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桥梁承载能力检测评定技术在桥梁加固设计中的应用 【摘要】随着经济的快速发展，交通业也不断发展起来而桥梁的承载能力直接关系着交通的安全性本文主要介绍了桥梁承载能力的影响因素、检测评定的方法及优缺点，并在桥梁承载能力检测的基础上提出桥梁加固设计措施等 【关键词】桥梁承载能力，检测评定技术，桥梁加固 一、前言 随着公路交通事业的高速发展，作为连接道路的桥梁，起着至关重要的作用但近年来，桥梁坍塌等事故时有发生，因此对桥梁的加固设计很有必要在桥梁加固之前，需要先检测桥梁的承载能力，在此基础上才能确定具体的加固设计方案 二、桥梁承载能力系数的影响因素 1、结构完整性 桥梁在长期的运营过程中，部分桥梁构件有一定程度的损伤，致使原设计比较合理的受力结构，在构件损伤后受力失去合理性，造成局部受力过大、结构整体性不足的后果，这些都削弱了桥梁结构的承载力 2、裂缝 在混凝土桥梁中，裂缝是十分常见的一种病害，通常我们将其分为结构裂缝和非结构裂缝两种而由外界荷载所导致的裂缝就是结构裂缝，其表现状态就是桥梁结构的整体承载力出现了明显的下降或不足；而由于混凝土自身性能达不到要求或是不能满足外界条件而导致非结构裂缝。

钢筋混凝土结构受力后出现裂缝，其本质关系即表现了出来，通过裂缝可以判断实际桥梁的结构破坏属于纯弯、弯压、剪压等何种模式 3、钢筋锈蚀 钢筋锈蚀对钢筋混凝土构件影响：减小其截面面积、使混凝土的保护层开裂、降低了钢筋与混凝土之间的机械咬合力，大大降低了桥梁结构承载力 4、变形 不超过《公桥规》规定限值的短期荷载作用下的桥梁结构变形，对桥梁运营的影响是安全的对于超过限值的荷载引起的结构残余累计变形，会影响桥梁的承载能力 5、混凝土施工质量 由于在实际工程中钢筋混凝土构件内部存在质量缺陷及密实度差，大大削弱混凝土抵抗外界有害介质侵蚀的能力，尤其是钢筋的锈蚀，严重影响了钢筋混凝土构件的承载能力 6、环境因素 经常使用融雪盐、桥面积水排泄不畅、河床冲刷、酸雨、环境温度及环境湿度等均能引起结构及混凝土的变化，影响结构承载力 三、桥梁承载能力检测的评定方法 1、经验法 这种方法主要是根据现场调查资料获取桥梁存在的裂缝、挠度、桥台沉陷及水平位移等病害及缺陷，由具有丰富工程经验的专家引入不大于1.2的检算系数进行结构强度和稳定性的检算。

这种方法是我国“十二五”之前主要采用的评定方法，依据为1988年交通部第二公路勘察设计院主编的《公路旧桥承载能力鉴定方法（试行）》该方法受评定专家主观因素影响较大，检算系数评定标准难以把握，检测结果无法定量化应用，且检算方法等方面规定的过于原则，评定指标单一，可操作性差，缺乏统一的评定标准 2、承载能力衰减时变模型法 该方法考虑混凝土强度、碳化深度、钢筋锈蚀程度等结构耐久性参数的时变模型，建立了不同损伤程度的桥梁承载能力的衰减模型，为评定旧桥的承载能力和预测桥梁的剩余寿命提供了依据同时，该方法对于碳化深度、混凝土强度、钢筋强度以及与混凝土的粘结性能等取值范围较粗糙，且对不同地区、不同桥型结构的适用性尚有待进一步研究 3、荷载试验方法 该方法的优点是客观、准确，能够直接得出桥梁在荷载作用下的结构校验系数，从而推断出桥梁的安全储备区间但该方法通常规模较大，耗费时间较长，资金较大，需要较长时间封闭交通，甚至有可能对结构造成新的损伤且其反映的是结构的短期行为，结构的极限性能、疲劳特性、耐久性检测指标等因素的作用不能通过该方法获取 4、基于动测参数的评定法 这种方法通过测试结构在荷载、激振或脉动作用下结构产生的动态响应，如振幅、自振频率、振型等来评定结构的承载能力。

动测法接近桥梁结构的实际运营状态，能够较好的反映结构在动荷载作用下的力学性能和受力状况然而目前在动测评定法上还没有比较完善、合理、简洁的方法也没有建立起动测特征参数与承载能力相关的计算模型 5、基于检测结果定量化的评定法 该方法在原《公路旧桥承载能力鉴定方法（试行）》的基础上全面修订编制了《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/TJ21-2011）相比而言，该种方法在检算系数Z1取值上同时考虑缺损状况、材质强度、自振频率的影响，对配筋混凝土桥梁亦考虑耐久性的作用而引入承载能力恶化系数及截面折减系数的影响，提高了桥梁承载能力评定的客观性和操作性，且这些系数直接来源于检测结果，具体、量化、明确、标准统一同时，该方法亦存在明显不足：①构件的材质强度的判定，采用回弹法、超声回弹法、钻取芯样法等得到的结果往往差异较大②考虑检算系数Z1的评定标度时，通过实测自振频率与理论计算频率的比值确定该分项标度，而由于施工原因及计算模型的几何尺寸、边界条件和实际结构的差异，自振频率的理论值往往大于实测值③活荷载影响修正系数精确计算操作起来比较困难，且需耗费大量的人力、物力、财力进行交通流量调查与分析。

④考虑耐久性影响而检测的构件强度、碳化深度、钢筋锈蚀程度、钢筋保护层厚度、氯离子含量、电阻率所选取的测区能否真实代表整个构件的情况有待商榷⑤规程主要是针对钢筋混凝土桥梁，对钢-混凝土组合结构，如钢管混凝土拱桥、斜拉桥、悬索桥等尚有诸多未明确的地方 6、基于原始指纹评定法 桥梁建成时，对桥梁进行详细的检测，得到丰富的资料，此时的状态可以当成结构的初始状态，即原始指纹原始指纹可以作为以后结构的参照标准，在对桥梁进行承载能力评定时，可将详细检测得到的结果与相应的原始指纹进行比较，并参考参数随时间的衰减模型从而判断结构的剩余承载能力该方法直接将检测结果与初始状态进行对比，以判定结构的损伤程度，概念清楚，思路明确，也避免了因计算模型与实际结构存在差异而导致的计算结果失真但初始状态调查就显得特别重要，需要耗费大量的精力进行详细客观的检测，而且承载能力随检测参数的衰减关系尚不明确 四、基于桥梁承载能力的加固设计措施 1、抗弯加固 由于桥面存在磨损较为严重，多处开裂及骨料外露等情况，采用将桥面铺装 该桥梁加固措施既增加了桥梁的抗弯承载力，同时又修补了桥面病害 2、抗剪加固 在建设桥梁时，为防止芯模底部混凝土浇筑不密实，空心板现浇施工采用分批浇筑混凝土，即先绕筑芯模底部混凝土，再安装芯模，然后饶筑腹板，及顶板混凝土。

由于底板混凝土和腹板混凝土是分批浇筑，且该连接处未设抗剪钢筋，使两者连接处成为空心板的薄弱环节，此在腹板和底板间形成一条水平施工缝，空心板底板与腹板易发生受剪开裂，致使空心板与底板脱离出现病害 五、结束语 对桥梁承载能力的评估是桥梁加固设计应用中重要的组成部分因此，在桥梁加固设计中，我们应该充分考虑桥梁承载能力系数的影响因素、检测评定方法等，这样才能合理的选择桥梁加固的设计方案和措施，以保证桥梁的结构安全 参考文献 [1]孙学峰.公路桥梁承载能力评定方法探讨[J].辽宁省交通高等专科学校学报，2014，16（1）：28-30. [2]徐小林，李国芬等.对桥梁结构承载能力评定方法的思考[J].交通标准化，2010，（10）. [3]张宏斌.特载桥梁的主梁承载能力设计及试验研究[J].北方交通，2010，（12）. [4]陈亚亮，缪锋.公路桥梁承载能力评定方法的探讨[J]福建建筑，2012，10.第 6 页 共 6 页。