桥梁-公路水运工程试验检测人员继续教育培训(2013-11)

1、桥桥 梁梁 工程工程河南省公路水运工程试验检测人员继续教育培训（河南省公路水运工程试验检测人员继续教育培训（2013）2n桥梁工程概况与桥梁检测概述桥梁工程概况与桥梁检测概述n桥梁施工与运营维护阶段的检测与评价技术桥梁施工与运营维护阶段的检测与评价技术n专题与案例分析：桥梁预制单梁的静载试验专题与案例分析：桥梁预制单梁的静载试验主要内容主要内容3桥梁工程概况与桥梁检测概述桥梁工程概况与桥梁检测概述 桥梁基本组成部分 梁桥 1-主梁 2-桥面 3-桥墩 4-桥台 5-锥坡桥梁工程概况桥梁工程概况4桥梁工程概况与桥梁检测概述桥梁工程概况与桥梁检测概述 梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构，

2、由于外力(永久荷载和可变荷载)的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，因而与同样跨径的其它结构体系相比，梁桥内产生的弯矩最大，通常需用抗弯、抗拉能力强的材料来建造。 据支承条件(也称受力条件），梁桥分为简支梁、连续梁、悬臂梁。简支梁桥6郑州黄河公路大桥南宁邕江大桥（悬臂梁桥）南宁邕江大桥（悬臂梁桥）六库怒江桥（连续梁桥）六库怒江桥（连续梁桥）双 悬 臂 梁 桥均 布 荷 载q9桥梁工程概况与桥梁检测概述桥梁工程概况与桥梁检测概述 简支梁桥跨中截面承受最大的弯矩，支点截面承受最大剪力。 连续梁在支点处有负弯矩存在，因此，连续梁多采用变截面。 简支梁桥适用于较小跨径的桥梁，当跨径增大，应采用连续梁或其

3、他结构形式的桥梁。 10桥梁工程概况与桥梁检测概述桥梁工程概况与桥梁检测概述拱桥 1-主拱圈；2-拱顶；3-拱脚；4-拱轴线；5-拱腹；6-拱背；7-伸缩缝；8-桥台；9-基础；10-锥坡；11-拱上建筑；l0-净跨径；l-计算跨径；f0-净矢高，f-计算矢高，f/l-矢跨比石拱桥（空腹式）卢沟桥-连拱桥 13河南龙门大桥石拱桥 跨径90m14前河大桥- 以钢管混凝土作为劲性骨架，再外包混凝土形成箱形拱 万县长江大桥 此外，我国用悬臂施工法建成了多座桁式组合拱桥，跨度最大的是贵州江界河桥 贵州江界河桥 已经建成通车的上海卢浦大桥是目前世界上单孔跨度最大的拱桥，该桥为中承式拱梁组合体系钢拱桥，主

4、跨跨径为550m，矢跨比为1/5.5，拱肋为全焊钢箱拱结构。上海卢浦大桥 图1-918俯瞰卢浦大桥19钢箱梁拼装桥面-正交异性桥面板拼装20天津大沽桥21桥梁工程概况与桥梁检测概述桥梁工程概况与桥梁检测概述n 拱桥是在竖向荷载作用下产生水平反力的结构。n 按拱脚约束情况，拱桥分为三铰拱（静定结构）、两铰拱（一次超静定）、无铰拱（三次超静定）。n 由于水平反力的出现，使得拱桥各截面的弯矩降低，截面受力以承压为主。杭州湾跨海大桥是一座横跨中国杭州湾海域的跨海大桥，全长36公里北航道桥为主跨448m的钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥南航道桥为主跨318m的A型单塔双索面钢箱梁斜拉桥1.3 技术状况评定标

5、准背景及总则苏通大桥，连接苏州南通，总长8206米。斜拉桥主孔跨度1088米；主塔高度300.4米；斜拉索的长度577米；群桩基础平面尺寸113.75米 X 48.1米。 苏通大桥，连接苏州南通，总长8206米。斜拉桥主孔跨度1088米；主塔高度300.4米；斜拉索的长度577米；群桩基础平面尺寸113.75米 X 48.1米。青岛海湾大桥，世界最长跨海大桥，跨越胶州湾海域，全长青岛海湾大桥，世界最长跨海大桥，跨越胶州湾海域，全长41.58公里公里大沽河航道桥为独塔自锚式悬索桥，塔高大沽河航道桥为独塔自锚式悬索桥，塔高160米，主孔跨径米，主孔跨径260米米 1998年4月5日建成通车的日本的

6、明石海峡公铁两用悬索桥。它跨越日本本州四国岛之间的明石海峡，大桥全长3910m，主跨长1991m。.明石海峡大桥 桥梁的发展趋势桥梁的发展趋势1大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展。2注重新材料的开发和应用。 3在设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段，进行有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系统在工厂生产部件，利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。 4突破大型深水基础工程。5桥梁建成交付使用后，将通过自动监测和管理系统保证桥梁的安全和正常运行，一旦发生故障或损伤，将自动报告损伤部位和养护对策。 6重视桥梁美学及环境保护。27桥梁工程概况与桥梁检测概述桥梁工程概况与桥梁检测概述 我国公路桥梁设

7、计标准的演变我国公路桥梁设计标准的演变 2020世纪世纪5050年代：年代：公路工程设计准则公路工程设计准则 60 60年代：年代：公路桥梁设计规范公路桥梁设计规范（试行）（试行）（19611961年年9 9月）月） 7070年代年代: :公路桥涵设计规范公路桥涵设计规范（19751975年）年） 公路预应力混凝土桥梁设计规范公路预应力混凝土桥梁设计规范 （19781978年）年） 28桥梁工程概况与桥梁检测概述桥梁工程概况与桥梁检测概述8080年代：年代：公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范 JTJ021-85 JTJ021-85公路砖石及混凝土桥涵设计规范公路砖石及混凝土桥涵设计规范J

8、TJ022-85JTJ022-85、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTJ023-85JTJ023-85、 公路桥涵钢结构及木结构设计规范公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ023-86JTJ023-86、 公路桥涵地基与基础设计规范公路桥涵地基与基础设计规范JTJ024-86 JTJ024-86 等等29桥梁工程概况与桥梁检测概述桥梁工程概况与桥梁检测概述进入进入2121世纪：世纪：公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004JTG D60-2004公路圬工桥涵设计规范公路圬工桥涵设计规范JTG D61-2005JTG D

9、61-2005公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D62-2004 JTG D62-2004 等等 桥梁的设计方法桥梁的设计方法 容许应力法容许应力法 破坏阶段法破坏阶段法 极限状态法极限状态法30桥梁工程概况与桥梁检测概述桥梁工程概况与桥梁检测概述 桥梁涵洞分类桥梁涵洞分类-按跨径大小分按跨径大小分桥涵分类多孔桥全长L(m)单孔跨径 L （m）桥梁分类多孔桥全长L(m)单孔跨径 L(m)特大桥L1000L 150小桥8L305l 20大桥100L100040l150涵洞l 5中桥30L10020l40公路工程技术标准表1-131桥梁工程概

10、况与桥梁检测概述桥梁工程概况与桥梁检测概述我国公路桥梁发展趋势：1.跨度不断增大2.桥型不断丰富3.结构不断轻型化4.重视环保与美观5.桥梁全寿命周期成本分析32桥梁检测概述桥梁检测概述桥梁工程概况与桥梁检测概述桥梁工程概况与桥梁检测概述桥梁试验检测的目的、意义桥梁试验检测的目的、意义 工程设计参数、施工质量控制、施工验收评定和养护决策的依据； 推广应用新材料、新技术、新工艺； 用定量的方法科学评定材料和构件质量，提高质量评定结果的可信度与利用价值。33桥梁施工试验检测的主要内容桥梁施工试验检测的主要内容n施工准备阶段的试验检测项目施工准备阶段的试验检测项目 桥位放样测量；桥位放样测量； 钢材

11、原材料试验；钢材原材料试验； 钢结构连接性能试验；钢结构连接性能试验； 预预应力锚具、夹具和连接器试验；应力锚具、夹具和连接器试验； 水泥性能试验；水泥性能试验； 混凝土粗细集料试混凝土粗细集料试验；验； 混凝土配合比试验；混凝土配合比试验； 砌体材料性能试验；砌体材料性能试验； 台后压实标准试台后压实标准试验；验； 其它成品、半成品试验检测其它成品、半成品试验检测n施工过程中的试验检测施工过程中的试验检测 地基承载力试验检测；地基承载力试验检测； 基础位置、尺寸和标高检测；基础位置、尺寸和标高检测； 钢筋位置钢筋位置尺寸和标高检测；尺寸和标高检测； 钢筋加工检测；钢筋加工检测； 混凝土强度抽

12、样试验；混凝土强度抽样试验； 砂浆砂浆强度抽样试验；强度抽样试验； 桩基检测；桩基检测； 墩、台位置、尺寸和标高检测；墩、台位置、尺寸和标高检测； 上上部结构（构件）位置、尺寸检测；部结构（构件）位置、尺寸检测； 预制构件张拉、运输和安装强度控预制构件张拉、运输和安装强度控制试验；制试验；预应力张拉控制检测；预应力张拉控制检测； 桥梁上部结构标高、变形、内力桥梁上部结构标高、变形、内力（应力）监测；（应力）监测；支架内力、变形和稳定性监测；支架内力、变形和稳定性监测；钢结构连接加工检测；钢结构连接加工检测；钢构件防护涂装检测。钢构件防护涂装检测。 n施工完成后的试验检测施工完成后的试验检测桥梁

13、总体检测；桥梁荷载试验；桥梁质量评定桥梁总体检测；桥梁荷载试验；桥梁质量评定桥梁施工检测与评价技术桥梁施工检测与评价技术34原材料试验原材料试验-石料石料n单轴抗压强度试验单轴抗压强度试验 仪器设备：压力试验机，测量精度仪器设备：压力试验机，测量精度1%1%；切石机或钻石机，磨平机；切石机或钻石机，磨平机；游标卡尺游标卡尺(0.1mm)(0.1mm)、角尺及水池、角尺及水池试件：试件：70702mm2mm的立方体的立方体 6 6个；平面度公差小于个；平面度公差小于0.05mm0.05mm，垂直度偏，垂直度偏差小于差小于0.250.25度度步骤：对试件编号，用游标卡尺量取试件尺寸；选择含水状态：

14、烘步骤：对试件编号，用游标卡尺量取试件尺寸；选择含水状态：烘干状态、天然状态、饱和状态；试件烘干方法干状态、天然状态、饱和状态；试件烘干方法 105105110110（12 12 24h24h）20202 2 ；饱水处理；饱水处理, , 试件强制饱和方法：煮沸法与真空试件强制饱和方法：煮沸法与真空抽气法；按岩石强度性质，选定合适的压力机。擦干试件，称其质抽气法；按岩石强度性质，选定合适的压力机。擦干试件，称其质量。试件对正上、下承压板，加力速率在量。试件对正上、下承压板，加力速率在0.5-1.0Mpa/S0.5-1.0Mpa/S至破坏。至破坏。分析及评定：软化系数分析及评定：软化系数KpKpR

15、w/RdRw/Rd（饱水状态（饱水状态/ /干燥状态）；取算术干燥状态）；取算术平均值作为测试结果，抗压强度平均值作为测试结果，抗压强度3 3个值中最大与最小之差不应超过个值中最大与最小之差不应超过平均值的平均值的2020，否则，取第，否则，取第4 4个，个，4 4取取3 3最接近的平均值作为结果，最接近的平均值作为结果，给出给出4 4个值。个值。 桥梁施工检测与评价技术桥梁施工检测与评价技术35原材料试验原材料试验-石料石料n石料抗冻性试验石料抗冻性试验 仪器设备：压力试验机，测量精度仪器设备：压力试验机，测量精度1%1%；切石机或钻石机，磨平；切石机或钻石机，磨平机，冰箱、天平、放大镜；游

16、标卡尺机，冰箱、天平、放大镜；游标卡尺(0.1mm)(0.1mm)、角尺及水池、角尺及水池试件：试件：70702mm2mm的立方体的立方体3 3个，备用个，备用3 3个；平面度公差小于个；平面度公差小于0.05mm0.05mm，垂直度偏差小于垂直度偏差小于0.250.25度度步骤：对试件编号，用游标卡尺量取试件尺寸，烘干，测量质步骤：对试件编号，用游标卡尺量取试件尺寸，烘干，测量质量；饱水，先量；饱水，先1/41/4，2h2h到到1/21/2，2h2h到到3/43/4，6h6h后高于试件后高于试件20mm20mm，自，自由吸水由吸水48h48h；-15-15冰冻冰冻4h4h，202055融解融

17、解4h4h，为一个循环；每隔，为一个循环；每隔一定冻融次数检查试件表面状态；测定冻融后的干燥质量及饱一定冻融次数检查试件表面状态；测定冻融后的干燥质量及饱水抗压强度，未冻融的饱水抗压强度。水抗压强度，未冻融的饱水抗压强度。分析及评定：石料抗冻性试验测试的指标有：质量损失率分析及评定：石料抗冻性试验测试的指标有：质量损失率 （冻（冻融后质量变化比率）；耐冻系数融后质量变化比率）；耐冻系数 （冻融前后强度比值）；试件（冻融前后强度比值）；试件外形无变化（无剥落、裂缝、分层及掉角）。外形无变化（无剥落、裂缝、分层及掉角）。桥梁施工检测与评价技术桥梁施工检测与评价技术36原材料试验原材料试验-混凝土混

18、凝土n混凝土试件制作混凝土试件制作试件尺寸应根据集料的最大粒径选定试件尺寸应根据集料的最大粒径选定 标准最大标准最大40mm 40mm 试件的形状和数量（弹模试件的形状和数量（弹模6 6，其余，其余3 3） 试件尺寸公差试件尺寸公差 （角（角90900.50.5，尺寸，尺寸1mm1mm） 试件的制作应注意问题试件的制作应注意问题n成型前，应检查试模尺寸并符合有关规定；尤其是对高强混凝土，应格外重视成型前，应检查试模尺寸并符合有关规定；尤其是对高强混凝土，应格外重视检查试模的尺寸是否符合试模标准的要求。特别应检查检查试模的尺寸是否符合试模标准的要求。特别应检查150mm150mm150mm150

19、mm150mm150mm试试模的内表面平整度和相邻面夹角是否符合要求。试模内表面应涂一薄层矿物油模的内表面平整度和相邻面夹角是否符合要求。试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。 n普通混凝土力学性能试验每组试件所用的拌合物应从同一盘混凝土或同一车混普通混凝土力学性能试验每组试件所用的拌合物应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。在试验室拌制混凝土时，其材料用量应以质量计，称量的精度：凝土中取样。在试验室拌制混凝土时，其材料用量应以质量计，称量的精度：水泥、掺合料、水和外加剂为水泥、掺合料、水和外加剂为0.5%0.5%；骨料为；骨料为1%1%

20、。n取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽短的时间内成型，一般不宜超过取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽短的时间内成型，一般不宜超过15min15min。 n根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土成型方法，坍落度不大于根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土成型方法，坍落度不大于70mm70mm的混凝土宜的混凝土宜用振动振实；大于用振动振实；大于70mm70mm的宜用捣棒人工捣实；检验现浇混凝土或预制构件的混的宜用捣棒人工捣实；检验现浇混凝土或预制构件的混凝土，试件成型方法宜与实际采用的方法相同。凝土，试件成型方法宜与实际采用的方法相同。 桥梁施工检测与评价技术桥梁施工检测与评价技术37原材料试验原材料试验

21、-混凝土混凝土n试件养护试件养护标准养护条件为，在温度标准养护条件为，在温度202055的环境中静置一到二天，然后拆模，立即放入的环境中静置一到二天，然后拆模，立即放入202022，相对湿度，相对湿度95%95%以上的标准养护室中或以上的标准养护室中或202022不流动饱和不流动饱和CaCa（OHOH）2 2养护，养护，标准龄期标准龄期28d28d；非标准为；非标准为1d 3d 7d 60d 90d 180d 1d 3d 7d 60d 90d 180d n立方体抗压强度立方体抗压强度抗压试验步骤：抗压试验步骤：n检查所用压力机（精度检查所用压力机（精度1%1%），选择量程（），选择量程（20%

22、20%破坏荷载破坏荷载80%80%）n试件表面与上下层压板面擦干净，试件承压面与成型时的顶面垂直，试件中心与压力机下试件表面与上下层压板面擦干净，试件承压面与成型时的顶面垂直，试件中心与压力机下压板中心对准；压板中心对准；n等级等级C30C60等级等级C30C30时为时为0.5-0.8MPa/S0.5-0.8MPa/S，等级，等级C60C60时为时为0.8-0.8-1.0MPa/S1.0MPa/S；n（4 4）当试件接近破坏开始急速变形时，停止调整油门，直到破坏。）当试件接近破坏开始急速变形时，停止调整油门，直到破坏。抗压强度计算与确定：抗压强度计算与确定：n取取3 3个试件的算术平均值为强度

23、值，当最大值或最小值与中间值得差超过中间值得个试件的算术平均值为强度值，当最大值或最小值与中间值得差超过中间值得15%15%，则，则舍弃最大与最小值，取中间值为抗压强度，若同时超过中间值的舍弃最大与最小值，取中间值为抗压强度，若同时超过中间值的15%15%，则结果无效。，则结果无效。nC60 部件部件(i)(i)构件构件(j)(j)结构包括桥面系结构包括桥面系(D)(D)、上部结构、上部结构(P)(P)、下部结构、下部结构(B)(B)结构是由多类部件组成结构是由多类部件组成每类部件都包括一到多个构件每类部件都包括一到多个构件每个构件可能存在一到多种病害每个构件可能存在一到多种病害(k)(k)桥

24、梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术94桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术95桥梁技术状况评定桥梁技术状况评定n分层综合评定法步骤分层综合评定法步骤桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术96桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术 - -评定内容：评定内容： 公路桥梁技术状况评定包括桥梁构件、部件、桥面公路桥梁技术状况评定包括桥梁构件、部件、桥面系、上部结构、下部结构评定和全桥评定。系、上部结构、下部结构评定和全桥评定。- -评定顺序：评定顺序： 首先确定各构件指标的类别首先确定各构件指标的类别(1(1- -5 5类类) )。对各构件检

25、。对各构件检测指标的评定，是整个技术状况评定工作的关键和基础。测指标的评定，是整个技术状况评定工作的关键和基础。然后依次计算构件、部件、上部结构（下部结构、桥面然后依次计算构件、部件、上部结构（下部结构、桥面系）的技术状况，最后根据上部结构、下部结构、桥面系）的技术状况，最后根据上部结构、下部结构、桥面系的技术状况计算全桥技术状况。系的技术状况计算全桥技术状况。 97桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术桥梁总体技术状况评定等级分为 1 类、2 类、3 类、4 类、5 类。98桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术 桥梁主要部件技术状况评定标度分为 1 类、2 类、

26、3 类、4 类、5 类。技术状况评定标度技术状况评定标度 桥梁技术状况描述桥梁技术状况描述 1类全新状态、功能完好 2类功能良好，材料有局部轻度缺损或污染 3类材料有中等缺损；或出现轻度功能性病害，但发展缓慢，尚能维持正常使用功能 4类材料严重缺损；或出现中等功能性病害，且发展较快；结构变形小于或等于规范值。功能明显降低 5类材料严重缺损，出现严重的功能性病害，且有继续扩展现象；关键部位的部分材料强度达到极限，变形大于规范值，结构的强度、刚度、稳定性达不到安全通行的要求。99桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术 桥梁次要部件技术状况评定标度分为 1 类、2 类、3 类、4 类。

27、 技术状况评定标度技术状况评定标度 桥梁技术状况描述桥梁技术状况描述 1类全新状态，功能完好；或功能良好，材料有轻度缺损；污染等。 2类有中等缺损或污染 3类材料有严重缺损，出现功能降低，进一步恶化将不利于主要部件、影响交通。 4类材料有严重缺损，失去应有功能，严重影响正常交通；或原无设置，而调查需要补设100桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术 桥梁技术状况评定流程101 例如：某桥桥跨组合为6-20+3-60+6-20，共15跨，引桥为钢筋混凝土T型梁，主桥为钢筋混凝土系杆拱桥，两幅的桥墩都为双柱式桥墩，桥梁总长420.7m。102 该桥由两种结构形式组成，第7跨至第9跨钢

28、筋混凝土系杆拱结构，其它部分为钢筋混凝土T型梁。将7-9跨主桥划为主桥单元，1-6跨及10-15跨为合并起来为引桥单元。对于公共的桥墩，建议将公共的桥墩划分给跨径长的单元（划分给主桥系杆拱部分）。 103n 主桥系杆拱桥部分按照标准要求，采用分层综合评定法进行评定，最终评定为四类，引桥评定为三类。全桥技术状况等级评定结果以最差的一个评定单元作为全桥的评定结果，即按照主桥评定结果，全桥技术状况最终评定为四类。104桥梁静载试验桥梁静载试验n静载试验静载试验将静止的荷载作用在桥梁上指定位置，然后对桥梁结构的将静止的荷载作用在桥梁上指定位置，然后对桥梁结构的静力位移、静力应变、裂缝（形态、宽度、长度

29、）等参量静力位移、静力应变、裂缝（形态、宽度、长度）等参量进行测试，从而对桥梁在荷载作用下的工作性能及使用能进行测试，从而对桥梁在荷载作用下的工作性能及使用能力作出评价。力作出评价。n桥梁静载试验的目的桥梁静载试验的目的对新建桥梁施工质量进行检验、鉴定对新建桥梁施工质量进行检验、鉴定对既有桥梁结构性能和承载能力进行评价对既有桥梁结构性能和承载能力进行评价n静力荷载试验检测的原则静力荷载试验检测的原则测试部位应突出桥梁结构受力关键测试部位应突出桥梁结构受力关键测试内容应反映承载力指标测试内容应反映承载力指标施测载位应以无损结构为限度施测载位应以无损结构为限度桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护

30、检测与评价技术105桥梁静载试验桥梁静载试验n参照的设计规范与标准参照的设计规范与标准公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004JTG D60-2004）；）；公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范（JTG D62-2004JTG D62-2004）；）；公路桥涵地基与基础设计规范公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007JTG D63-2007）；）；公路工程技术标准公路工程技术标准（JTG B01-2003JTG B01-2003）；）；公路桥涵养护规范公路桥涵养护规范（JTG H11JTG H1120042004

31、）；）；公路桥梁承载能力检测评定规程公路桥梁承载能力检测评定规程（JTG/T J21-2011JTG/T J21-2011）；）；公路工程质量检验评定标准公路工程质量检验评定标准 第一册第一册 土建工程土建工程，JTG F80/1-2004JTG F80/1-2004；桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术106桥梁静载试验桥梁静载试验n工作内容：工作内容：试验的准备工作试验的准备工作加载方案设计加载方案设计测点设置与测试测点设置与测试加载控制与安全措施加载控制与安全措施试验结果分析与承载力评定试验结果分析与承载力评定试验报告编写试验报告编写桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护

32、检测与评价技术107桥梁静载试验桥梁静载试验n试验前期准备阶段工作内容试验前期准备阶段工作内容试验准备阶段是桥梁荷载试验顺利进行的前提和保障。试验准备阶段是桥梁荷载试验顺利进行的前提和保障。收集、桥梁设计文件、施工记录、监理记录、原试验收集、桥梁设计文件、施工记录、监理记录、原试验资料、桥梁养护与维修记录等桥梁技术资料资料、桥梁养护与维修记录等桥梁技术资料检查桥梁现状，如桥面系、承重结构构件、支座、基检查桥梁现状，如桥面系、承重结构构件、支座、基础等部位的表观状况础等部位的表观状况检算设计荷载和试验拟加荷载作用下理论内力检算设计荷载和试验拟加荷载作用下理论内力桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营

33、维护检测与评价技术108桥梁静载试验桥梁静载试验n三个工作阶段三个工作阶段试验准备试验准备加载与观测加载与观测分析、评价分析、评价桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术109桥梁静载试验桥梁静载试验n静载试验的准备工作静载试验的准备工作测试工况确定测试工况确定试验孔（墩、台）的选择试验孔（墩、台）的选择测试仪器选择测试仪器选择检查架与仪表架的搭设检查架与仪表架的搭设加载方案与实施加载方案与实施制订观测方案制订观测方案施加荷载的准备施加荷载的准备桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术110桥梁静载试验桥梁静载试验n测试工况测试工况简支梁（板）桥简支梁（板）桥 n主要工

34、况：跨中最大正弯矩工况主要工况：跨中最大正弯矩工况n附加工况：附加工况：L L4 4截面最大正弯矩工况；支点最大截面最大正弯矩工况；支点最大剪力剪力 工况；桥墩最大竖向反力工况工况；桥墩最大竖向反力工况连续梁桥连续梁桥n主要工况：主跨支点最大负弯矩工况；主跨跨中主要工况：主跨支点最大负弯矩工况；主跨跨中最大正弯矩工况最大正弯矩工况n附加工况：边跨最大正弯矩工况；主跨桥墩最大附加工况：边跨最大正弯矩工况；主跨桥墩最大竖向反力工况；主跨支点最大剪力工况竖向反力工况；主跨支点最大剪力工况桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术111桥梁静载试验桥梁静载试验n测试工况测试工况 悬臂梁桥悬臂

35、梁桥(T(T形刚构桥形刚构桥) )n主要工况：墩顶支点最大负弯矩工况；锚固孔跨中最大正弯矩工况主要工况：墩顶支点最大负弯矩工况；锚固孔跨中最大正弯矩工况n附加工况：墩顶支座截面最大剪力工况；挂孔跨中最大正弯矩工况；附加工况：墩顶支座截面最大剪力工况；挂孔跨中最大正弯矩工况；桥墩最大坚向反力工况桥墩最大坚向反力工况无铰拱桥无铰拱桥n主要工况：拱顶最大正弯矩工况；拱脚最大负弯矩工况主要工况：拱顶最大正弯矩工况；拱脚最大负弯矩工况n附加工况：拱脚最大水平推力工况；附加工况：拱脚最大水平推力工况；L L4 4截面最大正弯矩和最大负截面最大正弯矩和最大负弯矩工况；弯矩工况；L L4 4截面正负挠度绝对值

36、之和最大工况截面正负挠度绝对值之和最大工况桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术112桥梁静载试验桥梁静载试验n测试工况测试工况斜拉桥斜拉桥n主要工况：主梁跨中最大正弯矩工况；主梁墩顶支座截面最大负弯矩工况；主要工况：主梁跨中最大正弯矩工况；主梁墩顶支座截面最大负弯矩工况；主塔塔顶顺桥向最大水平变位与塔脚截面最大弯矩工况主塔塔顶顺桥向最大水平变位与塔脚截面最大弯矩工况（不同的结构体系，（不同的结构体系，存在差异）存在差异）n附加工况：中孔跨中附近拉索最大拉力工况；主梁最大挠度工况；辅助墩最附加工况：中孔跨中附近拉索最大拉力工况；主梁最大挠度工况；辅助墩最大坚向反力工况大坚向反力工

37、况悬索桥悬索桥n主要工况：加劲粱跨中最大正弯矩工况；加劲梁主要工况：加劲粱跨中最大正弯矩工况；加劲梁L L8 8截面最大正弯矩工况；截面最大正弯矩工况；主塔塔顶顺桥向最大水平变位与塔脚截面最大弯矩工况主塔塔顶顺桥向最大水平变位与塔脚截面最大弯矩工况n附加工况：加劲粱最大竖向挠度工况；主缆锚固拉索最大张力工况；加劲梁附加工况：加劲粱最大竖向挠度工况；主缆锚固拉索最大张力工况；加劲梁梁端最大纵向漂移工况；吊杆梁端最大纵向漂移工况；吊杆( (索索) )活载张力最大增量工况。活载张力最大增量工况。桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术113桥梁静载试验桥梁静载试验n试验孔（墩、台）的选择

38、试验孔（墩、台）的选择结构型式结构型式结构病害状况因素结构病害状况因素n典型性典型性n代表性代表性n最严重最严重测试条件因素测试条件因素n仪器安装条件仪器安装条件n量测条件量测条件桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术114桥梁静载试验桥梁静载试验n测试仪器选择测试仪器选择应变应变n电阻应变片电阻应变片n振弦应变计振弦应变计n百分表式应变仪百分表式应变仪挠度挠度n百分表、电子位移百分表、电子位移计计n连通管连通管n水准仪水准仪转角转角n倾角仪倾角仪桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术115桥梁静载试验桥梁静载试验n加载方案与实施加载方案与实施加载试验项目的确定（与

39、测试项目对应）加载试验项目的确定（与测试项目对应）加载设备选择加载设备选择静载试验荷载的确定静载试验荷载的确定试验荷载分级与加载方式试验荷载分级与加载方式加载时间选择与静力荷载的持续时间加载时间选择与静力荷载的持续时间加载程序的确定加载程序的确定加载试验的控制加载试验的控制桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术116桥梁静载试验桥梁静载试验n加载设备加载设备汽车汽车堆载（特别要注意荷载作用模式、要明确传力途径）堆载（特别要注意荷载作用模式、要明确传力途径）反力架装置反力架装置n抗拔桩抗拔桩n自平衡（特别要注意稳定性）自平衡（特别要注意稳定性）桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护

40、检测与评价技术117桥梁静载试验桥梁静载试验n静载试验荷载的确定静载试验荷载的确定荷载效应的大小荷载效应的大小荷载大小和作用位置荷载大小和作用位置试验荷载对不同结构部位的影响试验荷载对不同结构部位的影响桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术118桥梁静载试验桥梁静载试验n测试荷载效应大小（等级）确定测试荷载效应大小（等级）确定控制荷载的确定控制荷载的确定n测试荷载与活荷载的比较测试荷载与活荷载的比较 n荷载试验效率荷载试验效率静载试验效率静载试验效率n试验荷载作用下被试验荷载作用下被 检测部位的内力检测部位的内力( (或变形的计算或变形的计算值值) )与包括动力扩大效应在内的与包

41、括动力扩大效应在内的标准标准设计荷载作用下，设计荷载作用下，同一部位的内力同一部位的内力( (或变形计算值或变形计算值) )的比值。的比值。取值取值n0.950.951.051.05桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术119桥梁静载试验桥梁静载试验n荷载试验效率系数的辨证选择荷载试验效率系数的辨证选择取较大值时取较大值时n荷载测试风险荷载测试风险 大大n结构安全评价较保守结构安全评价较保守n有利于保证结构安全有利于保证结构安全取较小值时取较小值时n荷载测试风险荷载测试风险 小小n结构安全评价较冒险结构安全评价较冒险n不利于保证结构安全不利于保证结构安全桥梁运营维护检测与评价技术

42、桥梁运营维护检测与评价技术120桥梁静载试验桥梁静载试验n试验荷载大小与作用位置确定试验荷载大小与作用位置确定根据加载设备及荷载试验效率系数确定荷载大小与作用位根据加载设备及荷载试验效率系数确定荷载大小与作用位置置同时兼顾荷载对非测试截面的影响同时兼顾荷载对非测试截面的影响桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术121桥梁静载试验桥梁静载试验n制订观测方案制订观测方案观测项目的确定观测项目的确定n整体变形：挠度、位移、转角整体变形：挠度、位移、转角n局部变形：应变局部变形：应变测量部位选择与测点布设测量部位选择与测点布设仪器仪表选择原则仪器仪表选择原则观测方法的确定观测方法的确定n

43、位移测量位移测量n应变测量应变测量n裂缝观测裂缝观测桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术122桥梁静载试验桥梁静载试验n试验方案的汇总与制订试验方案的汇总与制订测试跨选择测试跨选择n结构状况结构状况n病害状况病害状况n测试条件测试条件加载方案加载方案n测试工况测试工况（不同桥型测试结构部位和项目）（不同桥型测试结构部位和项目）n荷载等级（大小）荷载等级（大小）n加载分级控制加载分级控制n加载设备加载设备 汽车、堆载汽车、堆载测点布设测点布设n应变、挠度仪器（静力与动力仪器的区分）应变、挠度仪器（静力与动力仪器的区分）n应变测点应变测点n挠度测点挠度测点桥梁运营维护检测与评价技术

44、桥梁运营维护检测与评价技术123桥梁静载试验桥梁静载试验n试验荷载分级控制试验荷载分级控制重要与必要性重要与必要性n加载安全加载安全n了解结构应变和变位随试验荷载增加的变化关系了解结构应变和变位随试验荷载增加的变化关系分级原则分级原则n预加载预加载n一般一般4 45 5级级n3 3级也可级也可n情况不明时，增加分级情况不明时，增加分级n考虑非测试断面考虑非测试断面n卸载也分级卸载也分级试验时机、加载时间试验时机、加载时间n温度变化小温度变化小n每级每级1515分钟左右分钟左右桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术124桥梁静载试验桥梁静载试验n试验意外终止试验意外终止测点应变或挠

45、度测试值突然增大测点应变或挠度测试值突然增大测点应变或挠度测试值超过规范允许值测点应变或挠度测试值超过规范允许值结构原有裂缝突然增大或新裂缝增多结构原有裂缝突然增大或新裂缝增多结构薄弱环节突然变形变位结构薄弱环节突然变形变位桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术125桥梁静载试验桥梁静载试验n测试结果整理测试结果整理测值转换：数字变物理量测值转换：数字变物理量应力计算：应变变应力应力计算：应变变应力误差处理误差处理支点沉降修正支点沉降修正n影响应力（应变）测试因素分析影响应力（应变）测试因素分析温度温度结构裂缝结构裂缝仪器漂移仪器漂移桥梁运营维护检测与评价技术桥梁运营维护检测与评价技术126桥梁静载试验桥梁静载试验n评价方法评价方法使用性能使用性能n活载挠度不超过活载挠度不超过L/600L/600（简支梁）、（简支梁）、 L/300L/300（悬臂（悬