【《一座预应力混凝土桥梁安全风险评价的实例分析》2900字】

一座预应力混凝土桥梁安全风险评价的实例分析目录TOC\o"1-3"\h\u20457一座预应力混凝土桥梁安全风险评价的实例分析 1249451.1桥梁概况 186891.2桥梁检测及数据处理 1941.2.1桥面系检测结果 2183641.2.2上部构件检测结果 3169931.2.3下部结构检测结果 6138671.2.4桥梁检测数据处理 7281111.3中小跨径桥梁安全风险评价系统应用 949401.4病害原因分析及养护建议 13279811.4.1病害原因分析 13124991.4.2养护措施 14公路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、全桥的评定。为提高中小跨径检测养护公司的桥梁检测评定速率和提高以往检测资料的利用率。1.1桥梁概况1512+722中桥为一座预应力混凝土桥梁，于1999年建成通车。桥梁全长67.7米，桥面总宽为2*12.5m。上部结构为预应力混凝土空心板，上部构造为预应力混凝土空心板；下部构造为三柱式埋置墩台，制作采用板式橡胶支座；桥面为沥青混凝土铺装，护栏均为钢筋混凝土墙式护栏。1512+722中桥的桥梁概况如下图5-1与图5-2所示：图5-1桥梁概况图5-2桥面铺装Fig.5-1BridgeprofileFig.5-2Bridgedeckpavement1.2桥梁检测及数据处理通过对该1512+722中桥进行检测，检测结果如下:1.2.1桥面系检测结果1）桥面铺装该桥桥面采用沥青混凝土铺装。桥面铺装主要病害是裂缝、破损。桥面共出现两条横向裂缝裂缝长度3.5m~1.5m，裂缝宽度均为为1.1m；桥面共出现六处破损，破损面积0.35m²~3.2m²不等，如下图5-3,图5-4所示图5-3桥面铺装横列、破损图5-4桥面坑槽、破损Fig.5-3ThedeckpavementishorizontalanddamagedFig.5-4Thebridgedeckispotholeanddamaged2）伸缩缝本桥桥面设置1道XFⅡ-80型板式伸缩缝，构建现状良好，如图5-5所示：图5-5墩顶伸缩缝现状Fig.5-5Statusofpiertopexpansionjoint1.2.2上部构件检测结果（1）主要承重结构该桥的上部主要承重结构为预应力混凝土空心板，全桥共48榀梁。经检查，该桥上部结构的主要病害为梁底出现47条纵向裂缝，裂缝长为0.6m~16m不等，裂缝宽度为0.03mm~0.31mm不等，个别梁出现一处单梁（单板）受力现象。裂缝如下图1.6所示：图5-6板底纵向裂缝Fig.5-6Longitudinalcracksinplatebottom（2）上部一般构件该桥的板间共有44到铰缝，经检查，主要病害为渗水、脱落及开裂，其中有4道铰缝存在渗水，10道铰缝存在脱落，1道铰缝存在开裂，具体由图1.7及图1.8所示：图5-7铰缝脱落图5-8铰缝渗水、脱落Fig.5-7HingejointsfalloffFig.5-8Waterseepageandsheddingofhingejoints（3）支座本桥支座采用圆板式橡胶支座，部分支座出现剪切变形、老化开裂、局部脱空等现象。其中共有35个支座出现角度为10°~20°不等的剪切变形，4个支座出现脱空面积为10%~30%不等的局部脱空，3个支座出现开裂宽度均为1.2mm的老化开裂。具体病害如图5-9~图5-11所示：图5-9支座剪切变形图5-10支座局部脱空Fig.5-9BearingsheardeformationFig.5-10Locallyemptysupport图5-11支座老化开裂Fig.5-11Supportagingcracking1.2.3下部结构检测结果（1）墩台本桥桥墩台为三桩式埋置桥台、三柱式桥墩，钻孔灌注桩基础；经检查，该桥墩台身的主要病害是砼剥落。其中墩帽出现两处砼剥落，面积分别为2.0m²，0.15m²。具体如图5-12与图5-13所示：图5-12墩帽处砼剥落图5-13桥墩砼剥落Fig.5-12TheconcreteatthepiercapisspallingFig.5-13Theconcreteatthepiercapisspalling（2）墩台基础桥台基础为隐蔽工程，但是从该桥的桥台未发现明显的滑移、沉降差异等现象推测基础状态较好。1.2.4桥梁检测数据处理通过对K1512+722中桥的检测结果，按照桥面系、上部结构、下部结构三部分对检测数据进行预处理：（1）桥面系表5-1桥面系病害检测数据Tab.5-1Thebridgedeckisthedataofdiseasedetection病害类型数量病害定量（定性）描述横向裂缝2长度4.5m，宽1.1mm桥面破损6平局面积1.45m²（2）上部结构表5-2上部结构病害检测数据Tab.5-2Superstructurediseaseinspectiondata病害类型数量病害定量（定性）描述纵向裂缝47平均长度6.39m，宽0.08mm单板受力14铰缝脱落102铰缝渗水42铰缝开裂12支座剪切变形3514.42°支座局部脱空418.80%支座老化开裂31.2mm（3）下部结构表5-3下部结构病害检测数据Tab.5-3Substructurediseasedetectiondata病害类型数量病害定量描述桥墩混凝土剥落2平均面积A=1.08m²1.3中小跨径桥梁安全风险评价系统应用双击中小跨径桥梁安全风险评价系统图标，打开登录界面进行登录，登录成功界面如图5-14所示。首先点击桥梁概况界面对桥梁基本信息进行系统的录入如图5-15，录入完成后点击保存键返回主界面。点击桥梁评价按钮，进入桥梁安全风险评价界面，加载数据完毕后点击开始训练，得到通过训练后的精度为94.6%评价模型，模型训练过程如图5-16所示。点击批量预测得到下方“预算精度”框中输出精度为94.6%，此时将需要进行评价的桥梁检测数据输入数据录入框，待屏幕弹出样本形成成功框后，点击进行评估进行桥梁的风险等级评价，如图1.17所示。通过以上操作，得到桥梁安全风险评价等级，等级为4，即该桥梁主要构件存在严重缺损，不能正常使用，危及桥梁安全，必须采取应对措施。结果如下图1.17所示。针对目前桥梁检测情况结合桥梁风险评价等级，点击养护建议模块，进入养护建议界面，点击分析按钮如图1.18所示，得到针对本桥提出的养护建议。图5-14系统登录成功界面Fig.5-14Systemloginsuccessinterface图5-15桥梁基本信息录入界Fig.5-15Inputinterfaceofbasicbridgeinformation图5-16模型训练Fig.5-16Modeltraining图5-17参数输入及风险评价Fig.5-17Parameterinputandriskassessmen图5-18桥梁养护建议Fig.5-18SuggestionsforBridgeMaintenance1.4病害原因分析及养护建议1.4.1病害原因分析基于第二章对病害原因的分析，对本例检测的病害进行原因分析得：（1）桥面系病害原因分析本桥桥面的主要病害是桥面裂缝、破损，其病害原因如下：1）由行车荷载或温度荷载多次反复作用引起铺装层的开裂破坏，多是开始形成细而短的裂缝逐渐扩展，最后破损；2）施工原因，铺装层厚度不均，局部偏小，施工质量控制不严，桥面板吊装不规范，结合强度不够等，在车辆荷载反复作用下出现混凝土破损、坑槽；3）重载影响，对于目前增长较快的重载交通及超载，加重了桥面铺装层的荷载，并且轴重轮荷的增加形成较大的冲击荷载，造成桥面铺装破损。（2）上部结构病害原因分析本桥上部主要承重构件为预应力混凝土空心板，空心板主要病害是部分梁底出现纵向裂缝，个别板出现单板受力现象；部分板间铰缝开裂、脱落、渗水现象；病害原因如下：1）预应力空心板板底纵向裂缝：①纵向钢筋配置较强但横向箍筋配置较弱；②空心板底板较薄，在薄壁板畸变影响下纵裂；③施工时芯模发生偏移，底板厚度控制不佳，混凝土收缩开裂导致纵向裂缝。2）铰缝损坏、失效而导致单板受力：①铰缝受剪界面较小，抗剪截面不足而损坏；②铰缝与主梁间新旧混凝土连接不良；③铰缝施工过程中混凝土浇筑不紧密；④超载汽车导致铰缝无法承受过大的剪切而损坏，从而使梁间横向联系减弱，产生单板受力。本桥部分支座出现剪切变形、老化开裂、局部脱空，病害原因如下：1）支座剪切变形主要是由于超载汽车较多，车辆冲击力导致支座处受剪力较大；2）支座老化开裂主要是由于墩、台顶渗水，以及外来环境的侵蚀，使得支座处于干湿交替的工作环境中，加快支座的老化速度或因支座使用年限较长，橡胶体出现橡胶老化，从而出现开裂现象。3）支座局部脱空主要是支座上部梁体不平整，支座安装时未严格采取调平措施，单片梁四个受力支座受力不均匀所引起的。（3）下部结构病害原因分析该桥下部结构为三桩式埋置桥台、三柱式墩，主要病害为墩台帽混凝土剥落露筋，病害原因如下：1）砼锈胀、露筋是由于空气中的水分侵入梁体保护层较薄处，在二氧化碳的作用下破坏了钢筋表面的氧化层，加速钢筋锈