第9章 桥梁结构的试验与检测
Chapter 9 Bridge Structure Test and Inspection
行、垂直于桥梁轴线的两个方向均能自由伸缩。 栏杆及 人行道 栏杆是否完整、牢固：应观察因交通事故、人为损坏，以及由于桥梁结构线型的改变而导致栏杆变形，甚至破损。 人行道是否完整、符合要求：应观察伸缩缝附近的人行道挤压破碎或隆起情况。 防撞装置 照明设施 排水设施 防撞装置应始终保持完好，应特别注意其锚固螺栓、立柱和横档。油漆要完好、醒目。 特别是行车指示和交通信号灯是否完好。 为迅速排除雨水，防止雨水渗入梁体引起锈蚀而影响桥梁的耐久性，确保桥梁的正常使用，应保证排水设施的完好状态。排水管是否破坏、损伤、脱落、堵塞，以及引水槽有否堆塞、破裂损坏等，均是观察的重点。
3）在结构上钻取、截取材料试件时，应取有代表性的、但应尽量选择结构的次要部位。同时要采取有效措施，确保结构安全，并及时进行补强处理。
（11）地基的检验
当发现墩台有沉降、倾斜、位移时，一定要对地基作探测。检验时考查原设计时的工程地质、水文及地貌等资料；并用触探和钻孔取样等方法检验；也可进行荷载板试验。
前面论述的，是对桥梁各组成部分需要进行的观测。这些工作是绝对必须的，不可缺少或省略的。通过这些工作，可在一定程度上了解旧桥的病害情况。如果旧桥的病害不太严重，结构较简单，有关技术资料较齐全，此时进行一些分析计算，便可以对该旧桥进行评估。但是，如果旧桥的病害较多，较严重，在进行上述工作以后，则还必需进行静、动载试验。
静、动载试验可以对旧桥其时的承载能力作出最直接、最准确的判断。旧桥的静、动载检测的方法和使用的仪器设备等，同本章中桥梁结构的静载试验和动载试验部分。
9.3.3 桥梁承载力的分析与评估（analysis and evaluation of bridge bearing capacity）
1．评估的依据（basis for inspection） （1）具有法规效力的依据
在进行前述的全部检查工作时，以及在全部检查工作完毕后进行评估工作时，一定均要有据有序进行。具有法规效力依据的主要有：
1）委托方（业主）与被委托方签订的有效合同及其附件；
2）被检查与评估的桥梁所在地政府、政府主管部门及质检部门对该桥有关的指令、意见、要求等；
3）委托方向被委托方提供该桥的原始设计文件、施工文件及竣工验收文件等； 4）国家部委颁布的现行有关规范、标准等。一般讲，公路桥和公铁两用桥的公路桥采用公路桥规范，铁路桥和公铁两用桥的铁路桥采用铁路桥规范。
2．评估的要点（outline of evaluation）
对被检查旧桥的承载力作出评估，是检查与评估工作的最后落脚点。应充分利用调查、检查、载荷检验的资料，根据桥梁的结构特点，按以下几点综合验算、分析、评估桥梁的承载力及其使用条件。
由于公路桥与铁路桥的活荷载及车行线路（车道）不一样，相对讲，公路桥要比铁路桥宽得多。因此，在公路桥有关的设计规范中未对桥的宽跨比作出规定和要求。而铁路桥为了
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满足横向刚度的要求，则在有关的设计规范中对桥的宽跨比等作出了规定和要求。
此外，在本节提到的《铁路桥梁检定规范》中，还分别对各类简支梁、混凝土梁的实测跨中横向最大振幅和最低自振频率作出了规定。
在实际工作中，根据表9.5.6可以对旧桥的承载力作出评定。但为了保证正常运营，还要根据已观测的桥面、栏杆、人行道、伸缩缝、支座和排水设施等情况，对桥梁现状作出综合评定。
表9.5.6 桥梁承载力的分析与评估要点 评估项目 评估要点 1.按现行有关规范，采用业主所希望通过的载重等级，或依桥梁所在路线近期载重要求，按交通部或（和）铁道部颁布的荷载等级进行结构强度和稳定性检算。有时为了充分利用旧桥，如按规范要求布置挂车或履带车检算桥梁承载力不能通过时，也可采用限制车辆运行路线（如加大车轮边缘与路缘石间距）、车间距和车速等措施进行桥梁承载力检算。 2.根据桥梁的现状，参考原设计计算资料，着重进行结构主要控制截面、结构薄弱部位的检算。检算结构的强度与稳定性 时，应以实际调查量测到的结构各部位尺寸及材料强度为依据。若实际调查值与设计值相差不大时，仍可按设计值进行检算。有严重质量问题、或者说有严重病害的构件，应考虑折减。 3.桥梁主要构件在按规范要求进行强度及稳定性检算应符合要求；同时桥梁使用状况较好时，可评定桥梁承载力符合检算荷载要求；否则，应降低检算荷载，重新进行检算。 4.桥梁的非主要构件，如拱桥拱上建筑、梁桥桥面板、横隔板等的强度和稳定性同样应满足检算要求，如不符合要求，应进行局部补强、加固或改建。 5.仅由于少数结构构件混凝土有严重质量问题或病害损伤严重，或者是钢构件腐蚀严重、变形过大等，影响了桥梁的承载力，致使检算不能通过时，可对少数构件进行补强或更换。 6.对混凝土结构构件及钢结构构件轻微的质量问题。但应采取措施，防止已发生的质量问题继续恶化。 桥梁结构刚度的公路桥 桥梁结构必须要有足够的刚度，以满足正常运营的需要。通常，用限制最大竖向挠度和横向最大振幅的办法来分别满足桥梁结构的竖向刚度和横向刚度。下面列举的有关公路桥设计规范中，对最大竖向挠度的允许值的规定。荷载检测实测挠度一般应不大于相应的计算值。 1.按规定的汽车荷载（不计冲击力）计算的砖石及混凝土拱桥上部结构在一个桥跨范围内的正负挠度的最大绝对值之和不大于L/1000，用挂车或履带验算时，此挠度可增加20％。 2.混凝土桥梁，以汽车荷载（不计冲击力）计算的上部构造最大竖向挠度，不应超过下列的允许值：梁式桥主梁跨中L/600；梁式桥主梁悬臂端L1/300；桁架、拱L/800。式中L为计算跨径，L1为悬臂
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要求 长度。用平板挂车或履带荷载验算时，上述允许挠度可增加20％。 荷载在一个桥跨范围内移动产生正负不同的挠度时，计算挠度应为正负挠度的最大绝对值之和。 3.对预应力混凝土受弯构件，在短期使用荷载作用下最大竖向挠度的允许值，可按上述2条的规定执行。 铁路桥设计规范中对最大竖向挠度的允许值作了如下规定。荷载检测实测挠度一般应不大于相应的计算值。 铁路桥 1.简支钢板梁由静活载（不计冲击力）所引起的竖向挠度，不应超过其跨度的1/800。 2.钢行梁由静活载引起的竖向挠度（按平面析架计算），简支桁梁及连续桁梁的边跨不应大于L/900，连续桁梁的中跨不应大于L/750。L为检算跨长。 3.对混凝土和预应力混凝土结构，静活载所引起的最大竖向挠度应符合下列规定：简支梁不应超过跨度的1/800；连续梁边跨不应超过跨度的1/800；间跨不应超过跨度的1/700。 4.拱桥的1/4跨度处，由列车静活载所产生的上下挠度（绝对值）之和，不宜大于计算跨度的1/800。 裂缝 桥梁结构在恒载作用下裂缝宽度，在有关规范，如《公路养护技术规范》JTJ 073中有明确规定，可查找有关规范。 对旧桥而言，判断地基的承载力应以调查、检算资料为主。如果桥梁经过多年运营和洪水考验，墩台未发生明显的不均匀沉陷、倾斜以及由此引起的桥面纵横坡变化，墩台未发生明显的水平位移地基与 基础 及由此引起的桥梁伸缩缝过度的分开或抵拢、拱桥拱顶及拱脚的严重开裂等，且地基与基础检算通过时，可评定地基与基础承载力符合要求。要特注意两点：1.根据观测，若墩台有下沉、滑动或倾斜，并在继续发展，则一定要探明情况并采取措施。2.对水中墩，要探测墩位处的局部冲刷深度是否已超过设计允许值。若已超过，则一定要采取抛填片石等方法进行处理。
3．评估报告的主要内容（evaluation report）
在进行全面检查、检算和分析的基础上，应对旧桥作出科学评估，得出符合实际情况的结论。所提交的检查评估报告应包括以下内容：
①检查目的。 ②桥梁概况。 ③桥梁现状。
④桥梁的静、动载检验（未作荷载检验的桥梁略去此项）。 ⑤桥梁检算情况。
⑥桥梁承载力的分析评估。
⑦桥梁承载力的鉴定意见及附加条件。 ⑧对维修加固工作的建议。
此外，应附有必要的资料、图表、照片等。
本章小结（summary）
本章系统地介绍了桥梁结构试验与检测技术，详细论述了梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥的动、静载试验技术和要求，以及依据试验结果评定桥梁结构实际状况和判定承载能力的方法。学习本章后，要求学生能够独立完成桥梁静载试验和动载试验的方案设计、测点设置
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及编写报告，并掌握桥梁检查具体要求和评定方法。
思考题（problems）
1. 简述桥梁结构的荷载试验的目的及静、动载试验的主要测试内容。 2. 桥梁静载试验中常采用哪些加载设备？
3. 桥梁静载试验时，如何进行荷载分级和安排加载程序？如何控制加载稳定时间和确
定终止加载条件？
4. 进行桥梁动载试验时需要哪些主要设备？测试系统如何选配？ 5. 桥梁动载试验报告应包括哪些内容？ 6. 桥梁定期检查的时间及根据是什么？
7. 桥梁检查与评估的内容？
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