旧有桥梁改造决策方法与病理解剖实例.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2011-3-19 重庆交科院王福敏 * 病理解剖主要结论 1. 钢管混凝土拱桥的承载能力计算时对拱圈核心混凝土强度应根据拱圈的不同部位分段考虑。通过核心混凝土抗压试验发现： 在拱顶,混凝土的强度在折减率为5%～ 15%。在1/4拱肋至拱顶的区域，混凝土的强度折减率为7.5%左右；而在拱脚至1/4拱肋区域混凝土的强度在高于混凝土的设计强度。而从分析单根拱肋的同一截面上、中、下部的混凝土的抗压试验数据也可看出：单根拱肋钢管的混凝土在同一截面的中部和下部的混凝土强度比上部的强度高；拱脚至1/4拱肋的混凝土强度比1/4拱肋至拱顶的强度高。总体表明拱肋核心混凝土的强度分布是不均匀的。 因此在旧有钢管混凝土拱桥的拱肋计算时建议采用分段进行，这给现有钢管混凝土拱桥的评估及加固提供了参考； 2011-3-19 重庆交科院王福敏 * 病理解剖主要结论 2.通过拱肋钢板焊缝的抗拉试验可以得出：超声波法检测钢板焊缝，对焊缝中的气孔、夹渣等缺陷没有全部探测出来，再加上人为判断标准的影响，试验的结果与规范规定的强度有一定的差距。所以单纯的依靠超声波法对钢板焊缝进行检测，对一级焊缝是可行的，但对二、三、四级焊缝应对检测结果进行降级使用；通过对超声波检测的钢板焊缝的极限承载能力的研究，对现有重要结构的钢板焊缝检测方法提供参考； 2011-3-19 重庆交科院王福敏 * 病理解剖主要结论 3.吊杆的受力多出现应力腐蚀，加强对吊杆阻水、防潮和防锈的预防性养护，对确保吊杆的使用寿命和桥梁的使用安全意义重大。从吊杆钢丝的抗拉试验数据和钢丝的极限密度曲线可以看出，无论是吊杆的上部、下部以及中部，在营运10年后，武隆乌江二桥的吊杆钢丝都有一定程度的腐蚀，锈蚀程度为3、4级的比例最高，极限负荷在31KN～33KN范围的最多，通过吊杆钢丝的极限负荷试验，对研究旧有钢管混凝土拱桥的吊杆高强钢丝极限强度的评价有重要的参考价值； 2011-3-19 重庆交科院王福敏 * 4.通过试验对比，提出钢管的套箍作用的适用范围，并对不同的脱空率的钢管混凝土构件承载能力提出了相应的折减系数以供参考。因此，在对钢管混凝土拱桥承载能力计算时，拱圈的套箍作用应分段考虑； 5.通过模型对比试验发现：构件承载能力的折减与混凝土强度分布不均的程度有关，分布不均的程度越大，强度折减越厉害。在进行承载能力计算时建议以较低的混凝土强度考虑。核心混凝土属于隐蔽工程，本项目通过对拆除的钢管混凝土拱桥拱肋内混凝土的研究，对核心混凝土强度进行了研究，发现了核心混凝土强度在拱肋的不同部位分布是不均的，这对旧有钢管混凝土拱桥承载能力的评估有重要的参考价值； 病理解剖主要结论 2011-3-19 重庆交科院王福敏 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2011-3-19 重庆交科院王福敏 * 焊缝分析: 从试验看出：一级焊缝抗拉强度基本与母材等强，二级焊缝相对于母材折减范围在10%～20%之间，Ⅲ级焊缝相对于母材折减范围20％～29％之间；Ⅳ级焊缝相对于母材折减范围64％～56％之间。 可以判断：超声波法检测钢板焊缝，对焊缝中的气孔、夹渣等缺陷没有全部探测出来，再加上人为判断标准的影响，试验的结果与规范规定的强度有一定的差距。所以单纯的依靠超声波法对钢板焊缝进行检测，对一级焊缝是可行的，但对二、三、四级焊缝应对检测结果进行降级使用。目前常用的钢板焊缝无损检测技术有超声波检测和射线检测。射线检测对体积状缺陷敏感、标难相对完善。但费用高，检测慢，分析比较烦琐。超声波检测相比较射线检测而言，其检测速度快、检测成本低，但其检测结果为脉冲信号，缺陷图形直观性差，对粗晶材料和薄材料的检验有局限性，两种检测方法具有良好的互补性，如能同时采用两种方法，则能更准确的判断缺陷的性质，有利于防止漏检。 2011-3-19 重庆交科院王福敏 * 3.钢管混凝土拱桥吊杆承载能力试验研究 该桥采用的121φ5平行钢丝索吊杆镦头锚具。从外观检测可看出吊点位置严重偏位，上锚头未在导管内、吊杆严重偏位，部分吊杆保护层PE套管有裂缝。将PE套管有裂缝的吊杆解剖开发现：索体锈蚀一般发生在吊杆的中下部位，特别是PE套管破损的部位锈蚀很严重，平行钢丝已经起锈斑，索体横截面上钢丝的锈蚀有从外向内逐渐减少的规律，对PE套管完好的吊