摘要：橋梁作為交通樞紐，發(fā)揮著越來越重要的作用，已經(jīng)成為全國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的紐帶。而鐵路橋梁因其長期處在外界不利因素的共同作用下，且維護(hù)工作相對(duì)滯后，材料更易于不斷劣化，最終形成較大損傷。鐵路橋梁的檢測(cè)評(píng)估除常規(guī)的現(xiàn)場(chǎng)檢查，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，計(jì)算分析外，應(yīng)以動(dòng)力特性測(cè)試為主，尤其對(duì)于車輛荷載不發(fā)生變化的在役橋梁，結(jié)構(gòu)評(píng)估應(yīng)傾向于正常使用性，比如振幅、加速度和自振頻率，本文通過某廠區(qū)鐵路橋的檢測(cè)評(píng)估，說明鐵路橋梁檢測(cè)的特點(diǎn)及一般方法。

　　關(guān)鍵詞：鐵路橋梁 檢測(cè)評(píng)估 動(dòng)力特性

　　1 引言

　　隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，橋梁作為交通樞紐，發(fā)揮著越來越重要的作用，已經(jīng)成為全國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的紐帶。而鐵路橋梁因其長期處在外界不利因素的共同作用下，且維護(hù)工作相對(duì)滯后，材料更易于不斷劣化，最終形成較大損傷。為此探索和研究在役鐵路橋梁的檢測(cè)和評(píng)估技術(shù)，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和工程指導(dǎo)意義。

　　本文通過某廠區(qū)鐵路橋梁的實(shí)際檢測(cè)評(píng)估應(yīng)用，提出一些實(shí)用方法，可以對(duì)以后類似鐵路舊橋檢測(cè)加固提供一定的借鑒意義。

　　2 基本情況

　　某廠區(qū)鐵路橋始建于1969年，為兩跨T型梁橋，平面布置如圖2.1所示。由于建造年代久遠(yuǎn)，橋體經(jīng)受混凝土風(fēng)化、車輛撞擊、水、氣腐蝕，混凝土構(gòu)件鋼筋銹脹、振動(dòng)荷載等影響，橋體狀況日益惡化。需要對(duì)橋的安全性、承載力和耐久性進(jìn)行鑒定，以便為下一步進(jìn)行加固（或者改造更新）提供科學(xué)依據(jù)。

　　圖2.1 平面布置圖

　　橋梁的常規(guī)檢測(cè)通常分為現(xiàn)場(chǎng)檢查，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，計(jì)算分析，綜合評(píng)估等幾個(gè)步驟[[1]]。

　　3 現(xiàn)場(chǎng)檢查

　　現(xiàn)場(chǎng)檢查主要目的是發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀缺陷和損傷破壞[[2]]，包括橋面系，上部結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)等。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)該鐵路橋具有以下特點(diǎn)：

　　1. 地基基礎(chǔ)基本完好，上部結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)由于不均勻沉降造成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂和傾斜，建筑地基和基礎(chǔ)無靜載缺陷；

　　2. 墩臺(tái)局部有銹脹裂縫，個(gè)別位置銹脹剝落嚴(yán)重，水流沖刷線附近混凝土表面有細(xì)微孔洞，骨料凸現(xiàn)，和受水流沖刷導(dǎo)致表面水泥漿流失有關(guān)；

　　3. T型梁基本完好，但局部存在銹脹裂縫，且個(gè)別鋼筋銹蝕嚴(yán)重，和保護(hù)層過薄有關(guān)；

　　4. 人行走道板得下表面多數(shù)存在泛堿或銹脹露筋現(xiàn)象，部分已經(jīng)銹脹剝落嚴(yán)重，必須進(jìn)行處理；人行道鋼支架及護(hù)欄鋼構(gòu)件防腐層已經(jīng)全部破壞，構(gòu)件表面銹蝕；

　　5. 原有鑄鐵支座由于銹蝕嚴(yán)重，1994年大修時(shí)，已經(jīng)全部更換為平板橡膠支座，平板橡膠支座未發(fā)現(xiàn)老化、開裂或內(nèi)部鋼板銹蝕現(xiàn)象，但支座墊板由于受氣候影響，已經(jīng)發(fā)生銹蝕；

　　6. 巡視吊籠結(jié)構(gòu)存在一定的銹蝕，無法在軌道上自由滑行，木走道板腐朽老化，容易發(fā)生斷裂踏空。

　　4 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

　　根據(jù)該鐵路橋梁的實(shí)際特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)主要包括：混凝土碳化深度，混凝土強(qiáng)度，鋼筋位置及保護(hù)層厚度，混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕程度，此外，考慮到橋梁檢測(cè)年代較早，當(dāng)時(shí)的混凝土耐久性未得到充分的重視，本次檢測(cè)還包括混凝土內(nèi)部氯離子和硫酸根離子檢測(cè)，混凝土內(nèi)部堿含量檢測(cè)等耐久性檢測(cè)內(nèi)容

　　檢測(cè)結(jié)果表明：

　　1. 各類混凝土構(gòu)件的碳化深度均較深，雖未達(dá)到混凝土保護(hù)層厚度，但對(duì)于保護(hù)層較薄的部位，碳化深度已經(jīng)到達(dá)鋼筋表面，造成了局部鋼筋的銹蝕，考慮到耐久性影響[[3]]，需要進(jìn)行處理。

　　2. 主要構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；

　　3. 鋼筋保護(hù)層厚度基本符合規(guī)范要求，局部存在保護(hù)層過��；

　　4. 除已經(jīng)外露銹蝕的局部位置外，混凝土內(nèi)部鋼筋基本無銹蝕；

　　5. 混凝土中氯離子含量和硫酸根離子含量均小于規(guī)定限值，對(duì)鋼筋銹蝕基本無影響，對(duì)耐久性影響較小；混凝土中堿含量超過規(guī)范對(duì)堿活性骨料的要求，但現(xiàn)場(chǎng)檢查并未發(fā)現(xiàn)由于堿骨料反應(yīng)引起的混凝土膨脹、裂縫，說明尚不具備發(fā)生反應(yīng)的條件，但應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控。

　　5 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與計(jì)算分析

　　橋梁現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)包括靜載試驗(yàn)和動(dòng)載荷試驗(yàn)[[4]]，考慮到該廠區(qū)內(nèi)鐵路橋的車輛載重量及實(shí)際工況今后不會(huì)發(fā)生變化，而且鐵路橋梁對(duì)振動(dòng)的要求較高，本次檢測(cè)以動(dòng)測(cè)為主，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)所評(píng)估的鐵路橋在不同工況下的動(dòng)力性能進(jìn)行了測(cè)試。通過橋梁在荷載作用下的動(dòng)力特性反應(yīng)能否滿足正常使用的要求[[5]、[6]]。

　　現(xiàn)場(chǎng)對(duì)兩種工況：無車輛通行和最大載重量車輛通行。

　　測(cè)試結(jié)果如圖5.1所示，匯總結(jié)果見表5.1。

　圖5.1 橋梁動(dòng)測(cè)結(jié)果

　　表5.1 橋梁動(dòng)測(cè)結(jié)果匯總

　　位 置

　　工 況

　　振動(dòng)響應(yīng)參數(shù)

　　測(cè)試工況

　　豎向

　　橫向

　　跨中

　　無車

　　頻率（Hz）

　　62.85

　　——

　　振幅（mm）

　　——

　　0.102

　　加速度（m/s2）

　　——

　　——

　　跨中

　　重車

　　頻率（Hz）

　　——

　　——

　　振幅（mm）

　　4.70

　　0.561

　　加速度（m/s2）

　　3.47

　　——

　　由上述試驗(yàn)結(jié)果，該鐵路橋跨中橫向水平最大振幅0.561，小于《鐵路橋梁檢定規(guī)范》[[7]]規(guī)定的L/16.5=0.969mm的限值；跨中最大豎向加速度3.47m/s2，小于鐵路橋梁3.5m/s2的限值；橋梁自振頻率62.85Hz，大于規(guī)范規(guī)定的90/L=5.6Hz；綜上所述，在目前的橋梁現(xiàn)狀和運(yùn)行工況下，橋梁動(dòng)力特性能夠滿足安全運(yùn)行的要求。

　　考慮橋梁結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀缺陷及實(shí)測(cè)材料性能指標(biāo)，對(duì)該簡(jiǎn)支梁橋進(jìn)行計(jì)算分析，結(jié)果表明，該鐵路橋在現(xiàn)狀條件下的承載力也能滿足要求。

　　6 綜合評(píng)估

　　在現(xiàn)場(chǎng)檢查，檢測(cè)，動(dòng)力測(cè)試及計(jì)算分析的基礎(chǔ)上，可對(duì)該鐵路橋梁進(jìn)行綜合評(píng)估，提出鑒定評(píng)估結(jié)論，即：對(duì)于該鐵路橋，現(xiàn)狀基本能滿足安全正常使用要求，但局部須采取措施，經(jīng)局部簡(jiǎn)單修復(fù)后可繼續(xù)正常服役。主要表現(xiàn)在：根據(jù)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果，橋梁在極限狀態(tài)下滿足承載力要求；動(dòng)力測(cè)試結(jié)果表明，在目前的橋梁現(xiàn)狀和運(yùn)行工況下，橋梁動(dòng)力特性能夠滿足安全運(yùn)行的要求；該結(jié)構(gòu)局部存在耐久性不足的問題，需要進(jìn)行處理。

　　7 結(jié)論

　　鐵路橋梁的檢測(cè)評(píng)估除常規(guī)的現(xiàn)場(chǎng)檢查，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，計(jì)算分析外，應(yīng)以動(dòng)力特性測(cè)試為主，尤其對(duì)荷載不會(huì)發(fā)生大幅變化的情況，承載力已經(jīng)經(jīng)受了長期的運(yùn)行考驗(yàn)，結(jié)構(gòu)評(píng)估應(yīng)傾向于正常使用性，比如振幅、加速度和自振頻率，而動(dòng)測(cè)則可以很好的反應(yīng)鐵路橋梁的這些特性，輔助評(píng)估工作的進(jìn)行。