城市橋梁檢測辦法

城市橋梁檢測和管理方法第一章總則第一節(jié)使用目的為加強(qiáng)城市橋梁的檢測工作，保護(hù)城市橋梁設(shè)施，保障城市橋梁圓滿和安全運(yùn)行，提高城市橋梁的檢測水平，擬定本方法。其中橋梁承載能力的判斷章是最重要的一項(xiàng)工作，本方法經(jīng)過對橋梁檢查和構(gòu)造檢測，必要時進(jìn)行荷載試驗(yàn)，判斷橋梁的承載能力及其使用條件。第二節(jié)適用范圍本方法適用于磚、石、混凝土、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋。本方法主要用于以下情況：1．缺乏設(shè)計，施薪水料的橋梁。2．施工質(zhì)量較差，不吻合設(shè)計要求的橋梁。3．橋梁竣工經(jīng)過運(yùn)營一段時間后發(fā)現(xiàn)較嚴(yán)重的病害，影響其承載能力。4．橋梁施工質(zhì)量較好，運(yùn)營情況也優(yōu)異，但希望提高其贊同的承載能力。5．需要經(jīng)過超設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的特別車輛荷載的橋梁。第三節(jié)工作內(nèi)容1．橋梁現(xiàn)狀檢查對橋梁各部分技術(shù)狀態(tài)以及荷載歷史進(jìn)行檢查研究，以初步認(rèn)識橋梁的承載能力。2．橋梁構(gòu)造檢測經(jīng)過對全橋構(gòu)造進(jìn)行檢測，認(rèn)識橋梁的構(gòu)造病害情況，議論橋梁構(gòu)造當(dāng)前的實(shí)質(zhì)工作情況。3．橋梁承載能力判斷依照橋梁檢查資料，進(jìn)行整理解析后編寫橋梁承載能力判斷報告，填寫橋梁承載能力判斷表。當(dāng)依照檢查資料，尚不能夠確定橋梁承載力時，應(yīng)進(jìn)行荷載試驗(yàn)。4．荷載試驗(yàn)對橋梁進(jìn)行荷載試驗(yàn)以獲取實(shí)測資料，爾后，把實(shí)測資料和檢查資料結(jié)合起來，分析，評定橋梁承載能力。第二章橋梁現(xiàn)狀檢查和構(gòu)造檢測第一節(jié)橋梁有關(guān)技術(shù)資料的采集除采集書面資料外，還應(yīng)向比較認(rèn)識橋梁歷史和現(xiàn)狀的人進(jìn)行檢查。采集的要點(diǎn)為以下資料中與橋梁承載能力有關(guān)的部分。1．設(shè)計資料設(shè)計計算書及有關(guān)設(shè)計圖紙。更正設(shè)計計算書及有關(guān)圖紙。橋位地質(zhì)鉆探資料及圖紙。2．施薪水料竣工圖紙及其說明書。資料試驗(yàn)資料及施工記錄。地基與基礎(chǔ)試驗(yàn)資料?？⒐げ槭沼嘘P(guān)資料。3．維修、養(yǎng)護(hù)，加固資料歷史上經(jīng)過重車的車型、載重及橋梁工作情況資料。經(jīng)常經(jīng)過車輛的車型、載重及交通量。歷次橋梁檢查，維修、加固等有關(guān)的資料，圖紙、照片。過去所作橋梁加載試驗(yàn)資料。第二節(jié)橋梁現(xiàn)狀檢查及構(gòu)造檢測1．橋面檢查要點(diǎn)橋面縱坡。橋面平展度，磨耗及破壞情況。欄桿及人行道可否完滿、吻合使用要求。排水設(shè)施設(shè)置可否合理，設(shè)施可否完滿，工作情況可否正常。伸縮縫寬度可否合適，有無拉開或抵?jǐn)n現(xiàn)象，其設(shè)施可否完滿可否滿足使用要求。伸縮縫的檢查最好能從橋面和橋下兩個方向進(jìn)行。2．拱橋檢查要點(diǎn)拱軸線坐標(biāo)(與設(shè)計值及竣工值比較)，主拱圈平面偏移情況。主拱圈斷面尺寸及拱肋間橫向聯(lián)系。主拱圈風(fēng)化，剝落、破壞，裂縫，主筋銹蝕等情況。一般易產(chǎn)生裂縫的部位為主拱圈拱頂下緣，拱腳上緣，雙曲拱沿拱波頂縱向，桁架拱及剛架拱節(jié)點(diǎn)周邊，組合構(gòu)件的連接面等。檢查的裂縫情況應(yīng)填入裂縫觀察表格，當(dāng)主拱圈裂縫發(fā)展嚴(yán)重時應(yīng)選擇有代表性的拱段繪制裂縫張開圖。拱上建筑出現(xiàn)的裂縫、傷害和破壞并解析其產(chǎn)生的原因。3．梁橋檢查要點(diǎn)主梁的平、縱面地址，主梁的下?lián)?，預(yù)應(yīng)力混凝土梁由于徐變，縮短及預(yù)應(yīng)力筋廢弛造成的下?lián)?或上拱)及梁長變化。主梁橫斷面尺寸及主梁的橫向聯(lián)系有無開裂，變形及其他破壞。當(dāng)缺乏斷面配筋資料時，應(yīng)使用混凝土保護(hù)層測定儀等儀器探明主筋的直徑，地址和數(shù)量。各構(gòu)件混凝土的外觀質(zhì)量，包括有無裂縫，麻面，蜂窩，空洞，露筋。主要受力鋼筋銹蝕的程度。主梁裂縫分布情況，裂縫的地址、長度、縫寬等填入裂縫觀察表格。當(dāng)梁體裂縫很多時，選擇有代表性的梁繪制裂縫張開圖。組合梁的結(jié)合面有無張開和錯位。梁端與墩臺的相對地址可否正確，支座周邊梁體可否開裂，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的錨頭周邊混凝土有無開裂破壞。支座地址可否正確，可否正常工作，有無銹蝕及破壞。4．墩臺及地基基礎(chǔ)檢查要點(diǎn)墩臺的風(fēng)化、水蝕、剝落、破壞及裂縫情況。墩臺基礎(chǔ)埋置深度可否滿足洪水沖刷要求，有無過分沖刷現(xiàn)象。墩臺有無下沉，滑動、傾斜等現(xiàn)象。當(dāng)思疑墩臺仍在沉降或滑移時應(yīng)成立永久觀察標(biāo)志如期進(jìn)行觀察。當(dāng)墩臺產(chǎn)生下沉、滑動，傾斜等現(xiàn)象時應(yīng)采用物探、鉆孔、開挖等方法對地墓基礎(chǔ)進(jìn)行探查。對地基的開挖應(yīng)慎重進(jìn)行，并擬定必要的監(jiān)測和安全措施，防備危害原有地基與基礎(chǔ)。5．資料強(qiáng)度檢查橋梁構(gòu)造各主要受力部位，如主梁，主桁，主拱圈，墩臺身、墩臺帽等等，應(yīng)進(jìn)行資料強(qiáng)度檢查。鋼材強(qiáng)度一般以設(shè)計，施工有關(guān)資料為依照，不再檢查。無資料可查時，應(yīng)經(jīng)過檢查橋梁修建年代，鋼材外觀，資料本源等進(jìn)行解析判斷，確有必要時可在構(gòu)造上截取試件進(jìn)行資料試驗(yàn)?；炷翉?qiáng)度可用回彈儀，超聲波探傷儀等設(shè)施進(jìn)行探測，必要時可在構(gòu)造上鉆取試件進(jìn)行資料試驗(yàn)。在構(gòu)造上鉆取資料試件時應(yīng)盡量選擇構(gòu)造的次要部位，并采用有效措施，保證構(gòu)造安全，爾后及時進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)辦理。第三章荷載試驗(yàn)及結(jié)果解析第一節(jié)試驗(yàn)計劃試驗(yàn)汁劃的主要內(nèi)容包括：試驗(yàn)?zāi)康摹?．準(zhǔn)備工作。3．加載方案與推行。4，測點(diǎn)設(shè)置與觀察。5．靜載試驗(yàn)及解析評定。動載試驗(yàn)及解析評定。第二節(jié)試驗(yàn)準(zhǔn)備工作1．試驗(yàn)孔(或墩)的選擇多孔橋構(gòu)造同樣跨徑相等的孔(或墩)可選擇1～3個擁有代表性的孔(或墩)進(jìn)行加載試驗(yàn)，選擇時應(yīng)綜合考慮以下條件；該孔(或墩)計算受力最不利。該孔(或墩)施工質(zhì)量較差，弊端很多或病害較嚴(yán)重。該孔(或墩)便于搭設(shè)腳手架及設(shè)置測點(diǎn)或試驗(yàn)時便于加載。2．搭設(shè)觀察腳手架及設(shè)置測點(diǎn)隸屬設(shè)施搭設(shè)觀察腳手架腳手架的設(shè)置要園地制宜，就地取材，方便觀察儀表和保證安全，不影響儀表和測點(diǎn)的正常工作，不攪亂測點(diǎn)隸屬設(shè)施。當(dāng)橋下凈空較大，不便設(shè)置固定腳手架時，可考慮采用輕盈活動吊架，兩端用尼龍繩或細(xì)鋼絲繩固定在欄桿或人行道緣石上，整套設(shè)施使用前應(yīng)進(jìn)行試載以保證安全?；顒拥跫苋缧瓒啻问褂每勺龀善囱b式以便于運(yùn)輸和存放。設(shè)置測點(diǎn)隸屬設(shè)施在安裝撓度、沉降、水平位移等測點(diǎn)的觀察儀表時，一般需要設(shè)置木樁，木樁架或其他支架等測點(diǎn)隸屬設(shè)施，設(shè)置時既應(yīng)滿足儀表安裝的需要，又使其不受構(gòu)造自己的變形；位移的影響，同時應(yīng)保證其安妥，牢固，能承受試驗(yàn)時可能產(chǎn)生的車輛運(yùn)行，人行走動等的攪亂。晴天或多云天氣下進(jìn)行加載試驗(yàn)時，陽光直射下的應(yīng)變測點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置遮擋陽光的設(shè)備，以減小溫度變化造成的觀察誤差。雨季進(jìn)行加載試驗(yàn)時，則應(yīng)準(zhǔn)備儀器，設(shè)施等的防雨設(shè)施，以備不時之需。3．靜載試驗(yàn)加載地址的放樣和卸載地址的安排靜裁試驗(yàn)前應(yīng)在橋面上對加載地址進(jìn)行放樣，以便于加載試驗(yàn)的順利進(jìn)行。如加載程序較少，時間贊同，可在每程序加載前臨時放樣。如加裁程序很多，則應(yīng)起初放樣，且用不同樣顏色的標(biāo)志差異不同樣加載程序時的荷載地址。靜載試驗(yàn)荷載卸載的布置地址應(yīng)起初安排。卸載地址的選擇既要考慮加卸載方便，離加載地址近一些，又要使布置的荷載不影響試驗(yàn)孔(或墩)的受力，一般可將荷載布置在橋臺后必然距離處。對于多孔橋，如有必要將荷載停放在橋孔上，一般應(yīng)停放在距試驗(yàn)孔較遠(yuǎn)處以不影響試驗(yàn)觀察為度。4．試驗(yàn)人員組織及分工橋梁的荷載試驗(yàn)是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，最好能組織特地的橋梁試驗(yàn)隊(duì)伍來擔(dān)當(dāng)，也可由熟悉這項(xiàng)工作的技術(shù)人員為骨干來組織試驗(yàn)隊(duì)伍。應(yīng)依照每個試驗(yàn)人員的特進(jìn)步行分工，每人分管的儀表數(shù)量除考慮便于進(jìn)行觀察外，應(yīng)盡量使每人對分管儀表進(jìn)行一次觀察所需的時間大體同樣。全部參加試驗(yàn)的人員應(yīng)能熟練掌握所分管的儀器設(shè)施，否則應(yīng)在正式開始試驗(yàn)前進(jìn)行演練。為使試驗(yàn)有條不紊地進(jìn)行，應(yīng)設(shè)試驗(yàn)總指揮1人，其他人員的裝備可依照詳盡情況考慮。5．其他準(zhǔn)備工作加載試驗(yàn)的安全設(shè)施，供電照明設(shè)施，通訊聯(lián)系設(shè)施，橋面交通管制等工作應(yīng)依照荷載試驗(yàn)的需要進(jìn)行準(zhǔn)備。第三節(jié)加載方案與推行1．加載試驗(yàn)項(xiàng)目的確定靜載試驗(yàn)一般有一兩個主要內(nèi)力控制截面，其他依照橋梁詳盡情況可設(shè)置幾個附加內(nèi)力控制截面。一些主要橋型的內(nèi)力控制截面以下:簡支梁橋主要：跨中最大正彎矩。附加：支點(diǎn)最大剪力，墩臺最大垂直力。連續(xù)梁橋主要：支點(diǎn)最大負(fù)彎矩，跨中最大正彎矩。附加：支點(diǎn)最大剪力，墩臺最大垂直力。懸臂梁橋主要，支點(diǎn)最大負(fù)彎矩，錨跨跨中最大正彎矩。附加：支點(diǎn)最大剪力，墩臺最大垂直力，掛梁跨中最大正彎矩。無鉸拱橋主要；跨中截面最大正彎垣，支點(diǎn)截面最大負(fù)彎矩。附加；拱腳最大水平推力，L／4截面最大正彎矩和最大負(fù)彎矩。其他，對橋梁的單薄截面，破壞部位，比較單薄的橋面構(gòu)造等，可否設(shè)置內(nèi)力控制截面及安排加載項(xiàng)目可依照橋梁檢查情況決定。動載試驗(yàn)一般安排標(biāo)準(zhǔn)汽車車列(對小跨徑橋，也可用單排車)在不同樣車速時的跑車試驗(yàn)，跑車速度一般定為10、20、40、60、80km／h。其他可依照橋況安排其他一些試驗(yàn)項(xiàng)目，如需測定橋梁承受活載水平力性能時作車輛制動試驗(yàn)，為測定橋梁自振頻率作跳車后的余振觀察，并在無荷載時進(jìn)行脈動觀察。2．加載時載面內(nèi)力的控制控制荷載的確定為了保證荷載試驗(yàn)的收效，必定先確定試驗(yàn)的控制荷載。橋梁需要判斷承載能力的荷載可能有以下幾種：a．汽車和人群(標(biāo)準(zhǔn)荷載)。b．需通行的重型車輛。分別計算以上幾種荷載對控制截面產(chǎn)生的最不利內(nèi)力，用產(chǎn)生最不利內(nèi)力較大的荷裁作為靜載試驗(yàn)的控制荷載。荷載試驗(yàn)應(yīng)盡量采用與控制荷載同樣的荷載，但由于客觀條件的限制，實(shí)質(zhì)采用的試驗(yàn)荷載與控制荷載會有所不同樣，為保證試驗(yàn)收效，在選擇試驗(yàn)荷載大小和加載地址時采用靜載試驗(yàn)效率q，動載試驗(yàn)效率d進(jìn)行控制。(2)靜載試驗(yàn)效率靜載試驗(yàn)效率為：SstqS(1)式中：Sst—試驗(yàn)荷載作用下，被檢測部位的內(nèi)力或變形的計算值；—標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載作用下，被檢測部位的內(nèi)力或變形的計算值；—按規(guī)范采用的沖擊系數(shù)。q值可采用0．8～1．05，當(dāng)橋梁的檢查工作比較完滿而又受加載設(shè)施能力所限，q值可采用低限，當(dāng)橋梁的檢查工作不充分，特別是缺乏橋梁計算資料時，q值應(yīng)采用高限，總之應(yīng)依照先期工作的詳盡情況來確定。一般情況下q值不宜小于0．95。荷載試驗(yàn)宜選擇溫度牢固的季節(jié)和天氣進(jìn)行。當(dāng)溫度變化對橋梁構(gòu)造內(nèi)力影響較大時，應(yīng)選擇溫度內(nèi)力較不利的季節(jié)進(jìn)行荷載試驗(yàn)，否則應(yīng)試慮用合適增大靜載試驗(yàn)效率q來填充溫度影響對構(gòu)造控制截面產(chǎn)生的不利內(nèi)力。動載試驗(yàn)效率Sdd動載試驗(yàn)的效率為：S式中：Sd—動載試驗(yàn)荷載作用下控制截面最大計算內(nèi)力值；—標(biāo)準(zhǔn)汽車荷載作用下控制截面最大計算內(nèi)力值(不計入汽車荷載沖擊系數(shù))。值一般采用1，動載試驗(yàn)的效率不但取決于試驗(yàn)車型及車重，而且取決于實(shí)質(zhì)跑車時的車間距，所以在動載試驗(yàn)跑車時應(yīng)注意保持試驗(yàn)車輛之間的車間距，并應(yīng)實(shí)質(zhì)測定跑車時的車間距以作為修正動載試驗(yàn)效率3．靜載加載分級與控制

d的計算依照。為了加載安全和認(rèn)識構(gòu)造應(yīng)變和變位隨加載內(nèi)力增加的變化關(guān)系，對橋梁主要控制截面內(nèi)力的加載應(yīng)分級進(jìn)行，而且一般安排在開始的幾個加載程序中執(zhí)行。附加控制截面一般只設(shè)置最大內(nèi)力加載程序。分級控制的原則當(dāng)加載分級較為方便時，可按最大控制截面內(nèi)力均分為4～5級。當(dāng)使用載重車加載，車輛稱重有困難時也可分成3級加載。當(dāng)橋梁的檢查和驗(yàn)算工作不充分，或橋況較差，應(yīng)盡量增加加載分級，如限于條件加載分級較少時，應(yīng)注意每級加載時，車輛荷載逐輛慢慢駛?cè)腩A(yù)定加載地址，必要時可在加載車輛未到達(dá)預(yù)定加荷地址前分次對控制測點(diǎn)進(jìn)行讀數(shù)以保證試驗(yàn)安全。在安排加載分級時，應(yīng)注意加載過程中其他截面內(nèi)力亦應(yīng)逐漸增加，且最大內(nèi)力不應(yīng)高出控制荷載作用下的最不利內(nèi)力。依照詳盡條件決定分級加載的方法，最好每級加載后卸載，也可逐級加載達(dá)最大荷載后逐級卸載。車輛荷載加載分級的方法逐漸增增加載車數(shù)量先上輕車后上重車。加載車位于內(nèi)力影響線的不同樣部位。加載車分次裝載重物。以上各法亦可綜合采用。加卸載的時間選擇與控制為了減少溫度變化對試驗(yàn)造成的影響，加載試驗(yàn)時間以晚10時至晨6時為宜，特別是采用重物直接加載，加卸載周期比較長的情況下只幸虧夜間進(jìn)行試驗(yàn)。對于采用車輛等加卸載迅速的試驗(yàn)方式，如夜間試驗(yàn)照明等有困難時亦可安排在白天進(jìn)行試驗(yàn)，但在晴天或多云的天氣下進(jìn)行加載試驗(yàn)時每一加卸載周期所開銷的時間不宜高出20min。加載分級的計算依照各加載分級按彈性階段計算加載各測點(diǎn)的理論計算變位(或應(yīng)變)，以便對加載試驗(yàn)過程進(jìn)行解析和控制。計算采用的資料彈性模量，如已作資料試驗(yàn)則用實(shí)測值，否則可按規(guī)范采用。加載設(shè)施的選擇靜載試驗(yàn)加載設(shè)施可依照加載要求及詳盡條件采用，一般有以下兩種加載方式：可行式車輛可采用裝載重物的汽車或平板車，也可就近利用施工機(jī)械車輛。選擇裝載的重物時要考慮車箱可否容納得下，裝載可否方便。裝載的重物應(yīng)置放安妥，以防備車輛行駛時因搖晃而改變重物的地址。采用車輛加載優(yōu)點(diǎn)很多，便于調(diào)運(yùn)和加載部署，加卸載迅速等。采用汽車荷載既能作靜載試驗(yàn)又能作動載試驗(yàn)，這是較常采用的一種方法。重物直接加載一般可按控制荷載的著地輪跡先搭設(shè)承載架，再在承載架上堆放重物或設(shè)置水箱進(jìn)行加載，如加載僅為滿足控制截面內(nèi)力要求，也可采用直接在橋面堆放重物或設(shè)置水箱的方法加載。承載架的設(shè)置和加載物的堆放應(yīng)安全，合理，能按要求分布加載重量，并不使加載設(shè)施與橋梁構(gòu)造共同承載而形成“卸載”現(xiàn)象。重物直接加載準(zhǔn)備工作量大，加卸載所需周期一般較長，交通中斷時間亦較長，且試驗(yàn)時溫度變化對測點(diǎn)的影響較大，所以宜于安排夜間進(jìn)行試驗(yàn)。其他其他一些加載方式也可依照加載要求就地取材采用。5．加載物的稱重可依照不同樣的加載方法和詳盡條件采用以下方法：稱重法當(dāng)采用重物直接在橋上加載時，可將重物化整為零稱重后按逐級加載要求分堆置放，以便加載取用。當(dāng)采用車輛加載時，可將車輛逐軸開上稱重臺進(jìn)行稱重，如投有現(xiàn)成可供利用的稱重臺，可自制專用稱重臺進(jìn)行稱重。體積法如采用水箱加載，可經(jīng)過測量水體積來換算水的重量。綜合計算法依照車輛出廠規(guī)格確定空車軸重(注意考慮車輛另配件的更換和添減，汽油、水、乘員重量的變化)。再依照裝載重物的重量及其重心將其分配至各軸。裝載物最好采用規(guī)則外形的物體整齊碼放或采用松弛平均資料在車箱內(nèi)攤鋪平展。以便正確確定其重心地址。無論采用何種確定加載物重量的方法，均應(yīng)作到正確可靠，其稱重誤差最大不得超過5％。最好能采用兩種稱重方法互相校核。第四節(jié)測點(diǎn)設(shè)置與觀察1．測點(diǎn)布設(shè)主要測點(diǎn)的布設(shè)測點(diǎn)的布設(shè)不宜過多，但要保證觀察質(zhì)量。有條件時，同一測點(diǎn)可用不同樣的測試方法進(jìn)行校正，一般情況下，對主要測點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)能控制構(gòu)造的最大應(yīng)力(應(yīng)變)和最大撓度(或位移)。幾種常用橋梁系統(tǒng)的主要測點(diǎn)布設(shè)以下：a．簡支梁橋跨中撓度，支點(diǎn)沉降，跨中截面應(yīng)變。b．連續(xù)梁橋跨巾撓度，支點(diǎn)沉降，跨中和支點(diǎn)截面應(yīng)變。c．懸臂梁橋懸臂端部撓度，支點(diǎn)沉降，支點(diǎn)截面應(yīng)變。d．拱橋跨中、L/4處撓度，拱頂，3L/4、拱腳截面應(yīng)變。撓度觀察測點(diǎn)一般部署在橋中軸線地址。截面抗彎應(yīng)變測點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在截面橫橋向應(yīng)力可能分布較大的部位，沿截面上、下緣布設(shè)，橫橋向測點(diǎn)設(shè)置一般很多于8處，以控制最大應(yīng)力的分布。當(dāng)采用測定混凝土表面應(yīng)變的方法來確定鋼筋混凝土構(gòu)造中鋼筋承受的拉力時，考慮到混凝土表面已經(jīng)和可能產(chǎn)生的裂縫對觀察的影響，所以測點(diǎn)的地址應(yīng)合理進(jìn)行選擇，如鑿開混凝土保護(hù)層直接在鋼筋上設(shè)置拉應(yīng)力測點(diǎn)，則在試驗(yàn)完后必須修復(fù)保護(hù)層。其他測點(diǎn)的布設(shè)依照橋梁檢查和檢測工作的深度，綜合考慮構(gòu)造特點(diǎn)和橋梁當(dāng)前情況等可合適加設(shè)以下測點(diǎn)：撓度沿橋長或沿控制截面橋?qū)挿较蚍植?。?yīng)變沿控制截面橋?qū)挿较蚍植?。?yīng)變沿截面高分布。組合構(gòu)件的結(jié)合面上、下緣應(yīng)變。墩臺的沉降、水平位移與轉(zhuǎn)角，連拱橋多個墩臺的水平位移。剪切應(yīng)變。其他構(gòu)造單薄部位的應(yīng)變。裂縫的監(jiān)測測點(diǎn)。一般應(yīng)實(shí)測控制斷面的橫向應(yīng)力增大系數(shù)，當(dāng)構(gòu)造橫向聯(lián)系構(gòu)件質(zhì)量較差，聯(lián)接較弱時則必定測定控制截面的橫向應(yīng)力增大系數(shù)。簡支梁跨中截面橫向應(yīng)力增大系數(shù)的測定，既可采用觀察跨中沿橋?qū)挿较驊?yīng)變變化的方法，也可采用觀察跨中沿橋?qū)挿较驌隙茸兓姆椒▉磉M(jìn)行計算或用兩種方法互校。對于剪切應(yīng)變測點(diǎn)一般采用設(shè)置應(yīng)變花的方法進(jìn)行觀察。為了方便，對于梁橋的剪應(yīng)力也可在截面中性軸處主應(yīng)力方向設(shè)置單一應(yīng)變測點(diǎn)來進(jìn)行觀察。梁橋的實(shí)質(zhì)最大剪應(yīng)力截面應(yīng)設(shè)置在支座周邊而不是支座上。溫度測點(diǎn)的布設(shè)選擇與大多數(shù)測點(diǎn)較湊近的部位設(shè)置1～2處氣溫觀察點(diǎn)，其他可依照需要在橋梁主要測點(diǎn)部位設(shè)置一些構(gòu)件表面溫度觀察點(diǎn)。第五節(jié)靜載試驗(yàn)及解析評定1．加載試驗(yàn)（1）預(yù)加載在正式試驗(yàn)從前，一般對構(gòu)造進(jìn)行2~3次預(yù)荷載，經(jīng)過預(yù)加載使構(gòu)造進(jìn)人正常工作狀態(tài)，除掉構(gòu)造非彈性變形，特別是混凝土橋跨構(gòu)造。若干次頂荷載后，荷載位移關(guān)系趨于牢固，呈較好線性。預(yù)荷載同時能夠檢查全部測試設(shè)施工作可否正常，性能可否可靠；人員可否組織完滿，操作可否熟練。預(yù)荷載值不大于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載和開裂荷載。一般分2~3級加至標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載或更小。預(yù)荷載循環(huán)次數(shù)，需依照構(gòu)造彈性工作的實(shí)質(zhì)情況而定。若線性及回零很好，預(yù)載1～2次即可正式進(jìn)入試驗(yàn)。（2）加載前對各儀表進(jìn)行初讀數(shù)。（3）加載應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計的加載程序進(jìn)行加載，荷載大小、截面內(nèi)力大小都應(yīng)由小到大逐漸增加。第一將第一級荷載的加載車輛行駛到橋上指定的加載地址，車輛關(guān)閉發(fā)動機(jī)，等待變形牢固后，即可讀一級荷載讀數(shù)；爾后進(jìn)行下一級荷載加載。加載和卸載的連續(xù)時間一般以構(gòu)造變形達(dá)到牢固為原則，若是5min的變位增量小于量測儀器最小分辨值，或構(gòu)造最后5min的變位增量小于前一個5min變位增量的15％，均認(rèn)為構(gòu)造變位達(dá)到相對牢固。當(dāng)最后一級荷載加載達(dá)成，荷載讀數(shù)達(dá)成后，卸去橋梁上全部試驗(yàn)荷載，等待30min，再讀一次數(shù)，作為節(jié)余變形值。（4）儀表的測讀與記錄儀表的測讀應(yīng)正確、迅速，并進(jìn)行記錄，以便于資料的整理和計算。記錄者對付全部測點(diǎn)量測值變化情況進(jìn)行檢查，看其變化可否吻合規(guī)律，特別應(yīng)重視檢查第一次加載時量測變化情況。對工作失態(tài)的測點(diǎn)應(yīng)檢查儀表安裝可否正確，并解析其他可能影響其正常工作的原因，及時消除故障。對加載試驗(yàn)的控制點(diǎn)應(yīng)隨時觀察，隨時計算并將計算結(jié)果報告試驗(yàn)指揮人員，如實(shí)測值高出計算值很多，則應(yīng)暫停加載，待查明原因再決定可否連續(xù)加載。試驗(yàn)人員如發(fā)現(xiàn)其他測點(diǎn)的測值有較大的失態(tài)變化也應(yīng)查找原因，并及時向試驗(yàn)指揮人員報告。當(dāng)采用記錄紙記錄動應(yīng)力、動撓度或振動時，應(yīng)將被記錄的曲線調(diào)治至合適的幅度，使其既不高出記錄紙的范圍，又有合適的精度。（5）加載過程的觀察加載過程中應(yīng)指定人員隨時觀察構(gòu)造各部位可能產(chǎn)生的新裂縫，注意觀察構(gòu)件單薄部位可否有開裂、破壞，組合構(gòu)件的結(jié)合可否有開裂錯位，支座周邊混凝土可否開裂，橫隔板的接頭可否拉裂，構(gòu)造可否產(chǎn)生不正常的響聲，加載時墩臺可否發(fā)生搖晃現(xiàn)象等。如發(fā)生這些情況應(yīng)報告試驗(yàn)指揮人員，以便采用相應(yīng)的措施。（6）裂縫觀察加載試驗(yàn)中裂縫觀察要點(diǎn)應(yīng)放在構(gòu)造承受拉力較大部位及原有裂縫較長、較寬的部位。在這些部位應(yīng)測量裂縫長度、寬度、并在混凝土表面沿裂縫走向進(jìn)行描繪。加載過程中觀察裂縫長度及寬度的變化情況，可直接在混凝土表面進(jìn)行描繪記錄，也可采用特地表格記錄。加載至最不利荷載及卸載后對付構(gòu)造裂縫進(jìn)行全面檢查，特別應(yīng)仔細(xì)檢查可否產(chǎn)生新的裂縫，并將最后檢查情況填入裂縫觀察記錄表，必要時可將裂縫發(fā)展情況繪制在裂縫張開圖上。（7）停止加載控制條件發(fā)生以下情況應(yīng)中途停止加載：控制測點(diǎn)應(yīng)力值已達(dá)到或高出用彈性理論或按規(guī)范安全條件反算的控制應(yīng)力值時；控制測點(diǎn)變位(或撓度)高出規(guī)范贊同值時；由于加載，使構(gòu)造裂縫的長度、寬度急劇增加，新裂縫大量出現(xiàn)，縫寬高出贊同值的裂縫大量增加，對構(gòu)造使用壽命造成較大的影響時；拱橋加載時沿跨長方向的實(shí)測撓度曲線分布規(guī)律與計算值相差過大或?qū)崪y撓度高出計算值過多時；發(fā)生其他破壞，影響橋梁承載能力或正常使用時。2．結(jié)果解析及評定（1）試驗(yàn)原始資料的內(nèi)容）試驗(yàn)橋梁檢查結(jié)果；試驗(yàn)方案及編制說明；各測試項(xiàng)目的讀數(shù)記錄及構(gòu)造裂縫分布圖；橋梁構(gòu)造資料的力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果；荷載試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種異常情況的記錄、照片等。（2）試驗(yàn)資料的修正測值修正依照各種儀表的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行測試數(shù)據(jù)的修正，如機(jī)械式儀表的校正系數(shù)、電測儀表的率定系數(shù)、矯捷系數(shù)，電阻應(yīng)變觀察的導(dǎo)線電阻影響等。當(dāng)這類因素對測值的影響小于1％時可不予修正。溫度影響修正由于溫度影響修正比較困難，一般不進(jìn)行這項(xiàng)工作，而采用縮短加載時間、選擇溫度牢固性好的時間進(jìn)行試驗(yàn)等方法，以盡量減小溫度對測試精度的影響。支點(diǎn)沉降影響的修正當(dāng)支點(diǎn)沉降量較大時，應(yīng)修正其對撓度值的影響，修正量C可按下式計算(見圖3-5-1)：ClXaXb（3-5-1）ll式中：C—測點(diǎn)的支點(diǎn)沉降影響修正量；—A支點(diǎn)到B支點(diǎn)的距離；X—撓度測點(diǎn)到A支點(diǎn)的距離；—A支點(diǎn)沉降量；—B支點(diǎn)沉降量。圖3-5-1支點(diǎn)沉陷修正（3）各測點(diǎn)變位(撓度、位移、沉降)與應(yīng)變的計算依照量測數(shù)據(jù)作以下計算：總變位(或總應(yīng)變)StS1Si彈性變位(或彈性應(yīng)變)SeS1Su節(jié)余變位(或節(jié)余應(yīng)變)SpStSeSuSi式中：Si—加載前測值；S1—加載達(dá)到穩(wěn)準(zhǔn)時測值；Su—卸載后達(dá)到穩(wěn)準(zhǔn)時測值。（4）主要測點(diǎn)的校驗(yàn)系數(shù)及相對節(jié)余變形的計算對加載試驗(yàn)的主要測點(diǎn)(即控制測點(diǎn)或加載試驗(yàn)頻率最大部位測點(diǎn))進(jìn)行以下計算：校驗(yàn)系數(shù)Se（3-5-2）Ss式中：Se—試驗(yàn)荷載作用下量測的彈性變位(或應(yīng)變)值；Ss—試驗(yàn)荷載作用下的理論計算變位(或應(yīng)變)值。Se與Ss的比較可用實(shí)測的橫截面平均值與計算值比較，也可考慮荷載橫向不平均分布而采用實(shí)測最大值與考慮橫向增大系數(shù)的計算值進(jìn)行比較。橫向增大系數(shù)最好采用實(shí)測值，如無實(shí)測值也可采用理論計算值。相對節(jié)余變位(或應(yīng)變)相對節(jié)余變位(或應(yīng)變)按下式計算：Sp'Sp100%（3-5-3）St式中：S'p—相對節(jié)余變位(或應(yīng)變)，Sp，St意義同前。5）主要測點(diǎn)彈性變位(或應(yīng)變)與相應(yīng)的理論計算值的關(guān)系。列出各加載程序時主要測點(diǎn)實(shí)測彈性變位(或應(yīng)變)與相應(yīng)的理論計算值的比較表，并繪出其關(guān)系曲線圖。6）裂縫發(fā)展情況當(dāng)裂縫數(shù)量較少時，可依照試驗(yàn)前后觀察情況及裂縫觀察表對裂縫情況進(jìn)行描繪；當(dāng)裂縫發(fā)展很多時，應(yīng)選擇構(gòu)造有代表性部位描繪裂縫張開圖，圖上應(yīng)注明各加載程序裂縫長度和寬度的發(fā)展。除以上資料的整理外，還可依照需要整理各加載程序控制截面應(yīng)變(或撓度)分布圖、沿橋縱向撓度分布圖等。（7）靜力試驗(yàn)結(jié)果的解析與評定經(jīng)過荷載試驗(yàn)的橋梁，應(yīng)依照整理的試驗(yàn)資料，解析構(gòu)造的工作情況，進(jìn)一步評定橋梁承載能力。構(gòu)造性能評定依照以下：一是按構(gòu)造竣工時實(shí)質(zhì)構(gòu)造尺寸、資料特點(diǎn)和靜力界線條件獲取的理論計算值，二是規(guī)范規(guī)定的撓度、強(qiáng)度和裂縫的贊同值。在進(jìn)行評準(zhǔn)時，應(yīng)選擇實(shí)測最大撓度和荷載效率最大的控制截面實(shí)測應(yīng)力。質(zhì)量合格的混凝土橋梁構(gòu)造，應(yīng)滿足下述幾方面要求：構(gòu)造實(shí)測最大應(yīng)力、撓度及裂縫寬度不高出設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的贊同值。校驗(yàn)系數(shù)是評定構(gòu)造工作情況、確定橋梁承載能力的一個重要指標(biāo)。不同樣構(gòu)造型式的橋梁其值常不同樣。橋梁校驗(yàn)系數(shù)常值見表3-5-1。一般要求值不大于1，值越小構(gòu)造的安全儲備越大。值過大或過小都應(yīng)該從多方面解析原因，如值過大可能說明組成構(gòu)造的資料強(qiáng)度較低，構(gòu)造各部分聯(lián)系性較差、剛度較低等；值過小可能說明資料的實(shí)質(zhì)強(qiáng)度及彈性模量較高，梁橋的混凝土橋面鋪裝及人行道等與梁共同受力，拱橋拱上建筑與拱圈共同作用，支座摩阻力對構(gòu)造受力的有利影響，計算理論或簡化的計算因式偏于安全等。試驗(yàn)時加載的稱量誤差，儀表的觀察誤差等也對值有必然影響。橋梁構(gòu)造校驗(yàn)系數(shù)表3-5-1種類項(xiàng)目校驗(yàn)系數(shù)鋼橋應(yīng)力～撓度～混凝土應(yīng)力～預(yù)應(yīng)力混凝土橋鋼筋應(yīng)力～撓度～混凝土應(yīng)力～鋼筋混凝土橋鋼筋應(yīng)力～撓度～實(shí)測值與理論值的關(guān)系曲線由于理論的變位(或應(yīng)變)一般系按線性關(guān)系計算。所以如測點(diǎn)實(shí)測彈性變位(或應(yīng)變)與理論計算值成正比，其關(guān)系曲線湊近于直線，說明構(gòu)造處于優(yōu)異的彈性工作情況。相對節(jié)余變位(或應(yīng)變)測點(diǎn)在控制加載程序時的相對節(jié)余變位(或應(yīng)變)Sp/St應(yīng)不大于a1(a10.2)。節(jié)余變形(特別是節(jié)余撓度)是新建或運(yùn)營橋跨構(gòu)造的重要指標(biāo)。a1是針對新構(gòu)造施加標(biāo)淮設(shè)計荷載時的控制條件，試驗(yàn)荷載大于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載時，a1值應(yīng)按比率擴(kuò)大；當(dāng)逐級遞加地循環(huán)加載時，a1值應(yīng)擴(kuò)大30％。正常運(yùn)營橋梁，應(yīng)無節(jié)余撓度，突然出現(xiàn)節(jié)余撓度，說明該橋碰到嚴(yán)重傷害或截面某處進(jìn)入彈塑性Sp/St越小說明構(gòu)造越湊近彈性工作狀況。一般要求Sp/St值應(yīng)小于20％；當(dāng)Sp/St大于20％時，應(yīng)查明原因，如確系橋梁強(qiáng)度不足，應(yīng)在評準(zhǔn)時，酌情降低橋梁的承載能力。5)裂縫是評定混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋跨構(gòu)造承載力及長遠(yuǎn)性的主要指標(biāo)之一，主若是評定受力裂縫的出現(xiàn)和擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。預(yù)應(yīng)力橋跨構(gòu)造在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載下，一般不出現(xiàn)裂縫，或按預(yù)應(yīng)力程度的不同樣，按相應(yīng)規(guī)范查取，一般鋼筋混凝土橋，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載下，最大裂縫寬度一般不大于0.2mm。其他非受力裂縫如施工、縮短和溫度裂縫受載后亦不應(yīng)高出贊同值。構(gòu)造出現(xiàn)第一條受力裂縫的試驗(yàn)荷載值應(yīng)大于理論計算初裂縫荷載的90％。地基與基礎(chǔ)當(dāng)試驗(yàn)荷載作用下墩臺沉降、水平位移及傾角較小，吻合上部構(gòu)造檢算要求，卸載后變位基本回復(fù)時，認(rèn)為地基與基礎(chǔ)在檢算荷載作用下能正常工作。當(dāng)試驗(yàn)荷載作用下墩臺沉降、水平位移、傾角較大或不牢固，卸載后變位不能夠回復(fù)時，應(yīng)進(jìn)一步對地基、基礎(chǔ)進(jìn)行探查、檢算，必要時對付地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固辦理。靜力荷載試驗(yàn)結(jié)果不滿足上述任何一項(xiàng)條件，則認(rèn)為橋梁構(gòu)造不吻合要求，必定查明原因，并采用合適的措施(如降低通行載重力或進(jìn)行必要的加固等，必要時按規(guī)定進(jìn)行如期檢驗(yàn)和長遠(yuǎn)觀察)。第六節(jié)動載試驗(yàn)及解析評定1．加載試驗(yàn)（1）跑車動載試驗(yàn)一般安排標(biāo)準(zhǔn)汽車車列(對小跨徑橋也可用單排車)在不同樣車速時的跑車試驗(yàn)，跑車速度一般定為10、20、40、60、80(km/h)。當(dāng)車在橋上時為車橋結(jié)合振動，當(dāng)車跨出橋后為自由衰減振動，應(yīng)測量不同樣行駛速度下控制斷面(一般取跨中或中支點(diǎn)處)的動應(yīng)變和動撓度，記錄時間一般很多于或以波形衰減完為止。測試時需記錄軌重、車速，并在時程曲線上標(biāo)出首車進(jìn)橋和尾車出橋的對應(yīng)時間。動載測試一般應(yīng)試驗(yàn)三組，在臨界速度可增跑幾趟，全面記錄動應(yīng)變和動位移。（2）跳車在預(yù)定激振地址設(shè)置一塊15cm高直角三角木，斜邊朝向汽車。一輛滿載重車以不同樣速度行駛，后輪高出三角木由直角邊落下后，馬上停車。此時橋跨構(gòu)造的振動是帶有一輛滿載重車附加質(zhì)量的衰減振動。在數(shù)據(jù)辦理時，附加質(zhì)量的影響應(yīng)賜予修正。跳車的動力效應(yīng)與車速和三角木放置的地址有關(guān)。隨車速的增加，橋跨構(gòu)造的動位移、動應(yīng)力會增加，從而沖擊系數(shù)也會加大，跳車記錄時間與跑車同樣。（3）剎車剎車試驗(yàn)是測定車輛在橋上緊急制動時所產(chǎn)生的響應(yīng)，用以測定橋梁承受活載水平力性能。剎車試驗(yàn)是從前進(jìn)車輛突然停止作為激振源，能夠不同樣車速停在預(yù)定地址。剎車能夠順橋向和橫橋向。一般橫橋向由于橋面較窄，難以加速到預(yù)定車速。剎車試驗(yàn)數(shù)據(jù)同樣需要進(jìn)行附加質(zhì)量影響的修正。由剎車的位移時程曲線可讀取自振特點(diǎn)和阻尼特點(diǎn)數(shù)據(jù)。但是此時是有車的質(zhì)量參加衰減振動，阻尼也非單純橋跨構(gòu)造的阻尼。剎車記錄項(xiàng)目與跑車同樣，對記錄的信號(包括振幅、應(yīng)變或撓度等)進(jìn)行頻譜解析，能夠獲取相應(yīng)的強(qiáng)迫振動頻率等一系列參數(shù)。（4）脈動試驗(yàn)當(dāng)橋跨構(gòu)造無車輛經(jīng)過時，橋跨構(gòu)造處于環(huán)境激振之下，做振幅渺小的振動。脈動測試需記錄脈動位移或加速度，將記錄的信號在高精度的信號解析儀進(jìn)步行頻譜解析，使獲取頻譜圖；將頻譜解析的數(shù)據(jù)再結(jié)合跑車、跳車、剎車等的測試數(shù)據(jù)，綜合解析便可獲取精確而真實(shí)的橋跨構(gòu)造自振特點(diǎn)數(shù)據(jù)。脈動測試要求高矯捷度的傳感器和放大器，同時要具備質(zhì)量較高的信號解析設(shè)施及其相應(yīng)軟件。脈動法記錄時間不宜少于2h，大跨徑橋梁測試斷面多，對其可分?jǐn)嗝嬗涗?，但每次?yīng)保證有一個參照點(diǎn)不動。為了盡可能測出高階頻率，應(yīng)該起初估計構(gòu)造振型，以便在構(gòu)造的敏感點(diǎn)部署拾振器。為了進(jìn)行動力解析或風(fēng)、地震響應(yīng)解析，對不同樣橋型，測量自振頻率的階數(shù)能夠不同樣：懸索橋、斜拉橋很多于15階；連續(xù)梁、剛構(gòu)、拱橋和簡支梁均很多于9階。2．結(jié)果解析及評定（1）活載沖擊系數(shù)(即動力系數(shù))活載沖擊系數(shù)(不同樣速度下)可依照記錄的動應(yīng)變或動撓度，進(jìn)行解析整理而得，可按下式計算。1Smax（3-6-1）Smean式中：Smax—動載作用下該測點(diǎn)最大應(yīng)變(或撓度)值，即最大波峰值；Smean—相應(yīng)的靜載作用下該測點(diǎn)最大應(yīng)變(或撓度)值(可取本次波形的振幅中心軌跡線的極點(diǎn)值)，Smean1/2(SmaxSmin)。其中Smin為與Smean相應(yīng)的最小應(yīng)變(或撓度)值(即同周期的波谷值)。不同樣部位的沖擊系數(shù)是不同樣的。一般情況是：梁橋給出跨中和支點(diǎn)部位的沖擊系數(shù)。（2）強(qiáng)迫振動(不同樣車速引起)的頻率、振幅、加速度依照各工況的振動曲線，按下式解析，即可算得橋梁的振動頻率。flN（3-6-2）tS式中：l—兩時間符號間的距離，mm；t—時間符號的時間間隔，s；—波形數(shù)；S—N個波的長度，mm。若是所解析的曲線段是汽車在橋上時的記錄，則所得振動頻率為橋梁構(gòu)造強(qiáng)迫振動頻率；若是解析的曲線段是汽車出橋后記錄的，則所得頻率為橋梁自振頻率。在解析每一測點(diǎn)在動荷載經(jīng)過時的最大振幅值時，一般是先求得最大振幅處的振動頻率，再依照此頻率找出系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時儀器系統(tǒng)標(biāo)定矯捷度，即放大倍數(shù)，則測點(diǎn)最大振幅值H，可由下式求出：HA（3-6-3）S式中：A—實(shí)測波形最大峰值，mm；S—測振系統(tǒng)標(biāo)定矯捷度。振動加速度a是橋梁動力特點(diǎn)中一個很重要的指標(biāo)，它表示車輛運(yùn)行的安全程度和司機(jī)、旅客的酣暢度，可用測振儀直接測得，也可依如實(shí)測的強(qiáng)迫振動頻率和振幅，由下式計算得出：a42f2A（3-6-4）式中：f—強(qiáng)迫振動頻率，次/s；A—振幅，cm。振動加速度應(yīng)區(qū)分部位，給出最大加速度對應(yīng)的臨界速度。（3）系數(shù)與曲線活載沖擊系數(shù)與車速的關(guān)系曲線依照不同樣車速的活載沖擊系數(shù)繪制活載沖擊系數(shù)與車速的關(guān)系曲線數(shù)最大值(應(yīng)區(qū)分橋跨不同樣部位)。）動力系數(shù)與受迫振動頻率的關(guān)系曲線。）車速與受迫振動頻率的關(guān)系曲線。）卸載后(車輛出橋后)的構(gòu)造自振頻率。（4）振型曲線將橋跨構(gòu)造分為若干區(qū)段，在區(qū)段的中間或區(qū)段的分界處設(shè)置拾振器，測取同一剎時各測點(diǎn)處的振