桥梁结构的安全性内容 在役桥梁结构安全性的检测与评估研究
摘要： 以连霍高速公路郑洛段某混凝土空心板桥梁结构安全性的检测与评估为例，介绍了在役桥梁结构安全性检测与评估的基本方法与思路，可为同类桥梁检测评估工作提供有益借鉴。 Abstract: This paper introduces bridge structure safety inspection and assessment of pre-stress concete of the Lian-Huo highway road Zhengzhou to Luoyang. In service bridge structure safety testing and evaluation of the basic methods and ideas， it may be used as reference for the examination and evaluation of the testing the same kind bridge beams．
关键词： 桥梁；安全性；检测与评估
Key words: bridge；safety；inspection and assessment
中图分类号：TU997 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）25-0116-02
0 引言
在役桥梁结构安全性的检测、评估基本理论主要是基于桥梁外观检查和有关无损检测结果对桥梁的承载能力做出评定[1]。首先，根据桥梁外观检查结果对其技术状况进行评定；其次，通过对桥梁构件缺损状况的检测评定，构件材质强度变异对结构的影响，综合对桥梁的技术等级进行评定；然后，通过调查确定不同技术等级桥梁所对应的检算系数Z1；引入混凝土截面折减系数ξc和钢筋截面折减系数ξs；从耐久性的角度考虑以上方面对桥梁结构承载能力的影响，并引入承载能力恶化系数ξe来反映这一影响；最后，运用在役桥梁承载能力评定公式量化评定出桥梁实际承载能力。下面以连霍高速公路郑洛段某混凝土空心板桥梁结构安全性的检测与评估为例作以下探讨。
1 工程概况
该桥梁工程位于连霍高速公路郑洛段，中心桩号为K685+898，于1995年建成并投入使用。该桥上部结构为10米跨装配式预应力混凝土空心板，分为南北两幅，每幅桥宽12米，由12块空心板组成，桥梁净宽11米。
2 相关的检测项目及检测结果
2.1 外观质量调查 经外观质量调查发现桥上路面有裂缝、单板受力、伸缩缝型钢断裂等；板及板间铰缝多处出现露筋、板头破损、板间铰缝脱落、错台等；支座及垫石多处出现压缩变形、错位、露筋、支座脱空等；护砌台侧存在裂缝，局部沉陷等。
检查评定结果：根据《公路桥涵养护规范》[2]中表3.5.2-3评定其等级为四类，于是可确定其表观缺损状况评定标度值为4，材料风化评定标度值为3，物理与化学损伤评定标度值为3。
2.2 混凝土强度检测 经回弹法检测该桥梁的部位和混凝土抗压强度，见表1。
检测评定结果：该桥桥面板结构混凝土的推定强度为48.38MPa，满足结构混凝土C40的设计要求，确定其强度评定标度值为1。
2.3 钢筋锈蚀电位 基于文献[1]对混凝土中钢筋锈蚀电位的检测方法，对南幅外露钢筋进行试验，检测结果见表2。
检测评定结果：结合文献[1]对钢筋锈蚀电位的评判标准，可确定其评定标度值为2，即钢筋有锈蚀活动，但锈蚀状态不确定，可能坑蚀。
2.4 混凝土电阻率检测 实测混凝土电阻率的测点数及所占的百分率，见表3。
检测评定结果：混凝土电阻率平均值为11500Ωcm，说明该桥结构混凝土已受到中度腐蚀。结合文献[1]，确定其评定标度值为3。
2.5 钢筋混凝土保护层厚度检测 该桥混凝土行车道板钢筋保护层设计厚度为40mm，现场检测的混凝土保护层厚度见表4。
检测评定结果：钢筋保护层厚度平均值为41.5mm，大于设计厚度，但保护层厚度离散性较大，结合文献[1]，确定其评定标度值为2。
2.6 混凝土碳化深度检测 经现场检测评定，混凝土碳化深度平均值为13.7mm，未超过钢筋保护层的平均厚度，钢筋锈蚀的危险性不大，但碳化深度不均匀，如果不采取适当措施，钢筋有锈蚀的可能性。结合文献[1]，确定其评定标度值为2。
2.7 混凝土氯离子含量的测定 经现场钻取混凝土粉末并进行化学分析试验，其含量影响钢筋锈蚀的程度见表5。
检测评定结果：混凝土中氯离子含量均小于0.4%。所以结构中钢筋受氯离子的侵蚀很弱。结合文献[1]，确定其评定标度值为2。
3 相关评定系数的确定
3.1 承载能力检算系数（Z1） 根据外观检查和检测评定结果，结合文献[1]中公式（7.7.1）可确定该桥梁结构的技术状况评定值D=0.4×4+0.3×1+0.3×1=2.2（其中，结构固有模态参数未测定，评定标度取1）。通过查配筋混凝土结构的承载能力检算系数表可确定该桥梁的承载能力检算系数Z1=1.08。
3.2 承载能力恶化系数（ξe） 根据外观检查和检测评定结果，结合文献[1]中表7.7.4-1中公式，可确定该桥梁结构的技术状况E=0.32×4+0.11×2+0.05×3+0.20×2+0.12×2+0.15×2+0.05×1=2.64，查配筋混凝土结构的承载能力恶化系数表可确定该桥梁的承载能力恶化系数ξe=0.09。
3.3 截面折减系数（ξc、ξs） 根据外观检查和检测评定结果，结合文献[1]中公式（7.7.5）可确定该桥梁结构的技术状况R=0.10×3+0.35×2+0.55×3=2.65，查文献[1]中表7.7.5-1—表7.7.5-4可确定该桥梁结构的混凝土截面折减系数ξc=0.96；根据文献[1]中表7.7.6可确定该桥梁结构的钢筋截面折减系数ξs=0.92。