旧有桥梁改造决策方法与病理解剖实例

2011-3-19重庆交科院王福敏1旧有桥梁改造决策方法与病理解剖实例王福敏研究员

重庆交通科研设计院2011年3月2011-3-19重庆交科院王福敏21.在役桥梁改造方案决策体系研究

___重庆市建委科研项目2.基于就有钢管混凝土拱桥承载能力评估方法与试验研究

---重庆市科委项目3.武隆乌江大桥旧桥改造项目

---重庆市公路局前言2011-3-19重庆交科院王福敏31.现状2.改造决策方法3.病桥解剖实例2011-3-19重庆交科院王福敏4世界最大跨径拱桥------重庆朝天门长江大桥

主桥孔跨布置为（190＋552＋190）m2011-3-19重庆交科院王福敏5世界最大钢管混凝土拱桥------巫山长江大桥

巫山长江大桥位于重庆巫山县长江巫峡入口处，全桥跨径组合为6×12m+492m+3×12m；引桥为预应力混凝土连续梁；主跨为钢管混凝土中承式拱桥，主跨净跨460米，是目前世界跨度最大的钢管混凝土中承式拱桥。值得骄傲

2011-3-19重庆交科院王福敏6现状-----

全国目前已建桥梁约62座、有1/3的桥存在缺陷。据查危桥1万座。需要多少资金？2011-3-19重庆交科院王福敏7

南门大桥位于宜宾城内的长江(长江上游也称金沙江)上，连引桥在内，大桥全长约1000米左右，主桥横跨度500余米，是一座提篮式跨江大桥。南门大桥1990年11月建成通车是川南出入云南的交通要道。2011-3-19重庆交科院王福敏8

黑龙江省铁力市呼兰河大桥坍塌，造成4人死亡。”当地百姓反映，呼兰大桥坍塌前，旧桥的桥墩就出现了倾斜。黑龙江铁力市呼兰河坍塌的大桥由两部分组成，一部分为建于1973年的双曲拱桥，另一部分为1996年哈伊公路升级改造时加宽的T形梁桥，新旧桥两部分为分离式结构。2011-3-19重庆交科院王福敏9

湖南省凤凰县堤溪沱江大桥坍塌的主要原因之一是擅自变更原主拱圈施工方案，现场管理混乱，违规乱用料石，主拱圈施工不符合规范要求，在主拱圈未达到设计强度的情况下就开始落架施工作业。2011-3-19重庆交科院王福敏10湖南株洲红旗路高架桥轰然倒塌2011-3-19重庆交科院王福敏11

曲靖独木水库水面上一座年代悠久的大桥——孙家马场大桥其中一段近10米长、2米宽桥面发生整体垮塌，导致该层面上的4名过往村民及一辆拉满煤的牛车全部落水。据现场一些年长的村民介绍，这桥修建的历史很悠久了，好像在80年代建设的，独木水库建成以后，配套的孙家马场大桥也就落成了。整个桥面全场达150多米，由15段桥面构成，发生跨塌的桥面靠近孙家马场村的第六段，现场整体跨塌落水，宛如被整体切割掉一般。2011-3-19重庆交科院王福敏12

广东陆丰发生塌桥事件两台车落水4人失踪发生倒塌的这座桥梁位于流经该镇的洗鱼溪上，名为洗鱼溪桥，也是省道S240河乌线的公路桥。该桥左侧的桥面几乎完全断裂入水，右侧桥面有轻微弯折。溪水显得十分浑浊，站在断桥一端望去，倒塌桥梁的桥墩只剩下一截在水面上，可以看见损坏的桥墩上松散的石块。洗鱼溪桥有两座桥，一座是建于1974年的老桥，一座是建于1993年的新桥，两座紧挨并排着的桥构成了4车道往来陆丰和陆河县的交通线。眼前完全倒塌的这座桥，是一座34年前建成的拱桥，桥长有79.1米，倒塌入水的桥面有70多米。2011-3-19重庆交科院王福敏132006年在同安湾大桥工地施工中，发生一起模撑坍塌事故。

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1999年1月4日18时50分，重庆市綦江县彩虹桥发生整体垮塌，造成40人死亡，14人受伤，直接经济损失631万元。该桥为中承式钢管混凝土提篮拱桥，桥长140米，主拱净跨120米，桥面总宽6米，净宽5．5米。该桥于1994年11月5日开工，1996年2月竣工。。直接原因

1.吊杆锁锚问题主拱钢绞线锁锚方法错误，不能保证钢绞线有效锁定及均匀受力，锚头部位的钢绞线出现部分或全部滑出，使吊杆钢绞线锚固失效。

2.主拱钢管焊接问题主拱钢管在工厂加工中，对接焊缝普遍存在裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣等严重缺陷，质量达不到施工及验收规范规定的二级焊缝验收标准。

3.钢管混凝土问题主钢管内混凝土强度未达设计要求，局部有漏灌现象，在主拱肋板处甚至出现1米多长的空洞。吊杆的灌浆防护也存在严重质量问题。

4.设计问题设计粗糙，随意更改。施工中对主拱钢结构的材质、焊接质量、接头位置及锁锚质量均无明确要求。在成桥增设花台等荷载后，主拱承载力不能满足相应规范要求。

5.桥梁管理不善吊杆钢绞线锚固加速失效后，西桥头下端支座处的拱架钢管就产生了陈旧性破坏裂纹，主拱受力急剧恶化，已成一座危桥。2011-3-19重庆交科院王福敏151.现状2.改造决策方法3.病桥解剖实例2011-3-19重庆交科院王福敏16

峡门口乌江二桥位于武隆县境内国道319线上，建成投入营运已近6年，在县城附近峡门口跨越乌江，大桥上部结构为中承式集束钢管混凝土提篮拱，拱圈内倾13.97º，主拱由5根钢管集束而成，中间管为φ290～1400变直径，外层4根钢管φ700等直径，矢夸比为E/F=1/4，计算跨径140m。桥面设置19对加PE防护套高强钢丝冷铸墩头锚吊杆（吊杆横梁采用预应力混凝土结构），桥面板为跨径10m及5m普通钢筋混凝土空心板简支梁，桥面净宽13.0m，其中车行道宽9m（双车道），两侧人行道各宽2m。设计荷载：汽—20级、挂—100，人群—3.5kN/m2。2011-3-19重庆交科院王福敏17

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通过详细现状检查、结构验算、荷载试验结果仔细研究分析后认为：现有状态下的峡门口乌江二桥存在多种缺陷，包括:主拱钢管表面锈蚀、钢管焊缝质量未达到国家规定的合格标准、管内顶部填充混凝土不密实、主拱圈拱顶标高已低于设计值等，已危及大桥安全。具体表现在：拱脚截面强度严重不足；计入偏心距增大系数则拱圈荷载效应的计算值均大于截面荷载抗力效应计算值，且拱顶截面尺寸不满足最小尺寸要求；部分拱圈混凝土截面拉应力偏大，将影响其承载能力；边吊杆安全储备不足。在静、动试验荷载作用下，主拱圈跨中截面应力及挠度均大于该荷载作用下理论计算值，校验系数偏大，结构工作性能差，主拱圈竖向刚度和强度低于设计值。评估结论2011-3-19重庆交科院王福敏19

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桥梁改造方案影响因素安全性方面因素适用性方面因素经济性方面因素美观性方面因素社会影响方面因素201块1-3塔-19重庆穷交科扩院王钉福敏211．镰拱圈鸟主要号作为蝇受压水体系方，外刮包混永凝土跟能够素很好插的利购用混脏凝土菊抗压肤性能芬好的百优点泽来增圈大拱碗圈受硬压面端积，泡从而歌达到厌加固标的目汽的；2．外包遗混凝土树加固集志束钢管假混凝土池拱圈具污有施工激可行性贯的优点坛。锚喷塌混凝土奸方法较絮外包混铺凝土施甩工工艺首有很高割的要求导；而体另外预应雷力加固毕和贴钢当法基本湾不能用豆于受压富体系的值加固；阅碳纤维婚加固不厦能改变落已发生俱变形拱披圈的现握形且造饲价昂贵符等缺点忽。3．晚拱圈灯最大戚的病部理特僚征是姑拱轴以线的他改变梁，外类包混妻凝土延加固临可以秀在一驱定程宣度上钩形成掠新的潜有利抬于受钓力、起光滑场的拱雕轴线躺。加固方伤案20答11陪-3叛-1菜9重庆禾交科锹院王液福敏22钢管牧混凝棕土拱印圈最精优选般择——外包混康凝土加就固201寇1-3鹿-19重庆话交科茅院王酱福敏2320泉11刺-3症-1这9重庆交跌科院王以福敏24加固炮工艺扁的实区施—斜拉运扣挂部法施培工20五11堡-3猾-1嘱9重庆熔交科浮院王阿福敏25钢管损混凝请土拱史桥改白造方慈案汇服总表方案名称改造措施设计寿命方案一（加固）原拱圈外全包钢筋混凝土加固50年方案二（加固）原拱圈外局部包钢筋混凝土加固50年方案三（新建）新建跨径140米的钢筋混凝土上承式拱桥100年方案四（新建）新建跨径160米的单跨悬索桥100年201休1-3价-19重庆交伏科院王台福敏26桥梁旨维修眼加固镜决策忧大都水是从难结构未的承载力角度研搭究在役绝桥梁结被构的安速全可靠久性、适代用性和跃耐久性生，进而仅得出结梯构是否箱需要维倍修加固伟的结论积；或者项以可靠度为参数悲，考虑稼维修加承固费用亚及失效魔损失，鞋进行维障修加固站决策；吵以及研译究使用嫩不同材端料、加动固方法坏在加固升后的结深构可靠芬性。对桥葬梁改妨造方炎案优贞选的族研究保很少握：20根11从-3柏-1晒9重庆交表科院王做福敏27从经济劳学的观剧点着手御，建立揪了桥梁码结构的究修、废符判别标劣准，并策提出了减桥梁经奇济使用合寿命的丽优化方泰法；在分析舰传统经汪济评价浸方法的搜基础上番，考虑航了桥梁附加固工财程全过与程成本肺影响因途素，提填出了桥糠梁加固途工程生绢命周期插成本分硬析法；建立外了在梳役桥椒梁加跃固、狡重建雁方案锣的经经济分兵析模溉型，幻玉对桥牧梁技献术改孤造方探案的菊经济径效果撤进行升了分绝析，以并对窜各个陡技术罪上可另行方劝案的袄经济榨合理茧性进厉行了袭比较凶，作贴出评随价；通过分环析影响额桥梁加诱固方案固选择的滋因素和寇确定方铺案的基四本原则桶，建立弦桥梁加小固方案筐的评价盆指标体朽系，建备立了多奴层次多笛方案的材优选决裕策模型炼。针对浇影响扑加固英方案璃的因王素具南有模扯糊性卡这一遥特点婚，提雅出了工在确绒定桥渐梁加界固方败案时辛采用衬模糊链综合补评判柳法进见行方舱案优禽选决逢策。201冤1-3荒-19重庆交化科院王结福敏28在役桥视梁改造资方案决烈策体系模糊数袭学\模糊铁综合饼评判期决策20冤11素-3需-1捧9重庆俭交科支院王患福敏29总目标U经济性指标U1技术性指标U2社会影响性指标U3初始投资额u1年维护费用u2技术可靠性u3施工难易程度u4施工工期u5技术的适用性u6桥梁景观u8工程对环境影响u9工程对当地交通影响u10技术的先进性u7201协1-3途-19重庆交纱科院王蛙福敏30方案指标表4.网14方案膝影响轰因素辽指标废基本点情况糊汇总夏表Ta圾b勤4.形14折Th菜e葛su劲mm状ar离y溜of苦t画he意b丙as妥ic咬s欺it祝ua添ti际on宁o舌f怕sc叔he盐me烈i绝nf算lu凶en煮ci世ng叔f偶ac旦to辫r恼in你de惊x初始投范资额（年维券护费烫用（技术萌可靠事性（施工难滚易程度幻玉（施工工叹期(技术的龙适用性(技术埋的先跟进性(桥梁景籍观（工程对汇环境影竭响（工程善对当汗地交皂通影勾响（方案一（加固方案）方案二（加固方案）方案三（新建方案）方案四（新建方案））800万元750万元1350万元2500万元）40万元45万元15万元20万元）非常可靠十分可靠完全可靠完全可靠）显著困难十分困难略微困难明显困难)7个月7个月12个月12个月)十分适用非常适用十分适用明显适用)十分先进极端先进显著先进完全先进）十分美观非常美观较为美观完全美观）明显影响明显影响十分影响非常影响）显著影响显著影响极端影响极端影响201路1-3是-19重庆交奥科院王角福敏31在役张桥梁非改造述方案犁决策总体系淡分析尺结论基：综合惧评判也最优桨的方讽案为此评价季指标萌值0.2盈638所对渴应的饥方案寸三，绵即新昏建14袖0米的枯钢筋扮混凝立土上漫承式犹拱桥种，这洗与该斑桥实清际所闭采取援的改呈造方洽案是夏一致乡丰的，泉四种缠方案宾综合没评价绘结果稿优劣陆排序户为：劣方案畏三>方案陆二>方案一>方案牧四。201籍1-3音-19重庆浊交科竭院王贤福敏321.现状2.改造决留策方法3.病桥向解剖迁实例20单11牺-3耀-1徐9重庆过交科浅院王毁福敏33病理学委是一门背研究疾饶病的病塔因、发粒病机制愈、病理汉变化(包括代慎谢、机六能和形聋态结构乏的改变)和转归戚的医学档基础学发科。是诉认识和抄掌握疾逢病的本杨质和发搞生发展印的规律继，从而副为防治斗疾病提米供必要腹的理论狭基础和健实践依禁据。对基于桥梁许结构物引病害同淹样要经涛历各种赏基本病惕理过程舱，利用羽基础医白学的病庸理解剖欺学的基前本原理可，就桥有梁结构衡机体与叉环境、葛内因与佩外因、散局部与铁整体、慌形态与扔机能、筐损伤与径抗损伤躺等的辨天证关系绍进行研僵究，从恩而掌握诞桥梁结章构病害愤的病因泰、发病榴机制及百疾病发轻生发展踪蝶过程中氏的形态硬结构、岭机能和恳代谢变广化。20僚11扑-3牢-1咐9重庆季交科算院王泽福敏34（1）辽依据项缝目病理侵分析进卷行拆除岂工艺研荒究（2）哨拱艰肋核背心混羊凝土倚强度捞影响私参数指研究（3）猛钢管混润凝土拱苹桥拱肋嫁钢板焊馅缝试验用研究（4）钢管票混凝症土拱臣桥吊卖杆试伴验研浸究（5）低应低变测怀试技耳术检嘴测核氧心砼脾填充工度的塌试验丧研究（6）牵模型试炊验研究（7）监完右善钢条管混博凝土兴拱桥妹承载监能力纯评价诱方法20考11座-3姥-1厕9重庆赵交科扩院王丘福敏35拱圈分染段分环咏依次拆京除法设计思恶想：蛾考虑节撇段的拆资除顺序撒对于拆浓除效果草的影响碌来优化洗设计。拌并且分月环拆除超时预留酸横撑段植拱圈。20姓11捡-3锻-1叼9重庆交据科院王酷福敏36挂设并喝初次张驰拉扣索20创11广-3火-1懂9重庆抖交科潜院王普福敏37缆索吊棉装拆除跌上环拱亿圈4节段乐，并颗预留博横撑扭处拱蠢圈。吊装进行中…20遮11园-3归-1曲9重庆丘交科毒院王若福敏38上环拆誓除从拱藏顶向下望对称进悟行，直纺到到第Ⅲ根横市撑处猾。20织11唐-3谢-1翼9重庆际交科谨院王舒福敏39调整扣碰索力，符使得中获环拱顶泻内力接易近为零评，拆除甜中环2节段中环钢正管20鞠11愤-3府-1缺9重庆霜交科丧院王炼福敏40201止1-3押-19重庆交站科院王抄福敏41目前轮，钢识管混旷凝土牵拱桥仆的设壁计和叙承载弯能力别的评航估都犹是按牙钢筋上混凝歼土拱侄桥处冬理，90年代修吧建的钢完管混凝宵土拱桥考就相继扔出现了辅问题，县惨痛的昨教训揭贫示出目岗前钢管啊混凝土似拱桥理耗论和实拉际还存威在着较弃大差距膊。本项稳目旨在苏进一步哪完善钢洋管混凝败土拱桥槐设计计包算理论呜，研究艳旧有钢惹管混凝坦土构件贱真实的杂力学性扫能，保租证旧桥熄评价的浮准确性裁，从而祖进一步陆完善旧怪有钢管乏混凝土文拱桥承董载能力很的评估盾方法。成果将粗对相似客结构的客安全判过定及旧鼓桥加固饼、新桥完建设提爸供指导恐及借鉴胁作用201薄1-3霉-19重庆仓交科唯院王鸡福敏421、影响缺拱肋承羽载能力尽原因进惰行研究（1）核心简混凝土衫强度的脚分布情发况研究夸；（2）核耽心混菠凝土好的病趋害对薯承载迟能力还的影锤响的扎研究友。（3）不逗同脱外空率唉工况幻玉下，稼承载彻能力迷的折否减率绍；（4）钢板星焊缝强诵度相对习于母材独强度的填折减率君；201惕1-3希-19重庆匪交科衰院王煤福敏432、吊杆姑承载能朴力评价蚕与预测慕：（1）吊具杆病惊害解清剖研纵究；（2）三维鞋模型模旦拟吊杆湾的受力敏研究；（3）对波不同趋部位脊的吊好杆钢光丝进行行极家限负售荷试影验，钱对其高强宴钢丝的搂极限强伶度折减饶，并预盲测折减绕。20毁11霸-3野-1厅9重庆上交科盐院王掘福敏44实际洒工程雁解剖盟取样存试验匙研究201虏1-3寇-19重庆交里科院王霸福敏451.拱肋核伟心混凝性土强度咬影响参敢数研究从拆笑桥的裙过程示中发希现的示核心接混凝秒土病攻害(见图)可推断贱：核心障混凝土庭的强度董有可能总分布不框均。因越此，就桌拱圈内拉核心混申凝土的插强度分策布的研敢究，绘绕制强度游分布曲挪线，进承而演绎永出混凝芳土强度裁的分布托规律，闯从而对琴现有的凡钢管混壮凝土构弯件的理盗论分析懂方法，扎应用于圣钢管混抓凝土拱晒桥的计施算进行晶修正。孤这对钢丧管混凝断土拱桥的的计算课、设计经与施工轧都有现亚实的意盈义，也居是本试弃验的最梯终目的20罗11拿-3秒-1申9重庆交垒科院王亡福敏46201挣1-3府-19重庆交插科院王障福敏47样品取辟样：此钢管父混凝土仓拱桥的所拱肋核君心混凝轿土是采钉用倒灌耗顶升法告施工。并其施工理工艺分烟别从拱扰脚向拱潜顶压注吊混凝土纤。在灌于注过程销中须注柱意拱肋臂上、下疲游对称镜和左右疯对称。靠因此，东结合施惠工单位湖的施工齿和现场毫的实际奔情况，誓对上、福下游拱怨脚至拱待顶，长罩度为2m、3m、5m不等的避拱肋钢舌管混凝茫土的上仰、中、眉下部位佩取了大谈量的混夕凝土芯侦样,共计45床4个,由于取犯样部位霉具有代匆表性，锐取样距烂离较近担、芯样愤较多。肾因而试锻验结果滥可信201赖1-3算-19重庆交顺科院王崭福敏48样品加餐工及试隶压将芯衫样加鹊工成毙强度播试验宅所需焦的试族件.采用掀切割鬼机加考工芯崖样,如不相满足疑平整塘度和阅垂直败度要听求时,应用盾磨平沾机将扎芯样雕端面语磨平院或用迫水泥垃砂浆(或水怖泥浆)在专用晨补平器幅上将端违面补平.芯样加呼工后最斑终的试提件高度(h)和直径(d)都用银游标棵卡尺讨度量舱，d/丑h为1:1～1：1.只15之间。卧芯样在妙重庆市条交通科索研设计跪院桥梁捆实验室储的20杂00绕KN压力殃机上说进行求。芯联样试窜压后哭的形珠状芯稻样试电件的妻混凝蚁土抗嘱压强巨度应勇按下深式计何算即:――不同高滋径比的眯芯样试尝件混凝累土强度羽换算系绝数20应11形-3惭-1旷9重庆搅交科社院王胳福敏49核心洁混凝剩土样白本试机验分独析201内1-3茶-19重庆交胁科院王别福敏50试验难的数骆据统篇计分友析根据数动据的分略布情况供，将其翠分为拱拨脚至1/4拱肋、1/快4拱肋弟至拱妙顶和垒拱顶摸三部原分分叫别进弃行统吹计分设析。蚊分别贪对各阁部分山数据述按由小小至袄大的叼次序楚重新蜓拍列塞，划满分区贱间，波将数要据分屡组，磨计算剧各区手间数捆据出何现的陈次数友、频祸率（柿出现拥次数历和全卫部测润定次讯数之姓比）间，分耍别绘设制频族率分言布的或直方肺图201努1-3刺-19重庆怎交科颠院王冠福敏5120眼11咬-3燥-1瞧9重庆孤交科厘院王猎福敏52结论普：从混凝锹土强度贤分布密根度曲线贡可以看骨出:在拱顶,混凝垦土的扯强度察在34～38今Mp风a分布某比较杏密集舒，但蛾低于间混凝歉土的赏设计个强度40峰Mp残a；折减率饰为5%～15元%。在1/4拱肋夺至拱起顶的球区域猴，混谜凝土泥的强桨度在37～40脑Mp搬a,分布比比较略密集，折减率注为7.之5%；而在掠拱脚盈至1/狸4拱肋区话域混凝娇土的强付度在41～44愁M群pa分布比业较密集，高于混斧凝土的牲设计强朗度40细Mp永a。而从分伯析单根访拱肋的掩同一截落面上、撒中、下熔部的混渣凝土的廉抗压试响验数据律也可看定出：单袖根拱肋驶钢管的眼混凝土雪在同一季截面的肾中部和突下部的僚混凝土羡强度比稻上部的宝强度高畏；拱脚怀至1/4拱肋的化混凝土旅强度比1/4拱肋特至拱袋顶的团强度孤高。总体表肯明拱肋铅核心混膜凝土的丘强度分旱布是不枯均匀的熔。20链11担-3引-1狂9重庆市交科蒙院王顶福敏53单根格拱肋廉的同孙一截北面上绕、中闯、下荡部位奔强度花对照熔表201阶1-3傻-19重庆交市科院王涛福敏542.钢板焊鱼缝试验祸研究拱圈鉴钢板承防锈刊是通眉过外伐包玻会璃纤父维布右的方晌法。宾从局茫部地询方取民下玻央璃纤捡维布插，锈耗迹比辆较普台遍，亮但还粉不影活响结特构安质全。迎对于惩直接砍影响安结构折安全滔的焊仍缝，胞从表焰面看狼存在度一些直缺陷陡，为舱此，户根据躁现场寺桥梁转结构乱的实蹈际情穷况，专对拱金顶、1/4拱肋、惩拱脚、瓶风撑分丽别进行已钢板取医样见，萌焊缝接队头有对许接和T形，焊锈缝有环盒缝、纵秃缝等，章材质为Q2蔬35，共计骑焊缝12壳3条。对其洽焊缝扯进行弦超声筹波（UT）无触损检鼠测并值按GB厚50当20井5-咬20研01规范馅、GB况11隙34垮5-令89标准幅评定些，Ⅰ级焊臣缝32条，庭占26％；Ⅱ级焊复缝30条，羡占24.宇4％；Ⅲ级焊缝26条，占21央.1％；Ⅳ级焊斩缝35条，油占28.硬5％。Ⅳ级焊缝沟的表现坛症状主歪要有：世焊缝错申头、内黎塞填充招物、表搁面裂纹所、未焊鞭透、表孩面裂纹观等。20掉11溪-3武-1茄9重庆黄交科邻院王戒福敏55201谱1-3婶-19重庆交朱科院王比福敏56拱肋腰分段蛙图钢板探勇伤结果：全桥横的钢至板焊于缝，Ⅲ级焊缝敢，占21夸.1％；Ⅳ级焊曾缝，窗占28擦.5％。Ⅲ级、Ⅳ级焊缝尝已经达仁到了50％。不快符合设俘计和规膏范的要驴求。20城11婚-3永-1尼9重庆远交科半院王疯福敏57焊缝介样本洁取样按照懒标准《金属抱材料秒室温姿拉伸芳试验胜方法》（GB肾/T变22材8-链20推02）附录B进行攻取样鼻。采匙集钢此板的约三级摄、四钳级焊杂缝全昌部取传样，揭部分亡一级助、二掀级焊删缝取附样以棉作比将较。券再在熟机床垃上进连行加转工。寒试件废宽50镜mm，焊缝门两端各警预留250籍mm（包括他工作长殃度），迫共取试删件34著5块。201扣1-3柄-19重庆带交科坡院王我福敏58各级抱焊缝扣破坏歌应力趁与母棵材极破限、言屈服拼应力田比较一级焊牧缝20耻11聋-3言-1卸9重庆送交科击院王舒福敏59二级焊彩缝三级庙焊缝20倘11保-3欺-1匠9重庆交茎科院王丹福敏60四级扭焊缝20叔11担-3郊-1滚9重庆仔交科壮院王柏福敏61从破坏码强度的载频率分时布直方雀图和破屑坏强度泡分布密圈度曲线细，可以贼看出尤横其是四栏级焊缝竟根本不振能承受垃荷载，赢对整个杰构件的卵承载力扣影响极喂大。三级焊馅缝:四级晌焊缝201剑1-3刺-19重庆交甜科院王台福敏62焊缝分状析:从试耍验看储出：轰一级分焊缝凯抗拉日强度演基本先与母析材等个强，秃二级屈焊缝菊相对盗于母笑材折迈减范屯围在10驱%～20%之间算，Ⅲ级焊稻缝相延对于秧母材敬折减什范围20％～29％之仙间；Ⅳ级焊缝播相对于扬母材折眠减范围64％～56％之间替。可以唤判断计：超嚼声波徒法检陷测钢据板焊团缝，矩对焊券缝中俩的气智孔、耀夹渣架等缺黄陷没廊有全幅部探础测出张来，世再加波上人宴为判袋断标梯准的故影响捷，试赛验的唐结果蛛与规叠范规想定的改强度档有一却定的劫差距订。所扩以单霜纯的拢依靠艺超声讽波法捞对钢某板焊盲缝进秧行检暴测，旧对一夺级焊余缝是沿可行悲的，踢但对馋二、粉三、攀四级减焊缝稠应对固检测语结果寨进行凑降级公使用态。目恶前常恒用的导钢板芬焊缝揪无损苗检测衰技术敌有超傅声波饮检测况和射照线检遍测。走射线拍检测兄对体修积状峰缺陷锁敏感佩、标饲难相矛对完殿善。冒但费旗用高杜，检秒测慢创，分琴析比挡较烦佩琐。穷超声虫波检块测相碍比较蓬射线话检测象而言妨，其帽检测脏速度量快、器检测掩成本昼低，揭但其则检测疫结果泰为脉饭冲信乏号，枪缺陷赚图形屑直观樱性差牵，对胶粗晶售材料完和薄室材料慌的检残验有粥局限依性，源两种鞠检测馅方法倡具有转良好树的互扇补性超，如尾能同寸时采渠用两柴种方师法，却则能蜡更准全确的甲判断融缺陷峰的性怎质，庙有利气于防垂止漏哄检。201迁1-3谁-19重庆交形科院王错福敏633.钢管谊混凝列土拱芝桥吊各杆承五载能干力试咏验研耳究该桥采网用的12掉1φ笋5平行钢虎丝索吊禁杆镦头厚锚具。拍从外观织检测可广看出吊尊点位置饲严重偏掏位，上芒锚头未偷在导管代内、吊丛杆严重皇偏位，断部分吊俊杆保护字层PE套管种有裂析缝。辱将PE套管有足裂缝的涉吊杆解励剖开发要现：索藏体锈蚀父一般发马生在吊陶杆的中芳下部位快，特别岭是PE套管破表损的部妄位锈蚀腿很严重侍，平行井钢丝已涛经起锈球斑，索甚体横截抹面上钢暮丝的锈鼠蚀有从颂外向内假逐渐减们少的规蹈律，对PE套管振完好窝的吊猫杆解舍剖进维行对恋照，软发现永也有振锈蚀止。201捏1-3今-19重庆交墓科院王金福敏64201蹈1-3疮-19重庆涂交科冻院王节福敏65201佣1-3拔-19重庆交渣科院王熔福敏66吊杆恢受力职理论卧分析从吊蒜杆“临床”形态息看出朴，施更工质翻量管档理直损接影示响吊旨杆的‘临床’表现，虫加强管雹理是克廊服其病馋害发生阔的主要拒措施。姻但是直桥接影响势吊杆安弱全的是诱结构受亏力以及晃由高应宁力引起倚的应力态腐蚀。钩为此采狱用三维殃有限元教方法建孔立计算缺模型。仗并作如战下考虑蒜：主拱办圈、主稍拱风撑臂桁架、后立柱等哥效为钢赖混组合羽材料的妹梁单元纺，横梁逆为混凝书土梁单恢元，桥浪面板为楚混凝土滤板单元念，吊杆罚模拟采忌用三维村桁架单捞元考虑梨了几何炊刚度的每影响，伯边界条代件为桥士面板与践桥台之筑间纵桥耳向平动块及转动济自由度辜相对自谷由。在潮对钢管博混凝土闹的计算耕处理上该，采用庸刚度相锄等的原垄则换算哲成一种忧材料（热钢）来贺计算201堆1-3彻-19重庆牲交科勒院王循福敏67单元荷载工况内力-I(tonf)内力-J(tonf)单元荷载工况内力-I(tonf)内力-J(tonf)298LCB2(最大)115.6110.5308LCB2(最大)119.1114.1299LCB2(最大)119.1114.1309LCB2(最大)118.6113.7300LCB2(最大)118.6113.7310LCB2(最大)118.5113.8301LCB2(最大)118.5113.8311LCB2(最大)118.3114302LCB2(最大)118.3114312LCB2(最大)118.5114.6303LCB2(最大)118.4114.6313LCB2(最大)116.6113.3304LCB2(最大)116.4113.1314LCB2(最大)118115.4305LCB2(最大)117.6114.9315LCB2(最大)107105.1306LCB2(最大)117.9116316LCB2(最大)159.9158.8307LCB2(最大)131.7130.7最不利忽工况下拍吊杆的题内力注：LC对B2为最粗不利亩组合授工况滴。其中得单元307、316为两膨边的祥两根刺短吊果杆，恶可以波看出著其受毫力最药大。201疮1-3妹-19重庆硬交科搜院王准福敏68吊杆孝受力铅分析仿：吊杆的羡验算多浪参考斜摄拉索的丢规定，教拉索的治容许应点力不大摸于0.4（拉索滥的抗拉胀标准强寄度），它安全系胀数为2.漂5。该图桥吊坡杆采于用12到1φ狱5平行辫钢丝旷索，烟钢丝生的标喉准强傻度为17滩58他MP取a(由试验惰测得),设计容这许强度始为0.陵4（703吗.2M桨Pa），单惧根钢丝农的公称劫截面积象为19.舟63捆mm2腊,通过模欣拟分析在可看出敞单元30财7的最大务应力为55宏4.盖5M夫pa便,而单元316的最大玻应力为66还8.耻7M拌pa接近0.4（703然.2M校Pa），吊或杆的验泻算还未滥考虑拱停轴线偏肚位、拱喝圈扭曲(见图6.妙18蝴)。因此伏短吊杆鹊的安全废系数偏唐低。如旷宜宾小臣南门金籍沙江大夜桥（见宪图6.豪19）就是4对8根短吊摩杆发生渐断裂。201榆1-3艳-19重庆霞交科熄院王咳福敏69试验塑目的健及依划据项目组曾在重庆虏交通科富研设计咐院桥梁帜试验室侦对最短阵和最长琴吊杆的坝钢丝进校行锈蚀量检测、狱破断试朗验，目脏的是找滋出吊杆愤内高强插钢丝锈蝇蚀和极顺限强度冻的一些测规律，姥为以后陆对旧有镰钢管混秒凝土吊眯杆安全痰性和剩饿余寿命蒜的评价栗提供参用考，主姐要依据半有：1、重庆供交通科治研设计怎院武隆洁乌江二致桥检验坊报告2、《城市右桥梁的养护车技术免规范》C洋JJ秧99帐-2诸00性33、《金属材为料室温催拉伸试挂验方法》G揉B/简T2护28滚-2荣00凯2采样记录表序号吊杆采样部位样本长度(cm)1短吊杆1下部602短吊杆1上部603短吊杆2下部604短吊杆2上部605长吊杆中部6020跑11坊-3渔-1伏9重庆摘交科漆院王饮福敏7020们11扛-3颠-1推9重庆交惯科院王换福敏7110年后柿高强谱钢丝疲承载义力试弱验1、将试捷验段的蜡钢丝逐院一编号咏后排列仔，在去恋除了每贺一根钢庙丝的锈丹层之后姿，选择亲该根钢践丝的较偏小截面防尺寸进爬行测量虫，此测集量尺寸吩作为钢衔丝的有补效截面赏尺寸；2、根营据记奸录数横据以稀及钢少丝外狐观的伯观察贤对照钢钢丝板锈蚀站程度闲分级碍标准胸进行疑分类怪统计轮；3、对肤编好择号的傍钢丝士进行坏抗拉稿强度丸试验斥；4、对替钢丝连抗拉羊试验藏对应贯拍照脆；5、数知据统骄计及逐分析娃。20庆11亦-3敌-1坑9重庆交位科院王钞福敏7220尽11惜-3像-1源9重庆交伯科院王冷福敏73编号等级样本病害描述钢丝原直径（mm)原钢丝限负荷（KN)钢丝现直径（mm)极限负荷（KN）样本破坏部位1Ⅴ出现轻度麻坑但不连续534.54.7130.6下2Ⅴ出现轻度麻坑但不连续534.54.7330.9下3Ⅲ白粉中出现黄色锈渍534.54.8232上锈蚀等级锈蚀程度锈蚀等级锈蚀程度1完好5出现轻度麻坑但不连续2锌层氧化，生成细粉6出现中度连续麻坑3细粉中出现黄色锈渍7严重麻坑4出现擦不掉的黄色锈斑8断丝或接近断丝钢丝锈剖蚀程度幕等级表吊杆钢叮丝抗拉损试验20座11两-3旬-1枪9重庆抚交科项院王猜福敏74短吊杆1上部职钢丝检极限项负荷旗密度股曲线短吊竹杆1下部钢坑丝极限抗负荷密复度曲线长吊神杆中诊部钢输丝抗灿拉试纺验短吊杆2上部挨钢丝氧极限朴负荷执密度倚曲线201枕1-3陷-19重庆交虹科院王吴福敏75短吊栗杆2下部精钢丝资极限冶负荷引密度喇曲线原吊在杆的盟极限荡负荷屡是从60被0多根的志钢丝中斩选择了52根表面晌完好的没钢丝做甘抗拉试炮验，然零后取其点极限负组荷的平聪均而得蕉到，试阴验极限哀负荷取34.制5KN。从钢扒丝抗拉晋试验可膝以看出授：（1）、打吊杆军由于蛙上、头下锚羞头在批施工努时没恨有处戏理好坐，在跪营运10年后，杰吊杆内蚊高强钢任丝锈蚀由比较严桌重；（2）、吊芒杆在试快验室进暑行解剖春和钢丝缓的抗拉析试验后触，从整孙体上看滔，中部雁的锈蚀叫好于上换、下扛部，但寸就是中即部护套衫完好的吗吊杆内建高强钢狗丝抗拉罗强度损合失也比努较严重傍；（3）、从储试验数颤据和钢斑丝的极镰限密度捎曲线可或以看出波，无论谢是吊杆扰的上部渗、下部廊以及中茅部，在交营运10年后，稠武隆乌竹江二桥泽的吊杆也钢丝都纸有一定职程度的轿腐蚀，读锈蚀程蚀度为3、4级的比产例最高建，极限楼负荷在31K链N～33K定N范围低的最坟多，纱吊杆堪钢丝习极限值负荷俩折减坡在7%～10昂%之间扔。结论：201怎1-3剧-19重庆交安科院王粮福敏76钢管夜混凝策土以奥及考梦虑混库凝土居缺陷谎的钢梨管混骗凝土溉承载倾能力涉试验骡研究201逝1-3栋-19重庆繁交科躁院王令福敏77结构鸣模型穿试验右研究我国对校钢管混冻凝土的漂轴心抗讨压的承埋载力计捞算采用搭规程和毕规定的捐有关计殊算公式麻都提到讽了钢管归的套箍垦效应对洁承载能握力的影筋响。构躺件的含谱钢率无旋疑将对绑套箍效犁应产生享影响，爬不同含四钢率的那构件其追破坏机贪理是否传相似？作哪种规万范计算帖的结果惕与实测巧值更接钟近呢？渡当含钢碎率较高保（6％～7％或D/t稍<57～67）的变构件刃，是巧否有绕类似感钢结挤构的率明显晓强化割作用词？钢克管混劫凝土负拱桥扩拱肋强核心愤混凝崭土分怠步不协均以坟及核煮心混满凝土壶的脱妖空对蛛承载闪能力乞的影慈响有伞多大成？通夺过模反型试列验、脖模型混对比稿试验疫进行泪研究缩慧，从唱而对瓣旧有病钢管决混凝梳土拱煮桥承塌载能鉴力评贴估提抚供参尿考这胸就达荒到了烟试验抚的最戏终目的。201顷1-3骡-19重庆稻交科浇院王湾福敏7820凑11皇-3逼-1谈9重庆稿交科牢院王回福敏79根据饱相似疏理论息，我究们采隔用和槐原型盐一样弊的介百质条火件即挂弹性古模量E、泊旧松比袖相同鹅。加殖载后亦模型药变形侧量与鲁模型纠尺寸肉相比畏小得厨多，曾这就惹避免越了几抛何畸健变及江荷载殿畸变脏的产煌生。秧本试杏验只悼考虑固模型颤的形泰状、跨含钢匀率与则原形摊相似安，也薯即是浊相似扫理论焰的第狐三论祸－现习象相接似。苹模型普设计容条件耐基本废满足团相似开准则帝要求稳。武消隆乌咏江二勺桥的枣拱肋背钢管横管径面为￠700征mmX壮8mm，套箍宪指标为0.时37键84。设枪模型梯钢管吃的外馅径为R,内径橡为r，则：赔＝0.赔04照73。据现蚕有条件碎，可取钉￠140鼠mmX宴1.6乒mmX趋420剧mm（含带钢率饼为4.点73％）和捧￠100止mm设X1哈.2m威mX仔30哥0mm（含罗钢率砍为4.事98％）的谦无缝钢煮管做相日似模型升试验。占用δ3.路6mm和δ4吵.6表mm的钢板超卷制￠320袄mmX御3.7质mmX险960闸mm和￠31狮0m鼻mX蛾4.愈6m检mX得93松0m记m然后悟焊接舱而成清钢管哀，做遗含钢胆率不戒同的子对比嫁试验闲。￠320隆mmX趁3.6访mmX证960陪mm（含钢权率为4.垒79％），铃￠31弓0m得m更X缩慧4.透6m完m数X即93驴0m链m（含钢暴率为6.摆06％）凶可满准足试作验要配求。模型的趟选择20霜11胜-3渡-1平9重庆舟交科搞院王勺福敏80钢板芹母材荷试验钢材的巧平均屈片服极限＝325揭.3M姨Pa;抗拉强愧度极限=4宴59质.1主M确Pa20津11疫-3馆-1拿9重庆交霜科院王坑福敏81混凝渡土材料核心蛛混凝米土用键料为压重庆古市地摩维水痰泥厂炮生产律的52英5＃普惕通硅耻酸盐阻水泥景，采芒用最涉大粒索径为20m骨m的碎民石为险粗骨穿料，牛混凝炎土中虑掺入侧水泥似用量1.0％的FDN材-5型混凝客土低引炭气减水敲剂，采创用强制崖式搅拌烘机拌和猛。混凝例土强度山由与试步件在同跳等条件零下成型世养护的15c都mX1林5cm敌X15礼cm和10定cm冒X1锯0c左mX戴10重cm立方洋体试查块试润验得水出存。201妖1-3盾-19重庆牛交科怎院王伪福敏82201画1-3驴-19重庆度交科惹院王想福敏8320壁11葬-3抬-1吨9重庆轻交科陡院王盏福敏84δ4递.6倚mm构件轰的破独坏表男现δ3昏.6剂mm钢管翼砼构似件力——横向望和纵萍向应林变的巾关系20努11再-3冲-1寨9重庆交袖科院王笛福敏85δ4.败6mm钢管砼刑构件力——横向和疲纵向应借变的关船系钢管弃砼构眼件-位移始的关锯系由荷载堵与横向挂应变、蝴纵向应戒变的关询系曲线杀看出，接试件处幼于弹性臂工作阶搬段时，下曲线斜侦率较大本，表明轮钢管混愈凝土短茫柱弹性食性能良争好，此稼后出现为屈服阶物段。如构件研的含钢辜率较低栗，钢管渔的套箍隆作用不杰是很明副显，构卡件在达盯到峰值圈后与弹毅性阶段持相同的每曲率卸炉载；如望构件的负含钢率汗较高，浊钢管的驻套箍作铺用明显鉴，构件晃在达到挑峰值后幸会回落献，形成推一个屈悼服平台管，荷载捎不变，舟而应变群增大，叼而后与休弹性阶筹段相同张的曲率舟卸载。构件的残余宪变形播很大占，表俱明结特构塑叔性性响能良政好。由力－筐位移关链系曲线僻可以看拖出：在荷载到严达峰值贺以前，魔构件的汤位移变卵化不大疑，达到像峰值后窄位移变渐化很大盒。201她1-3壤-19重庆交甘科院王田福敏86δ3.脱6mm构件仆轴向躲荷载率和极秤限荷阵载的家比值以－泊匆松比μδ4铺.6现mm构件轴拌向荷载小和极限屠荷载的建比值－论泊松比μ由轴向谜荷载和孟极限荷望载的比洽值与泊伟松比μ的关烦系曲累线可红以看矮出：试件语的初脉始泊黑松比快都在0.2～0.基3之间岔，即塘为钢炊材的腹泊松并比。垒在受韵荷后呼期，冬当达肃到极容限荷悠载的0.糟6倍左桥右时吹，泊缸松比绳迅速旗增大灿，即播开始蛙发挥设钢材宅的约仰束效娘应，蹄混凝咬土的慕应力刺不断波增大羊，其宜横向昏变形拢系数朵将不夺断增舅大，题当超敬过钢厅材的记横向营变形乐系数块时，创由二士者变部形协像调在相钢管苍的混哗凝土穷之间羽产生鲜紧箍盖力。由图趴也可卖以看途出δ4.我6mm构件沃比δ3.疯6mm构件狠钢管拾的套丝式箍作幼用更钟明显每明显祸，δ4钥.6采mm构件，墓达到极泛限荷载滑的0.额8倍左束右时巾，混萝凝土行的横肢向变骑形系挣数才捞明显漏超过猛钢材麻的横蝇向变势形系晚数，岭泊松毕比才治迅速甲增大训。20目11钱-3逆-1恩9重庆交熟科院王伯福敏87核心混垄凝土分沸步不均公对承载汉能力的璃影响序号构件描述钢号混凝土强度4t/D含钢率试验极限承载力N(KN)根据试验修正后CECS28:29计算极限承载力N(KN)折减比例1￠320mmX3.6mmX960mmA3钢焊接管C400.046

612615%￠320mmX3.6mmX960mmA3钢焊接管C30/C40各1/20.0465196

￠320mmX3.6mmX960mmA3钢焊接管C300.046

51082￠140mmX1.6mmX420mmA3钢焊接管C33/C41各1/20.0461100

13.78%￠140mmX1.6mmX420mmA3钢焊接管C33/C41各1/20.0461140

10.66%￠140mmX1.6mmX420mmA3钢焊接管C330.046

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20稠11敢-3甩-1舱9重庆交击科院王巴福敏88不同脱挨空率对瞒承载能究力的影罚响序号构件描述病害描述混凝土强度等级试验极限承载力N(KN)承载力折减（％）备注（病害相当于实桥的脱空高度h）2￠140mmX1.6mmX420mm脱空高度h=0.8mm;脱空率＝0.0757％C4112004.80%实桥的脱空高度h=4mm;￠140mmX1.6mmX420mm脱空高度h=0.8mm;脱空率＝0.0757％C4112004.80%实桥的脱空高度h=4mm;￠140mmX1.6mmX420mm脱空高度h=0.8mm;脱空率＝0.0757％C4111806.40%实桥的脱空高度h=4mm;3￠140mmX1.6mmX420mm脱空高度h=1.2mm;脱空率＝0.1391％C4311409.50%实桥的脱空高度h=6mm;￠140mmX1.6mmX420mm脱空高度h=1.2mm;脱空率＝0.1391％C4311608.00%实桥的脱空高度h=6mm;￠140mmX1.6mmX420mm脱空高度h=1.2mm;脱空率＝0.1391％C4311806.40%实桥的脱空高度h=6mm;201子1-3倍-19重庆击交科容院王颂福敏89从上表滑可以看黄出：钢压管混凝胞土脱空妨率对钢素管混凝裕土极限喇承载能软力的影私响是不彼同的。震脱空率泰大，则屋强度降躁低就多牧，当脱惰空率低付于0.0收757％（也办即课题身依托项惜目的拱笨肋钢管蓄脱空高允度低于4m给m）基艘本上财对构勒件的弹整体唤受力蔽影响绣不大高。但容当脱展空率撤大于1.9标35％（惧也即铃课题委依托胳项目敬的拱练肋钢隐管脱惧空高典度高刮于35末mm），惜钢管烂对核是心混到凝土形的套碰箍作稳用基姥本上稳无效铜，相渐当于至钢管追和混型凝土音单独已受力,承载能脏力也折税减得特母别厉害唉，当脱跌空率大傻于5.9邪57％（氏也即名课题许依托切项目忽的拱毙肋钢触管脱草空高筛度高热于75m仍m），念在脱夕空部贺位的航钢管救还容狮易失废稳，欺而使同构件叙的承奥载力岛大大柄降低睛。201部1-3敏-19重庆迷交科晌院王获福敏90钢管烤砼构慨件套叨箍作里用对暴照表从试验财可已看覆出钢管饰混凝土帮的套箍朵作用运明显殃，钢管剧混凝桑土构堂件共大同作唐用的弟极限耀承载置力比葵钢管蚀和混刘凝土所单独秀作用法的承衰载力碎之和赛提高池大约[1层26县-(棕42翻+3痛4)技]/塔(蚂42蚂+3功4)针=65.站7%左右。201傲1-3胃-19重庆猎交科殿院王哥福敏91对钢底管混街凝土丧短柱啊承载社力计杀算的饼再讨颂论(1)根据册规范衔计算育的承烤载力勤与试膊验结艇果的崭比较坛与分果析201域1-3相-19重庆待交科鉴院王臭福敏92上述丧比较宁可以阳看出运规范《CE浩CS2铺8:9毒0》对钢管虽混凝土贱短柱的计算年更准渴确、喜更经番济。通过愉对钢扇管混龙凝土舅构件动的破壳坏机刮理的猜试验既分析鞠，我枪们发孝现钢株管混榜凝土撑构件牢在极慢限破堡坏时贝，随秧着混烤凝土坚承受扑的荷荣载比柿例越衬来越添大，混凝土辅的体积思变化也炸越来越柳大，而垒钢材还券处在塑韵性阶段忌。混凝俭土达到踩极限抗贷压强度碍时，对能钢材产闪生极大贴的拉应伐力而使垦构件破洁坏。因此，惯对于常偷用的钢佛管混凝冠土构件欠计算规跳范《CE兰CS2扣8:2谎9>方法式中：－轴心收受压构举件强度比承载力讨；－钢管挠混凝土侦杠件的不套箍指爽标，－钢管水材料的垂抗拉、轮抗压设慌计强度恳，－钢管贱截面面宝积；－混冲凝土变抗压投强度绘设计矿值，－核心旅混凝土破截面面们积。的计算鸡参数进贼行修正岔，以供持钢管混龟凝土构掘件的科淘学研究广提供参涝考。在魄计算极累限承载宗力时，叹－钢管胜材料的群抗拉、漆抗压设鸦计强度直修正为凤钢材的糕屈服强模度暖，厉－混狭凝土抗亭压强度口设计值秧，修正宜为混凝唤土的抗革压极限兴强度。对规烫范《