4.3.2专项无损检测
1、混凝土回弹强度检测结果
根据现场的检测条件和外观情况，运用ZC3-A数显混凝土回弹仪对梁板、立柱、盖梁、台帽等构件进行了抗压强度检测，测区的分布根据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》的要求来确定。采用浓度为1%的酚酞酒精溶液对全桥各部位进行了混凝土碳化深度检测，梁板碳化深度为0.5mm；立柱碳化深度为0.5mm；盖梁、桥台碳化深度均＞6.0mm。测试结果见下表：
表4.21 桥梁结构构件材质强度（回弹法测定混凝土强度）

构件编号	混凝土抗压强度（MPa）					推定强度匀质系数	平均强度匀质系数	评定 标度值	构件强度状态
	设计值	实测 平均值	实测 标准差	实测 最小值	实测 推定值
25#桥台	30	29.2	2.63	26.5	24.9	0.83	0.97	3	较差
K1-3#梁板	50	51.0	2.81	49.1	46.4	0.93	1.02	2	较好
K2-5#梁板	50	52.5	0.51	51.7	51.7	1.03	1.05	1	良好
K2-9#梁板	50	56.1	3.74	49.3	49.9	1.00	1.12	1	良好
K24-24#盖梁	30	24.8	3.42	18.7	19.2	0.64	0.83	5	危险
K19-19-1立柱	30	39.7	3.47	30.5	34.0	1.13	1.32	1	良好
K19-19-2立柱	30	50.7	7.40	30.5	38.5	1.28	1.69	1	良好
K20-20-2立柱	30	40.7	5.76	30.5	31.2	1.04	1.36	1	良好
K21-21-2立柱	30	40.2	3.86	30.5	33.9	1.13	1.34	1	良好
K22-22-1立柱	30	41.2	4.03	30.5	34.6	1.15	1.37	1	良好
K23-23-1立柱	30	51.2	7.47	30.5	38.9	1.30	1.71	1	良好
K23-23-2立柱	30	52.1	8.17	30.5	38.7	1.29	1.74	1	良好
K24-24-1立柱	30	51.5	8.73	30.5	37.1	1.24	1.72	1	良好

从上表可以看出，抽检的1个桥台回弹评定标度值为3，台帽强度处于较差的状态；抽检的3片空心板梁，梁评定标度值1个为2，2个为1，说明该桥空心板梁构件强度处于良好的状态；抽检的1个桥墩盖梁回弹评定标度值为5，盖梁强度处于危险的状态；抽检的8个桥墩立柱回弹评定标度值均为1，立柱强度处于良好的状态。台帽、盖梁强度处于较差的状态，主要因其碳化深度超过6mm，对强度修正较多。
2、混凝土保护层厚度检测结果
混凝土保护层为钢筋提供了良好的保护，必要的保护层能够推迟环境中的水气、有害离子等扩散到钢筋表面的时间以及因混凝土碳化使钢筋失去碱性保护的时间，因此，混凝土保护层厚度及其分布均匀性是影响结构钢筋耐久性的一个重要因素。此次采用抽检的方式，利用KON-RBL(D)+混凝土保护层厚度检测仪对梁板底面、立柱表面进行测试保护层厚度，测试结果如下：
表4.22  混凝土保护层厚度检测结果

检测部位位置	保护层厚度（mm）				特征值Dne	设计值Dnd	Dne/Dnd	评定 标度值	对结构混凝土耐久性的影响
	最大值	最小值	平均值	标准差
2跨5#梁板	28	21	24.10	2.13	20.49	31	0.66	4	有较大影响
2跨9#梁板	59	31	42.10	8.29	28.05	31	0.90	2	有轻度影响
6跨4#梁板	39	22	31.60	4.70	23.63	31	0.76	3	有影响
16跨7#梁板	44	37	39.80	2.74	35.16	31	1.13	1	影响不显著
19#墩1#立柱	41	30	36.40	3.53	30.42	53	0.57	4	有较大影响
19#墩2#立柱	78	70	72.80	2.86	67.95	53	1.28	1	影响不显著
20#墩1#立柱	66	51	56.70	4.81	48.55	53	0.92	2	有轻度影响
20#墩2#立柱	78	72	74.60	2.12	71.01	53	1.34	1	影响不显著
21#墩1#立柱	80	56	74.40	6.72	63.01	53	1.19	1	影响不显著
21#墩2#立柱	51	41	46.00	3.71	39.71	53	0.75	3	有影响
22#墩1#立柱	78	45	62.40	10.11	45.26	53	0.85	3	有影响
22#墩2#立柱	48	40	44.10	2.18	40.40	53	0.76	3	有影响
23#墩1#立柱	76	60	71.20	4.64	63.34	53	1.20	1	影响不显著
23#墩2#立柱	80	72	76.40	2.63	71.94	53	1.36	1	影响不显著
24#墩1#立柱	58	51	54.20	1.99	50.83	53	0.96	1	影响不显著
24#墩2#立柱	68	50	59.60	8.03	45.99	53	0.87	2	有轻度影响

从上表可以看出，抽检的4片梁板中，共计1个梁板评定标度值为4，1个为3，1个为2，1个为1，说明梁板保护层厚度不规则，部分对结构钢筋的耐久性有影响；抽检的12个墩柱中，共计1个墩柱评定标度值为4，3个为3，2个为2，6个为1，说明墩柱保护层厚度总体良好，对结构钢筋的耐久性影响不显著。
4.3.3静载试验
1、试验工况及内容
根据现场桥梁检查状况，本次静载试验选择K16和K24作为试验跨，主要测试跨中截面应变和挠度，同时在桥墩处设置挠度测点以修正支座压缩导致的桥梁位移误差。
表4.23 试验工况

试验工况	测试截面	试验内容	作用荷载	备注
工况Ⅰ	K16跨中截面	中载时最大正弯矩和挠度	3辆	/
工况Ⅱ	K16跨中截面	偏载时最大正弯矩和挠度	3辆	/
工况Ⅲ	K24跨中截面	中载时最大正弯矩和挠度	3辆	/
工况Ⅳ	K24跨中截面	偏载时最大正弯矩和挠度	3辆	/

2、测试仪器及流程
（1）测量仪器及操作流程
挠度采用数码位移传感器进行测量，测量精度0.01mm。
应变采用数码位移传感器，基于霍尔效应的数码应变传感器和无线静态数据采集仪进行测试和数据采集；裂缝采用智能裂缝观测仪观测缝宽及试验期间的变化情况。
接线联机后，进行调试工作，检查各个设备、测试组件是否处于良好的可靠状态。
试验中为尽可能减少铰缝砂浆流变特性的影响，采用加载到位后，关闭汽车发动机，持续15分钟以上，待混凝土材料完全稳定之后再进行记录；卸载后10分钟以上，再进行一次重复加载，以便使结构恢复弹性变形，消除塑性残余变形。
每一个加载工况均至少重复两次，以使每一工况获取可靠试验资料。

照片127  应变传感器的安装	照片128  跨引水工程桥数据采集照

（2）应变和挠度测点布置
在试验孔的跨中测试断面布设应变和位移测点，K16、K24跨中截面应变、挠度测点布置见图6.1，传感器编号详见下表。
图4.3 测试跨跨中截面应变、挠度测点布置示意图
表4.24 跨引水工程桥应变测点编号表

测点号	传感器编号	测点号	传感器编号
K16-1#应变	4A31CB22	K24-1#应变	4A2C77B6
K16-2#应变	4A2BB9E5	K24-2#应变	4A2C8DB2
K16-3#应变	4A30A2A3	K24-3#应变	4A2C865B
K16-4#应变	49C703BF	K24-4#应变	4A30B876
K16-5#应变	4A359E1A	K24-5#应变	4A2C632F
K16-6#应变	4A2C8950	K24-6#应变	4A30AEEC
K16-7#应变	4A35BD26	K24-7#应变	4A36FDBF
K16-8#应变	4A2DDDB5	K24-8#应变	4A35B361
K16-9#应变	4A2C7FE5	K24-9#应变	4A31B3A3
K16-10#应变	49CB062F	K24-10#应变	4A2C5FB4
K16-11#应变	4A35C368	K24-10#应变	4A30796B
K16-12#应变	4A370A77	K24-10#应变	4A35B0AE

 
表4.25 跨引水工程桥挠度测点编号表

测点号	传感器编号	测点号	传感器编号
K16-2#挠度	486998EE	K24-2#挠度	4C43F4BC
K16-4#挠度	4923B50A	K24-4#挠度	4C47E6B4
K16-6#挠度	4C3DA539	K24-6#挠度	491D2047
K16-8#挠度	49221353	K24-8#挠度	4C46A6E0
K16-10#挠度	4C469B5F	K24-10#挠度	4C46A135

3、理论分析及加载效率
梁采用梁单元，桥面铺装采用板单元。根据现场测量调查情况，通过专业桥梁分析软件midas建立全桥整体空间有限元模型。

图 4.4  第16孔计算模型示意图

图 4.5  第24孔计算模型示意图
按照实际试验车辆重量，计算得到该桥加载试验荷载效率见下表6.17所示：
表4.26 跨引水工程桥静载试验荷载效率表

工况	梁号	实际加载值（KN·m）	设计值（KN·m）	加载效率η
第16跨跨中最大正弯矩、最大挠度（中载）	1	490.76	530.39	0.93
	2	464.10	499.49	0.93
	3	481.24	520.65	0.92
	4	498.26	537.29	0.93
	5	506.73	552.85	0.92
	6	508.13	551.34	0.92
	7	508.13	551.34	0.92
	8	506.73	552.85	0.92
	9	498.26	537.29	0.93
	10	481.24	520.65	0.92
	11	464.09	499.49	0.93
	12	490.77	530.39	0.93
第16跨跨中最大正弯矩、最大挠度（偏载）	1	432.22	473.58	0.91
	2	404.58	442.44	0.91
	3	436.6	475.45	0.92
	4	462.38	502.26	0.92
	5	487.24	523.77	0.93
	6	503.10	543.94	0.92
	7	511.75	551.25	0.93
	8	519.15	559.13	0.93
	9	525.6	567.84	0.93
	10	525.85	564.57	0.93
	11	519.08	564.51	0.92
	12	571.03	624.31	0.91
	11	408.00	497.46	0.82
	12	421.24	498.72	0.84
第24跨跨中最大正弯矩、最大挠度（中载）	1	365.34	387.91	0.94
	2	349.61	377.82	0.93
	3	363.49	400.92	0.91
	4	375.18	411.62	0.91
	5	385.63	428.02	0.90
	6	384.44	423.82	0.91
	7	384.74	424.35	0.91
	8	385.54	428.07	0.90
	9	374.94	411.01	0.91
	10	363.83	401.45	0.91
	11	349.16	377.24	0.93
	12	355.61	384.22	0.93
第24跨跨中最大正弯矩、最大挠度（偏载）	1	304.83	322.51	0.95
	2	286.31	302.38	0.95
	3	310.12	325.33	0.95
	4	340.00	367.37	0.93
	5	357.58	427.06	0.84
	6	378.38	398.80	0.95
	7	390.75	416.83	0.94
	8	393.90	461.99	0.85
	9	406.21	429.14	0.95
	10	411.31	439.01	0.94
	11	408.00	497.46	0.82
	12	421.24	498.72	0.84

由表4.26可见，K16和K24跨中截面的最大正弯矩及最大挠度工况静载试验荷载效率均满足《公路旧桥承载能力鉴定方法（试行）》有关静载试验荷载效率0.80≤η＜1.05规定。
4、试验荷载
根据模型理论分析，试验时采用三辆双后轴重车与桥梁设计荷载等效，重量分别是35.6T、34.49T、34.77T，车辆前后轮等参数见下表。就某一加载工况而言，其所需加载车辆和加载位置，是根据设计荷载产生控制截面内力和变形的最不利效应换算而得。加载位置和加载车数量根据以下原则确定：
1、用尽可能少的加载车辆达到最合适的试验荷载效率；
2、在满足荷载效率及达到试验目的的情况下，尽量简化加载工况；
3、前后加载工况应互相兼顾，加载车辆合理调配。
表4.27    加载车辆技术参数和载重表

车辆 编号	车牌号	a(m)	b(m)	c(m)	前轴重（kN）	中后轴重（kN）	总重（kN）
1	皖D.14148	3.5	1.35	1.90	58.6	286.3	344.9
2	浙C.F6330	3.5	1.35	1.90	61.0	286.7	347.7
3	浙C.F6353	3.5	1.35	1.90	68.0	288.0	356.0
图 4.6 加载车示意图

5、加载位置

图4.7 纵向加载布置示意图（单位：m）
图 4.8 中载横向布置示意图（单位：cm）
图 4.9 偏载横向布置示意图（单位：cm）

照片129  加载车中载加载	照片130  加载车偏载加载

6、静载试验结果分析
（1）试验荷载作用下控制截面应变对比分析
本次试验的应变测试通过在测试断面粘贴应变传感器，测得结构应变。并按平面假定推算出的截面上最大应变值与计算值比较。

图4.10 第16跨现场采集图

图4.11 第24跨现场采集图
跨引水工程桥控制截面测点应变实测值与理论值比较K16见表4.28，K24见表4.29。
表4.28  K16跨中截面中载作用下测点应变及校验系数 单位：με

工况（满载）	测点编号	试验值①	理论值②	校验系数 ①/②	总应变	残余应变	相对残余％
工况I 中载下跨中最大正弯矩	1	31.7	86.4	0.37	31.6	-0.1	-0.32
	2	41.5	89.6	0.46	41.0	-0.5	-1.22
	3	39.6	92.2	0.43	39.0	-0.6	-1.54
	4	53.5	95.4	0.56	54.6	1.1	2.01
	5	53.7	97.1	0.55	53.0	-0.7	-1.32
	6	62.2	97.7	0.64	61.7	-0.5	-0.81
	7	72.3	97.7	0.74	72.3	0.0	0.00
	8	55.3	97.7	0.57	57.8	2.5	4.33
	9	52.6	96.8	0.54	51.2	-1.4	-2.73
	10	53.9	94.2	0.57	54.9	1.0	1.82
	11	46.7	91.9	0.51	47.2	0.5	1.06
	12	38.0	87.8	0.43	37.2	-0.8	-2.15