矿区混凝土桥梁检测与防护

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1、学兔兔www.xuetutu.coml2桥梁检测与加固2010年第2期矿区混凝土桥梁检测与防护张亚先(金堆城钼业集团有限公司，陕西华县714102)摘要：通过对矿区混凝土桥梁的病害现状调查，分析表1矿区桥梁外观检查状况汇总主要病害形式；采用通用程序ANSYS建立空间有限元模检查部位检查结果型，计算桥梁静、动力参数，并进行静、动载试验，对桥梁的承载能力、车辆通行能力和整体工作性能进行了鉴定和评估，据此对桥梁病害采取有针对性的防护措施。关键词：矿区；混凝土桥梁；病害；检测；防护措施l前言桥梁在长期使用过

2、程中由于环境污染、荷载增加、施工措施不当等引起材料腐蚀、性能劣化，使许多桥梁达不到设计使用年限就提前报废，给社会带来巨大的经济损失和负担。铁道部2000年桥隧抽检汇总资料统计，混凝土梁有较严重裂损等病害的MPa，上部结构32．43MPa，下部结构29．98MPa，共计6529孔，占全部抽检混凝土梁总数的52口]。满足规范要求；26号桥梁的下部结构混凝土抗压强对于山区厂矿企业来说，桥梁是企业生产、生活的重度<2OMPa，达不到规范要求，需进行加固处理。要交通通道，其安全性、耐久性对矿区企业的发展至关重

3、要。3桥梁主要病害形式3．1混凝土腐蚀2矿区桥梁现状矿区桥梁主要跨越西川河、东川河及文峪河，矿金堆城矿区位于东秦岭山系南缘，隶属华县金区河水、地下水pH值偏弱酸眭，含有大量S～，对堆镇，矿区道路在长约18km范围内建有28座混混凝土有结晶腐蚀作用。矿区工业气体中含有大量凝土桥梁，主要有拱桥和简支梁(板)桥2种，其中拱的cO2、SO，C0。使混凝土产生碳化腐蚀，SO2对桥3座(2座石拱桥，1座混凝土拱桥)，钢筋混凝土混凝土产生酸化腐蚀。这些酸性氧化物导致混凝土简支梁(板)桥23座，单跨简支T梁桥2座，

4、桥梁横强度降低、裂隙扩大、结构疏松，是部分桥梁混凝土向坡度约为1．5，纵向坡度约为1～2。大部抗压强度降低、混凝土脱落老化的原因。分桥梁建于2O世纪6O年代，少数为2O世纪8O年3．2桥台变形代修建，个别为新建。桥台下沉，主要由于河水及地下水的潜蚀作用，2．1桥梁外观检查地基持力层出现空洞所致。而砌石桥台除基础下沉桥梁外观病害主要集中在桥面、桥端部位，外观外，由于自身散粒结构的特殊性，在长期动载作用检查结果见表1。下，砂浆体逐渐疏松而导致台身出现开裂等病害。2．2桥梁混凝土抗压强度检测3．3桥梁裂缝

5、采用回弹仪分别测定桥梁的桥面、上部结构、下混凝土路面运营多年，车辆荷载的不断增加引部结构的表面混凝土抗压强度，桥面系均值26．8起混凝土内部产生应力腐蚀裂缝，地表水和地下水收稿日期：2O1O—O5—28作者简介：张亚先(1972一)，女，工程师，2000年毕业于西安建筑科技大学建筑工程专业。学兔兔www.xuetutu.com总第5期矿区混凝土桥梁检测与防护13渗入反复冻融影响，使裂缝进一步扩大、开裂，造成前轮位后轮位混凝土损坏和功能失效。4静、动载测试矿区桥梁均为小桥，根据规范，消除结构自重产图1

6、测试加载示意生的长期挠度，梁式桥主梁最大挠度值不应超过计算跨径的1／600(拱桥挠度限值为跨径的1／800)，因此荷载试验以测试桥梁的跨中最大挠度值为主，兼测试桥梁的自振频率、冲击系数。根据矿区桥梁实际荷载并结合理论分析结果确定加载工况，选取10座具有代表性及安全性要求较高的桥梁进行静、动载试验，矿区其他桥梁以表观详细检查为主。图2测点布置4．1桥梁静动力理论计算分3种工况进行静、动载测试。工况1：纵向按跨中各跨间均为简支梁(板)结构，跨径小，只计算一弯矩和挠度最不利布载，横向偏载；工况2：时速40

7、跨即可推算其他跨径的相应受力状态，采用通用程km／h通过桥梁，横向(动)偏载；工况3：时速2O序ANSYS建立空间有限元模型，计算中以梁单元km／h通过桥梁，横向(动)偏载。来模拟主梁结构，桥面铺装层在计算结构的动力特4．4测试结果分析性时仅考虑质量的影响。分静载和40km／h、20部分工况下荷载试验测试结果见表2。km／h速度跑车作用下桥梁受力状态3种工况进行从表2可以看出：计算。计算各工况下桥梁各截面的应力、应变、位移及动力特性。(1)在所有工况下，桥梁的挠跨比均小于规范4．2测试截面和测点布置

8、规定的1／600，矿区桥梁的整体结构刚度满足规范结合ANSYS数值分析结果确定控制截面，然要求。静载试验测试未发现基础变形，说明其承载后根据控制截面确定测试截面。考虑矿区桥梁结构力满足规范和使用要求。的对称性，选择各桥的跨中截面(截面1)、1／4截面(2)位移分析结果显示：矿区桥梁的最大位移(截面2)进行测试。各跨测试截面布置见图1。各值未超过规范规定值，桥梁静力刚度满足规范要求，测点挠度采用高精度全自动挠度仪实时跟踪测量。在加固局部变形较大部位后可满足当前使用。测点