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桥梁在建造和使用过程中,由于受到环境、有害物质的侵蚀,车辆、风、地震、疲劳、人为因素等作用,以及材料自身性能的不断退化,导致结构各部分在远没有达到设计年限前就产生不同程度的损伤和劣化。这些损伤如果不能及时得到检测和维修轻则影响行车安全和缩短桥梁使用寿命,重则导致桥梁突然破坏和倒塌。
为了获取结构响应与试验荷载变化间的关系,以及防止结构意外损伤,试验荷载均逐级递加,达到荷载后一次卸载。试验前在桥面预先画出轮位,加载时汽车荷载应按规定顺序准确就位,卸载时车辆退出桥梁结构试验影响区,车速不大于5公里/小时。
(1) 静力试验应选择在气温变化不大、结构温度趋于稳定的时间间隔内进行。试验过程中在测量试验荷载作用下结构响应的同时应相应地测量结构表面温度。
(2) 温度连续观测。在试验过程中,连续多日检测大气、结构的温度;补偿和明确温度变化对结构的变形等方面的影响。
(3) 静力试验荷载持续时间,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。同一级荷载内,若结构变位的测点在5分钟内的变位增量小于个5分钟变位增量的15%,或小于所用测量仪器的小分辨值,即认为结构变位达到相对稳定。
(4) 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,并在结构变位达到相对稳定后,进入下一级荷载之前再读数一次。宜选结构变位较大的测点,每隔5分钟观测一次,以观测结构变位是否达到相对稳定。
(5) 若在加载试验过程中发生下列情况之一,则立即终止加载试验:控制测点应力**过计算值并且达到或**过按规范安全条件反算的控制应力时;控制测点位移**过规范允许值时。
桥梁检测工作范围与内容
按照《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)、《公路桥梁养护管理工作制度》(交公路发[2007]336号)、《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)及《交通运输部关于进一步加强公路桥梁养护管理的若干意见》(交公路发[2013]321号)有关规定,桥梁检测主要内容分以下部分:
(1)内业资料检查。
内业资料记录桥梁建设、管理、检查与养护、维修与改造等整个运营过程中的基本情况。本项目按照《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)、《公路桥梁养护管理工作制度》(交公路发[2007]336号)、《交通运输部关于进一步加强公路桥梁养护管理的若干意见》(交公路发[2013]321号)和《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)的有关规定,对养护管理单位提供的内业资料按“层次鲜明、重点**”的原则,由检测逐项检查桥隧管养单位养护制度、技术档案管理、定期检查与评定、市级公路管理机构情况等内容,并利用数码设备对必要的资料进行采集。
(2)外业检查。
桥梁外观是摸清桥梁养护质量的直观体现,本项目按照《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)的检查规定,以桥梁的关键受力构件与易损部件为重点,以全面排查为目标,利用检查人员的知识、经验并结合相关检测仪器与设备对桥梁外观进行详细检查,分析主要病害的成因,必要时进行材质状况检测,并组织业内桥梁顾问组进行讨论,以明确每座桥梁的实际病害情况,为合理评价桥梁的养护水平与技术状况提供依据。
(3)桥梁养护管理状况评估。
本项目按照《公路桥梁养护管理工作制度》(交公路发[2007]336号)对桥梁的养护管理技术要求,结合内业资料检查结果、桥梁实际养护状况以及桥梁目前的技术状况,检查桥梁养护管理单位执行国家、地方及行业相关标准与规范的情况,合理评估每座桥梁的养护管理水平。
(4)桥梁技术状况与结构安全状况评价。
本项目按照《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)与《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)的有关桥梁评定标准规定,结合内业资料检查结果、外业检查与检测结果、以及桥梁的实际养护状况,对各桥梁进行直接评定(或采用评分的方法进行评定),进而确定每座桥梁的总体技术状况等级。
桥梁在运营过程中发生垮塌等事故,其原因是多方面的。为避免此类事故的发生,除了在设计、施工阶段加强,在运营期控制**载**限等措施,对桥梁结构运营期间的结构性能和预警也是十分必要的。特别是本工程杭行路交通桥,以临时钢便桥作为交通替代措施实施运营,存在如下安全隐患:
1、运营时间长,由于主线施工周期较长。临时钢便桥运营时间有可能长达3年。钢便桥作为施工临时措施,是否能在长时间的运营中保持安全正常的承载状态,存在一定隐患;
2、运营环境复杂,钢便桥作为临时施工措施,主要承受的荷载是施工车辆和施工人员荷载,而作为交通替代手段,则需要承受各种城市车梁和其他荷载。其工况、车速、环境因素等均有较大区别,能否在复杂环境下保持安全正常的承载状态,同样存在隐患;
3、便桥结构工艺措施隐患,临时钢便桥在结构上采取了一定数量的新型技术措施和技术手段,这些新技术能否在较长时间的运营过程和较为复杂的运营环境下经受住考验,也有待。
因此,有必要在运营过程中对该便桥结构进行在线,对其结构反应进行实时测试、评估和分析,出现问题及时预警,一方面可以保证结构的安全和顺利使用,保障的生命和财产安全;另一方面,过程中获得的数据等资料,也可以为今后同类型便桥结构的研发、设计提供宝贵的数据资料和技术支持。
桥梁静荷载试验是测试控制截面的应力(应变)、挠度等,一般为非破坏性试验。
进行桥梁静荷载试验要求有2点。
1、要求在静荷载试验加载的动态过程中,整个桥梁结构是安全的,制定的加载过程是合理的。
2、要求结构的各个控制截面的响应都必须处在安全控制范围内。这里仅讨论荷载试验采用车辆加载的情况。桥梁结构荷载试验的目的是通过荷载试验,了解桥梁结构在试验荷载作用下的实际工作状态,从而判断桥梁结构的安全承载能力及评价桥梁的运营质量。对于“一些理论上难以计算的部位,通过荷载试验可以达到直接了解其受力状态的口的;通过荷载试验可以检验桥梁结构的工质量。
综合评价和确定桥梁的承载能力,为大桥的竣工验收提供试验依据,有必要对该桥进行竣工设计荷载加载试验。
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