桥梁的检测与鉴定在工程中的应用

杨小军

（吕梁供电分公司，山西 吕梁 033000）

桥梁的检测与鉴定在工程中的应用

杨小军

（吕梁供电分公司，山西 吕梁 033000）

文章通过调查事实和现场、室内检测数据，对某在役桥梁进行鉴定并得出技术性结论，也更加肯定了桥梁的检测与鉴定在工程中的作用。

桥梁；检测；鉴定

现代社会公路在生活中缺一不可，而桥梁是公路工程中最重要的组成部分，让人们不需要再绕路行驶，也不需要淌水行进，极大地方便了人们的出行，也促进了当地经济的发展。但是，它也不是可以无限期使用的，需要人们去精心养护与维修。《桥规》规定：桥梁的设计基准期为100年，在桥梁的使用期内，要定时定期对所修建的桥梁进行必要的检查与维修，预防严重的自然灾害对其产生的不良后果，避免在建造、使用过程中的突发事件、人为原因所造成的破坏——使用质量达标的材料，采用先进的施工工艺与技术，荷载与桥梁的载重等级要相对应，并及时对其产生的不同程度的损坏进行相应的小修、大修与改建，重新检验桥梁结构的质量，确保它的可靠性，在保证桥梁能继续使用的同时，也要保证桥梁使用者的生命安全。现以山西省某在役桥梁为例，说明桥梁的检测与鉴定在工程中的应用。

1 桥梁的平面、立面布置及鉴定的原因

（1）该桥的平面、立面布置见图1，2。

（2）该桥需要鉴定的原因有以下几点：①该桥的外观已经相当破旧，栏杆出现了严重的损坏，有的甚至已经被撞倒，数量不满足正常使用要求，桥面上也是坑坑洼洼的，车辆行驶时颠簸得比较厉害；②桥梁的构成材料：钢筋、混凝土、砂浆的性能也随着使用时间的推移有很大程度的降低，有的地方钢筋外漏发生严重的锈蚀，混凝土已经脱落，直接影响到桥梁的适用性和耐久性；③桥梁跨中的挠度很明显，已经能用肉眼看出，不仅直接引起其使用者的不良视觉效果，而且大大减弱了桥梁的适用性、安全性功能；④桥面、桥台、桥墩上有少许裂缝，若继续开展会对桥梁的安全性功能造成直接的负面影响；⑤以上现象会使桥梁的承载力下降，而且它主要是供当地居民日常使用，若继续使用，会产生不可预料的后果。

2 检测项目及其检测结果

本次检测范围为该桥的桥板和桥墩，具体项目如下：

2.1 尺寸测量

该桥至今已有20年，本次检测对该桥的相关参数作了详细的测量。测量项目和结果见表1。

2.2 外观普查

外观普查包括桥面护栏、桥板、桥墩和基础等。

（1）桥面护栏：护栏损坏情况严重，大部分已经折断；桥面损坏严重，面层局部磨损，出现漏筋现象。

图1 **桥结构平面布置图

图2 **桥结构立面布置图

表1 现场测量结果

（2）桥板：各跨的中板下挠严重，一部分边跨及中跨保护层脱落，漏筋现象严重。

（3）桥墩和基础：桥墩砌块情况基本良好，部分区域砂浆不饱满；经开挖察看，基础及地基情况良好。

2.3 混凝土强度检测

整个桥体结构的混凝土强度等级仅有两种：C25和C20。预制桥板混凝土标号为C25，墩台顶砼帽为C20。

本次对墩台顶砼帽混凝土强度评定采用“回弹+取芯”综合法，对桥板混凝土强度评定采用回弹法。墩台顶砼帽共4个，本次回弹2个，并且取两组共计6个芯样。预制桥板共25块，本次回弹10块。根据国家规范的要求，每个构件回弹10个区域，故墩台顶砼帽共回弹20个区域；预制桥板共回弹100个区域。

2.3.1 钻芯法检测

钻芯法是检测混凝土构件强度最重要的手段之一，属半破损法，本次现场取芯位置、数量、室内试验依据《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03：88）的有关规定执行。

（1）根据CECS03:88第6.0.2条：芯样试件的混凝土强度换算值，应按下列公式计算：

式中：Fi：芯样试件抗压试验测得的最大压力，N；

d：芯样试件的平均直径，mm；

a：不同高径比的芯样试件混凝土强度换算系数；

（2）CECS03:88第6.0.4条：单个构件或单个构件的局部区域可取芯样试件混凝土强度换算值中的最小值作为其代表值。

芯样试件混凝土强度试验结果见表2。

表2 200#（C18）墩台顶砼帽芯样试验结果

初步结论：本次在两个墩台顶砼帽所取的两组共6个芯样，全部芯样均顺利完成试验并得到有效数据。6个芯样试件的混凝土强度换算值均大于原设计混凝土的强度。其中，最小混凝土抗压强度为27.4 MPa，也大于原设计混凝土。

2.3.2 回弹法检测

回弹法属非破损检测法，是评定既有建筑物混凝土强度的检测手段之一。根据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23—2001）的有关规定执行。

本次回弹法检测数量：①板8块；②墩台顶砼帽2个。以上每个构件布置10个测区，每个测区16个测点。

构件的测区混凝土强度平均值、标准差及推定值按以下公式计算：

式中mfc

cu：结构或构件测区混凝土强度换算值的平均值，MPa；n：对于单个检测的构件，取一个构件的测区数；对于批量检测的构件，取被抽检构件测区数之和；

结合用酚酞试剂对有代表性构件碳化深度的检测，桥板和墩台顶砼帽碳化深度均大于6 mm，对所得各构件的回弹强度平均值进行换算。回弹法检测混凝土抗压强度结果见表3、表4。

表3 回弹法检测墩台顶砼帽混凝土强度结果

表4 回弹法检测混凝土桥板强度结果

（1）墩台顶砼帽：D-1墩台顶砼帽强度推定值：fcu,e＝17.4MPa＜（C20：fcu,k=20 MPa）；D-2 墩台顶砼帽强度推定值：fcu,e＝17.7 MPa＜（C20:fcu,k=20 MPa）。

（2）桥板：QB2混凝土桥板强度推定值：fcu,e＝18.4 MPa；QB5混凝土桥板强度推定值：fcu,e＝19.0 MPa；QB7混凝土桥板强度推定值：fcu，e＝16.5MPa；QB10 混凝土桥板强度推定值：fcu，e＝19.1MPa；QB16混凝土桥板强度推定值：fcu，e＝15.4 MPa；QB19混凝土桥板强度推定值：fcu，e＝17.4 MPa；QB22 混凝土桥板强度推定值：fcu，e＝19.2 MPa；QB24 混凝土桥板强度推定值：fcu，e＝19.3 MPa；混凝土桥板强度推定值：fcu，e＝16.25 MPa<（C25:fcu，k=25 MPa）。

3 结论

综上所述，通过本次大量的现场检测、室内试验结果得出以下结论：

（1）该桥在不更换桥板的前提下，由原来20 t的通车能力提高到50 t的通车能力，必须对桥板进行全部粘贴纤维复合材加固。

（2）该桥桥墩砌块情况基本良好，局部砂浆不饱满，为保证吨位提高后墩台的整体性，建议采用加大截面法加固。

（3）建议该桥在原来的宽度基础上根据实际情况进行适当拓宽，从而增加其规模，提高其承载能力，但这个方案需要进行可行性理论分析。

（4）在检测鉴定结果的基础上，结合甲方所提供的原设计相关资料，还需要采用桥梁博士等软件进行建筑物整体建模分析，重点对原有结构的承载力和正常使用两种极限状态进行复核，从而为下一步加固及拓宽设计提供依据。

（5）该检测与鉴定依据：①甲方提供的原设计图纸和相关资料（2008.7）；②《城市桥梁设计准则》（CJJ11—93）；③《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）；④《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计》（JTGD62—2004）；⑤《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）；⑥《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS 03：88）；⑦《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23—2001）。

检测程序严格，公开客观地取证调查，充分地准备工作，采取严密细致的检测调查方案，深入细致地观察分析，结构、基础、桥梁建筑等各专业的密切配合，减少各种人为干扰，以严格精确的数据和事实为依据判断，保证了检测工作的公正性，提高了检测结论的科学性。

App liance on Engineerings of Bridge’s Testing and Appraisement

Yang Xiaojun

In this paper，by fact-finding information and on-site&indoor testing data，we have had an appraisal of certain in-service bridge，and drawn technical conclusions on it，what’s more，as proves that the detection and identification of the bridge plays a important role in engineerings.

bridge；testing/detection；appraisement/identification

U 446.3

A

1000-8136(2010)32-0053-03