在用旧空心板桥梁检测承载能力评定方法及检测内容分析

第1章 绪论

1.1桥梁安全检测的意义
随着科学技术的进步以及交通运输的需求，许多大跨度桥梁应运而生，尤其是悬索桥以其跨度大，造型优美，节省材料而备受人们的青睐，成为大跨度桥梁的首选。但随着跨度的增大，从几百米到3000m;加劲梁的高跨比越来越小，(1/40一1/300);安全系数也随之下降，由以前的4~5下降为2一3。另外，由于其柔性大，频率低，对风的作用很敏感。由于缺乏必要的监测和相应的养护，世界各地出现了大量桥梁损坏事故，给国民经济和生命财产造成了巨大损失。近期我国两起重大桥梁垮塌事故的发生，使桥梁安全检测问题引起了国人的高度关注。1994年10月韩国汉城发生了横跨汉江的圣水大桥中央断场50m，其中15m掉入江中，造成死亡32人、重伤17人的重大事故。据称造成桥梁在行车高峰期突然断裂的原因是长期超负荷运营，钢梁螺栓及杆件疲劳破坏所致。美国现有的约50万座公路桥中，20万座以上存在不同程度的损伤。1967年2月横跨美国俄亥俄河上的银桥突然倒塌，造成46人死于非命。
据2000年全国公路普查到2000年底国内己有各式公路桥梁278809座，总长IO30公里，其中94.5%为中小跨径桥梁，它们中间的61.6%主要分布在技术标准低、通行能力差的县乡公路上，设计荷载标准低，与现行的主要级别要求相比有很大差距。由于交通量与日俱增，车辆载重不断提升，加上缺乏例行维修，多处于带病超负荷的工作状态，因而进一步加快其损坏速度。截至2000年底，我国公路危桥已有9597座，达323451延米。公路桥梁每年实际需要维修费用38亿元，而实际到位仅8亿元。无力维护直接导致隐患，我国早期建造的斜拉桥，由于拉索的防护不合理而引起的斜拉索的严重锈蚀，如济南黄河桥、广州海印桥的斜拉索在远未达到他们的设计寿命下，被迫全部更换，造成很大的经济损失和不良的社会影响。过去十几年里，我国已建成一批大跨度桥梁，仅上海就有南浦、杨浦和徐浦大桥等具有世界先进水平的桥梁，另外，香港的青马大桥和虎门的虎门大桥又是我国首次建立的悬索桥，近年来我国特别是沿海地区交通发展迅速，迫切需要建立一大批大跨度桥梁。为了确保这些耗资巨大，与国计民生密切相关的大桥的安全耐久，必须对这些大桥进行连续的监测。

1.2国内外研究现状
国内外多座桥梁的突然破坏与倒塌，己使工程界对桥梁安全性问题倍加关注。一般的看法认为当前的工程事故主要是野蛮施工和管理腐败所导致。对于短期内发生的诸如突然破坏与倒塌，多是没有达到规范和由于施工质量设计要求，典型的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等;也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，更是对桥梁安全造成致命的损害。而大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时，出现了影响正常使用的病害与劣化;特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题，典型的问题有钢筋保护层不足及目前广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题(主要原因包括:水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等)。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响，但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。国内桥梁设计存在的结构正常使用性能差、耐久性和安全性差这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关，但桥梁在建造和使用过程中，一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。所以在重视解决这种现状的同时，我认为应该充分考虑到桥梁使用阶段的合理检测。采用适当的安全度、适当的检测方法来保证桥梁使用性能的达到。
国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究，也取得了不少成果。长期以来，人们一直偏重于结构计算方法的研究，却忽视了在桥梁使用期间对总体构造和细节检测方面的关注。国外的桥梁设计有鉴于耐久性不足导致的严重损失，近年来十分重视提高结构物的耐久性并将其作为重要的设计原则，统一考虑合理的结构布局和构造细节，强调使结构易于检查、维修，以保证桥梁的安全使用并能对桥梁进行定期的检测，取得了较好的综合经济效益。实际上，国内外的研究和实践都表明，结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。桥梁安全性和耐久性不足已成为迫切需要解决的问题，要积极借鉴国外成功的经验和做法，除了加强施工质量管理从桥梁设计理念和结构体系和构造的角度做好耐久性的设计外，同时需要加强定期合理的对桥梁进行安全检测。

1.3本文的主要工作
本文以在役空心板桥的检测和承载能力评估为研究内容，对桥梁的承载能力评定方法做了详细的说明，并依托实际工程项目，从桥梁外观检查、无损检测、承载能力检算以及桥梁静载试验等多方面对桥梁的检测工作进行介绍，由检测结果对桥梁承载能力进行了评估。本文主要做了以下几个方面的工作:
1.对桥梁的承载能力评定方法做了详细的介绍，这里主要分两个方面说明
2.针对本文所选桥梁，对桥梁的外观检查以及无损检测结果进行了汇总，依据检测结果给出了桥梁现有技术状况的评定值。
4.根据检测内容对桥梁结构技术状态进行了检算，给出了检算的详细过程，并对桥梁承载能力检算结果进行了评定。
5.对该桥的静载试验情况做了详细的介绍。依据荷载试验结果对桥梁的承载能力做了评定。
6.对全文内容进行总结，并对后期研究方向进行了展望。