路桥养护站长分享：大型双塔斜拉桥检测内容和方法

由于气候、环境等自然因素的作用，使用、维护不当等人为因素以及日益增加的交通流量影响，大跨度斜拉桥随着服役时间的增长，结构的安全性和使用性能发生退化。某大型斜拉桥位于临海位置，当地气候属于沿海性气候，多风、潮湿，并且车流量大，重载交通严重的特点。为掌握其工作运营状态，保证桥梁结构安全和安全运营，必须对该桥进行周期检测。

该桥主桥为双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，跨径布置为：（152+364+152）m。斜拉索为双面索，全桥共102对，采用双护层大扭矩成品索，锚具为冷铸墩头锚；主梁为肋板式结构，通过桥面板及横隔梁连接形成整体，梁高2m，翼板厚0.32m，横隔梁标准间距6.8m，厚0.36m；主梁的支承体系选择塔梁分离的漂浮体系，主梁在两边墩设置盆式支座，在塔墩设置纵、横向限位支承，形成有限漂浮体系；主塔采用宝瓶型结构，塔高140.12m，下塔柱向外倾斜，中塔柱向内倾斜；下部结构为桩径2.0m的钻孔灌注桩上接5m厚承台，承台下设0.2m混凝土垫层。主桥如图1-1所示。该桥设计荷载为汽-超20，验算荷载为挂-120。该桥于2003年通车。

检测内容和方法

按照《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）第3.3条定期检查的规定结合当地有关部门的检测要求，对主桥进行定期检查，同时对主要结构参数进行检测。主要检测内容和方法如下：

定期检查

桥面系构造的检查

⑴ 桥面铺装有无严重的裂缝（龟裂、纵横裂缝）、坑槽、波浪、桥头跳车；

⑵ 伸缩缝是否有异常变形、破损、脱落、漏水、是否造成明显的跳车；

⑶ 桥面排水是否顺畅、泄水管是否完好、畅通；

⑷ 桥上的交通信号、标志、标线、照明设施是否损坏、老化、失效，是否需要更换；

⑸ 桥上避雷装置是否完善、避雷系统性能是否良好；

⑹ 桥上航空灯、航道灯是否完好，能否保证正常照明。

主塔外观检查

⑴ 塔柱阻尼橡胶块检查

主要是检查塔柱两侧约束主梁横向位移的阻尼橡胶块是否疲劳变形、定位阻尼橡胶块的钢板工作是否正常。测量塔柱两侧的阻尼橡胶块与其纵向定位钢板之间的位置偏移情况。

⑵ 主塔裂缝检查

检测主塔表面是否有裂缝出现，主塔内、外锚固区及应力集中部位周围混凝土有无开裂情况。

⑶ 主塔混凝土有无冻胀、风化、开裂、剥落、露筋等。

斜拉索外观检查

⑴ 斜拉索的表面封闭、防护是否完好，有无破损、老化；

⑵ 索体是否开裂、膨胀及变形；

锚具是否渗水、锈蚀，是否有锈水流出的痕迹。必要时打开锚具外罩抽查锚环内是否积水、潮湿，锚环是否锈蚀；

⑷ 索端出索处钢护筒、钢管与索套管连接处的外观情况。检查钢护筒是否松动脱落、锈蚀、渗水，抽查连接处钢护筒内防水垫圈是否老化失效，桶内是否潮湿积水；减振器是否松动、完好。

主梁外观检查

⑴ 梁体表面有无渗水、混凝土剥落、露筋和钢筋锈蚀，有无碱集料反应引起的整体龟裂现象；混凝土表面有无严重碳化；

⑵ 桥面板底面、箱梁底板、横隔梁混凝土有无新裂缝；

⑶ 预应力钢束锚固区段混凝土有无开裂，沿预应力筋的混凝土表面有无纵向裂缝；

⑷ 斜拉索锚固区混凝土有无开裂情况。

支座的检查

两侧盆式橡胶支座的固定螺栓是否剪断，螺母是否松动，钢盆外露部分是否锈蚀，防尘罩是否完好。

主要结构参数测量

结构形态测量

大桥实际结构的空间坐标主要是主桥索塔塔顶坐标、主梁高程和桥轴线线形。主梁和索塔轴线的空间位置的变化是衡量斜拉桥是否处于正常营运状态的重要标志。

⑴ 主梁纵、横向水平偏移观测

主梁纵向偏移量测量主要是通过测量主梁中点在两塔间的纵向位置来确定。主梁中点在两塔间的纵向位置通过普通钢尺测量各塔上、下游0号索索吊点中心至塔柱中心连线的距离来确定。

主梁横向位移变化规律通过测量主桥主梁梁端与相邻引桥梁端上固定点之间的距离变化来测定，梁端上、下游侧各设1个测点，共计2个测点。

⑵ 主塔变位观测

主塔坐标测量主要测量主塔4个塔顶的坐标值以及相对于初始坐标的变化，以了解塔顶的偏移状态。

⑶ 桥面线形测量

桥面线形测量主要测量主桥上、下游桥面索吊点的相对高程。通过测量预埋或后布设在桥面的高程测点，了解桥面的实际线形。

恒载索力测量

拉索是斜拉桥的重要承重构件，索力的大小决定着梁是否处于最佳受力状态。在桥梁运营过程中，需不断监测索力的变化，及时进行调整。恒载作用下斜拉索的索力是确定大桥恒载内力状态的重要参数，索力的变化也是衡量斜拉桥是否处于正常营运状态的一个重要指标。斜拉索的索力测量，采用弦振法，对全桥102对拉索进行索力测试。测试时，用专用的夹具将加速度计固定在拉索上，以测定索的振动。根据各拉索的实测振动频率以及有效计算长度、单位索长质量以及索端的边界条件计算拉索的拉力，索力的计算由专用索力检测系统自动进行。

自振特性测量

桥梁结构的自振特性，主要包括自振振型及频率，是进行结构损伤识别或质量评定的依据。它只与结构本身的固有性质有关，而与荷载等其它条件无关，是桥梁结构振动系统的基本特征。桥梁结构是一个多变量的复杂系统，当结构的物理特性发生变化时(如梁体开裂、尺寸变化、材料力学性能衰减时)，不但静力特性发生改变，如变形、应力、裂缝等，而且动力自振特性也发生改变，这一改变对于结构的现状评估有着重要意义。

主桥自振特性测量主要利用振动测试系统测试桥跨结构的横向、竖向自振频率，测试位置中跨跨中和中跨L/4截面。测试采用环境随机激振法(也称大地脉动法)，记录桥跨结构在环境扰动(如桥梁附近风荷载、水流及大地自身颤动等随机荷载)作用下引起的结构微小位移和加速度振动响应，通过频谱分析确定桥跨结构的自振频率。

需要注意的是以上3个参数的测试必须要在桥梁孔载条件下进行，并且要累计往年的数据，最好与桥梁竣工时的数据比较。

我国大型斜拉桥修建的数量不断增加，形式也多样，但由于其结构受力特点，如果不能及时掌握其运营工作状态，及时对受损构件进行维修，及容易引起桥梁脆性破坏。本文结合作者多年的桥梁结构检测经验，以实际检测某大型斜拉桥为实例，对其检测内容进行了介绍，可作为同种结构斜拉桥的养护和检测参考资料。

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