集灌路杏林大桥沈海高速段提升改造工程标第五联方案

1、集灌路(杏林大桥沈海高速段)提升改造工程1标内茂高架主线桥检测方案厦门合诚工程检测有限公司2016年10月集灌路(杏林大桥沈海高速段)提升改造工程1标内茂高架主线桥检测方案编 写：审 核：批 准： 声明：1. 本方案（含复印件）未盖“检测专用章”无效；本方案涂改无效。2. 未经本机构同意，不得复制（全文复制除外）、摘抄本方案。3. 有关检验检测数据未经本检测机构或有关行政主管部门允许，任何单位不得擅自向社会发布信息。4. 为了保护客户权益，对本方案若有任何异议，请向我司质管部申述，申述电5. 若为接收委托送检的，本方案仅对来样负责。地址：厦门市海沧区诗山北路25号6

2、号楼1-3层邮政编码：361000 电话 录一、工程概况3二、检测目的4三、检测依据及仪器设备41、检测依据42、拟投入仪器设备4四、静动载试验加载方案51、静载试验52、动载试验13五、外观检查161、桥梁外观检查方法162、桥梁外观检查内容16六、需委托方配合工作事宜17七、试验质量保证措施18八、检测中的安全措施18九、环保措施19一、工程概况集灌路快速路（杏林大桥沈海高速段）改造工程西起杏林大桥（桩号K0+224.908），东至沈海高速连接线互通（桩号K4+957.704），全长约4.733km，其中桩号K3+087.75K4+008.917段约921m为利

3、用现状道路段，其余为提升改造段。全线提升改造段划分为3个土建标段，分别如下：施工1标：桩号K0+224.908K1+775，里程长度1550.092m。施工2标：桩号K1+775K3+087.750，里程长度1312.75m。施工3标：桩号K4+008.917 K4+957.704，里程长度948.787m。其中，施工1标内茂高架主线桥设计起点K0+663，设计终点K1+775，桥跨全长1112m。上部结构为连续箱梁，梁高2m桥梁共8联31孔，孔跨布置为：（4×35）预应力砼箱梁+（4×35）预应力砼箱梁+（4×35）预应力砼箱梁+（40+55+40）钢箱梁+（4

4、×35）预应力砼箱梁+（4×35预应力砼箱梁）+（4×34.25）预应力砼箱梁+（4×35）预应力砼箱梁=1112m，混凝土采用C50，钢材采用Q345qc。桥面宽25m，横向布置为：0.5m防撞护栏+11.75m行车道+0.5m分隔带+11.75m行车道+0.5m防撞护栏=25m。设计荷载等级为：城-A级；设计时速为：80km/h，困难路段60km/h。受委托方委托和要求，在桥梁竣工通车前对施工1标内茂高架主线桥进行静动载试验及外观检查，经现场勘察，结合桥梁结构特点，试验对象选取第5联。桥梁总体布置图见图1。（a）桥梁纵断面图（b）主梁立面图图1-1

5、内茂高架主线桥第5联总体布置图（单位：cm）二、检测目的为保证内茂高架主线桥在运营过程的安全可靠，检验桥梁结构的承载能力及其工作状况是否符合设计标准或能否满足使用要求，并根据桥梁结构形式及受力特点，在通车前对第5联进行静动载试验及外观检查。（1）通过测定桥跨结构在荷载作用下的控制断面应变和挠度，并与理论计算值比较，检验结构控制断面应变与挠度值是否满足设计与规范要求。（2）通过对桥梁进行静力荷载试验，为桥梁今后运营养护及长期健康状况评价提供结构原始参数。（3）通过测定桥跨结构的自振特性，以评定结构的实际动力性能，并检验桥跨结构的行车冲击系数等指标是否符合规范要求。（4）通过对试验观测数据和试验现

6、象的综合分析，对实际结构做出总体评价，为桥梁养护提供技术依据。三、检测依据及仪器设备1、检测依据本次桥梁检测主要依据以下技术文件：（1）城市桥梁设计规范（CJJ 11-2011）；（2）城市桥梁养护技术规范（CJJ 99-2003）；（3）公路桥梁荷载试验规程（JTG/T J21-01-2015）；（4）公路桥梁承载能力检测评定规程(JTG/T J21-2011)；（5）大跨径混凝土桥梁的试验方法（“铁组”YC4-4/1978科研专题）（6）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2015）；（7）公路桥涵养护规范（JTG H11-2004）；（8）集灌路(杏林大桥沈海高速段)提升改造工程1标设

7、计图纸及相关资料。2、拟投入仪器设备本次检测拟投入仪器设备及性能指标见表3-1所列。表3-1 检测仪器设备及性能指标序号名称规格管理编号数量精度检定日期是否 有效1无线静态应变测试系统（64通道）JM3812HC-G354台0.5±3有效2应变片BX120-100/若干1/3无线桥梁模态测试分析系统DH5907AHC-G036台3×10-5m/s有效4裂缝综合测试仪PTS-E40HC-G121台0.01mm有效5无线动态应变测试分析系统DH5908HC-G024台±3/2h有效6自动安平水准仪DS05HC-G391台0.1mm有效7铟钢尺(02)m HC-F041

8、把10mm有效85M钢卷尺(05)mHC-S411mm有效930M卷尺30MHC-X131把1mm有效10数码相机Canon/1个/11笔记本电脑联想/2台/四、静动载试验加载方案1、静载试验（1）结构建模通过建立桥梁结构有限元模型，采用有限元方法分析，计算得到荷载试验需测试的控制截面的弯矩影响线和试验中需观测挠度节点的挠度影响线，从而计算出控制截面各测点在设计荷载作用下的内力值和挠度值，为试验车辆的配置提供依据；同时可以计算各试验工况试验荷载作用下控制截面各测点的应变和挠度值，供测试过程试验人员作为参考。该桥试验计算分析采用桥梁专业分析软件Midas Civil进行，根据桥梁设计图纸建立内茂

9、高架主线桥第5联有限元分析模型，模型相关参数均与设计图纸一致。该桥有限元模型见图4-1所示。图4-1 内茂高架主线桥第5联有限元模型（2）静力荷载试验工况通过理论计算，结合桥梁的受力特点，选取内茂高架主线桥第5联进行荷载试验。根据公路桥梁荷载试验规程（JTG/T J21-01-2015）5.2条要求选择测试截面并确定试验工况，各工况加载控制截面见图4-2。工况一：第19跨最大正弯矩截面（A-A）在中载作用下的应变和挠度。工况二：第19跨最大正弯矩截面（A-A）在偏载作用下的应变和挠度。工况三：18#墩支点截面（B-B）在中载作用下的应变。工况四：18#墩支点截面（B-B）在偏载作用下的应变。工

10、况五：第18跨最大正弯矩截面（C-C）在中载作用下的应变和挠度。工况六：第18跨最大正弯矩截面（C-C）在偏载作用下的应变和挠度。图4-2 内茂高架主线桥第5联主梁测试截面示意图（单位：cm）（3）试验加载模拟静载试验的主要目的是检验桥梁的刚度和强度是否满足规范要求，施加荷载的大小是根据试验荷载达到公路桥梁荷载试验规程(JTG/T J21-01-2015)规定的控制截面内力、应力或变位的最大计算效应值取得，该最大计算效应值应按下式所确定的原则等效换算而得：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截

11、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值。根据本桥设计荷载等级，计算确定试验荷载，并结合现场实际情况，选择满足试验的车辆和车重进行试验加载。本次试验拟采用8辆重约350kN的三轴重车，各工况分3级逐级进行加载。各工况汽车位置布置图见图4-34-8（图中加载车辆编号为各级加载车辆），加载试验效率见表4-1。由表4-1可见本次试验的静力荷载试验效率(q)为0.860.99，满足公路桥梁荷载试验规程(JTG/T J21-01-2015)中所规定的0.85q1.05的要求。表4-1 内茂高架主线桥第5联静载测试试验效率工况测试断面加载级别城-A级荷载作用下弯矩（kN·m

12、）试验荷载作用下弯矩（kN·m）试验效率工况一中载作用下第19跨最大正弯矩截面（A-A）1级3201.341468.87 0.46 2级2275.16 0.71 3级2927.71 0.91 工况二偏载作用下第19跨最大正弯矩截面（A-A）1级3151.321621.50 0.51 2级2481.48 0.79 3级3114.33 0.99 工况三中载作用下18#墩支点截面（B-B）1级-2592.22-1055.30 0.41 2级-1644.05 0.63 3级-2218.56 0.86 工况四偏载作用下18#墩支点截面（B-B）1级-2632.50-1554.44 0.59 2

13、级-2175.65 0.83 3级-2527.37 0.96 工况五中载作用下第18跨最大正弯矩截面（C-C）1级2635.871179.67 0.45 2级1807.78 0.69 3级2348.19 0.89 工况六偏载作用下第18跨最大正弯矩截面（C-C）1级2601.681328.34 0.51 2级2040.29 0.78 3级2530.10 0.97 图4-3 工况一各级加载车辆布置图（单位：cm）图4-4 工况二各级加载车辆布置图（单位：cm）图4-5 工况三各级加载车辆布置图（单位：cm）图4-6 工况四各级加载车辆布置图（单位：cm）图4-7 工况五各级加载车辆布置图（单位：

14、cm）图4-8 工况六各级加载车辆布置图（单位：cm）现场加载注意事项： 加载试验环境应符合规范要求，即应在风速3级及以下，气温高于5低于35且保持平稳的环境下进行，另外，应避开大雨、中雨、大雾天气及高湿度环境。 在进行正式加载试验前，首先在各跨跨中采用1辆加载车进行预加载，预加载持荷时间为20分钟。预加载的目的是使结构进入正常工作状态，并消除结构非弹性变形。预加载卸至零荷载，并在结构得到充分的零荷载恢复后，方可进入正式加载试验。 正式加载试验分别按加载工况序号逐一进行，各工况按加载级别逐级进行；完成一个序号的加载工况后，应使结构得到充分的零荷恢复，方可进入下一序号的加载工况。 静力试验荷载持

15、续时间，原则上取决于结构变位达到相对稳定所需要的时间，只有结构变位达到相对稳定后，才能进入下一荷载阶段。一般每级荷载到位后稳定15分钟即可测读。 全部测点在正式加载试验前均应进行零级荷载读数，以后每次加载或卸载后应立即读数一次。挠度测点、应变测点每1分钟测读一次，以观测结构变位和应力是否达到相对稳定。稳定标准为：同一级荷载内，结构在最后5分钟变位增量小于前一个5分钟内变位增量的15%，或小于所用量测仪器的最小分辨率值，则认为结构变位达到相对稳定。 若在加载试验过程中发生下列情况之一，应停止加载，查明原因，采取措施后再确定是否进行试验：a. 控制测点应变值已达到或超过计算值；b. 控制测点变形（

16、或挠度）超过计算值；c. 结构裂缝的长度、宽度或数量明显增加；d. 实测变形分布规律异常；e. 桥体发生异常响声或发生其他异常情况。（4）静载测点布置 应变测试根据该桥截面受力特点和实际结构形式，对A-A截面C-C截面进行应变测试。依据公路桥梁荷载试验规程(JTG/T J21-01-2015)要求，测试截面应变测点布置见图4-9。(a) A-A截面、C-C截面应变测点布置图(b) B-B截面应变测点布置图图4-9 内茂高架主线桥第5联应变测点布置示意图（单位：cm） 挠度测试根据该桥受力特点和实际结构形式，对A-A截面、C-C截面进行挠度测试。依据公路桥梁荷载试验规程(JTG/T J21-01

17、-2015)要求，挠度测点布置见图4-10。图4-10 内茂高架主线桥第5联挠度测点布置示意图（单位：cm）（5）计算结果通过桥梁专业分析软件Midas Civil计算分析，各工况加载下各测点计算结果见表4-2、表4-3。表4-2 各工况各级荷载作用下的应变理论值（单位：10-6）工况测点加载级别工况测点加载级别1级2级3级1级2级3级工况一1#6 9 12 工况二1#11 18 22 2#20 31 39 2#23 35 43 3#26 40 51 3#29 46 56 4#22 35 45 4#25 38 47 5#22 34 44 5#23 35 46 6#22 34 44 6#22 3

18、3 44 7#22 34 44 7#21 31 43 8#22 35 45 8#20 29 42 9#26 40 51 9#22 31 47 10#20 31 39 10#17 24 36 11#6 9 12 11#8 12 18 工况三1#-4 -7 -9 工况四1#-8 -11 -12 2#-9 -14 -19 2#-17 -22 -25 3#-12 -18 -25 3#-22 -29 -32 4#-10 -16 -21 4#-15 -21 -24 5#-10 -16 -22 5#-12 -18 -22 6#-11 -16 -21 6#-9 -15 -20 7#-10 -16 -22 7#

19、-7 -12 -19 8#-10 -16 -21 8#-4 -10 -18 9#-12 -18 -25 9#-3 -9 -20 10#-9 -14 -19 10#-2 -7 -15 11#-4 -7 -9 11#-1 -3 -7 工况五1#8 12 16 工况六1#10 15 18 2#16 24 32 2#19 29 35 3#21 32 41 3#24 38 46 4#18 27 36 4#20 31 38 5#18 27 35 5#19 28 37 6#18 27 35 6#17 26 35 7#18 27 35 7#16 24 34 8#18 27 36 8#16 23 33 9#21

20、 32 41 9#17 24 37 10#16 24 32 10#13 18 28 11#8 12 16 11#7 9 14 表4-3 各工况各级荷载作用下的挠度理论值（单位：mm）工况测点加载级别1级2级3级工况一1#2.46 3.88 5.03 2#2.57 3.97 5.12 3#2.59 4.00 5.14 4#2.57 3.97 5.12 5#2.46 3.88 5.03 工况二1#3.41 5.43 6.18 2#2.80 4.33 5.40 3#2.52 3.78 5.06 4#2.28 3.30 4.78 5#1.88 2.51 4.33 工况五1#1.91 2.95 3.93

21、 2#2.02 3.05 4.02 3#2.05 3.07 4.05 4#2.02 3.05 4.02 5#1.91 2.95 3.93 工况六1#2.83 4.54 5.04 2#2.24 3.47 4.28 3#1.97 2.96 3.96 4#1.75 2.51 3.70 5#1.37 1.78 3.29 （6）裂缝观测荷载试验各级加载过程中、加载前后均应利用裂缝综合测试仪对桥梁裂缝分布情况进行观测，并对主要裂缝进行持续观测，记录裂缝在加载过程中的发展情况，及卸载之后的恢复情况。根据公路桥梁承载能力检测评定规程(JTG/T J21-2011)规定，试验荷载作用下裂缝宽度超过规定限值，并且

22、卸载后裂缝闭合宽度小于扩展宽度的2/3，则应判定桥梁承载能力不满足要求。2、动载试验（1）动载测试内容与方法 环境脉动试验在桥面无交通荷载及桥址附近没有规则振源的情况下，测定桥跨结构由于桥址处风荷载等随机荷载激振而引起的桥跨结构的微小振动响应，以分析该桥的动力特性。脉动法测量桥梁的竖弯、横弯或扭转的自振振型、频率和阻尼比。 无障碍行车采用两辆35t同型号重车加载，车辆分别以10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h、60km/h的车速过桥，分别测试主梁控制截面的测点动应变、冲击系数。（2）动载试验工况动载测试工况及内容如表4-5所示。表4-5 动载试验加载工况工况观测

23、内容主要仪器拟加载车数1.桥梁固有频率、振型和阻尼比DH5907A桥梁模态测试分析系统无1.主梁控制截面的测点动应变；2.冲击系数。（一辆加载车以10km/h的车速过桥）DH5908无线动态应变测试分析系统21.主梁控制截面的测点动应变；2.冲击系数。（一辆加载车以20km/h的车速过桥）DH5908无线动态应变测试分析系统21.主梁控制截面的测点动应变；2.冲击系数。（一辆加载车以30km/h的车速过桥）DH5908无线动态应变测试分析系统21.主梁控制截面的测点动应变；2.冲击系数。（一辆加载车以40km/h的车速过桥）DH5908无线动态应变测试分析系统21.主梁控制截面的测点动应变；2

24、.冲击系数。（一辆加载车以50km/h的车速过桥）DH5908无线动态应变测试分析系统21.主梁控制截面的测点动应变；2.冲击系数。（一辆加载车以60km/h的车速过桥）DH5908无线动态应变测试分析系统2（3）动载测点布置 环境振动测试选取内茂高架主线桥第5联进行环境振动试验，分别在各跨的 L/4、L/2、3L/4点分别布设竖向速度拾振器，以测试桥梁固有频率、振型和阻尼比。测点布置见图4-11。图4-11 内茂高架主线桥第5联环境振动试验测点布置图 强迫振动试验冲击系数的测定采用电阻应变片量测，全桥共1个截面（A-A截面）布置动应变测点。测点布置图见图4-12。图4-12 内茂高架主线桥第

25、5联动应变测点布置图（4）计算结果通过理论计算分析，表4-6列出了内茂高架主线桥第5联的动力特性参数，图4-13为该桥前三阶振型图。表4-6 内茂高架主线桥第五联第1联动力特性阶数振型特点频率（Hz）1竖弯3.132竖弯3.653竖弯4.83（a）一阶振型（b）二阶振型（c）三阶振型图4-15 内茂高架主线桥第5联前三阶振型五、外观检查1、桥梁外观检查方法本次桥梁外观检测拟主要采用裂缝综合测试仪、钢卷尺、照相机等仪器设备，结合目测，并利用桥梁检测车、小型支架等逐一接近桥梁各部件仔细检查其功能的缺损状况，实地判断缺损原因，确定维修范围及方式，详实记录各部件缺损状况，确定构件缺损程度及构件缺损对结

26、构构件使用功能的影响状况。2、桥梁外观检查内容（1）桥面系及其附属构件桥面系构件的检查，包括下列内容： 桥面铺装层纵、横坡是否顺适，有无严重的裂缝（龟裂、纵横裂缝）、坑槽、波浪、桥头跳车； 伸缩缝是否有异常变形、破损、脱落、漏水，是否造成明显跳车； 栏杆和护栏有无撞坏、断裂、错位、缺件、剥落、锈蚀等； 桥面排水是否顺畅，泄水管是否完好、畅通，桥头排水沟功能是否完好； 桥上标志、标线、照明设施是否正常。（2）上部结构上部结构的检查，包括下列内容： 混凝土有无裂缝、渗水、表面风化、剥落、露筋和钢筋锈蚀，有无碱集料反应引起的整体龟裂现象； 预应力钢束锚固区段混凝土有无开裂，沿预应力筋的混凝土表面有无

27、纵向裂缝； 梁式结构的跨中、支点及变截面处，混凝土是否开裂、缺损和出现钢筋锈蚀。（3）支座支座的检查，包括下列内容： 支座功能是否完好，组件是否完整、清洁，有无装反、断裂、错位和脱空现象； 支承垫块是否有裂缝； 橡胶支座是否老化、开裂，有无过大的剪切变形或压缩变形，各夹层钢板之间的橡胶层外凸是否均匀。（4）下部结构下部结构的检查，包括下列内容： 桥墩墩身是否开裂，局部外鼓，表面剥落、空洞、露筋，是否有变形、倾斜、沉降、冲撞损坏情况等； 桥墩与基础有否滑动、倾斜、下沉，桥墩顶面是否清洁，有无泥土杂物堆积、滋生草木，伸缩缝处是否漏水。六、需委托方配合工作事宜为保证检测工作能够保质保量地按期完成，确

28、保检测数据可靠正确以及质量检测全面和系统，恳请委托方给予以下配合：（1）提供必要技术资料，包括：图纸、相关技术资料等；（2）负责维护检测现场秩序及安全保卫工作；（3）负责检测过程中疏散桥面行人，并提供220V现场用电；（4）指定专人负责联系协调有关事宜。七、试验质量保证措施为了高质量、高效率的完成本项目，我检测方采取以下质量保证措施：（1）投入本项目工作的管理人员技术水平高、管理能力强、工作经验丰富，技术人员技术精、责任心强、吃苦耐劳，并且有一整套行之有效的管理体系和制度，使之成为一个目标一致、业务责任高、注重实效的专业团队；（2）所用仪器设备不仅性能良好，量程、精度符合要求，而且通过设备管理

29、制度明确规定了量值溯源（计量检定）、使用、保养、维修的制度要求，规定了专门的设备管理人员和责任人，以确保设备始终处于良好的状态，确保数据的准确性；（3）建立以项目负责人为核心的质量保证体系，对工程检测实行全过程控制，保证质量目标的实现；（4）抓好质量教育，树立“质量第一”的思想，全面推行持证上岗作业制度。所有检测人员必须经过操作岗位的技能培训，严格考核，不合格人员不得上岗作业；（5）正确处理好质量、进度和成本三者的关系，当三者发生矛盾时，必须首先服从质量，做到好中求多、求快、求省，始终把工程质量放在首位；（6）实行项目全过程的质量目标管理，把项目的总目标分解成工序工程质量目标，并落实到人。检测过程中，各项工作必须以质量目标为中心，实施全面的、全过程的管理，把各方面的管理工作转到