悬索桥检测评估

1、项目概况

全桥总长为477.23m，大桥主桥为跨径240m的钢桁架悬索桥，引桥为无粘接预应力混凝土空心板。

主缆由19束91根Φ5高强镀锌平行钢丝索股组成，直径为240mm。

吊杆采用带PE套的61Φ7高强镀锌平行钢丝，间距6m，全桥共39对。

设计标准

（1）设计荷载：汽车－超20级，挂车－120，人群3.0kN/m2

（2）桥跨布置：(18.5+24.1+3×20.5)m引桥+240m（悬索桥）+（4×20.5)m引桥

（3）桥面全宽：1.0m(人行道)+0.5m（防护带）+9m（机动车道）+0.5m（防护带）+1.0m(人行道)

2、结构量测

1)主缆线形测量

对比分析，南侧主缆在L/4~3L/4区段较北侧主缆线形高，跨中最为显著，高差约为15.3cm。

3、外观检测

1)主桁架外观检测

大量主桁上节点板锈蚀，80%中度锈蚀（锈坑深度0.6~1.2mm）。10%轻度锈蚀（防护涂层劣化，起皮、剥离）。吊杆位置的部分节点板螺栓缺失。

2)横梁外观检测

横梁上弦杆、上节点板锈蚀，锈蚀数量达到90%,现场施焊的焊缝质量较差。

部分上弦杆、腹杆及下弦杆表面，积泥较多。部分连接螺栓松动。下弦杆部分连接螺栓丝扣过短。

3)锚室外观检测

锚室上方桥台底渗水，上方桥面边板纵向接缝渗水，有钙化结晶。边板下缘局部钢筋锈胀、露筋。渗水处于散索锚固处，下渗雨水滴在钢丝束上。锚室湿度、温度和露天环境基本一致。

锚室井盖处有漏水，锚室表面有积水，散索锚固岩面有积水。锚室顶板近支撑处边缘大量渗水。主缆下锚头联接器表面锈蚀，且表面有积水。岩锚处岩面有大量淤泥附在表面，未发现有开裂破损情况。锚室环境湿度很大，特别是南侧锚室。这对结构防腐尤为不利。

4)主塔外观检测

（1）主塔在桥面以上塔身有大量网状裂缝，桥面以下塔身有多条裂缝且渗水；

（2）主塔第一道横系梁（桥面板处）底部有多条裂缝且渗水、泛碱；

（3）主塔塔身局部混凝土破损、露筋。

5)桥面系检测

桥面铺装破损严重，特别是吊杆处，出现较多坑槽。桥面雨水下渗至钢梁，造成横梁锈蚀。伸缩缝被泥土杂物堵塞，止水带破损，变形缝两侧距离不等，一端被挤死。人行道板拆除后，格槽内积水。主桁上弦杆槽内积泥、积水。

6)外观检测结论

（1）主缆

主缆在散索处已发生较为严重的锈蚀现象。主缆防护体系退化严重，主缆40%的防护面漆老化脱落，主缆最低点存在渗水现象。

（2）吊杆

较多吊杆存在倾斜，倾斜度最大斜度达4.7%，吊杆倾斜造成吊杆在下锚头处局部受力复杂。全部吊杆下锚点联结部位表面锈蚀。25%的吊杆护套老化损坏。

（3）加劲梁及横梁

加劲梁线形发生变异，测量结果与08年检测结构相吻合。加劲梁在竖平面内呈倒S波形曲线。

（4）主塔及索鞍

主塔未发生变位。主塔二次外包混凝土45cm。

4、专项检测

1)吊杆及主缆索力测试—吊杆

吊杆索力测试采取振动频率法。对全桥26对吊杆测试（其余吊杆因长度过短无法完成频率测试）；在用频率测试索力完成后，又采取了张拉试验，对全桥6根吊杆进行了张拉，并修正了用频率法测试得到的吊杆索力。

吊杆及主缆索力测试—边跨主缆

2)拉索体系检测—吊杆

拉索体系检测—主缆

拉索体系检测—评估

防水性能：水可以从索鞍附近，吊索索夹滑移处，下预埋管内渗水进入索体；

岸锚室进水沙，地锚无防护，锈蚀严重

岸下游索股钢丝锈蚀严重，大至2类腐蚀占1/3，3类腐蚀占1/3，4类腐蚀占1/3，钢丝直径最小4.5mm，主缆强度损失5%~10%

主缆最低点打开检查，内部有锈蚀情况，强度损失5%以上

钢桁架构件探伤—加劲梁锈蚀检测

钢桁架构件探伤—加劲梁焊缝探伤

钢桁架构件探伤—加劲梁构件探伤

3)钢桁架构件探伤—结论

（1）纵向加劲梁及横梁锈蚀较为严重，尤其是节点部位；锈蚀造成了构件和节点的有效截面积减小，建议在计算分析时对构件的有效面积进行适当折减（构件截面的有效厚度可减小2.5mm~3mm）；

（2）纵向加劲梁的一级焊缝可以满足要求；横梁的现场拼接以及后加固节点的三级焊缝存在缺焊、漏焊、焊缝开裂、焊缝锈蚀等现象，对未存在上述损伤的三级焊缝进行了磁粉探伤检测，未发现存在明显的内部缺陷；

（3）钢桁架加劲主梁的主要损伤及问题为：

节点锈蚀严重，节点翘曲；

栓杆较短，构件连接多处栓接改为焊接以及由于施工误差造成螺栓缺少等；

主要受力杆件未发现明显的损伤，但横向联系和桥面板由于构造的缺陷造成其相互接触为点接触，对主梁和桥面板受力、传力不利。

5、荷载试验

1)静载试验—试验效率

本次静载试验主要工况实际加载效率在0.86～1.02之间。

2)挠度测试

在试验荷载各加载工况下，主梁测试截面挠度校验系数η＝0.68～1.00，校验系数不大于1，说明本桥总体刚度基本满足要求。

3)应力测试

在试验荷载各加载工况下，主梁刚桁架主要测点应力校验系数η＝0.45～0.92，残余率0%～18%。应力校验系数均小于1，且残余率小于20%，表明结构承载能力基本满足要求，但主缆安全储备不满足规范要求。

4)吊杆索力

在试验荷载各加载工况下，吊杆索力校验系数η＝0.74～1.09。L/8跨右侧10号吊杆索力校验系数η＝0.99～1.09校验系数较大，吊杆在试验荷载作用下存在索力分布不均的情况。

5)其它观测

对整个试验过程严格监控，跨中L/2跨三级加载过程中发现贵州岸主塔伸缩缝处桥面大幅上翘，伸缩缝间摩擦发出异响，在N4号车行驶至距预定加载车位置15m处时停止加载，说明该位置伸缩缝不满足桥梁正常使用要求。其余未发现结构有较大变位、振动或声响等异常响应，测试数据正常。

6)试验过程中，主塔及桥面板未发现新增裂缝；两岸锚室主缆锚固区域未发现异常，表明主缆在试验荷载作用下锚固性能良好；塔顶部分主塔与索鞍、索鞍与主缆之间未发生相对滑移，说明主索鞍已丧失正常的纵向变位功能。

动载试验—测试内容

动应变测试；

动力系数测试；

竖向自振频率；

阻尼系数。