第6期（总第156期）2011年12月CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo．6（SerialNo．156）Dec．2011DOI：10．3969/j．issn．1004－4655．2011．06．025钢管混凝土系杆拱桥的结构检测与评估金国俊，高振（镇江市市政设施管理处，江苏镇江212000）摘要：对钢管混凝土系杆拱桥实施了常规检测和动、静载试验，并结合有限元建模与分析；最终对桥梁进行了安全评估，为桥梁的日常养护维修提供了依据。从荷载试验结果看，桥梁的各项检测指标符合试验规程要求，即当前尚满足设计荷载等级；但由于该桥的结构特点，针对现存的安全隐患，应立即组织维修。关键词：钢管混凝土；系杆拱桥；检测；有限元；评估中图分类号：U448．225．6文献标识码：A文章编号：1004－4655（2011）06－0066－02针对1座下承式钢管混凝土斜靠式系杆拱桥开展结构检测与评估，对该桥实施了包括外观观测、混凝土强度检测和斜吊杆索内力、钢筋锈蚀程度、保护层厚度等结构检测。为了更准确地判明结构安全性及承载能力，又对其实施了动、静载试验，并进行有限元建模与分析。最终通过综合检测、试验与分析结果，判明了其安全技术状况，为该桥的日常养护维修提供了科学依据。1桥梁概况桥梁为1座下承式钢管混凝土斜靠式系杆拱桥，建于2002年，单跨过河，全桥总长81m，主拱计算跨径70m，桥面全宽在桥台处为40m，跨中加宽到52m，人行道外侧呈圆弧状。桥梁纵向由直拱、系杆并缀以直吊杆构成主要纵向受力体系。由直接支承于承台的斜拱及斜吊杆构成辅助纵向受力体系。横向通过风撑将直拱肋与斜拱肋连成整体，并最终通过横梁将桥面连成整体，形成一个空间协同受力体系。搁置在横梁上的行车道板及现浇层等构成桥面行车系，搁置在横梁上的人行道梁、板等构成人行道系（见图1）。检测和细部构件外观检测。经检测，桥面线形与设计基本吻合，直拱肋与斜拱肋部分区域渗水，油漆剥落与局部锈蚀明显，并有进一步发展趋势。斜吊杆PE护套局部断裂，上下锚固端漏油，个别锚头漏油严重；横梁及系杆局部渗水并伴有白色结晶物，出现水蚀现象，部分区域预应力波纹管及钢筋外露锈蚀。桥梁支座钢构件锈蚀严重，伸缝装置被杂物堵塞，个别泄水管堵塞、锈蚀。2）混凝土强度检测。混凝土强度以超声回弹综合法为主进行混凝土强度检测。由于混凝土结构不对结构强度有一定的影响。可避免地存在碳化现象，经检测，混凝土碳化平均深度横梁为0．93mm、系杆为0．83mm、纵梁为0．86mm。≥由于在碳化均值修正后混凝土强度60MPa，故此次采用超声回弹综合法推定横梁混凝土强度值为56MPa，系杆混凝土强度为55．8MPa，纵梁混凝土强度为49MPa，实测强度值均大于设计值，即混凝土强度仍满足原设计要求。3）钢筋保护层厚度检测。采用钢筋探测仪检验第1层钢筋排列位置及钢筋保护层厚度。经检测，横梁横桥向（内层）钢筋净保护层厚度均大于设计值（35mm），而竖向（外层）钢筋净保护层除1处（25．1mm）符合原设计值，其余均偏薄，小于设计值。系杆顺桥向与竖向钢筋净保护层厚度均大于设计值。4）钢筋锈蚀程度检测。钢筋的锈蚀严重影响着图1钢管混凝土系杆拱桥整体图结构的承载能力，并加速结构的损坏。本次检测采用电化学反应半电池电势原理对钢筋锈蚀进行定性测全桥共计56个测点，除2个测点的电位量。经检测，值＜－200mV外，其余测点电位值均＞－200mV，表2桥梁检测1）桥梁外观检测。桥梁外观检测分为总体外观66收稿日期：2011－06－21金国俊，高振：钢管混凝土系杆拱桥的结构检测与评估2011年第6期明测区内钢筋主要处于无锈蚀活动性或锈蚀活动性不确定状态，个别区域内局部钢筋有锈蚀活动性，但锈蚀状态不确定，可能出现坑蚀。5）斜吊杆内力测试。采用频谱法测量了全桥南北两侧共计30根斜吊杆的内力值。测试结果显示，南北侧实测索力在最终张拉力上下浮动（北侧最终张拉力为360kN，南侧最终张拉力为380kN），除去两端短索由于测试误差等因素不予采用外，北侧索力差值变化范围为－26kN～47kN，南侧索力差值变化范围为－26kN～16kN，与最终张拉力基本吻合。33．1动、静载试验静载试验采用30t加载车进行等效加载，试验荷载均逐级递加，达到最大荷载后一次卸载。分别采用振弦应变计和光...