浅谈旧桥检测与评定

李天明

摘要：本文以缺失设计资料、施工资料、养护资料的既有钢筋混凝土板桥为例，提出了基于桥梁现状整体检查，参照相关年代设计规范并结合现行设计规范，制定不同荷载等级静载试验的鉴定方法，对该桥的真实承载能力进行评估分析，并对该桥的使用及养护提出了建议。本文分析评定方法可供类似工程参考与借鉴。

关键词：资料缺失；鉴定评估；整体检查；静载试验；承载能力

我国县道和乡村道路上有大量不同结构类型的桥梁，由于建造久远及管养不规范等各种原因，许多桥梁的设计资料、交竣工资料、管养记录等资料缺失严重，但通行车辆却在不断增加，尤其是超重车辆越来越多，桥梁负担日益加重。随之而来的是越来越多的旧桥出现了承载能力不足、提早破坏等问题，为确保桥梁的安全使用，对该类无相关资料的旧桥的承载能力如何进行可靠的检测与评定显得迫在眉睫。

本文以某钢筋混凝土板梁桥为例，建立一种外观检测与荷载试验相结合的分析评定方法，基于理论分析结果及现场检测对该桥承载能力进行了研究。依据评估结果，对该桥的使用提出了建议。本文的分析评定方法可供类似工程参考与借鉴。

1、工程概况

某桥梁已建成运营多年，桥梁的设计文件、交竣工资料、管养维护记录等资料均无从查证。随着近年来交通量的不断增加，尤其是超重车辆的日益增多，该桥的桥面铺装、桥面板等出现了破损、开裂等病害，为了解桥梁实际承载能力进行检测评定。

2、检查内容与评定方法

考虑到该桥无任何可靠资料的特殊性，检查方法必须保证尽快发现可能导致破坏的原因，以进行维修，或在可能的情况下限载。首先现场的整体综合检查，从外观上来鉴别结构各部分的技术状况；其次对结构的所有部位进行彻底、严密的检查，其中包括对桥梁结构的建筑尺寸，梁板等构件的几何尺寸及桥梁的外观缺损情况、超限裂缝的宽度和分布等病害进行详细的查勘和记录，并对桥梁墩台和梁板的混凝土强度、碳化深度等进行检测。在此基础上，选取质量较差的桥跨进行静动载试验，以对桥梁的实际承载能力进行鉴定评估。考虑到该桥无任何设计资料，进行承载能力评定时，首先调查周围道路大致的建筑年代，参照周边道路的建设年代定出桥梁的设计荷载等级，并考虑到目前道路的实际使用情况，按照现行的城市桥梁设计荷载等级进行综合评定，以确保桥梁目前能满足的实际承载能力。

3、桥梁整体检查结果

经现场实际量测，桥梁全长26.72m，跨径组合为13.36m×2=26.72m简支板梁结构。桥宽9.0m，横向布置为双侧护栏宽各0.5m，护栏高0.9m，行车道宽8.0m，双向两车道。上部结构为简支钢筋混凝土板，板厚0.6m。

图2试验跨及控制截面位置示意图（cm）

根据现场调查，本桥设计荷载等级采用《城市桥梁设计荷载标准》CJJ77-98有关城-A和城-B规定执行，分别计算桥梁在两种设计荷载作用下跨中控制截面的弯矩，并采用现行《城市桥梁设计规范》CJJ11-2011进行了校核计算，利用弯矩等效的原则，使现场试验加载效率基本满足设计规范要求。

本次静载试验采用约42吨的三轴载重汽车加载，根据等效弯矩的原则，分为5个等级加载和一次整体卸载。试验中荷载工况如下：①城-B荷载等级主梁跨中最大正弯矩工况，试验荷载效率为1.02；②城-A荷载等级主梁最大正弯矩工况，试验荷载效率为0.97。试验荷载效率满足《公路桥梁荷载试验规程》JTG/TJ21-01-2015的要求。

测试截面应变采用振弦式应变计进行测试。结合现场环境条件，在控制截面分别布设应变测点，共计14个测点，其中3~11号测点均为跨裂缝测点，具体布设及编号如图3所示。

图5城-A级荷载作用下5号测点应变与加载比例关系图

（2）挠度表2列出不同荷载等级作用下控制截面最大实测挠度及相应的理论挠度值。从表2可知，在城-B试验荷载工况下，主梁实测的挠度小于理论值，挠度校验系数基本满足0.2~0.5之间常值范围，相对残余挠度小于0.2。检测数据表明纵梁在试验荷载作用下，结构基本处于弹性工作范围，有一定的安全储备，且具有较好的变形恢复性能。

城-A试验荷载工况下主梁实测的挠度验系数超出常值范围，说明主梁刚度在满载条件下，无超载挖潜可能。

表2实测挠度与理论挠度对比表

（3）裂缝.

试验加载前，对控制截面附近的混凝土开裂情况进行了详细检查。从检查结果来看，加载前主梁底面均存在不同程度的开裂，裂缝宽度在0.05~0.18mm之间。从裂缝的表观形状分析，其主裂缝为活动的结构受力性裂缝。

荷载试验中，选择了几条具有代表性的主裂缝进行了裂缝受载状况的检测。检测发现，裂缝均有不同程度的扩展，并伴有细小的裂缝出现。最大扩展宽度为主梁一条跨中裂缝，在城-A荷载等级作用下，扩展宽度为0.07mm，达到0.21mm，已经超限；卸载后，所有扩展裂缝均能闭合至原始状态。

6、结论

根据桥梁整体检查及静载试验结果，对该桥的养护和使用提出建议如下：

（1）该桥承载能力符合城-B设计等级要求；

（2）建议按照《上海城市桥梁限载标准》总质量30t限载通行。

（3）对于裂缝宽度大于0.15mm的裂缝建议进行压力灌浆法封闭处理。

参考文献:

[1]《城市桥梁养护技术规范》CJJ99-2017；

[2]《公路桥梁荷载试验规程》JTG/TJ21-01-2015；

[3]戴公连，李德建.桥梁结构空间分析设计方法与应用[M].北京：人民交通出版社,2001；

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