城市橋梁檢測辦法

城市橋梁檢測辦法城市橋梁檢測辦法城市橋梁檢測辦法城市橋梁檢測辦法城市橋梁檢測和管理辦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，維護(hù)城市橋梁設(shè)施,保障城市橋梁完好和安全運(yùn)行,提高城市橋梁的檢測水平，制定本辦法.其中橋梁承載能力的鑒定則是最重要的一項工作，本辦法通過對橋梁調(diào)查和結(jié)構(gòu)檢測，必要時進(jìn)行荷載試驗，鑒定橋梁的承載能力及其使用條件.第二節(jié)適用范圍本辦法適用于磚、石、混凝土、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋。本方法主要用于下列情況:1。缺乏設(shè)計，施工資料的橋梁。2。施工質(zhì)量較差,不符合設(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)營情況也良好，但希望提高其允許的承載能力。5。需要通過超設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的特殊車輛荷載的橋梁。第三節(jié)工作內(nèi)容1．橋梁現(xiàn)狀調(diào)查對橋梁各部分技術(shù)狀態(tài)以及荷載歷史進(jìn)行調(diào)查研究，以初步了解橋梁的承載能力.2．橋梁結(jié)構(gòu)檢測通過對全橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，了解橋梁的結(jié)構(gòu)病害情況,評價橋梁結(jié)構(gòu)當(dāng)前的實際工作狀況。3．橋梁承載能力鑒定根據(jù)橋梁調(diào)查資料，進(jìn)行整理分析后編寫橋梁承載能力鑒定報告，填寫橋梁承載能力鑒定表.當(dāng)根據(jù)調(diào)查資料,尚不能確定橋梁承載力時，應(yīng)進(jìn)行荷載試驗。４.荷載試驗對橋梁進(jìn)行荷載試驗以獲取實測資料，然后，把實測資料和調(diào)查資料結(jié)合起１來，分析,評定橋梁承載能力。第二章橋梁現(xiàn)狀調(diào)查和結(jié)構(gòu)檢測第一節(jié)橋梁有關(guān)技術(shù)資料的搜集除搜集書面資料外，還應(yīng)向比較了解橋梁歷史和現(xiàn)狀的人進(jìn)行調(diào)查。搜集的重點(diǎn)為下列資料中與橋梁承載能力有關(guān)的部分.１。設(shè)計資料(１）設(shè)計計算書及有關(guān)設(shè)計圖紙.(2)修改設(shè)計計算書及有關(guān)圖紙。(３)橋位地質(zhì)鉆探資料及圖紙。2．施工資料（1）竣工圖紙及其說明書。(2）材料試驗資料及施工記錄。(3）地基與基礎(chǔ)試驗資料.（4)竣工驗收有關(guān)資料。3。維修、養(yǎng)護(hù),加固資料(1)歷史上通過重車的車型、載重及橋梁工作狀況資料。(2)經(jīng)常通過車輛的車型、載重及交通量。(3）歷次橋梁調(diào)查,維修、加固等有關(guān)的資料,圖紙、照片。(4)過去所作橋梁加載試驗資料。第二節(jié)橋梁現(xiàn)狀調(diào)查及結(jié)構(gòu)檢測１.橋面檢查要點(diǎn)(1)橋面縱坡.（2)橋面平整度，磨耗及損壞情況.(3)欄桿及人行道是否完整、符合使用要求。(4)排水設(shè)施設(shè)置是否合理,設(shè)備是否完善,工作狀況是否正常.（5)伸縮縫寬度是否合適,有無拉開或抵?jǐn)n現(xiàn)象,其設(shè)施是否完善能否滿足使用要求。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)（1)拱軸線坐標(biāo)（與設(shè)計值及竣工值對照）,主拱圈平面偏移情況.２（2)主拱圈斷面尺寸及拱肋間橫向聯(lián)系。(3）主拱圈風(fēng)化，剝落、破損，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)附近,組合構(gòu)件的連接面等.檢查的裂縫情況應(yīng)填入裂縫觀測表格，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展開圖。（4)拱上建筑出現(xiàn)的裂縫、損傷和破壞并分析其產(chǎn)生的原因。３．梁橋檢查要點(diǎn)（１）主梁的平、縱面位置，主梁的下?lián)?預(yù)應(yīng)力混凝土梁由于徐變,收縮及預(yù)應(yīng)力筋松弛造成的下?lián)希ɑ蛏瞎埃┘傲洪L變化。(2）主梁橫斷面尺寸及主梁的橫向聯(lián)系有無開裂,變形及其它損壞。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，位置和數(shù)量。（3)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。（4）主梁裂縫分布情況,裂縫的位置、長度、縫寬等填入裂縫觀測表格.當(dāng)梁體裂縫較多時，選擇有代表性的梁繪制裂縫展開圖.（5)組合梁的結(jié)合面有無張開和錯位。（6)梁端與墩臺的相對位置是否正確，支座附近梁體是否開裂,后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的錨頭附近混凝土有無開裂破壞。（7）支座位置是否正確，能否正常工作，有無銹蝕及損壞。4。墩臺及地基基礎(chǔ)檢查要點(diǎn)（1)墩臺的風(fēng)化、水蝕、剝落、破損及裂縫情況。（2)墩臺基礎(chǔ)埋置深度是否滿足洪水沖刷要求,有無過度沖刷現(xiàn)象.（3）墩臺有無下沉，滑動、傾斜等現(xiàn)象。當(dāng)懷疑墩臺仍在沉降或滑移時應(yīng)設(shè)立永久觀測標(biāo)志定期進(jìn)行觀測。(４)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)審慎進(jìn)行，并制訂必要的監(jiān)測和安全措施,避免危害原有地基與基礎(chǔ)。５．材料強(qiáng)度檢查（１)橋梁結(jié)構(gòu)各主要受力部位，如主梁，主桁，主拱圈，墩臺身、墩臺帽等３等，應(yīng)進(jìn)行材料強(qiáng)度檢查。(２）鋼材強(qiáng)度一般以設(shè)計，施工有關(guān)資料為依據(jù)，不再檢查。無資料可查時，應(yīng)通過調(diào)查橋梁修建年代，鋼材外觀,材料來源等進(jìn)行分析判定,確有必要時可在結(jié)構(gòu)上截取試件進(jìn)行材料試驗。（3）混凝土強(qiáng)度可用回彈儀，超聲波探傷儀等設(shè)備進(jìn)行探測,必要時可在結(jié)構(gòu)上鉆取試件進(jìn)行材料試驗.（４)在結(jié)構(gòu)上鉆取材料試件時應(yīng)盡量選擇結(jié)構(gòu)的次要部位，并采取有效措施，確保結(jié)構(gòu)安全,然后及時進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理.第三章荷載試驗及結(jié)果分析第一節(jié)試驗計劃試驗汁劃的主要內(nèi)容包括:1。試驗?zāi)康?2．準(zhǔn)備工作。3.加載方案與實施。4，測點(diǎn)設(shè)置與觀測.5.靜載試驗及分析評定。6.動載試驗及分析評定。第二節(jié)試驗準(zhǔn)備工作1．試驗孔（或墩）的選擇多孔橋結(jié)構(gòu)相同跨徑相等的孔(或墩）可選擇1~３個具有代表性的孔（或墩）進(jìn)行加載試驗,選擇時應(yīng)綜合考慮以下條件；（1)該孔（或墩)計算受力最不利。（2)該孔（或墩）施工質(zhì)量較差，缺陷較多或病害較嚴(yán)重。(３）該孔(或墩)便于搭設(shè)腳手架及設(shè)置測點(diǎn)或試驗時便于加載。2.搭設(shè)觀測腳手架及設(shè)置測點(diǎn)附屬設(shè)施（1)搭設(shè)觀測腳手架腳手架的設(shè)置要園地制宜，就地取材，方便觀測儀表和保證安全,不影響儀表和測點(diǎn)的正常工作，不干擾測點(diǎn)附屬設(shè)施。當(dāng)橋下凈空較大，不便設(shè)置固定腳手架時，可考慮采用輕便活動吊架，兩端用尼龍繩或細(xì)鋼絲繩固定在欄桿或人行4道緣石上,整套設(shè)備使用前應(yīng)進(jìn)行試載以確保安全?；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。（2）設(shè)置測點(diǎn)附屬設(shè)施在安裝撓度、沉降、水平位移等測點(diǎn)的觀測儀表時，一般需要設(shè)置木樁，木樁架或其他支架等測點(diǎn)附屬設(shè)施,設(shè)置時既應(yīng)滿足儀表安裝的需要，又使其不受結(jié)構(gòu)本身的變形；位移的影響，同時應(yīng)保證其穩(wěn)妥，牢固,能承受試驗時可能產(chǎn)生的車輛運(yùn)行，人行走動等的干擾。晴天或多云天氣下進(jìn)行加載試驗時，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測誤差。雨季進(jìn)行加載試驗時，則應(yīng)準(zhǔn)備儀器,設(shè)備等的防雨設(shè)施，以備不時之需。3．靜載試驗加載位置的放樣和卸載位置的安排靜裁試驗前應(yīng)在橋面上對加載位置進(jìn)行放樣，以便于加載試驗的順利進(jìn)行。如加載程序較少,時間允許,可在每程序加載前臨時放樣。如加裁程序較多,則應(yīng)預(yù)先放樣，且用不同顏色的標(biāo)志區(qū)別不同加載程序時的荷載位置.靜載試驗荷載卸載的安放位置應(yīng)預(yù)先安排。卸載位置的選擇既要考慮加卸載方便，離加載位置近一些,又要使安放的荷載不影響試驗孔（或墩)的受力,一般可將荷載安放在橋臺后一定距離處。對于多孔橋,如有必要將荷載停放在橋孔上,一般應(yīng)停放在距試驗孔較遠(yuǎn)處以不影響試驗觀測為度。4.試驗人員組織及分工橋梁的荷載試驗是一項技術(shù)性較強(qiáng)的工作,最好能組織專門的橋梁試驗隊伍來承擔(dān),也可由熟悉這項工作的技術(shù)人員為骨干來組織試驗隊伍。應(yīng)根據(jù)每個試驗人員的特長進(jìn)行分工，每人分管的儀表數(shù)目除考慮便于進(jìn)行觀測外,應(yīng)盡量使每人對分管儀表進(jìn)行一次觀測所需的時間大致相同。所有參加試驗的人員應(yīng)能熟練掌握所分管的儀器設(shè)備，否則應(yīng)在正式開始試驗前進(jìn)行演練。為使試驗有條不紊地進(jìn)行，應(yīng)設(shè)試驗總指揮１人，其他人員的配備可根據(jù)具體情況考慮。5。其他準(zhǔn)備工作加載試驗的安全設(shè)施，供電照明設(shè)施,通訊聯(lián)絡(luò)設(shè)施,橋面交通管制等工作應(yīng)根據(jù)荷載試驗的需要進(jìn)行準(zhǔn)備。第三節(jié)加載方案與實施51．加載試驗項目的確定靜載試驗一般有一兩個主要內(nèi)力控制截面，此外根據(jù)橋梁具體情況可設(shè)置幾個附加內(nèi)力控制截面.一些主要橋型的內(nèi)力控制截面如下：(１）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.(2）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.（３)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。(4)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.此外，對橋梁的薄弱截面，損壞部位,比較薄弱的橋面結(jié)構(gòu)等，是否設(shè)置內(nèi)力控制截面及安排加載項目可根據(jù)橋梁調(diào)查情況決定.動載試驗一般安排標(biāo)準(zhǔn)汽車車列（對小跨徑橋，也可用單排車)在不同車速時的跑車試驗，跑車速度一般定為１0、20、４0、60、80ｋm／h。此外可根據(jù)橋況安排其他一些試驗項目，如需測定橋梁承受活載水平力性能時作車輛制動試驗，為測定橋梁自振頻率作跳車后的余振觀測，并在無荷載時進(jìn)行脈動觀測.2．加載時載面內(nèi)力的控制（1)控制荷載的確定為了保證荷載試驗的效果，必須先確定試驗的控制荷載。橋梁需要鑒定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的控制荷載。6荷載試驗應(yīng)盡量采用與控制荷載相同的荷載，但由于客觀條件的限制，實際采用的試驗荷載與控制荷載會有所不同,為保證試驗效果，在選擇試驗荷載大小和加載位置時采用靜載試驗效率?q,動載試驗效率？d進(jìn)行控制.(２)靜載試驗效率靜載試驗效率為：?q？SstS(1？？）式中：Sｓｔ—試驗荷載作用下，被檢測部位的內(nèi)力或變形的計算值；S—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)橋梁的調(diào)查工作比較完善而又受加載設(shè)備能力所限,？ｑ值可采用低限，當(dāng)橋梁的調(diào)查工作不充分，尤其是缺乏橋梁計算資料?q值應(yīng)采用高限，時，總之應(yīng)根據(jù)前期工作的具體情況來確定。一般情況下?q值不宜小于０．9５。荷載試驗宜選擇溫度穩(wěn)定的季節(jié)和天氣進(jìn)行。當(dāng)溫度變化對橋梁結(jié)構(gòu)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,否則應(yīng)考慮用適當(dāng)增大靜載試驗效率?ｑ來彌補(bǔ)溫度影響對結(jié)構(gòu)控制截面產(chǎn)生的不利內(nèi)力.(2）動載試驗效率?ｄ？SdS動載試驗的效率為：式中:Sd—動載試驗荷載作用下控制截面最大計算內(nèi)力值;Ｓ—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)）。？ｄ值一般采用1,動載試驗的效率不僅取決于試驗車型及車重，而且取決于實際跑車時的車間距,因此在動載試驗跑車時應(yīng)注意保持試驗車輛之間的車間距,并應(yīng)實際測定跑車時的車間距以作為修正動載試驗效率３．靜載加載分級與控制為了加載安全和了解結(jié)構(gòu)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)？d的計算依據(jù)。７行。附加控制截面一般只設(shè)置最大內(nèi)力加載程序.（１)分級控制的原則a)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。b)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。c）當(dāng)橋梁的調(diào)查和驗算工作不充分，或橋況較差,應(yīng)盡量增多加載分級，如限于條件加載分級較少時,應(yīng)注意每級加載時，車輛荷載逐輛緩緩駛?cè)腩A(yù)定加載位置,必要時可在加載車輛未到達(dá)預(yù)定加荷位置前分次對控制測點(diǎn)進(jìn)行讀數(shù)以確保試驗安全.d)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)超過控制荷載作用下的最不利內(nèi)力。e）根據(jù)具體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.（2)車輛荷載加載分級的方法a)逐漸增加加載車數(shù)量ｂ）先上輕車后上重車.c）加載車位于內(nèi)力影響線的不同部位。ｄ）加載車分次裝載重物。以上各法亦可綜合采用。(３)加卸載的時間選擇與控制為了減少溫度變化對試驗造成的影響，加載試驗時間以晚1０時至晨6時為宜，尤其是采用重物直接加載，加卸載周期比較長的情況下只能在夜間進(jìn)行試驗。對于采用車輛等加卸載迅速的試驗方式，如夜間試驗照明等有困難時亦可安排在白天進(jìn)行試驗，但在晴天或多云的天氣下進(jìn)行加載試驗時每一加卸載周期所花費(fèi)的時間不宜超過2０miｎ.(4)加載分級的計算根據(jù)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）,以便對加載試驗過程進(jìn)行分析和控制。計算采用的材料彈性模量，如已作材料試驗則用實測值，否則可按規(guī)范選用。４。加載設(shè)備的選擇靜載試驗加載設(shè)備可根據(jù)加載要求及具體條件選用，一般有以下兩種加載方８式：(１）可行式車輛可選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能否容納得下,裝載是否方便.裝載的重物應(yīng)置放穩(wěn)妥，以避免車輛行駛時因搖晃而改變重物的位置。采用車輛加載優(yōu)點(diǎn)很多,便于調(diào)運(yùn)和加載布置,加卸載迅速等.采用汽車荷載既能作靜載試驗又能作動載試驗，這是較常采用的一種方法。（2）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，也可采取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)備與橋梁結(jié)構(gòu)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，且試驗時溫度變化對測點(diǎn)的影響較大，因此宜于安排夜間進(jìn)行試驗。此外其他一些加載方式也可根據(jù)加載要求因地制宜采用。5。加載物的稱重可根據(jù)不同的加載方法和具體條件選用以下方法：（1）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。（2）體積法如采用水箱加載,可通過測量水體積來換算水的重量。(3)綜合計算法根據(jù)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）。再根據(jù)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散均勻材料在車箱內(nèi)攤鋪平整。以便準(zhǔn)確確定其重心位置。無論采用何種確定加載物重量的方法，均應(yīng)作到準(zhǔn)確可靠,其稱重誤差最大9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)置與觀測1。測點(diǎn)布設(shè)（1）主要測點(diǎn)的布設(shè)測點(diǎn)的布設(shè)不宜過多，但要保證觀測質(zhì)量。有條件時，同一測點(diǎn)可用不同的測試方法進(jìn)行校對，一般情況下,對主要測點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)能控制結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力（應(yīng)變）和最大撓度（或位移)。幾種常用橋梁體系的主要測點(diǎn)布設(shè)如下：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.撓度觀測測點(diǎn)一般布置在橋中軸線位置。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)置一般不少于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結(jié)構(gòu)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)生的裂縫對觀測的影響，因而測點(diǎn)的位置應(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)，則在試驗完后必須修復(fù)保護(hù)層.(２）其他測點(diǎn)的布設(shè)根據(jù)橋梁調(diào)查和檢測工作的深度，綜合考慮結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和橋梁目前狀況等可適當(dāng)加設(shè)以下測點(diǎn):a）撓度沿橋長或沿控制截面橋?qū)挿较蚍植?b）應(yīng)變沿控制截面橋?qū)挿较蚍植?c）應(yīng)變沿截面高分布。ｄ）組合構(gòu)件的結(jié)合面上、下緣應(yīng)變。ｅ）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.１0f）剪切應(yīng)變.ｇ)其他結(jié)構(gòu)薄弱部位的應(yīng)變。ｈ)裂縫的監(jiān)測測點(diǎn)。一般應(yīng)實測控制斷面的橫向應(yīng)力增大系數(shù)，當(dāng)結(jié)構(gòu)橫向聯(lián)系構(gòu)件質(zhì)量較差,聯(lián)接較弱時則必須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,既可采用觀測跨中沿橋?qū)挿较驊?yīng)變變化的方法,也可采用觀測跨中沿橋?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)一般采取設(shè)置應(yīng)變花的方法進(jìn)行觀測。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)行觀測。梁橋的實際最大剪應(yīng)力截面應(yīng)設(shè)置在支座附近而不是支座上。（３）溫度測點(diǎn)的布設(shè)選擇與大多數(shù)測點(diǎn)較接近的部位設(shè)置1~2處氣溫觀測點(diǎn),此外可根據(jù)需要在橋梁主要測點(diǎn)部位設(shè)置一些構(gòu)件表面溫度觀測點(diǎn)。第五節(jié)靜載試驗及分析評定1。加載試驗(１)預(yù)加載在正式試驗之前，一般對結(jié)構(gòu)進(jìn)行2~3次預(yù)荷載,通過預(yù)加載使結(jié)構(gòu)進(jìn)人正常工作狀態(tài)，消除結(jié)構(gòu)非彈性變形，尤其是混凝土橋跨結(jié)構(gòu)。若干次頂荷載后，荷載位移關(guān)系趨于穩(wěn)定,呈較好線性。預(yù)荷載同時可以檢查全部測試設(shè)備工作是否正常，性能是否可靠；人員是否組織完善,操作是否熟練。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)，需根據(jù)結(jié)構(gòu)彈性工作的實際情況而定。若線性及回零很好，預(yù)載1~2次便可正式進(jìn)入試驗.（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。首先將第一級荷載的加載車輛行駛到橋上指定的加載位置,車輛關(guān)閉發(fā)動機(jī)，等待變形穩(wěn)定后,即可讀一級荷載讀數(shù);然后進(jìn)行下一級荷載加載。加載和卸載的持續(xù)時間一般以結(jié)構(gòu)變形達(dá)到穩(wěn)定為原則，如果5min的變位11增量小于量測儀器最小分辨值,或結(jié)構(gòu)最后5ｍｉn的變位增量小于前一個5min變位增量的15％,均認(rèn)為結(jié)構(gòu)變位達(dá)到相對穩(wěn)定.當(dāng)最后一級荷載加載完畢，荷載讀數(shù)完成后，卸去橋梁上全部試驗荷載，等待30min，再讀一次數(shù)，作為殘余變形值.(4)儀表的測讀與記錄儀表的測讀應(yīng)準(zhǔn)確、迅速,并進(jìn)行記錄,以便于資料的整理和計算。記錄者應(yīng)對所有測點(diǎn)量測值變化情況進(jìn)行檢查,看其變化是否符合規(guī)律，尤其應(yīng)著重檢查第一次加載時量測變化情況。對工作反常的測點(diǎn)應(yīng)檢查儀表安裝是否正確,并分析其他可能影響其正常工作的原因，及時排除故障。對加載試驗的控制點(diǎn)應(yīng)隨時觀測,隨時計算并將計算結(jié)果報告試驗指揮人員，如實測值超過計算值較多，則應(yīng)暫停加載,待查明原因再決定是否繼續(xù)加載。試驗人員如發(fā)現(xiàn)其他測點(diǎn)的測值有較大的反常變化也應(yīng)查找原因，并及時向試驗指揮人員報告。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)節(jié)至合適的幅度，使其既不超過記錄紙的范圍，又有適當(dāng)?shù)木?（5）加載過程的觀察加載過程中應(yīng)指定人員隨時觀察結(jié)構(gòu)各部位可能產(chǎn)生的新裂縫,注意觀察構(gòu)件薄弱部位是否有開裂、破損，組合構(gòu)件的結(jié)合是否有開裂錯位，支座附近混凝土是否開裂，橫隔板的接頭是否拉裂，結(jié)構(gòu)是否產(chǎn)生不正常的響聲，加載時墩臺是否發(fā)生搖晃現(xiàn)象等.如發(fā)生這些情況應(yīng)報告試驗指揮人員，以便采取相應(yīng)的措施。(6）裂縫觀測加載試驗中裂縫觀測重點(diǎn)應(yīng)放在結(jié)構(gòu)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。加載過程中觀測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,也可采用專門表格記錄。加載至最不利荷載及卸載后應(yīng)對結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行全面檢查,尤其應(yīng)仔細(xì)檢查是否產(chǎn)生新的裂縫,并將最后檢查情況填入裂縫觀測記錄表,必要時可將裂縫發(fā)展情況繪制在裂縫展開圖上.（7）終止加載控制條件發(fā)生下列情況應(yīng)中途終止加載：1）控制測點(diǎn)應(yīng)力值已達(dá)到或超過用彈性理論或按規(guī)范安全條件反算的控12制應(yīng)力值時;2)控制測點(diǎn)變位（或撓度）超過規(guī)范允許值時;3)由于加載，使結(jié)構(gòu)裂縫的長度、寬度急劇增加，新裂縫大量出現(xiàn),縫寬超過允許值的裂縫大量增多,對結(jié)構(gòu)使用壽命造成較大的影響時；4)拱橋加載時沿跨長方向的實測撓度曲線分布規(guī)律與計算值相差過大或?qū)崪y撓度超過計算值過多時；5）發(fā)生其他損壞，影響橋梁承載能力或正常使用時。2。結(jié)果分析及評定（1)試驗原始資料的內(nèi)容1）試驗橋梁調(diào)查結(jié)果；2）試驗方案及編制說明；３）各測試項目的讀數(shù)記錄及結(jié)構(gòu)裂縫分布圖；４)橋梁結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能試驗結(jié)果；5)荷載試驗過程中出現(xiàn)的各種異常情況的記錄、照片等。（2)試驗資料的修正1）測值修正根據(jù)各類儀表的標(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)、靈敏系數(shù)，電阻應(yīng)變觀測的導(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.２）溫度影響修正由于溫度影響修正比較困難，一般不進(jìn)行這項工作,而采取縮短加載時間、選擇溫度穩(wěn)定性好的時間進(jìn)行試驗等辦法,以盡量減小溫度對測試精度的影響。3）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）：Ｃ？l？Ｘla？Xlｂ（３—５—１)式中:C—測點(diǎn)的支點(diǎn)沉降影響修正量;ｌ—AＸ支點(diǎn)到B支點(diǎn)的距離；—撓度測點(diǎn)到A支點(diǎn)的距離；１3a-Ａ支點(diǎn)沉降量;b—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)變的計算根據(jù)量測數(shù)據(jù)作下列計算：總變位(或總應(yīng)變）St?S１？Si彈性變位（或彈性應(yīng)變)Ｓe?S１？Ｓu殘余變位（或殘余應(yīng)變）Ｓp？St?Se？Su?Sｉ式中:Sｉ—加載前測值；S1-加載達(dá)到穩(wěn)定時測值；Sｕ—卸載后達(dá)到穩(wěn)定時測值。（4）主要測點(diǎn)的校驗系數(shù)及相對殘余變形的計算對加載試驗的主要測點(diǎn)（即控制測點(diǎn)或加載試驗頻率最大部位測點(diǎn))進(jìn)行如下計算:１)校驗系數(shù)?？SeSs(3—5－2）式中：Ｓe—試驗荷載作用下量測的彈性變位（或應(yīng)變)值;Ss—試驗荷載作用下的理論計算變位(或應(yīng)變）值。Ｓｅ與Sｓ的比較可用實測的橫截面平均值與計算值比較,也可考慮荷載橫向不均勻分布而選用實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14系數(shù)最好采用實測值，如無實測值也可采用理論計算值.２）相對殘余變位（或應(yīng)變）相對殘余變位（或應(yīng)變)按下式計算：S?＆＃３9;pSpSt？100%(３—5-３)＆＃39;式中：Ｓp-相對殘余變位(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)實測彈性變位(或應(yīng)變）與相應(yīng)的理論計算值的對照表,并繪出其關(guān)系曲線圖.（6)裂縫發(fā)展?fàn)顩r當(dāng)裂縫數(shù)量較少時，可根據(jù)試驗前后觀測情況及裂縫觀測表對裂縫狀況進(jìn)行描述；當(dāng)裂縫發(fā)展較多時，應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)有代表性部位描繪裂縫展開圖,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,還可根據(jù)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）靜力試驗結(jié)果的分析與評定經(jīng)過荷載試驗的橋梁，應(yīng)根據(jù)整理的試驗資料,分析結(jié)構(gòu)的工作狀況，進(jìn)一步評定橋梁承載能力。結(jié)構(gòu)性能評定根據(jù)如下:一是按結(jié)構(gòu)完工時實際結(jié)構(gòu)尺寸、材料特性和靜力邊界條件得到的理論計算值，二是規(guī)范規(guī)定的撓度、強(qiáng)度和裂縫的容許值。在進(jìn)行評定時,應(yīng)選擇實測最大撓度和荷載效率最大的控制截面實測應(yīng)力。質(zhì)量合格的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)，應(yīng)滿足下述幾方面要求:1）結(jié)構(gòu)實測最大應(yīng)力、撓度及裂縫寬度不超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的容許值。２）校驗系數(shù)？是評定結(jié)構(gòu)工作狀況、確定橋梁承載能力的一個重要指標(biāo)。不同結(jié)構(gòu)型式的橋梁其？值常不相同。橋梁校驗系數(shù)常值見表3－５－１.一般要求?值不大于１，?值越小結(jié)構(gòu)的安全儲備越大。？值過大或過小都應(yīng)該從多方面分析原因，如?值過大可能說明組成結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度較低，結(jié)構(gòu)各部分聯(lián)結(jié)性較差、剛度較低等；？值過小可能說明材料的實際強(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，支座摩阻力對結(jié)構(gòu)受力的有利影響，計算理論或簡化的計算因式偏于安全15等。試驗時加載的稱量誤差,儀表的觀測誤差等也對？值有一定影響。橋梁結(jié)構(gòu)校驗系數(shù)?表3-5－１３)實測值與理論值的關(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)實測彈性變位（或應(yīng)變)與理論計算值成正比，其關(guān)系曲線接近于直線，說明結(jié)構(gòu)處于良好的彈性工作狀況。4)相對殘余變位(或應(yīng)變）測點(diǎn)在控制加載程序時的相對殘余變位(或應(yīng)變）Sp/St應(yīng)不大于ａ1(a1？0.2)。殘余變形（特別是殘余撓度）是新建或運(yùn)營橋跨結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)。a１是針對新結(jié)構(gòu)施加標(biāo)淮設(shè)計荷載時的控制條件,試驗荷載大于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載時，a１值應(yīng)按比例擴(kuò)大；當(dāng)逐級遞增地循環(huán)加載時，a1值應(yīng)擴(kuò)大30%.正常運(yùn)營橋梁，應(yīng)無殘余撓度，突然出現(xiàn)殘余撓度，說明該橋受到嚴(yán)重?fù)p傷或截面某處進(jìn)入彈塑性Sp/Ｓt越小說明結(jié)構(gòu)越接近彈性工作狀況。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)在評定時，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)力混凝土橋跨結(jié)構(gòu)承載力及耐久性的主要指標(biāo)之一,主要是評定受力裂縫的出現(xiàn)和擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。預(yù)應(yīng)力橋跨結(jié)構(gòu)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,按相應(yīng)規(guī)范查取，普通鋼筋混凝土橋，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載下,最大裂縫寬度一般16不大于0．2mm。其他非受力裂縫如施工、收縮和溫度裂縫受載后亦不應(yīng)超過容許值。結(jié)構(gòu)出現(xiàn)第一條受力裂縫的試驗荷載值應(yīng)大于理論計算初裂縫荷載的90%.６）地基與基礎(chǔ)當(dāng)試驗荷載作用下墩臺沉降、水平位移及傾角較小,符合上部結(jié)構(gòu)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)試驗荷載作用下墩臺沉降、水平位移、傾角較大或不穩(wěn)定，卸載后變位不能回復(fù)時，應(yīng)進(jìn)一步對地基、基礎(chǔ)進(jìn)行探查、檢算，必要時應(yīng)對地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理.靜力荷載試驗結(jié)果不滿足上述任何一項條件，則認(rèn)為橋梁結(jié)構(gòu)不符合要求,必須查明原因，并采取適當(dāng)?shù)拇胧?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)行定期檢驗和長期觀測).第六節(jié)動載試驗及分析評定1。加載試驗（1）跑車動載試驗一般安排標(biāo)準(zhǔn)汽車車列(對小跨徑橋也可用單排車）在不同車速時的跑車試驗,跑車速度一般定為10、２0、40、60、80(km/h)。當(dāng)車在橋上時為車橋聯(lián)合振動,當(dāng)車跨出橋后為自由衰減振動,應(yīng)測量不同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，記錄時間一般不少于0.5h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)定激振位置設(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速度行駛,后輪越過三角木由直角邊落下后，立即停車.此時橋跨結(jié)構(gòu)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)處理時,附加質(zhì)量的影響應(yīng)給以修正。跳車的動力效應(yīng)與車速和三角木放置的位置有關(guān).隨車速的增加,橋跨結(jié)構(gòu)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１7車相同。(3)剎車剎車試驗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。剎車試驗是以行進(jìn)車輛突然停止作為激振源，可以不同車速停在預(yù)定位置。剎車可以順橋向和橫橋向。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性和阻尼特性數(shù)據(jù)。不過此時是有車的質(zhì)量參與衰減振動,阻尼也非單純橋跨結(jié)構(gòu)的阻尼。剎車記錄項目與跑車相同，對記錄的信號（包括振幅、應(yīng)變或撓度等）進(jìn)行頻譜分析,可以得到相應(yīng)的強(qiáng)迫振動頻率等一系列參數(shù)。（4)脈動試驗當(dāng)橋跨結(jié)構(gòu)無車輛通過時，橋跨結(jié)構(gòu)處于環(huán)境激振之下，做振幅微小的振動。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分析儀上進(jìn)行頻譜分析，使得到頻譜圖;將頻譜分析的數(shù)據(jù)再結(jié)合跑車、跳車、剎車等的測試數(shù)據(jù)，綜合分析便可得到精確而真實的橋跨結(jié)構(gòu)自振特性數(shù)據(jù)。脈動測試要求高靈敏度的傳感器和放大器，同時要具備質(zhì)量較高的信號分析設(shè)備及其相應(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?但每次應(yīng)保證有一個參考點(diǎn)不動。為了盡可能測出高階頻率，應(yīng)當(dāng)預(yù)先估算結(jié)構(gòu)振型,以便在結(jié)構(gòu)的敏感點(diǎn)布置拾振器。為了進(jìn)行動力分析或風(fēng)、地震響應(yīng)分析,對不同橋型,測量自振頻率的階數(shù)可以不同:懸索橋、斜拉橋不少于１5階；連續(xù)梁、剛構(gòu)、拱橋和簡支梁均不少于9階.2。結(jié)果分析及評定(１)活載沖擊系數(shù)（即動力系數(shù)）活載沖擊系數(shù)（不同速度下)可根據(jù)記錄的動應(yīng)變或動撓度，進(jìn)行分析整理而得,可按下式計算。１？？?SmaｘSmeａn(3—6—1)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頂點(diǎn)值)，Sｍｅaｎ?1/2(Ｓｍax?Smin）。18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）.不同部位的沖擊系數(shù)是不同的。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（不同車速引起）的頻率、振幅、加速度根據(jù)各工況的振動曲線，按下式分析,即可算得橋梁的振動頻率。f?lＮtS（３—6－２）式中：l—兩時間符號間的距離，mm;t—時間符號的時間間隔,s；Ｎ—波形數(shù)；Ｓ—Ｎ個波的長度，mm。如果所分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結(jié)構(gòu)強(qiáng)迫振動頻率;如果分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。在分析每一測點(diǎn)在動荷載通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,再根據(jù)此頻率找出系統(tǒng)標(biāo)定時儀器系統(tǒng)標(biāo)定靈敏度，即放大倍數(shù),則測點(diǎn)最大振幅值Ｈ，可由下式求出：Ｈ？式中：A—實測波形最大峰值,mm；Ｓ—測振系統(tǒng)標(biāo)定靈敏度。振動加速度a是橋梁動力特性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)、旅客的舒適度，可用測振儀直接測得,也可根據(jù)實測的強(qiáng)迫振動頻率和振幅，由下式計算得出：a？4?2f2A（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1）活載沖擊系數(shù)與車速的關(guān)系曲線19ＡS(3—6-３）根據(jù)不同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)分橋跨不同部位）.２)動力系數(shù)與受迫振動頻率的關(guān)系曲線.3）車速與受迫振動頻率的關(guān)系曲線.4）卸載后（車輛出橋后）的結(jié)構(gòu)自振頻率。（4）振型曲線將橋跨結(jié)構(gòu)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,測取同一瞬間各測點(diǎn)處的振幅和相位差，即可點(diǎn)繪出振型曲線。一般情況下,實測混凝土橋跨結(jié)構(gòu)前三個振型對橋跨結(jié)構(gòu)動力特征研究較有意義,特別是第一、二振型。（５