论文部分内容阅读
摘要:本文以某独塔双侧斜拉桥为研究案例,为了科学评价斜拉桥斜拉索的实际工况,拟通过试验检测技术分析斜拉索的外观及性能缺陷,通过分析试验检测数据,基本定位了斜拉索的病害位置及类型;基于斜拉索病害情况,计划通过修复斜拉索锚固区、更换保护罩发泡剂等方式,对斜拉索病害进行修复处治,经工程实践检验,该修复技术切实可行,工程适用性较高。
关键词:服役斜拉桥;斜拉索;质量检测评定;修复方案;中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-07-329
1工程概况
本文以某独塔双侧斜拉桥为研究对象,从桥梁力学行为角度分析,斜拉桥斜拉索是桥梁最主要的受力、传力构件之一,是主梁桥面与主塔荷载传递的主要路径,因此,斜拉索的整体工况直接决定了全桥的运营性能。本文给出的独塔双侧斜拉桥案例结构简图详见下图1所示:
2斜拉桥斜拉索试验检测
2.1斜拉索外观检测评定
(1)通过实地检查发现,斜拉索薄弱区域主要集中在锚固区和防水保护层两方面;
(2)为了获取斜拉索真实的锈蚀退化水平,应采用无损检测技术,检测斜拉索的应力状态。
2.1.1斜拉索锚固端检查
(1)本桥梁累计有锚固端头128个,上锚固端头外保护罩存在渗油问题,个别存在结构性裂缝;
(2)下锚固端头均存在不同程度的积水病害,个别锚固端头保护层内存在渗油问题。
2.1.2锚固端保护罩检查
(1)通过检查发现,个别保护罩内的发泡剂存在缺失问题;
(2)通过人工钻孔发现,保护罩内存在一定的积水问题,尤其是下锚固端头最明显;
2.1.3PE材质的端头保护罩检查
(1)依靠智能检测设备完成斜拉索外观检查;
(2)PE材质的保护罩外部出现龟裂病害;
(3)个别PE材质的保护罩外部出现不同程度的结构开裂;
(5)斜拉索索体检查:下锚固端头因长期浸水,斜拉索存在一定程度的锈蚀病害,但锈蚀程度总体可控,截面锈蚀率低于10%。
2.2斜拉索力学性能检测
2.2.1斜拉索索应力检测值
(1)不考虑车辆荷载等活载的前提下,斜拉桥斜拉索索力保持稳定;
(2)选取浸水严重的7条斜拉索测定索应力值,数值详见下表1所示:
(3)在考虑车辆最不利荷载组合条件下的斜拉索安全系数值为2.63,指标满足规范要求,表明斜拉索的动荷载抗力水平满足要求。
2.2.2斜拉桥斜拉索振动控制效果评价
(1)当衰减率对数指标大于0.02时,表明斜拉索的涡振控制效果良好;
(2)当衰减率对数指标大于0.03时,表明斜拉索的风振控制效果良好;
(3)当衰减率对数指标大于0.05时,表明斜拉索的尾流驰振效果良好;
(4)随机检测该桥12组斜拉索的衰减率指标发现,该桥梁主体结构的综合振动控制能力较高,具体检测值详见下表2所示:
2.3综合评估
(1)经力学性能检测后发现,斜拉索的索应力及振动控制能力满足规范要求;
(2)部分斜拉索虽存在锚固端开裂、保护罩浸水失效及斜拉索锈蚀等问题,但尚未影响斜拉索承载能力,仅需进行必要的维修处治,无需更换斜拉索。
3斜拉索修复方案
3.1修复处治
(1)经综合评定,该斜拉桥整体承载能力满足设计要求,无需大修换索,仅需对个别斜拉索锚固区进行修复处治;
(2)斜拉索上下锚固端头修复:修复应根据锚固区开裂、保护罩渗油、填充剂失效等病害形式,采用针对性的修补方案;
(3)保护罩修复:及时剔除原有的填充發泡剂,彻底烘干保护罩内部,重新填充干燥的发泡剂密实保护罩;
(4)PE材质保护罩修复:及时更换开裂的保护罩。
3.2斜拉索修复处治注意事项
(1)由于斜拉索主塔较高,因此在修复上锚固端头时,应做好高空作业安保和防护工作;
(2)PE材质保护罩应与斜拉索匹配,建议选用原厂保护套件;
(3)斜拉索修复完成后,应再次检测斜拉索,确认斜拉索锚固端头无裂缝、无积水、索头无锈蚀。
结论
通过以上外观及力学特性检测后,发现本桥梁的斜拉索虽然存在一定程度的病害,但总体承载能力满足设计要求,故无需更换斜拉索,但需要进行必要的修复处治;具体的修复处治技术主要有:锚固段裂缝处治、保护罩替换、保护罩内部填充剂更换、渗油处治、索头锈蚀处治等;经处治后再次检测,达到预期的修复目的。
参考文献
[1]潘中明,黄向东,曾德礼.既有桥梁斜拉索检测评估及修复[J].世界桥梁,2019,47(02):88-92;
[2]姚伟发,黄侨,张娟秀.受火后钢-混凝土组合梁材料性能试验研究[J].土木建筑与环境工程,2015,37(03):1-10;
(湖南路桥建设集团有限责任公司 湖南长沙 410004)
关键词:服役斜拉桥;斜拉索;质量检测评定;修复方案;中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-07-329
1工程概况
本文以某独塔双侧斜拉桥为研究对象,从桥梁力学行为角度分析,斜拉桥斜拉索是桥梁最主要的受力、传力构件之一,是主梁桥面与主塔荷载传递的主要路径,因此,斜拉索的整体工况直接决定了全桥的运营性能。本文给出的独塔双侧斜拉桥案例结构简图详见下图1所示:
2斜拉桥斜拉索试验检测
2.1斜拉索外观检测评定
(1)通过实地检查发现,斜拉索薄弱区域主要集中在锚固区和防水保护层两方面;
(2)为了获取斜拉索真实的锈蚀退化水平,应采用无损检测技术,检测斜拉索的应力状态。
2.1.1斜拉索锚固端检查
(1)本桥梁累计有锚固端头128个,上锚固端头外保护罩存在渗油问题,个别存在结构性裂缝;
(2)下锚固端头均存在不同程度的积水病害,个别锚固端头保护层内存在渗油问题。
2.1.2锚固端保护罩检查
(1)通过检查发现,个别保护罩内的发泡剂存在缺失问题;
(2)通过人工钻孔发现,保护罩内存在一定的积水问题,尤其是下锚固端头最明显;
2.1.3PE材质的端头保护罩检查
(1)依靠智能检测设备完成斜拉索外观检查;
(2)PE材质的保护罩外部出现龟裂病害;
(3)个别PE材质的保护罩外部出现不同程度的结构开裂;
(5)斜拉索索体检查:下锚固端头因长期浸水,斜拉索存在一定程度的锈蚀病害,但锈蚀程度总体可控,截面锈蚀率低于10%。
2.2斜拉索力学性能检测
2.2.1斜拉索索应力检测值
(1)不考虑车辆荷载等活载的前提下,斜拉桥斜拉索索力保持稳定;
(2)选取浸水严重的7条斜拉索测定索应力值,数值详见下表1所示:
(3)在考虑车辆最不利荷载组合条件下的斜拉索安全系数值为2.63,指标满足规范要求,表明斜拉索的动荷载抗力水平满足要求。
2.2.2斜拉桥斜拉索振动控制效果评价
(1)当衰减率对数指标大于0.02时,表明斜拉索的涡振控制效果良好;
(2)当衰减率对数指标大于0.03时,表明斜拉索的风振控制效果良好;
(3)当衰减率对数指标大于0.05时,表明斜拉索的尾流驰振效果良好;
(4)随机检测该桥12组斜拉索的衰减率指标发现,该桥梁主体结构的综合振动控制能力较高,具体检测值详见下表2所示:
2.3综合评估
(1)经力学性能检测后发现,斜拉索的索应力及振动控制能力满足规范要求;
(2)部分斜拉索虽存在锚固端开裂、保护罩浸水失效及斜拉索锈蚀等问题,但尚未影响斜拉索承载能力,仅需进行必要的维修处治,无需更换斜拉索。
3斜拉索修复方案
3.1修复处治
(1)经综合评定,该斜拉桥整体承载能力满足设计要求,无需大修换索,仅需对个别斜拉索锚固区进行修复处治;
(2)斜拉索上下锚固端头修复:修复应根据锚固区开裂、保护罩渗油、填充剂失效等病害形式,采用针对性的修补方案;
(3)保护罩修复:及时剔除原有的填充發泡剂,彻底烘干保护罩内部,重新填充干燥的发泡剂密实保护罩;
(4)PE材质保护罩修复:及时更换开裂的保护罩。
3.2斜拉索修复处治注意事项
(1)由于斜拉索主塔较高,因此在修复上锚固端头时,应做好高空作业安保和防护工作;
(2)PE材质保护罩应与斜拉索匹配,建议选用原厂保护套件;
(3)斜拉索修复完成后,应再次检测斜拉索,确认斜拉索锚固端头无裂缝、无积水、索头无锈蚀。
结论
通过以上外观及力学特性检测后,发现本桥梁的斜拉索虽然存在一定程度的病害,但总体承载能力满足设计要求,故无需更换斜拉索,但需要进行必要的修复处治;具体的修复处治技术主要有:锚固段裂缝处治、保护罩替换、保护罩内部填充剂更换、渗油处治、索头锈蚀处治等;经处治后再次检测,达到预期的修复目的。
参考文献
[1]潘中明,黄向东,曾德礼.既有桥梁斜拉索检测评估及修复[J].世界桥梁,2019,47(02):88-92;
[2]姚伟发,黄侨,张娟秀.受火后钢-混凝土组合梁材料性能试验研究[J].土木建筑与环境工程,2015,37(03):1-10;
(湖南路桥建设集团有限责任公司 湖南长沙 410004)