1工程概况
YZ大桥建于1999年,位于G301线,桥位中心桩号为K1239+150。该桥设计荷载为:汽车-超20。桥梁全长149.9m,桥梁宽度为:0.5m防撞墙+净11m+0.5m防撞墙。桥梁上部结构采用7×20m混凝土简支空心板梁。桥梁立面照片如下所示。
为了查明桥梁运营期间上部结构变形情况及其工作状态,于2021年3月1日至2021年11月30日期间,对腰站大桥上部结构空心板梁的变形指标进行实时、连续监测和分析。
2监测结论
2021年3月1日至2021年11月30日期间,对YZ大桥的监测结论如下。
2.1桥梁整体刚度
YZ大桥实测刚度为5.2429×107kN·m2。较理论计算刚度相等,表明桥梁刚度刚刚满足设计要求。监测期内,桥梁竖向累积变形变化范围在5.09-6.05mm之间。
2.2板梁弹性工作状态
通过数据分析,车辆通过桥梁后,YZ大桥上部结构的相对残余变位主要分布于0.50%~9.43%之间;符合JTG/T J21-2011《公路桥梁承载能力检测评定规程》及JTG/T J21-2015《公路桥梁荷载试验规程》中不超过20%的要求。监测板梁处于弹性工作状态。
2.3横向分布特性
监测期间,YZ大桥相对横向分布系数的实测值和设计值吻合较差,表明YZ大桥监测板梁铰缝横向连接状况较差。
2.4超载车辆状况
监测期间,G301线YZ大桥超载车辆数量共计17089辆,其中4月份超载车辆数最大,日平均通行超载车辆75.27辆;日通行最大荷载是设计极限荷载的1.05-2.47倍;超载车辆主要分布于每日20:00至次日凌晨4:00之间。
3管控风险
3.1超载
监测期内,极限荷载集中在每日20:00至次日凌晨4:00时段,通过监测发现,桥梁日通行最大荷载是设计荷载的1.05-2.47
倍。
3.2横向连接
YZ大桥板梁之间横向连接刚度和整体性有所减弱。
4管理建议
4.1治超
为避免因超限超载引起桥梁安全事故,建议管养部门在桥头设立限载警示牌,依据监测数据分析,极限荷载每日集中在每日20:00至次日凌晨4:00之间,建议加强治超力度;在桥头100米处设置限速带,降低荷载对桥梁的冲击力。
4.2铰缝加固
YZ大桥实测刚度和理论设计刚度相等,考虑超载因素,建议对梁板铰缝进行预防性加固修复。
5病害预测
5.1使用寿命降低
如果不进行治超管理,在极限荷载的长期作用下,导致结构实际受力超过设计规范允许值,产生结构裂缝,直接造成结构的损伤或破坏,如桥梁断裂、坍塌事故。长期的极限荷载作用会使桥梁提前产生病害,随着时间的推移病害越来越严重,导致承载能力下降,极大地减少了桥梁的使用寿命,使桥梁提前进入大中修时期,造成极大地超载运营经济损失。
5.2横向裂缝
如果不对梁板铰缝进行加固,荷载作用导致梁板横向连接进一步破坏,上部结构整体性差,诱发单板受力,梁板出现横向裂缝。