橋梁檢測(cè)畢業(yè)論文

1、xxxxxxxxxx學(xué)院畢業(yè)論文xxxxxxxxx橋橋梁檢測(cè)動(dòng)靜載試驗(yàn)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用與研究專(zhuān)業(yè)： xxxxxxxxx班 學(xué)號(hào)： xxxxxxxxxxx 姓名： xxxx 指導(dǎo)老師： xxxx老師 摘 要由于近年交通量急劇增長(zhǎng)，尤其是過(guò)往超載、超限車(chē)輛的增加，使很多大橋在使用期限內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的病害，當(dāng)然還有那些因?yàn)橼s工期、采用劣質(zhì)材料、施工方法不當(dāng)?shù)仍蚨霈F(xiàn)病害的橋梁需要做鑒定以確保其安全運(yùn)營(yíng)。橋梁檢測(cè)主要包括橋梁的外觀檢測(cè)和荷載試驗(yàn)，通過(guò)外觀的檢測(cè)我們可以基本上確定橋梁結(jié)構(gòu)物的使用狀況，然而理論推斷與實(shí)際結(jié)構(gòu)的特性往往存在著一定的差別，尤其需要對(duì)病害嚴(yán)重的橋梁進(jìn)行荷載試驗(yàn)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能評(píng)定。關(guān)

2、鍵詞：橋梁檢測(cè)，外觀檢測(cè)，荷載試驗(yàn)?zāi)夸浺弧⒕w 論1二、論文主體2（一）資料收集2（二）橋梁外觀檢測(cè)21橋梁外觀檢測(cè)的項(xiàng)目和內(nèi)容22橋梁外觀檢測(cè)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)和重點(diǎn)3（三）靜載試驗(yàn)51橋梁概況52靜載試驗(yàn)的目的53靜載試驗(yàn)的內(nèi)容54試驗(yàn)過(guò)程65試驗(yàn)結(jié)果8三、結(jié)論13四、參考文獻(xiàn)14五、致謝15一、緒 論 隨著我省國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，我省的交通事業(yè)持續(xù)五年高速公路通車(chē)?yán)锍叹尤珖?guó)第一，截至2010年12月，我省高速公路通車(chē)?yán)锍虨?016公里，我省境內(nèi)的3219公里國(guó)家規(guī)劃高速公路網(wǎng)也全部建成通車(chē)。為了適應(yīng)公路運(yùn)輸載重量不斷發(fā)展的要求，充分利用現(xiàn)有的公路橋梁，使之能繼續(xù)安全地為公路運(yùn)輸服務(wù)，根據(jù)交通部

3、頒布的公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范要求，必須對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)。與此同時(shí)，新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)形式的采用也越來(lái)越多，為了積累這方面的工程經(jīng)驗(yàn)我們有必要做一些檢測(cè)工作。由于近年交通量急劇增長(zhǎng)，尤其是過(guò)往超載、超限車(chē)輛的增加，使很多大橋在使用期限內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的病害，當(dāng)然還有那些因?yàn)橼s工期、采用劣質(zhì)材料、施工方法不當(dāng)?shù)仍蚨霈F(xiàn)病害的橋梁需要做鑒定以確保其安全運(yùn)營(yíng)。橋梁外觀的檢測(cè)我們可以基本上確定橋梁結(jié)構(gòu)物的使用狀況，然而理論推斷與實(shí)際結(jié)構(gòu)的特性往往存在著一定的差別，尤其需要對(duì)病害嚴(yán)重的橋梁進(jìn)行荷載試驗(yàn)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能評(píng)定。荷載試驗(yàn)包括靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)，由靜載試驗(yàn)可以得到結(jié)構(gòu)的撓度和靜力應(yīng)變，由動(dòng)載試驗(yàn)可以得到結(jié)構(gòu)

4、的模態(tài)特性（自振頻率、振型和阻尼比）和系統(tǒng)參數(shù)（剛度、質(zhì)量和阻尼矩陣）。二、 論文主體橋梁檢測(cè)就是要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)橋梁進(jìn)行評(píng)估，因此前期的主要工作就是從既有的現(xiàn)狀與特性著手，對(duì)要檢測(cè)的實(shí)體有一個(gè)總體把握，并且明確后面工作的方向。（一）資料收集這里所說(shuō)的資料收集的范圍比通常意義上說(shuō)的資料范圍要廣泛一些，不僅僅包括設(shè)計(jì)資料，還包括施工資料以及有關(guān)的養(yǎng)護(hù)、維修、加固資料。施工資料里面包括各個(gè)階段的竣工圖紙、竣工說(shuō)明書(shū)、材料試驗(yàn)資料及施工記錄、竣工驗(yàn)收資料等等；其他養(yǎng)護(hù)、維修資料則包括歷史上通過(guò)的車(chē)型、載重，交通量狀況、維修的資料等等。（二）橋梁外觀檢測(cè)1橋梁外觀檢測(cè)的主要項(xiàng)目和內(nèi)容 橋梁外觀檢測(cè)的項(xiàng)

5、目和內(nèi)容有如下方面：（1）橋面鋪裝是否有坑槽、開(kāi)裂、車(chē)轍、松散、不平、橋頭跳車(chē)現(xiàn)象等；（2）伸縮縫：是否有破損、結(jié)構(gòu)脫落、淤塞、填料凹凸、跳車(chē)、漏水等；（3）上部結(jié)構(gòu)：梁式結(jié)構(gòu)：主梁支點(diǎn)、跨中、變截面處有無(wú)開(kāi)裂，最大裂縫值；梁體表面有無(wú)空洞、蜂窩、麻面、剝落、露筋；有無(wú)局部滲水；橫隔板是否開(kāi)裂、焊縫是否斷裂；鋼結(jié)構(gòu)銹蝕情況、變形情況等；（4）支座：位移是否正常；鋼板和支座是否銹蝕、干澀；支座固定端是否松動(dòng)、剪斷、  開(kāi)裂等；（5）橋墩：墩身是否開(kāi)裂、局部外鼓、表面風(fēng)化、剝落、空洞、露筋情況；是否有變形，傾斜、沉降、沖刷、沖撞損壞情況等；2橋梁外觀檢測(cè)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)和重點(diǎn)通?？梢?/p>

6、根據(jù)橋型確定調(diào)查的要點(diǎn)，如梁橋的檢查要點(diǎn)有:跨中區(qū)域的裂縫、撓度；端部的剪力縫；主梁連接部位的狀況；構(gòu)件的外觀質(zhì)量等等。病害在找出病因的同時(shí)應(yīng)根據(jù)其損壞程度進(jìn)行評(píng)估，然后確定是否有必要加固或更換構(gòu)件用以維持正常的運(yùn)營(yíng)。表1橋梁部件缺損狀況評(píng)定方法缺損狀況及標(biāo)度組合評(píng)定標(biāo)度缺損程度及標(biāo)度程度小 大少 多輕度 嚴(yán)重標(biāo)度012缺損對(duì)結(jié)構(gòu)使用功能的影響程度無(wú)、不重要0 012小、次要1 123大、重要2 234以上兩項(xiàng)評(píng)定組合標(biāo)度01234缺損發(fā)展變化狀況的修正趨向穩(wěn)定-10123發(fā)展緩慢01234發(fā)展較快112345最終評(píng)定結(jié)果012345橋梁技術(shù)狀況及分類(lèi)完好良好較好較差差的危險(xiǎn)一類(lèi)二類(lèi)三類(lèi)四類(lèi)五

7、類(lèi)表2橋梁各部件權(quán)重及綜合評(píng)定方法部件部件名稱(chēng)權(quán)重Wi橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法1234567891011121314151617翼墻、耳墻錐坡、護(hù)坡橋臺(tái)及基礎(chǔ)橋墩及基礎(chǔ)地基沖刷支座上部主要承重構(gòu)件上部一般承重構(gòu)件橋面鋪裝橋頭與路堤連接部伸縮縫人行道欄桿、護(hù)欄燈具、標(biāo)志排水設(shè)施調(diào)治構(gòu)造物其它11232483205133111131（）綜合評(píng)定采用下列公式計(jì)算：式中：按表4-1對(duì)各部件確定的評(píng)定標(biāo)度（05）；各部件權(quán)重，100；全橋結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評(píng)分（0100）評(píng)分高表示結(jié)構(gòu)狀況好。（）評(píng)定分類(lèi)采用下列限界88一類(lèi)8860二類(lèi)6040三類(lèi)40四類(lèi)、五類(lèi)60的橋梁，并不排出其中評(píng)定標(biāo)度3的部件，仍有維修的

8、需要（三）靜載試驗(yàn)1橋梁概況xxxxxxxxxx，該橋始建于20世紀(jì)80年代。上部結(jié)構(gòu)采用12-10m裝配式鋼筋混凝土T梁，下部結(jié)構(gòu)為雙柱式墩臺(tái)、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。橋面寬度：凈-6+2x0.5m防撞護(hù)欄，橋面鋪裝采用2cm厚瀝青混凝土+9cmC25防水混凝土，路水交角90°，設(shè)計(jì)荷載汽-15，掛車(chē)80。2靜載試驗(yàn)的目的樁基礎(chǔ)靜載試驗(yàn)的主要目的是確定樁的承載能力，即確定樁的允許荷載和極限荷載，查明樁基礎(chǔ)強(qiáng)度的安全儲(chǔ)備，了解樁基礎(chǔ)的變位情況，并依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，確定樁基的安全性。通過(guò)該次靜載試驗(yàn)全面了解橋墩蓋梁、立柱和鉆孔灌注樁的受力性能，確定橋梁下部結(jié)構(gòu)的承載能力，為對(duì)該橋下部結(jié)構(gòu)加固提供試

9、驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。此次靜載試驗(yàn)的主要目的有：（1）檢驗(yàn)橋梁下部結(jié)構(gòu)立柱、蓋梁的力學(xué)性能。（2）檢驗(yàn)鉆孔灌注樁在試驗(yàn)荷載作用下的沉降情況，并判定鉆孔灌注樁的承載能力，為該橋的橋梁改造提供可靠依據(jù)。3靜載試驗(yàn)的內(nèi)容根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康募艾F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定該靜載試驗(yàn)進(jìn)行下列試驗(yàn)項(xiàng)目：（1）墩臺(tái)蓋梁、立柱外觀檢測(cè)及混凝土的強(qiáng)度檢測(cè)；（2）撓度測(cè)量：蓋梁跨中截面；（3）沉降觀測(cè)：樁頂截面處；（4）應(yīng)力測(cè)試：蓋梁跨中截面下緣應(yīng)力，墩頂處蓋梁截面上緣應(yīng)力，橋墩墩底截面應(yīng)力；（5）裂縫開(kāi)展情況。4試驗(yàn)過(guò)程（1）試驗(yàn)橋墩經(jīng)過(guò)對(duì)該橋?qū)嵉貦z查，為方便加載，試驗(yàn)橋孔選擇橋梁第三、九兩孔，即3#墩、9#墩。（2）測(cè)點(diǎn)布置根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?/p>

10、和試驗(yàn)內(nèi)容的要求進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置，其布置示意圖如圖1所示：圖1 應(yīng)變及撓度測(cè)點(diǎn)布置示意圖（3）荷載試驗(yàn)效率根據(jù)大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法中的建議，橋梁荷載試驗(yàn)一般采用基本荷載。其中靜力試驗(yàn)荷載的效率系數(shù)的取值范圍為：0.81.05其中：試驗(yàn)荷載作用下檢測(cè)部位變位或內(nèi)力的計(jì)算值；S設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下檢測(cè)部位變位或內(nèi)和計(jì)算值；加固后一個(gè)橋墩樁基承擔(dān)的樁頂力為：105.4KN(上部結(jié)構(gòu)及橋面鋪裝恒載增加)+ 20.6KN(蓋梁加固后增加)+335（公路-級(jí)汽車(chē)荷載）=451KN。為使試驗(yàn)荷載作用下校驗(yàn)系數(shù)為0.81.05，則試驗(yàn)車(chē)輛產(chǎn)生的豎向力為：360.8 KNB473.55 KN。本次試驗(yàn)車(chē)輛作用下

11、，產(chǎn)生的樁頂豎向力為B=446KN，校驗(yàn)系數(shù)=446/451=0.99。（4）. 試驗(yàn)荷載布置及加載方案按最大樁頂反力布載，雙孔雙列布置2輛35t，2輛20t試驗(yàn)車(chē)，35t試驗(yàn)車(chē)其前軸重為70KN，雙后軸重量均為140KN，前后軸間距5.4m，輪距1.8 m；20t試驗(yàn)車(chē)其前軸重為60KN，后軸重量為140KN，前后軸間距4m，輪距1.8 m，平面布置如圖2所示。車(chē)輛橫、縱向布置如圖3所示：圖2 35t汽車(chē)平面布置圖(單位：cm) 圖2 20t汽車(chē)平面布置圖(單位：cm)圖3 車(chē)輛荷載縱、橫向布置情況(尺寸單位：m)加載方案工況一：按墩頂最不利位置布載，單孔橫橋向?yàn)閮闪熊?chē)偏載。工況二：按墩頂最

12、不利位置布載，雙孔橫橋向?yàn)閮闪熊?chē)偏載。5試驗(yàn)結(jié)果通過(guò)對(duì)xxxxxx下部結(jié)構(gòu)外觀檢測(cè)及靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，可以得出以下結(jié)論：（1）蓋梁表面受流水侵蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致蓋梁表面混凝土剝落，局部有露筋銹蝕。蓋梁混凝土強(qiáng)度推定值為22.90 MPa，低于C25混凝土強(qiáng)度，立柱混凝土強(qiáng)度推定值為18.5-19.8MPa，接近C20混凝土強(qiáng)度。橋墩蓋梁和立柱的碳化深度在0.5-1mm之間。（2）分析靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)，蓋梁和立柱的變形及應(yīng)力實(shí)測(cè)結(jié)果與理論數(shù)據(jù)對(duì)比，得到校驗(yàn)系數(shù)，蓋梁撓度的校驗(yàn)系數(shù)最大值為0.96，應(yīng)力的校驗(yàn)系數(shù)最大值為0.903，立柱應(yīng)力的校驗(yàn)系數(shù)最大值為0.860。參考橋梁檢測(cè)與加固手冊(cè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的

13、校驗(yàn)系數(shù)范圍為0.60-0.85，說(shuō)明蓋梁的工作性能有所降低，結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備不足。 （3）由于場(chǎng)地條件的限制，本次試驗(yàn)測(cè)試了第三跨3#墩和第九跨9#墩橋墩在試驗(yàn)荷載作用下橋墩立柱的應(yīng)力與沉降，應(yīng)力實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)基本吻合，沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)為0.032mm，承載能力滿足公路-級(jí)荷載標(biāo)準(zhǔn)要求。通過(guò)檢測(cè)過(guò)程中的回彈及碳化數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算分析，混凝土強(qiáng)度及碳化狀況評(píng)定如附表1。附表1 砼強(qiáng)度及碳化評(píng)定表橋梁測(cè)區(qū)（跨）最大碳化深度（mm)強(qiáng)度換算值的平均值mfccu （Mpa）標(biāo)準(zhǔn)差Sfccu （Mpa）最小值fccu,min（MPa）推定值fcu，e （Mpa）1-1蓋梁0.50 23.05 -22.90

14、22.90 2-2蓋梁0.50 22.90 -22.40 22.40 1-1柱0.50 19.30 -19.00 19.00 1-2柱0.50 18.80 -18.60 18.60 1-2柱0.50 19.50 -19.20 19.20 2-1柱1.00 19.35 -19.10 19.10 3-1柱0.50 19.25 -19.00 19.00 3-2柱1.00 19.70 -19.60 19.60 4-1柱0.50 18.90 -18.60 18.60 8-1柱0.50 19.00 -18.80 18.80 8-2柱1.00 19.80 -19.80 19.80 9-1柱0.50 19.6

15、0 -19.10 19.10 9-2柱0.50 19.20 -18.50 18.50 10-1柱1.00 19.80 -19.40 19.40 10-2柱1.00 20.00 -18.60 18.60 混凝土強(qiáng)度換算值的平均值mfccu：標(biāo)準(zhǔn)差Sfccu:推定值fcu，e: 當(dāng)測(cè)區(qū)小于10個(gè)時(shí)：fcu,e=fccu,min 當(dāng)測(cè)區(qū)不少于10個(gè)時(shí) ： fcu,e=mfccu-1.645Sfccu （4） 靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析1、撓度數(shù)據(jù)分析主要撓度測(cè)試結(jié)果如表附表2、附表3所示。附表2列出了第九跨9#墩在荷載作用下的各測(cè)點(diǎn)位移值，蓋梁實(shí)測(cè)最大撓度為0.36mm，而理論值為0.37mm，校驗(yàn)系數(shù)為0.

16、97，殘余變形測(cè)點(diǎn)為0.04mm；立柱最大變形為0.027mm，而理論值為0.037mm，校驗(yàn)系數(shù)為0.72，最大殘余變形測(cè)點(diǎn)為0.002mm。 附表2列出了第三跨3#墩在荷載作用下的各測(cè)點(diǎn)位移值，蓋梁實(shí)測(cè)最大撓度為0.30mm，而理論值為0.37mm，校驗(yàn)系數(shù)為0.81，最大殘余變形測(cè)點(diǎn)為0.06mm；立柱最大變形為0.032mm，而理論值為0.037mm，校驗(yàn)系數(shù)為0.86，最大殘余變形測(cè)點(diǎn)為0.004mm。 附表2 9#墩荷載作用下?lián)隙仍囼?yàn)結(jié) 果與理論值比較表 百分表讀數(shù)測(cè)點(diǎn)位置試驗(yàn)荷載（4輛車(chē)）全卸實(shí)測(cè)值（mm）理論值（mm）實(shí)測(cè)值（mm）10.360.370.04020.0270.0

17、370.00230.0260.0360.001附表3 3#墩荷載作用下?lián)隙仍囼?yàn)結(jié)果與理論值比較表 百分表讀數(shù)測(cè)點(diǎn)位置試驗(yàn)荷載（4輛車(chē)）全卸實(shí)測(cè)值（mm）理論值（mm）實(shí)測(cè)值（mm）10.300.370.06020.0320.0370.00230.0280.0360.004(5) 應(yīng)變數(shù)據(jù)分析在試驗(yàn)荷載作用下，測(cè)試斷面應(yīng)力與相應(yīng)的理論計(jì)算值、結(jié)構(gòu)效驗(yàn)系數(shù)及殘余應(yīng)變值列于附表4、附表5。分別在蓋梁跨中的下部和墩頂處蓋梁截面上緣使用電阻應(yīng)變片測(cè)試，為保證測(cè)試的準(zhǔn)確，每個(gè)測(cè)點(diǎn)布置2個(gè)應(yīng)變片。附表4列出了試驗(yàn)荷載作用下的應(yīng)力結(jié)果，第九跨9#墩蓋梁跨中截實(shí)測(cè)最大正應(yīng)力為1.638MPa，與理論值相比較的校

18、驗(yàn)系數(shù)為0.871，殘余應(yīng)變?yōu)?.92%，墩頂處蓋梁截面上緣實(shí)測(cè)最大正應(yīng)力為1.611MPa，與理論值相比較的校驗(yàn)系數(shù)為0.868，殘余應(yīng)變?yōu)?.59%。附表5列出了試驗(yàn)荷載作用下的應(yīng)力結(jié)果，第三跨3#墩蓋梁跨中截面實(shí)測(cè)最大正應(yīng)力為1.629MPa，與理論值相比較的校驗(yàn)系數(shù)為0.866，殘余應(yīng)變?yōu)?.95%，墩頂處蓋梁截面上緣實(shí)測(cè)最大正應(yīng)力為1.607MPa，與理論值相比較的校驗(yàn)系數(shù)為0.878，殘余應(yīng)變?yōu)?.72%。附表4 第九跨9#墩荷載作用下應(yīng)力測(cè)試結(jié)果與理論值比較表應(yīng)變片編號(hào)一級(jí)荷載(2輛車(chē))二級(jí)荷載(4輛車(chē))卸載實(shí)測(cè)值理論值校驗(yàn)系數(shù)實(shí)測(cè)值理論值校驗(yàn)系數(shù)實(shí)測(cè)值殘余量(%)10.7821

19、.050.7451.6071.780.9030.0875.4120.7631.050.7271.5961.780.8970.0925.7630.8531.080.791.621.880.8620.1066.5440.8741.080.8091.6381.880.8710.0975.9250.7631.020.7481.5891.830.8680.0955.9860.7591.020.7441.6111.830.8800.095.597-0.327-0.4360.75-0.613-0.7270.843-0.0355.718-0.306-0.4360.702-0.625-0.7270.860-0.

20、0416.569-0.322-0.4560.706-0.628-0.760.826-0.0416.5310-0.336-0.4560.737-0.636-0.760.837-0.0325.03附表5 第三跨3#墩荷載作用下應(yīng)力測(cè)試結(jié)果與理論值比較表應(yīng)變片編號(hào)一級(jí)荷載(2輛車(chē))二級(jí)荷載(4輛車(chē))卸載實(shí)測(cè)值理論值校驗(yàn)系數(shù)實(shí)測(cè)值理論值校驗(yàn)系數(shù)實(shí)測(cè)值殘余量(%)10.8041.050.7661.5511.780.8710.0825.2920.7931.050.7551.5661.780.8800.0825.2430.8381.080.7761.6291.880.8660.0975.9540.8521.

21、080.7891.6081.880.8550.0955.9150.7621.020.7471.5841.830.8660.0845.3060.761.020.7451.6071.830.8780.0925.727-0.296-0.4360.679-0.582-0.7270.801-0.0457.738-0.312-0.4360.716-0.6-0.7270.825-0.0315.179-0.347-0.4560.761-0.605-0.760.796-0.034.9610-0.351-0.4560.77-0.619-0.760.814-0.0325.17三、結(jié)論2建議根據(jù)檢測(cè)結(jié)果和分析，現(xiàn)對(duì)孟州蟒河橋的下部結(jié)構(gòu)處理提