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特大型橋梁結構常規(guī)養(yǎng)護檢測方法
對于公路橋梁結構安全的常規(guī)檢驗，常用方法是以全橋為對象，針對其上部結構，下部結構和橋面系等各個主要部位存在的病害缺陷做記錄評定，并結合《公路橋梁技術狀況評定標準》，為全橋的做技術狀況評定；同時，依據(jù)《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》對全橋進行承載能力評級。 對于特大型橋梁的結構安全常規(guī)檢測，目前沒有規(guī)范對其進行規(guī)定，本節(jié)通過參考相關文獻，配合施工現(xiàn)場調(diào)研的結果，總結斜拉橋和懸索橋的常規(guī)檢定內(nèi)容及檢驗方法如下。
斜拉橋常規(guī)檢測內(nèi)容及檢測方法
1、全橋的線形和高程測量 由于斜拉橋全橋跨度很大，全橋的線形會受基礎沉降，各部分混凝土結構的收縮以及拉索系統(tǒng)索力變化等的作用而變化，如果變化較大，會直接影響主梁的受力情況，對大橋的結構安全造成威脅。 因此，主要檢測內(nèi)容包括上部橋面、橋塔和下部承臺、墩柱等的高程，斜拉橋主梁及索塔軸線的線形。若橋梁沒有較大的高程和線形變化，表明此刻橋梁病害不大；若發(fā)生較大變化，則說明此橋可能出現(xiàn)下部結構沉降、上部結構變形等情況。 對于全橋線形和高程的常規(guī)檢測儀器主要有全站儀、水準儀等。
2、基礎墩柱、承臺、索塔與錨固區(qū)混凝土結構監(jiān)測 混凝土結構檢測的主要內(nèi)容是檢查混凝土的裂縫及強度，其中，檢測重點是主塔錨固區(qū)的混凝土結構。主要檢測內(nèi)容包括： （1） 混凝土構件外觀和裂縫的檢測，觀察其表面風化剝落及破損情況； （2） 主塔錨固區(qū)混凝土結構監(jiān)測，特別需要檢查錨固區(qū)裂紋的分布、寬度、深度以及混凝土的強度； （3） 索塔與主主梁相連處的外觀及裂紋檢查。 根據(jù)大橋的運營情況和外觀檢測情況，必要時需進行索塔動力特性測試。主要采用無損檢驗技術檢測，采用儀器有回彈儀、超聲波探測器等。
3、支座的檢測 對支座的檢查內(nèi)容一般包括：檢查支座的位置及工作情況，連接螺栓是否松動或被剪斷以及表面是否銹蝕等。 常規(guī)檢測方法中對支座的檢測主要是用放大鏡對其外觀的檢測，判斷支座位移可采用全站儀、水準儀等設備。
4、斜拉索系統(tǒng)檢測
對于跨度較大的斜拉橋來說，拉索系統(tǒng)是關鍵結構，必須有很強的抗疲勞和抗腐蝕能力。斜拉索力分布情況是判斷當前斜拉橋運營情況的關鍵。索力測量通常使用頻譜分析儀測量索的基礎頻率，通過索力與基頻的對應關系，得到索力。 除了對索力的測量，對斜拉索的檢測還包括：斜拉索的錨固系統(tǒng)、防護系統(tǒng)的完整性，鋼索有無銹蝕、損壞，斜拉索防護層有無損壞及錨頭是否銹蝕等。 因此，除了對斜拉索及其附屬構件的外觀檢查外，測量索力的儀器有頻譜分析儀。
5、主梁結構檢測
（1）鋼筋混凝土構件檢測 鋼筋混凝土構件檢測包括：裂縫檢測、破損帶檢測、保護層脫落、露筋檢查、混凝土碳化深度測量等。 常規(guī)檢測的具體方法有：強度檢驗采用取芯法或回彈儀按照有關規(guī)程進行；測量碳化層深度的儀器有游標卡尺和 1%酚酞酒精溶液；裂縫寬度用放大鏡測讀；裂縫深度用便攜式超聲波測試儀檢測。
（2）鋼構件檢測 鋼構件檢測內(nèi)容包括：鋼構件表面涂層檢查、銹蝕情況檢查、是否出現(xiàn)裂紋或其他疲勞紋、焊縫檢查、桿件平直度檢查、螺栓檢查等。 除了使用放大鏡對鋼構件的外觀進行檢查外，其他檢查可選用的儀器有回彈儀、游標卡尺、放大鏡、便攜式超聲波測試儀等。
表 2-1 斜拉橋的檢測項目及常用儀器
懸索橋常規(guī)檢測內(nèi)容及檢測方法
大跨橋梁一般的結構形式有斜拉式和懸索式，他們都是纜索支承型橋梁，但是受力特點有所不同。懸索橋檢測時，除了全橋線形檢測、主梁混凝土結構檢測、墩臺和支座檢測外，由于懸索結構與斜拉索結構的不同，還應包括對懸索系統(tǒng)的結構檢測。具體檢測內(nèi)容如下：
1、主纜、主纜索股及其錨頭檢測
（1）主纜線形同設計是否相符；
（2）防護系統(tǒng)內(nèi)纏絲情況；
（3）主纜振動特性的檢測；
（4）索股內(nèi)力以及分布狀態(tài)檢測；
（5）索股的腐蝕情況檢測； 由上述具體內(nèi)容可知，對于主纜、主纜索股及其錨頭檢測主要集中在線形、外觀檢查、斷絲檢驗以及動力特性檢查。線形可用全站儀、水準儀；外觀一般選用放大鏡觀察；內(nèi)部斷絲檢查一般選用斷絲傳感器做無損檢驗；對于主纜動力特性變化的檢查一般使用加速度傳感器，以環(huán)境振動為振源，用頻譜分析儀分析加速度信號確定其動力特性變化。
2、吊索、索夾的檢測
（1）吊索內(nèi)力與分布狀態(tài)的檢測；
（2）吊索纏絲的腐蝕檢測；
（3）索夾在主纜上是否滑移；
（4）吊索傾斜情況，螺栓或桿件松動情況。
測量吊索或主纜內(nèi)拉力的方法主要是通過頻譜分析儀測得自振頻率，然后利用頻率與索力的對應關系計算得到。測量索夾滑移距離的方法一般是用游標卡尺，定期檢查事先在主纜和索夾上做的 2 個標記間的相對距離獲得。
3、錨碇、主鞍座的檢測
（1）檢測錨碇滑移情況、混凝土結構開裂情況；
（2）檢測錨室內(nèi)是否有積水；
（3）檢測主鞍座和位置是否正確、有無銹蝕。
由上述檢測內(nèi)容可知，對于錨碇、主鞍座的檢測主要使用目測的方法。
表 2-2 懸索橋的檢測項目及常用儀器
3. 技術狀況評定
橋梁技術狀況評價是基于橋梁各部分構件、橋面及上、下部分結構及整體評價實現(xiàn)的。具體的評定流程圖見圖 2-8。
圖 2-8 技術狀況評價流程圖
根據(jù)大跨橋梁整體技術狀態(tài)評定的結果，參考規(guī)范，可對大跨橋梁整體技術狀態(tài)進行評級。具體評級依據(jù)參見相關規(guī)范。
3.4承載能力評定
若現(xiàn)役橋梁出現(xiàn)下述情形，須對其做承載能力評定： ① 該橋的技術狀況評級為四類或五類； ② 需提高荷載等級的橋梁； ③ 允許重型車輛通行的橋梁； ④ 曾遇地震、洪山等重大自然災害或遭受過船只、車輛撞擊等意外事故的橋梁； 一般，橋梁的承載能力鑒定內(nèi)容如下：
（1） 橋梁缺損狀況檢查評定； 橋梁缺損狀況鑒定，重點鑒定審查橋梁結構構或構件損壞缺失的分類、位置和損傷狀況，判斷該結構或構件可能會出現(xiàn)的狀況及產(chǎn)生的不良影響，根據(jù)具體情況評級并確定缺損標度。 具體檢查鑒定及取值方法參考《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》及《公路橋梁技術狀況評定標準規(guī)范》。
（2） 橋梁材料質(zhì)量與狀態(tài)鑒定； 鑒定內(nèi)容主要包括以下方面：幾何形態(tài)參數(shù)評定；恒載變化評估；材料強度評估；鋼筋銹蝕點位評估；保護層厚度檢查；自振頻率檢測評定；索力檢測評定等。具體檢測評定標準及判定依據(jù)參見《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》。
（3） 橋梁承載力檢算評定； 橋梁承載力檢算評定包括強度、剛度、抗裂性和穩(wěn)定性等。 檢算內(nèi)容包括：結構檢測算數(shù)確定；配筋橋梁持久狀況承載能力極限狀態(tài)評定；橋梁正常使用極限狀態(tài)評定；鋼結構承載能力評定；拉吊索承載能力評定；地基評定等。 對于配筋混凝土橋梁承載能力極限狀態(tài)，應根據(jù)橋梁檢測結果按式（2-2）進行計算評定。其他檢算內(nèi)容參考《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》進行。
（4） 必要時進行荷載試驗評定。
荷載試驗是為了獲得橋梁在荷載作用下的現(xiàn)時工作情況，以此來判斷結構的承載能力和使用狀況的試驗方法。包括靜力試驗荷載效率計算與結構校驗系數(shù)及相對殘余變形計算。 靜力荷載試驗效率的計算如式（2-3）：
判斷橋梁承載能力滿足要求，應符合下述任意條件：
① 關鍵截面測量點的靜力荷載試驗校驗系數(shù)小于 1。 ② 關鍵截面測量點的相對殘余變位或應變計算值低于 20%。 ③ 加載下結構裂縫寬度不高于限值，且卸下荷載條件下裂縫閉合的深度應超過擴展深度的 2/3。 ④ 加載條件下，基礎無沉降變位情況出現(xiàn)。
