裂缝观测仪,DJGW钢筋位置测定仪,DJXS-05钢筋锈蚀仪,回弹仪,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,11,DTM-552C全站仪,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,12,1、桥梁外观尺寸,对全桥进行尺寸测量，实际全桥长为34.0m（9.0m+16.0m+9.0m），全桥桥型示意图见,图1b,。,2、照明设施检查,照明灯损坏、缺失，具体检查病害见,附图一,。,3、防护栏及人行道的检查,人行道路面无坑洼、隆起，较平整；防护栏有断裂现象，目前基本满足使用要求，具体病害见,附图一,。,4、主梁横断面尺寸及裂缝检查,中跨主梁为预应力钢筋混空心梁板，边跨主梁为普通钢筋混凝土空心梁板，其宽均为100cm，1-1#梁、1-3#,常规检测：,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,13,梁、1-4#梁底有裂缝，且贯穿梁底，最大裂缝宽度为0.1mm，其他梁底无裂缝、蜂窝、空洞、露筋、麻面等现象，具体病害见,附图二,。,5、支座检查,支座是桥梁上、下部构造的结合点，作用是传递荷载，保证梁体自由伸缩；该桥支座为橡胶支座，基本无移位、损坏现象，工作正常。,6、墩台、台冒、盖梁检查,0#台东侧有开裂现象，3#台有露筋现象，两岸桥台台冒结构基本完整，盖梁混凝土未发现明显的风化、水蚀、剥落现象，具体病害见,附图三,。,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,14,7、强度检查,抽取1-2#梁、2-1#梁、1#盖梁各布置10个测区，1#墩柱布置5个测区，采用超声回弹综合法进行混凝土强度检测(,图3,)，检测结果表明见表1。,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,15,1、试验目的,桥梁结构静荷载试验是对桥梁结构物工作状态进行直接测试的一种鉴定手段。桥梁结构在试验荷载作用下，测试结构控制截面的静应变、静挠度，从而判断桥梁结构的工作状态和受力性能；对桥梁的承载能力进行评估，为桥梁的安全运营、养护积累科学技术资料，充实和发展桥梁计算理论。,2、静载试验内容,（1） 1#墩2#墩跨L/2截面的混凝土应变；,（2） 0#台1#墩、1#墩2#墩跨L/2截面的挠度；,（3）试验桥跨支座的沉降；,静荷载试验：,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,16,3、测点布置,（1） 应变测点布置,1,#,墩2,#,墩L/2截面梁底各布置10个混凝土应变测点，靠上游测腹板布置2个混凝土应变测点，共布置12个应变测点检测混凝土应力(变)。测点布置见,图4,所示。,（2）挠度及支座位移测点布置,0,#,台1,#,墩、1,#,墩2,#,墩跨梁底跨中控制截面各布置5个挠度测点，共布置10个挠度测点，支座处布置12个支座沉降测点, 测定结构的静挠度和支座沉降。测点布置如图5所示。,图5 梁底挠度测点、支座沉降测点布置示意图,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,17,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,梁底跨中挠度测点,梁底跨中挠度读数,支座位移测点,支座位移读数,18,4、,静载试验工况及加载位置,静载试验采用2辆20吨左右重车为加载车，由于已通车故试验前未进行预压。,（1）加载车辆及荷载,本次试验车辆选用二辆自卸重车，其主要技术指标见表2，车辆重量见表3。,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,19,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,20,5、,加载程序和车位, 0#台1#墩跨靠上游偏载工况：,加1级：一列一辆重车(1#)加载；,全 卸： 卸1#重车；,车位布置如图5所示。,图5 0#台1#墩靠上游偏载工况 车位布置示意图(单位:cm),上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,21, 1#墩2#墩跨靠下游偏载工况：,加1级：一列一辆重车(1#)加载；,加2级：一列二辆重车(2#)加载；,全 卸： 卸1#、2#重车；,车位布置如图6所示。,图6 1#墩2#墩跨靠上游偏载工况 车位布置示意图(单位:cm),上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,22,1、试验目的,桥梁,对于承受车辆活载为主要荷载的桥梁结构，当车辆以一定速度通过桥时，引起结构振动，从而造成结构的内力和变形比相同静力荷载作用时要大，这种动力反应是桥梁结构和车辆这两个振动系统相互作用的结果。它除与这两个系统自身的动力特性有关外，还与桥面平整度及车辆运行状况等因素有关；所以通过动力荷载试验测定结构在动力荷载作用下的强迫振动反应，可以判断结构的动力特性。,2、,仪器设备,动态测试仪器采用南京安正软件工程有限责任公司生产的AZ-108型动态数据采集仪、AZ-808型放大及滤波器、笔记本电脑、CRAS动态信号采集分析软件系统组成；传感器采用941-B型垂直向振动传感器。,动荷载试验：,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,23,3、,试验荷载,动荷载试验选用静荷载试验用的1#、2重车作为激振设备。,4、,测点布置,在1墩2墩支座、L/4、L/2截面各布置一个垂直向动位移测点，共3个动位移测点，测点布置示意图如图7所示。,图7 动载试验测点布置（单位：cm）,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,24,5、,试验工况,（1） 跑车试验：在桥面无任何障碍的情况下，用一辆载重汽车分别以10km/h、20km/h匀速通过桥梁，测定试验桥跨结构在运行车辆荷载作用下的动力响应；,（2） 跳车试验：在1墩2墩跨段的L/2处设置高15cm的障碍物，以车速10km/h驶过障碍物，通过障碍后立即刹车。,（3） 冲击振动试验测试：冲击振动试验方法是采用人工激振（用重锤锤击桥面）的办法，激起桥梁振动，通过分析采集桥梁结构的振动信号，测量得到桥梁的振动参数（自振频率及阻尼比）。,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,25,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,941-B型拾振器,动荷载试验测点布置,动荷载试验激振,动荷载试验数据采集,26,谢谢观赏,作者：李垂忝,2007年2月1日.南昌,上海先科桥梁隧道检测,加固工程技术有限公司,End,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,图1a 桥梁现场勘察相片,28,图1b 桥型布置示意图（立面）,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,29,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,图1c 桥型布置示意图（横断面）,常规检测,30,桥头坑洼形成桥头跳车,梁间缝砼脱落,图2 桥梁常规检测病害,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,31,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,照明灯,断裂,32,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,33,图1b 桥型布置示意图（立面）,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,34,图4 1,#,墩2,#,墩L/2截面应变 测点布置示意图,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,35,打磨,清洗,刮胶找平,贴应变片,贴互通板,封胶防潮,贴应变片工艺流程,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,36,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,1、打磨,清除表面已老化的混凝土，露出结构层，保证应变量测数据的可靠性和代表性。,2、清洗砼表面,用无水丙酮或酒精清洗打磨时遗留于混凝土表面的灰尘，保证下一步工作（刮胶找平）的进行及应变片的粘贴质量。,37,3、刮胶找平,混凝土成硬化过程中由于水分的蒸发而在结构层内部形成毛细孔洞。粘贴应变片前必须找平以避免对量测参数的影响。,4、贴应变片,用小块塑料薄膜覆盖应变片表面并用手指按在被测部位，把多余胶水挤出，然后用拇指紧紧按住应变片停留三分钟，最后轻轻取掉覆盖的塑料薄膜。,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,38,5、贴互通板,为了保证数据线与应变片的连接，防止短路，在应变片的引线端粘贴互通板。,6、封胶防潮,当准备工作需较长的工期，为了进一步减小外界环境对量测数据的影响，一般应对应变片做封胶处理。,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,39,上海先科桥梁隧道检测加固工程技术有限公司,图3 超声回弹综合法测砼强度,40,