昌平区定泗路立交桥特殊检测报告.doc

北京市昌平区定泗路立交桥 特殊检测报告 报告编号：LQRT-G-(桥检)字 2014-163 号 北京路桥瑞通科技发展有限公司 2014 年 12 月 声声 明明 1. 检测报告无盖试验检测章、骑缝章无效； 2. 检测报告涂改、换页无效； 3. 检测报告局部复印无效； 4. 检测报告无三级审核签字无效； 5. 检测单位名称与检测专用章所示名称不符无效； 6. 复制报告未加盖检测专用章无效； 7. 检测报告若有异议应于收到报告后 15 天内向检测单位提出； 8. 检测报告仅对检测样品负责； 9. 未经检测单位同意不得复印此报告。 检测单位：北京路桥瑞通科技发展有限公司 地 址：北京市顺义区顺平路后沙峪段 33 号 邮 编：101300 电 话传 真联 系 人：梁剑军 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 0 页 共 58 页 编号：T146 报告编号LQRT-G-（桥检）字 2014-163 号检测类别委托检测 工程名称北京市昌平区定泗路定泗路立交桥委托日期2014 年 10 月 名称北京市交通委员会路政局昌平公路分局检测日期 2014 年 11 月 27 日 地址北京市昌平区城区镇城角西路 11 号合同编号 / 委托 单位 电测环境晴 检测地点定泗路定泗路立交桥 检测项目 1 外观检查：上部结构检查、下部结构检查、支座检查、桥面系检查等。 2 特殊检查：静动载试验 检测依据 公路工程质量检验评定标准第一册 土建工程 （JTG F 80/1-2004） 公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004） 公路桥梁技术状况评定标准 （JTG/T H21-2011） 公路桥涵养护规范 (JTG H11-2004) 建筑结构检测技术标准 （GB/T 50344-2004） 公路桥梁承载能力检测评定规程 （JTG/T J21-2011） 评定标准 公路桥梁技术状况评定标准 （JTG/T H21-2011） 公路桥涵养护规范 (JTG H11-2004) 建筑结构检测技术标准 （GB/T 50344-2004） 公路桥梁承载能力检测评定规程 （JTG/T J21-2011） 检测结论 桥梁检测主要结论： 1）该桥技术状况等级总体评定为三类，桥梁有中等缺损，尚能维持 正常使用功能。 2）静载试验结果表明：桥梁上部结构的刚度和截面强度能满足汽 20 级荷载承载能力的要求。 3）桥梁动态测试结果表明：桥梁在行车条件下车辆荷载对桥梁冲击 作用较显著，桥梁在跑车、跳车时和制动时桥梁结构的动力响应显著。因 此定泗路立交桥结构的动刚度满足要求，桥梁的整体行车性能相对较差。 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 1 页 共 58 页 4）桥梁材质检测结果表明：桥梁结构部分构件混凝土强度处于良好 状态，1-1#柱箍筋和 0#台箍筋的保护层厚度对结构耐久性有轻度影响；0# 台主筋和第 2 跨箱梁箍筋的保护层厚度对结构耐久性有影响 桥梁维修建议： 1）对桥面出现车辙及沉陷区域的桥面铺装进行铣刨，采用沥青混凝 土重新进行罩面处理，恢复行车舒适性。对桥面出现的裂缝进行灌缝封闭 处理。 2）凿除伸缩缝两侧锚固区损坏的混凝土，更换损坏的伸缩缝止水带， 然后重新浇筑钢纤维混凝土，恢复伸缩缝的正常使用功能。 3）对桥台出现的竖向及斜向裂缝建议进行注浆封闭处理。 4）箱梁腹板出现的水平裂缝主要是由于混凝土保护层或预应力孔道 压浆不足等原因所致，建议对箱梁表面裂缝进行注浆封闭处理，并加强对 箱梁腹板竖向裂缝和底部横向间断裂缝的长期观测。 （检测单位盖章） 报告批准日期： 2014 年 12 月 20 日 序号名称型号设备编号 1 全站仪 R202NE140 2 精密水准仪 Trimble DiNi03141 3 裂缝宽度仪 /77 4 钢弦式应变计 BGK4000265-284 5 应变采集仪 BGK408139 6 集线器 BGK-AC-32285 7 位移传感器 YHD-100299-310 8 拾振器891-II 水平 263 9 拾振器891-II 垂直 263 10 信号放大器 DLF-8261 11 智能信号采集分析仪 INV306U-5160260 12 混凝土电阻率测量仪 ZX4000170 13 高速静态应变测试分析系统 DH3815N259 检测用主 要仪器和 设备 14 桥梁动挠度仪 BJQN-5B359 备注 （此处空白） 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 2 页 共 58 页 批准： 审核： 主检： 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 3 页 共 58 页 目 录 第第 1 部分部分桥梁检测实施设计桥梁检测实施设计.5 1.1 桥梁基本状况5 1.1.11.1.1 桥梁现状桥梁现状7 1.1.21.1.2 桥梁健康卡片桥梁健康卡片8 1.2 桥梁检测任务委托书9 1.3 委托任务一览表10 1.4 桥梁检测依据11 1.5 主要检测仪器设备11 1.6 桥梁检测实施规划11 1.6.11.6.1 桥梁一般检查方案桥梁一般检查方案11 1.6.21.6.2 静载试验方案静载试验方案.12 1.6.31.6.3 动载试验方案动载试验方案.17 第第 2 部分部分桥梁检测内容桥梁检测内容.20 2.1 一般检查20 2.1.12.1.1 桥梁构件编号桥梁构件编号.20 2.1.22.1.2 检查结果检查结果20 2.1.32.1.3 桥梁技术状况评定桥梁技术状况评定.28 2.1.42.1.4 一般检查结论一般检查结论28 2.2 桥梁详细检测29 2.2.12.2.1 混凝土强度混凝土强度.29 2.2.22.2.2 钢筋保护层厚度检测结果钢筋保护层厚度检测结果.29 2.2.32.2.3 材质检测结论材质检测结论.30 2.3 静载试验30 2.3.12.3.1 理论分析理论分析.30 2.3.22.3.2 挠度测试结果及分析挠度测试结果及分析.33 2.3.32.3.3 应变测试结果及分析应变测试结果及分析.38 2.3.42.3.4 静载试验结果评定静载试验结果评定.44 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 4 页 共 58 页 2.4 动载试验44 2.4.12.4.1 模态理论分析模态理论分析.44 2.4.22.4.2 动态测试结果分析动态测试结果分析.45 2.4.32.4.3 动载试验结论动载试验结论.47 第第 3 部分部分桥梁检测评估结论和综合建议桥梁检测评估结论和综合建议.48 3.1 桥梁的综合评估48 3.2 桥梁维修加固或改建建议49 第第 4 部分部分附图附图.51 1 跑车时振动时程曲线及冲击系数分析图.51 2 跳车试验振动时程曲线.53 3 制动试验振动时程曲线.53 第第 5 部分部分工作照片工作照片.55 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 5 页 共 58 页 第第 1 1 部分部分 桥梁检测实施设计桥梁检测实施设计 1.11.1 桥梁基本状况桥梁基本状况 定泗路立交桥位于昌平区 S327 定泗路，桥梁编码为 S327110114K0010，中心桩 号为 K0+601。桥梁跨径组合为 35+40+42+40m，全长 157.0m，全宽 16.0m，行车道 宽 11.6m，中央分隔带宽 0.4m，两侧人行道宽 2.0m，桥下净空为 5.0m。 桥梁上部结构为 4 跨现浇预应力混凝土箱梁，下部结构为钢筋混凝土桥台，单 柱式钢筋混凝土桥墩，钻孔灌注桩基础。桥面采用沥青混凝土铺装，两侧设钢筋混 凝土栏杆和步道砖人行道。 桥梁类型为大桥，桥梁设计荷载为汽20、挂100，1996 年建成通车。 为了掌握桥梁结构的病害情况以及评定桥梁承载能力能否满足要求，北京市交 通委员会路政局昌平公路分局委托北京路桥瑞通科技发展有限公司对该桥进行全面 的检测及静、动载试验。 桥梁正面及立面照片见照片 1-1、照片 1-2，桥梁立面、平面及断面示意图见 图 1-1、图 1-2、图 1-3。 照片 1-1 定泗路立交桥正面照 照片 1-2 定泗路立交桥立面照 大桩号小桩号 台 墩 台 墩墩 人行护栏 防抛网 图 1-1 定泗路立交桥立面示意图（单位：cm） 小桩号大桩号 墩台墩墩台 人行道 人行道 中央分隔带 桥梁中心线 图 1-2 定泗路立交桥平面示意图（单位：cm） 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 6 页 共 58 页 桥 梁 中 心 线 图 1-3 定泗路立交桥断面示意图（单位：cm） 1.1.11.1.1 桥梁现状桥梁现状 定泗路立交桥位于昌平区定泗路，交通流量较大。为掌握桥梁结构的病害状况 以及桥梁结构的承载能力，对该桥进行特殊检测以评估桥梁的承载能力，为桥梁的 进一步处治提供依据。 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 7 页 共 58 页 1.1.21.1.2 桥梁健康卡片桥梁健康卡片 桥梁健康状况见桥梁健康卡片见表 1-1。 表表 1 1- -1 1 定泗路立交桥健康卡片定泗路立交桥健康卡片 1 路线编号 S3272 路线名称定泗路 3 路线等级 4 桥梁编号 S327110114K00105 桥梁名称 定泗路立 交桥 6 桥位桩号 K0+601 7 功能类型公路桥 8 下穿通道名 /9 下通道桩号 / 10 设计荷载汽20 级 11 通行载重 /12 弯斜坡度 / 13 桥面铺装沥青混凝土 14 管养单位 昌平公路 分局 15 建成年限 1996 16 桥长（m） 157.017 桥面总宽 （m） 16.018 行车道宽 （m） 11.6 19 桥面标高（m） /20 桥下净高 （m） 5.021 桥上净高 （m） / 22 引道总宽（m） /23 引道路面宽 （m） /24 引道线性 25 孔号14 跨 29 墩台 0#、4#台1#3#墩 26 形式连续箱梁 30 形式 轻型桥台柱式桥墩 27 跨径（m） 35+40+42+40m31 材料 钢筋混凝土 钢筋混凝土 上部 结构 28 材料预应力混凝土 下部 结构 32 基础 形式 钻孔灌注桩 钻孔灌注桩 33 伸缩缝类型仿毛勒伸缩缝 34 支座类型 圆板橡胶 支座 35 地震动峰值 加速度系数 / 36 桥台护坡 37 护墩体无 38 调治构造物 / 39 常水位 /40 设计水位 /41 历史洪水位 / （本页以下空白） 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 8 页 共 58 页 1.21.2 桥梁检测任务委托书桥梁检测任务委托书 北京市交通委员会路政局昌平公路分局委托我公司对定泗路立交桥进行特殊检 测，桥梁检测委托任务书见表 1-2。 表 1-2 桥梁检测委托任务书 桥梁名称定泗路立交桥委托日期 2014.10 名称 北京市交通委员会路政局昌平公路 分局 检测日期 2014.11.27 地址 北京市昌平区城区镇城角西路 11 号 报告提交日期 2014.12.20 电话 / 检测地点定泗路 委托 单位 联系人及 电话 / 检测类别委托检测 检测项目 见委托任务一览表 委托单位 为掌握桥梁结构的病害状况以及桥梁结构的承载能力，我单位 委托北京路桥瑞通科技发展有限公司对昌平区定泗路定泗路立交桥 进行外观检测以及静动载试验，从而为桥梁采取进一步的处治措施 提供依据。 （委托单位盖章） 日期： 年 月 日 检测单位 （委托单位盖章） 日期： 年 月 日 备注 （本页以下空白） 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 9 页 共 58 页 1.31.3 委托任务一览表委托任务一览表 桥梁检测委托检测项目见表 1-3 委托任务一览表。 表 1-3 桥梁检测委托任务一览表 桥梁检测项目委托任务 桥梁一般检查 1.桥面系检查 （ ） 2.上部结构检查 （ ） 3.桥梁支座检查 （ ） 4.下部结构检查 （ ） 5锚栓、抗震加固设施 （ ） 6.调治构造物 （ ） 7.其他 （ ） 重点部位检查无 桥梁详细检查1.桥梁几何形态参数 （ ） 2.桥梁结构恒载变异状况 （ ） 3.混凝土强度检测 （ ） 4.钢筋混凝土中锈蚀电位 （ ） 5.混凝土中氯离子含量 （ ） 6.混凝土电阻率 （ ） 7.混凝土碳化状况 （ ） 8.钢筋分布及保护层厚度 （ ） 桥梁静载试验1.结构应力/应变 （ ） 2.结构变形/挠度 （ ） 3.钢筋应力、应变 （ ） 桥梁动载试验1.模态试验 （ ） 2.跑车试验 （ ） 3.跳车试验 （ ） 4.制动试验 （ ） 桥梁检测综合评估（ ） 建议（ ） 其他（ ） （本页以下空白） 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 10 页 共 58 页 1.41.4 桥梁检测依据桥梁检测依据 依据交通部、建设部、铁道部以及北京地区相关的现行规范、标准以及规程。 主要依据如下： 公路工程质量检验评定标准第一册 土建工程 （JTG F 80/1-2004） 公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004） 公路桥涵设计通用规范 （JTJ021-89） 公路桥涵养护规范 (JTG H11-2004) 建筑结构检测技术标准 （GB/T 50344-2004） 公路桥梁承载能力检测评定规程 （JTG/T J21-2011） 1.51.5 主要检测仪器设备主要检测仪器设备 为保证试验检测的数据的准确、可靠，投入一批先进的、自动化程高的试验检 测仪器设备。 主要使用的基本仪器设备见表 1-4。 表 1-4 主要检测仪器设备一览表 序号设备名称型号仪器设备编号 1 全站仪 R202NE140 2 精密水准仪 Trimble DiNi03141 3 裂缝宽度仪 /77 4 钢弦式应变计 BGK4000265-284 5 应变采集仪 BGK408139 6 集线器 BGK-AC-32285 7 位移传感器 YHD-100299-310 8 拾振器891-II 水平 263 9 拾振器891-II 垂直 263 10 信号放大器 DLF-8261 11 智能信号采集分析仪 INV306U-5160260 12 混凝土电阻率测量仪 ZX4000170 13 高速静态应变测试分析系统 DH3815N259 14 桥梁挠度仪 BJQN-5B359 1.61.6 桥梁检测实施规划桥梁检测实施规划 1.6.11.6.1 桥梁一般检查方案桥梁一般检查方案 1.检查内容 桥梁外观检查主要以目测为主，并配备如照相机、裂缝观测仪、探查工具及现 场的辅助器材与设备等必要的量测仪器，旨在通过对结构物视觉的和系统的检查， 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 11 页 共 58 页 评定结构、构件破损和使用的总体状态。外观检查的主要内容包括上部结构检查、 下部结构检查、支座检查、桥面系检查等。 2. 检测方法 裂缝外观检测的方法是以目力检查为主，辅以刻度放大镜量测，用钢卷尺量测 裂缝的长度和间距。 对层离、剥落、露筋及掉棱或缺角、蜂窝麻面、表面侵蚀及表面沉积等外观缺 陷等表观损伤的检测，主要是检查面积和深度，检测方法以人力目测、辅助钢尺测 量和锤击检查。此外对于桥梁一般检查对桥梁主要病害采用高清摄像设备记录。 1.6.21.6.2 静载试验方案静载试验方案 1. 检测内容及目的 主要通过在桥梁结构施加与设计荷载或使用荷载基本相当的外载，采用分级加 载的方法，利用检测仪器测试桥梁结构的控制部位与控制截面在各级荷载作用下的 挠度、应力、裂缝、横向分布等特性的变化，将测试结果与结构按相应荷载作用下 的计算值与有关规范值做比较，从而评定桥梁结构的承载能力。 2.加载工况设置 本次试验采用弯矩等效方法进行，根据桥梁跨中截面弯矩和墩顶弯矩的影响线 进行等效换算。本桥为连续箱梁，选取跨中截面为最大正弯矩工况，墩顶为最大负 弯矩工况。 加载荷载标准为汽20、挂100 荷载，跨中对称加载工况采用 2 辆重车分为 4 级进行加载，墩顶对称加载工况采用 4 辆重车分为 4 级进行加载，最大荷载效率 系数均控制在 0.951.05 范围内。 3.测点布置 （1）测试截面 本桥为 4 跨预应力混凝土连续箱梁，本次试验主要针第 2 跨跨中截面和 1#墩顶 截面进行测试，测试截面布置图见图 1-4。 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 12 页 共 58 页 大桩号小桩号 台 墩 台 墩墩 人行护栏 防抛网 图 1-4 桥梁测试截面示意图（单位：cm） （2）挠度测点布置 挠度测试主要测试最不利位置桥梁跨中截面的挠度以及横向分布，由于桥梁第 2 跨桥下是高速公路，根据实际情况，第 2 跨每个断面布置 4 个挠度测点，挠度测 点间距为 1.5m，挠度测点布置如图 1-5 所示。挠度测点采用百分表进行竖向挠度测 试，测量精度达到 0.01mm。 7531911108642 1 4321 图 1-5 第 2 跨跨中截面挠度测点断面布置图（单位：cm） （3）应力测点布置 1#墩顶截面布置 14 个应变计，第 2 跨跨中布置 6 个应变计，共计 20 个应变计， 应变计布置见图 1-6。应变计安装方式是先将安装混凝土表面用砂轮机进行打磨， 清除表面的浮尘，然后在底座安装位置涂抹 502 胶水，将应变计底座按照应变计标 距安放在混凝土表面。安装后要用手按住底座，待底座粘贴牢固后方可移去，以保 证底座的粘贴效果。安装底座安装牢固后安装表面式应变计。 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 13 页 共 58 页 10 14 13 11 9 8 765 2 4 3 1 12 16 20191817 15 图 1-6 墩顶、跨中截面应变计测点布置图（单位：cm） 4.试验荷载 静载加载试验采用自卸式载重车进行加载，加载车辆为 4 辆 390KN，其计算轴 距及轴重见图 1-7。 60KN165KN165KN 图 1-7 加载车轴距及轴重（单位：cm） 5.试验荷载加载原则 （1） 每个工况加载过程为 4 级，加载方式从零加到最大试验荷载，然后 1 级卸载； （2） 根据所要达到的荷载等级以及控制内力影响线（考虑折减系数及冲击系数） ， 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 14 页 共 58 页 采用试验加载车进行加载，使其产生的荷载效应等效于设计荷载作用下的最 大控制效应； （3） 参照公路桥梁承载能力检测评定规程 （JTG/T J21-2011）的规定，静力试 验荷载效率系数应达到 0.951.05。 本次荷载试验为基本荷载试验，整个试验以不影响结构的正常使用为准则。加载 过程中实时读取各控制截面的应变，如果发现异常立即中断试验。 6.加载布置 桥梁试验 14 级跨中对称加载和墩顶对称加载横向布置如图 1-8 所示。桥梁跨 中对称加载工况 14 级加载纵向布置如图 1-9 所示，墩顶对称加载工况 14 级加 载纵向布置如图 1-10 所示。跨中截面加载工况静载试验车位布置参数见表 1-5，墩 顶对称加载工况静载试验车位布置参数见表 1-6。 表 1-5 静载试验车位布置参数表（第 2 跨跨中对称加载工况） 加载级别 1 级2 级3 级4 级 控制内力(kNm) 5133513351335133 加载内力(kNm) 2858348641634885 加载效率 0.560.680.810.95 后轴距跨中距离 （m） 6420 备注：控制弯矩值考虑多车道的折减系数，本次加载按二车道进行计算。 表 1-6 静载试验车位布置参数表（1#墩顶对称加载工况） 加载级别 1 级2 级3 级4 级 控制内力(kNm) -4892-4892-4892-4892 加载内力(kNm) -2504-3682-4608-5143 加载效率 0.510.750.941.05 后轴距墩顶距离 （m） 28242016 备注：控制弯矩值考虑多车道的折减系数，本次加载按二车道进行计算。 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 15 页 共 58 页 图 1-8 对称加载横向布置图（单位：cm） 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 16 页 共 58 页 图 1-9 第 2 跨跨中截面对称加载纵向布置图（单位：cm） 图 1-10 1#墩顶对称加载纵向布置图（单位：cm） 1.6.31.6.3 动载试验方案动载试验方案 1. 动载试验内容及目的 动载试验主要包括：桥梁结构的脉动测试；桥梁的跑车试验；桥梁的跳车试验； 桥梁的制动试验。 桥梁动载试验的目的是通过对脉动、跑车、跳车、制动等方式的激振试验，测 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 17 页 共 58 页 试分析桥梁结构的振型、自振频率、冲击系数、振幅、阻尼比等参数，从而评定桥 梁结构的整体刚度和行车性能。 2. 试验方法 （1）模态试验 利用自然脉动激励桥梁，测量桥梁的响应，分析桥梁的固有模态特性。 在桥面无任何交通荷载以及桥址附近无规则振源的情况下，通过高灵敏度动力 测试系统测定桥址处风荷载、地脉动、水流等随机荷载激振而引起桥跨结构的微小 振动响应，测得结构的自振频率、振型和阻尼比等动力学特征。 （2）跑车试验 试验时拟采用 1 辆重 390kN 的试验车以车速为 20 km/h、30km/h、40km/h、50km/h、匀速通过桥跨结构，由于在行驶过程中对桥面产 生冲击作用，从而使桥梁结构产生振动。通过动力测试系统测定桥跨结构主要控制 截面测点的动挠度时间历程曲线和车辆对桥面冲击系数。 （3）跳车试验 试验时，让 1 辆 390kN 试验车的后轮在主桥跨中位置从高度为 15cm 的三角形 垫木突然下落，从而对桥梁产生冲击作用，激起桥梁的竖向振动。测定此时桥梁跨 中的最大动挠度及其相应的激振频率。 （4）制动试验 试验时，让 1 辆 390kN 试验车分别以 20km/h、30km/h 和 40km/h 的速度匀速行 驶到跨中时实施紧急刹车，使其产生较大的制动力及对桥梁产生一定的冲击作用， 测定桥梁所布测点的最大动挠度及最大纵向位移。 3. 测点布置 （1）模态试验 根据定泗路立交桥的结构特点以对全桥进行模态测试，模态试验的测点布置见 图 1-11。 3#1#4#2# V7237 H4376 V7368V7390V7623 5# V7620 1234 图 1-11 模态试验测点布置 （2）行车试验 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 18 页 共 58 页 测量跨中点 3 的竖向动挠度及梁体的振动响应，找出时域最大峰值。布点位置 同图 1-11。 （3）跳车试验 测量跨中点 3 的动挠度及梁体的振动响应。测点位置同图 1-11。 （4）制动试验 测量梁体的纵向振动响应（3 号点） ，测点布置同图 1-11。 4.动态测试系统 测试系统主要包括拾振器、信号放大器、信号采集仪和振动测试分析系统 4 个 部分组成。拾振器将桥梁振动的振动信号转化成模拟信号，经过信号放大器将信号 放大后传输至信号采集仪。信号采集仪将放大后的模拟信号进行数据采集，并通过 A/D 转换模块将模拟信号转化成数字信号。信号采集仪有现场的监控计算机通过数 据线对采集仪进行信号采集的各种采样参数的设定采集控制。现场采集的各种桥梁 动态数据通过动态测试分析和模态分析软件对桥梁振动模态分析。现场测试的动态 测试系统连接见图 1-12。 图 1-12 桥梁动态测试系统连接图 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 19 页 共 58 页 第第 2 2 部分部分 桥梁检测内容桥梁检测内容 2.12.1 一般检查一般检查 2.1.12.1.1 桥梁构件编号桥梁构件编号 为保证桥梁检测结果同以前的检测结果对比分析方便，本次桥梁各构件编号规 则是以桩号增大方向为正方向，桥梁编号顺桩号增大方向分别为 0#台、1#墩、2#墩、 3#墩、4#台。 2.1.22.1.2 检查结果检查结果 1. 上部结构 1)上部结构主要承重构件 该桥上部主要承重构件为 4 跨预应力混凝土连续箱梁，箱梁底板宽 10.76m，箱 梁总高 1.75m。 箱梁梁体表面混凝土较为光洁，边梁翼板及腹板表面有少量流水、水渍。 第 1 跨、第 2 跨和第 4 跨箱梁表面未发现纵向、横向裂缝，梁体表明无混凝土 破损、露筋等现象。 第 3 跨箱梁左侧腹板 1/4 截面至 3/4 截面有 1 条水平方向的间断裂缝，裂缝总长 L=9.0m。第 3 跨箱梁距 3#墩 9.2m，左、右两侧腹板各有 1 条竖向裂缝，裂缝表面 渗水、泌死，相同位置箱梁底板也有 1 条横向间断裂缝，裂缝表面被局部泌死。 上部主要承重构件的具体状况见照片 2-1 照片 2-4。 照片 2-1 梁体整体状况 照片 2-2 第 3 跨箱梁左侧腹板竖向裂缝 照片 2-3 箱梁底板横向间断裂缝 照片 2-4 箱梁腹板水平裂缝 2)支座 该桥桥台支座为圆板式橡胶支座，桥墩支座为盆式橡胶支座。桥台部分板式支 座出现局部脱空、剪切变形现象。 2. 下部结构 1)墩、台及基础 该桥下部结构为钢筋混凝土轻型桥台，钢筋混凝土独柱式桥墩，墩柱直径为 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 20 页 共 58 页 1.2m。该桥墩、台及基础的主要病害有： 0#、4#桥台左右两侧有大量渗水、水渍，表面涂层有脱落、起皮现象，桥台两 侧混凝土表面有轻微剥落。4#桥台左侧靠近挡块附近表面混凝土有破损，面积 S=0.4m2；4#桥台右侧靠近挡块附近表面混凝土有破损，面积 S=0.78m2。 0#台距右侧 6.8m 有 1 条竖向通长裂缝，裂缝宽度 W=0.561.63mm，裂缝长 L=5.4m；距右侧 10.7m 有 1 条竖向间断裂缝，裂缝表面泌死。桥台两侧与挡块连接 处均出现斜向开裂，裂缝表面被泌死，裂缝长度在 0.81.0m 之间。 4#台距右侧 4.4m 有 1 条竖向通长裂缝，裂缝宽度 W=0.31mm，裂缝长 L=4.7m；距右侧 6.5m 有 1 条竖向裂缝，裂缝由桥台底部向上延伸，裂缝表面泌死， 裂缝长 L=0.9m；右侧 8.0m 有 1 条竖向通长裂缝，裂缝宽度 W=0.20.72mm，裂缝 长 L=4.7m；右侧 12.4m 有 1 条竖向通长裂缝，裂缝宽度 W=0.1324mm，裂缝长 L=4.7m。桥台两侧与挡块连接处均出现斜向开裂，裂缝表面被泌死，裂缝长度在 1.21.6m 之间。 墩、台及基础具体状况见照片 2-5照片 2-10。 照片 2-5 桥台表面有大量流水、水渍 照片 2-6 桥台顶部涂层剥落 照片 2-7 4#台两侧混凝土表面轻微剥落 照片 2-8 0#台竖向裂缝 照片 2-9 4#台竖向裂缝 照片 2-10 0#台和 4#台挡块处斜向裂缝 2)抗震加固设施 桥台两侧设钢筋混凝土挡块。 3)附属设施 4#桥台左侧侧墙表面有大面积的涂层剥落，具体状况见照片 2-11。 照片 2-11 4#台左侧墙表面剥落 3. 桥面系 桥面采用沥青混凝土铺装。0#桥台顶部左侧桥面有大量不规则裂缝，面积 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 21 页 共 58 页 S=8m2。0#桥台顶部距 1#伸缩缝 2.6m 处有 1 条横向裂缝，L=5.0m。3#桥墩顶部桥 面有 1 条横向通长裂缝，裂缝表面局部被封闭，L=5.6m。 右幅桥面靠近右侧行车道边缘有 4 处小面积坑槽，总面积 S=1.92m2，坑槽周围 伴有少量碎裂和沉陷。右幅桥面距 1#伸缩缝 2m 范围，距右侧行车道边缘 2.5m 处有 1 处沉陷，沉陷周围伴有网裂，面积 S=2m2。右幅桥面距 1#伸缩缝 28m，距右侧行 车道边缘 2.0m 轮机带处有 1 处车辙，面积 S=6m2。右幅桥面距 1#伸缩缝 34m，距 右侧行车道边缘 2.5m 处有 1 处沉陷，沉陷周围伴有网裂，面积 S=1.5m2。 两桥台处各设 1 道仿毛勒伸缩缝。1#伸缩缝止水带通长脱落，伸缩缝两侧型钢 有向外侧变形，型钢间间距过大，最大宽度为 14cm。2#伸缩缝距左侧 0.2 和 0.8m 各有 1 处混凝土破损，破损面积分别为 S=0.3m2和 S=0.44m2。2#伸缩缝止水带完全 脱落，型钢间间隙过大，最大宽度为 11cm。 桥面两侧设有钢筋混凝土栏杆和人行道，人行道内侧设有钢筋混凝土护栏，栏 杆表面局部漆层剥落，构件无变形、缺失现象。人行道内侧护栏表面有多处小面积 锈胀。 桥面设有排水孔，排水孔全部堵塞。2#墩两侧桥下泄水管脱落、缺失， L=8m，3#墩右侧泄水管排水排水、缺失，L=4m。 桥面系病害情况见表 2-1，具体状况见照片 2-12照片 2-23。 表 2-1 桥面系病害表 序号位置描述病害种类处数总数量特征描述等级照片 10#桥台顶部左侧桥面裂缝18m2大量不规则裂缝2照片 2-13 2 0#桥台顶部距 1#伸缩 缝 2.6m 裂缝15.0m横向裂缝2照片 2-14 33#桥墩顶部桥面裂缝15.6m 横向通长裂缝，裂缝 表面局部被封闭， 2照片 2-14 4 右幅桥面靠近右侧行 车道边缘 跨侧41.92m2小面积坑槽2照片 2-15 5 右幅桥面距 1#伸缩 缝 2m 范围，距右侧 行车道边缘 2.5m 处 沉陷12m2 有 1 处沉陷，沉陷周 围伴有网裂 2 6 右幅桥面距 1#伸缩 缝 28m，距右侧行车 道边缘 2.0m 轮机带 处 车辙16m2轮机带处车辙2照片 2-16 7 右幅桥面距 1#伸缩 缝 34m，距右侧行车 道边缘 2.5m 处 沉陷11.5m2沉陷周围伴有网裂2照片 2-16 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 22 页 共 58 页 序号位置描述病害种类处数总数量特征描述等级照片 81#伸缩缝 脱落、变 形 111.6m 水带通长脱落，伸缩 缝两侧型钢有向外侧 变形，型钢间间距过 大，最大宽度为 14cm 3 照片 2-17 照片 2-18 9 2#伸缩缝距左侧 0.2 和 0.8m 锚固区缺 陷 20.74m2锚固区混凝土破损2照片 2-19 101#伸缩缝 脱落、变 形 111.6m 止水带完全脱落，型 钢间间隙过大，最大 宽度为 11cm 3照片 2-20 11人行道内侧护栏锈胀多处 有多处小面积锈胀2照片 2-21 12桥面排水孔堵塞全部完全堵塞3照片 2-22 132#墩两侧桥下泄水管缺失28m泄水管脱落、缺失3照片 2-23 143#墩右侧桥下泄水管 破损、缺 失 14m泄水管破损、缺失3 照片 2-12 桥面整体状况 照片 2-13 0#台顶部不规则裂缝 照片 2-14 桥面铺装层横向裂缝 照片 2-15 面局部坑槽 照片 2-16 右幅铺装层车辙和沉陷 照片 2-17 1#伸缩缝止水带脱落 照片 2-18 1#伸缩缝型钢变形 照片 2-19 2#伸缩缝锚固混凝土破损 照片 2-20 2#伸缩缝止水带脱落 照片 2-21 护栏表面钢筋锈胀 照片 2-22 桥面排水孔堵塞 照片 2-23 桥下泄水管缺失 2.1.32.1.3 桥梁技术状况评定桥梁技术状况评定 根据公路桥梁技术状况评定标准 （JTG/T H21-2011）中评定方法，桥梁技术 状况评定包括桥梁构件、部件、桥面系、上部结构、下部结构和全桥评定。公路桥 梁技术状况的评定采用分层综合评定与五类单向指标相结合的方法，先对桥梁各构 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 23 页 共 58 页 件进行评定，然后对桥梁各部件进行评定，再对桥面系、上部结构和下部结构分别 进行评定，然后进行桥梁总体技术状况的评定。当桥梁符合 5 类桥梁状况单项控制 指标时，整桥评定为五类桥。在对桥面系、上部结构、下部结构技术状况进行评定 时，各部件的权重值根据桥梁类型按规范规定值取值，对于缺失构件的权重用将缺 失部件权重值按照既有部件权重在全部既有部件权重中所占比例进行重新分配。 根据检测评定结果，定泗路立交桥的技术状况评分 Dr 值为 74.61，桥梁总体技 术状况等级评定为 3 类，桥梁有中等缺损，尚能维持正常使用功能。定泗路立交桥 的技术评定结果详见表 2-2。 表 2-2 定泗路立交桥技术状况评定表 部位部位类别类别 i i评价部件评价部件 部件部件 权重权重 部件部件 评定值评定值 部位部位 权重权重 部位部位 评定值评定值 1 上部承重构件（主梁、挂梁）0.85 62.50 2 上部一般构件（湿接缝、横隔板等）0.00 0.00 上部结构 3 支座0.15 82.50 0.40 65.50 4 翼墙、耳墙0.02 72.50 5 锥坡、护坡0.01 100.00 6 桥墩0.30 100.00 7 桥台0.30 61.50 8 墩台基础0.28 100.00 9 河床0.07 100.00 下部结构 10 调治构造物0.02 100.00 0.40 87.90 11 桥面铺装0.40 60.00 12 伸缩缝装置0.25 56.00 13 人行道0.10 100.00 14 栏杆、护栏0.10 72.50 15 排水系统0.10 60.00 桥面系 16 照明、标志0.05 100.00 0.20 66.25 技术状况评分 Dr74.61技术状况等级 Dj3 类 2.1.42.1.4 一般检查结论一般检查结论 外观检查的结论如下： 1)桥面系：桥面铺装破损较为严重，铺装层有多处小面积坑槽和沉陷及车辙 等病害，桥台及桥墩顶部桥面有横向开裂。桥台顶部桥面伸缩缝止水带均出现通长 脱落，伸缩缝锚固混凝土局部破损，伸缩缝两侧型钢局部变形，伸缩缝型钢间间距 过大。桥面排水孔完全堵塞，桥下排水孔有局部破损和缺失。 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 24 页 共 58 页 2)上部结构：第 1 跨、第 2 跨和第 4 跨箱梁表面未发现纵向、横向裂缝，梁 体表面无混凝土破损、露筋等现象。第 3 跨箱梁左侧腹板 1/4 截面至 3/4 截面有 1 条 水平方向的间断裂缝，裂缝总长 L=9.0m。第 3 跨箱梁距 3#墩 9.2m，左、右两侧腹板 各有 1 条竖向裂缝，裂缝表面渗水、泌死，相同位置箱梁底板也有 1 条横向间断裂 缝，裂缝表面被局部泌死。 3)下部结构：两桥台表面有大量流水、水渍，表面涂层有起皮、剥落现象， 桥台两侧混凝土有局部剥落。桥台前墙表面有多条竖向通长和未通长裂缝，部分裂 缝宽度超过规范限值。0#台和 4#桥台与两侧挡块连接处均出现斜向开裂。 2.22.2 桥梁详细检测桥梁详细检测 2.2.12.2.1 混凝土强度混凝土强度 混凝土强度测试采用 ZBL-S210 数显回弹仪进行回弹测试。本次桥梁混凝土强度 主要选取 1-1#柱、0#台和第 2 跨箱梁底板进行混凝土强度测试。根据实测混凝土强 度，分别计算出各构件的平均强度均匀系数和推定强度的均匀系数，按照评定规程 对材质强度进行评定。各测试构件混凝土强度评定结果见表 2-3。 表 2-3 混凝土强度检测结果及评定表 测试部位 平均强度值 （MPa） 平均强度均 匀系数 （Kbm） 推定强度值 （MPa） 推定强度均匀 系数（Kbt） 评定标度 值 1-1#柱 42.31.2040.21.201 0#台 36.21.2033.71.121 第 2 跨箱梁底板 56.41.2055.41.201 结构检测结果表明：桥梁各构件的混凝土评定标度值均为 1，表明混凝土强度 处于良好状态。回弹法测试混凝土强度要求混凝土龄期在 14-1000 天内，桥梁若超 出龄期范围，上述结果仅供参考。 2.2.22.2.2 钢筋保护层厚度检测结果钢筋保护层厚度检测结果 钢筋保护层厚度检测采用 ZBL-R620 钢筋保护层厚度测试仪进行测试。对 1-1# 柱、0#台和第 2 跨箱梁底板进行保护层厚度测试。 钢筋保护层厚度的检测结果见表 2-4。 表 2-4 钢筋保护层厚度检测结果及评定表 测区位置 保护层厚度特征值 Dne（mm） 保护层厚度设计值 Dnd（mm） 评定标度值 1-1#柱主筋 52.8760.001 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 25 页 共 58 页 检测结果表明：1-1#柱主筋和第 2 跨箱梁主筋的保护层厚度评定标度值均为为 1，说明钢筋保护层厚度对结构耐久性的影响不显著；1-1#柱箍筋和 0#台箍筋的保 护层厚度评定标度值均为为 2，说明钢筋保护层厚度对结构耐久性有轻度影响；0# 台主筋和第 2 跨箱梁箍筋保护层厚度评定标度值均为为 3，说明钢筋保护层厚度对 结构耐久性有影响。 2.2.32.2.3 材质检测结论材质检测结论 1. 检测主要结论： （1）混凝土实测强度结果表明：桥梁各构件的混凝土评定标度值均为 1，表 明混凝土强度处于良好状态。 （2）钢筋保护层厚度检测结果表明：主梁构件的保护层厚度评定标度值均为 为 1，说明钢筋保护层厚度对结构耐久性的影响不显著。 2.32.3 静载试验静载试验 2.3.12.3.1 理论分析理论分析 理论分析方法有限元进行分析，采用 MIDAS 程序建立全桥的有限元模型。箱梁 采用梁单元进行模拟，连续梁一端支座采用固定支座模型，中间墩支座采用竖向支 座模拟，另外一端支座采用滑动支座进行模拟，定泗路立交桥的有限元模型图 2-1 所示。 图 2-1 定泗路立交桥有限元分析模型 1-1#柱箍筋 46.0250.002 0#台主筋 50.3860.003 0#台箍筋 43.2550.002 第 2 跨箱梁主筋 32.4732.001 第 2 跨箱梁箍筋 16.3020.003 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 26 页 共 58 页 1.挠度理论计算结果 第 2 跨跨中最大正弯矩加载和 1#墩顶主梁最大负弯矩加载工况，根据建立的有 限元模型进行实际加载车辆的理论分析计算。各测点在 4 级加载过程中挠度理论计 算值见表 2-5 和表 2-6，满载时结构挠度变形见图 2-2 和图 2-3。 图 2-2 第 2 跨跨中最大正弯矩加载工况满载时结构挠度变形图 图 2-3 1#墩顶主梁最大负弯矩加载工况满载时结构挠度变形图 表 2-5 第 2 跨跨中最大正弯矩加载各测点挠度理论计算值 测点编号1 级理论值(mm)2 级理论值(mm)3 级理论值(mm)4 级理论值(mm) 1-3.35 -3.74 -4.04 -4.20 2-3.35 -3.74 -4.04 -4.20 3-3.35 -3.74 -4.04 -4.20 4-3.35 -3.74 -4.04 -4.20 表 2-6 1#墩顶主梁最大负弯矩加载工况测点挠度理论计算值 测点编号1 级理论值(mm)2 级理论值(mm)3 级理论值(mm)4 级理论值(mm) 1-2.27 -2.75 -2.91 -2.63 2-2.27 -2.75 -2.91 -2.63 3-2.27 -2.75 -2.91 -2.63 4-2.27 -2.75 -2.91 -2.63 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 27 页 共 58 页 2.应变理论计算结果 第 2 跨跨中最大正弯矩加载和 1#墩顶主梁最大负弯矩加载工况，各测点在 4 级 加载过程中应变理论计算值见表 2-7、表 2-8，满载时结构应力图见图 2-4 和图 2-5。 图 2-4 第 2 跨跨中最大正弯矩加载工况结构应力图 图 2-5 1#墩顶主梁最大负弯矩结构应力图 表 2-7 第 2 跨跨中最大正弯矩加载工况应变理论计算值 测点编号1 级（）2 级（）3 级（）4 级（） 15-8-9-11-13 1617212529 1723283440 1823283440 1923283440 2023283440 表 2-81#墩顶主梁最大负弯矩加载工况应变理论计算值 测点编号1 级（）2 级（）3 级（）4 级（） 1 15222730 27101214 北京市昌平区定泗路立交桥特殊检测报告 2014 年 12 月 北京路桥瑞通科技发展有限公司第 28 页 共 58 页 30000 4-15-22-27-31 5-20-30-38-42 6-20-30-38-42 7-20-30-38-42