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貴州某I型梁橋事故發(fā)生后橋梁技術(shù)狀況評(píng)定

文檔作者：余崇勇蘇龍胡章立文檔來源： 1．貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司 2．貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月10日
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2012年6月第6期 城市道橋與防洪 橋梁結(jié)構(gòu) 141
貴州某I型梁橋事故發(fā)生后橋梁技術(shù)狀況評(píng)定
余崇勇 ，蘇龍 ，胡章立
(1．貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴卅I貴陽550001；2．貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院，貴州貴陽550002)
摘 要：該文以貴州省貴新高速馬場坪收費(fèi)站附近修理廠炸藥爆炸突發(fā)事件對(duì)附近某I型梁橋的影響程度評(píng)估為工程背景，
重點(diǎn)對(duì)事故影響范圍、橋梁結(jié)構(gòu)病害及荷載試驗(yàn)進(jìn)行了分析和檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果表明該爆炸事故對(duì)該橋的影響較小，但該橋原
有病害較多，評(píng)定為三類橋，必須對(duì)相關(guān)病害進(jìn)行維修和處理。
關(guān)鍵詞：橋梁事故；炸藥爆炸；沖擊波；荷載試驗(yàn)；貴州省
中圖分類號(hào)：U447 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009—7716(2012)06—0141—03
0 前言
2011年11月1日發(fā)生在貴新高速馬場坪收費(fèi)
站附近修理廠炸藥爆炸突發(fā)事件，造成了人員傷亡
和巨大的財(cái)產(chǎn)損失。由于爆炸所引起的振動(dòng)，以及
沖擊波對(duì)處于附近的貴新高速公路橋梁結(jié)構(gòu)存在一
定的安全隱患。
1 工程概況
該I型梁橋距馬場坪1．5 km．位于貴新公路
K91+395．85-K91+527．006之間。該橋平面位于彎
道半徑R=I 377．405 m，L =180 m 的圓曲線和緩和
曲線段上，縱面位于+1．8％直坡段上，根據(jù)橋位處的
路線、地形及地質(zhì)條件，橋梁上部構(gòu)造采用4孔30 m
預(yù)應(yīng)力混凝土I形組合梁，下部構(gòu)造橋墩采用采用
鋼筋混凝土雙圓柱墩，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土鉆孔樁
基，貴陽岸橋臺(tái)采用漿砌塊石重力式U形橋臺(tái)，明
挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，新寨岸橋臺(tái)采用鋼筋混凝土埋置式橋
臺(tái)，鉆孑L樁基礎(chǔ)。由于該橋平面位于平曲線上，且橋
位處地形、地質(zhì)變化較大，故將橋梁按左、右幅設(shè)計(jì)
成兩座獨(dú)立的橋梁。設(shè)計(jì)荷載：汽車一超2O級(jí)。驗(yàn)算
荷載：掛車一120。橋面凈空：2×凈一9．5 m。
2 爆炸事故影響范圍確定
根據(jù)《爆破安全規(guī)程》(GB6722—2003)，爆破安
全距離應(yīng)按爆破各種有害效應(yīng)(地震波、沖擊波，以
及個(gè)別分散物等)進(jìn)行分別核定，并取最大值。
2．1 爆破振動(dòng)安全允許距離
根據(jù)《爆破安全規(guī)程》(GB6722—2003)第6．2．3
條，爆破振動(dòng)安全距離按下式計(jì)算：
收稿日期：2012—02—27
作者簡介：余崇勇(1970一)，男，貴州省威寧人，助理工程師
從事公路工程橋梁、道路、材料試驗(yàn)檢測(cè)工作。
，
R=( )．Q
式中： —— 爆破振動(dòng)安全允許距離，m；
9— — 炸藥量，齊發(fā)爆破為總藥量，延時(shí)爆破
為最大一段藥量，kg；
— — 保護(hù)對(duì)象所在地質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)安全允許速
度，cnds；
、 — — 與爆破點(diǎn)至計(jì)算保護(hù)對(duì)象問的地形、
地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)。
根據(jù)其爆炸的特點(diǎn)．計(jì)算時(shí)各個(gè)參數(shù)按最不利
情況進(jìn)行取值計(jì)算，各參數(shù)取值分別為：K=350；O／=
1．8；V=3．5 cm／s；Q=72 000 kg。其爆破振動(dòng)安全距離
為：
= ·Q了_( )1．8 ooo 8(m)
2．2爆破沖擊波安全允許距離
根據(jù)《爆破安全規(guī)程}GB6722—2003第6．3．1
條，爆破振動(dòng)安全距離按下式計(jì)算：
R =25 Q
式中： —— 空氣沖擊波安全允許距離，in；
p— — 炸藥量，齊發(fā)爆破為總藥量，延時(shí)爆破為
最大一段藥量， 。
根據(jù)其爆炸的特點(diǎn)，計(jì)算時(shí)各個(gè)參數(shù)按最不利情
況進(jìn)行取值計(jì)算，各參數(shù)取值分別為：Q=72 000 kg。
其爆破沖擊波安全距離為：
R =25 Q=25× 72 000=l 040 m
2．3 爆破安全允許距離的確定
根據(jù)上述計(jì)算的最小振動(dòng)安全距離和最小沖擊
波安全距離值，取最大計(jì)算值為l 040 m。根據(jù)現(xiàn)場
踏勘情況，以及和相關(guān)管理養(yǎng)護(hù)單位的溝通，為了確
142 橋梁結(jié)構(gòu) 城市道橋與防洪 2012年6月第6期
保沿線橋梁結(jié)構(gòu)的安全，確定橋梁檢測(cè)范圍為直線
距離2km，即對(duì)直線距離為2km范圍內(nèi)涉及的橋梁
進(jìn)行橋梁檢測(cè)，該T型梁橋位于2km范圍內(nèi)．作為
必檢橋梁之一。
3 結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量檢查
外觀檢測(cè)主要以表觀檢查為主，主要以目測(cè)并
輔助一定的檢測(cè)工具(回彈儀、裂縫觀察儀等)為主，
其檢測(cè)主要包括兩個(gè)方面：第一，檢測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)既有
病害情況；第二，檢測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)在爆炸(振動(dòng)和沖擊
波)作用各個(gè)構(gòu)件是否有明顯的新的病害或位移、變
形產(chǎn)生。
3．1 病害檢查
該橋上部結(jié)構(gòu)的病害主要有主梁混凝土剝落、
露筋、蜂窩麻面、開裂、孔洞、掉角等；橫隔板露筋、蜂
窩麻面；支座脫空、變形、墊石開裂。下部結(jié)構(gòu)的病
害主要有蓋梁混凝土剝落、露筋；橋墩混凝土麻
面、露筋；錐坡缺陷等。橋面系的病害主要有伸縮
縫失效；橋面鋪裝開裂、變形；防撞護(hù)欄開裂、露
筋等。
3．2 橋梁技術(shù)狀況總體評(píng)定
根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)該橋左右幅目前總體技術(shù)狀
況進(jìn)行等級(jí)評(píng)定，結(jié)果如表1和表2所列。
4 靜載試驗(yàn)
根據(jù)現(xiàn)有規(guī)范及現(xiàn)場地形情況．靜載試驗(yàn)選取
左幅第3、第4跨和右幅第3、第4跨進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)
評(píng)定，主要測(cè)試主梁正彎矩最不利截面在相應(yīng)控制
荷載作用下的變形以及應(yīng)力情況。試驗(yàn)的主要測(cè)試
項(xiàng)目有：
(1)對(duì)應(yīng)最不利截面的撓度、應(yīng)變測(cè)試：
(2)對(duì)主梁最不利截面觀察可能發(fā)生的裂縫并
監(jiān)控其發(fā)展情況。
4．1 加載工況
該項(xiàng)試驗(yàn)采用彎矩等效方法進(jìn)行理論分析．由
空間結(jié)構(gòu)分析軟件MIDAS／Civil計(jì)算得出全橋彎矩
包絡(luò)圖，首先確定最大內(nèi)力構(gòu)件。根據(jù)《公路橋梁承
載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》(報(bào)批稿)的規(guī)定，進(jìn)一步在試
驗(yàn)構(gòu)件上確定內(nèi)力控制斷面，本次試驗(yàn)主要選作如
下4個(gè)工況。
工況I：左幅第三跨跨中截面截面在最不利汽
車偏載作用下的最大正彎矩效應(yīng)；
工況Ⅱ：左幅第四跨跨中截面截面在最不利汽
車偏載作用下的最大正彎矩效應(yīng)：
工況Ⅲ ：右幅第三跨跨中截面截面在最不利汽
車偏載作用下的最大正彎矩效應(yīng)：
表1 左幅橋總體技術(shù)狀況等級(jí)評(píng)定表
部位 類別 評(píng)價(jià)部件 權(quán)重Wi 得分值 評(píng)定方法與結(jié)果
上部結(jié)構(gòu)
1
2
3
上部承重構(gòu)件(主梁、掛梁)
上部一般構(gòu)件(濕接縫、橫隔板) 0．4 86．4
支座
翼墻、耳墻
錐坡、護(hù)坡
橋墩
橋臺(tái)0．4
墩臺(tái)基礎(chǔ)
河床
調(diào)制構(gòu)造物
11
12
13
橋面系
14
15
16
橋面鋪裝
伸縮縫裝置
人行道
0_2
欄桿、護(hù)欄
排水系統(tǒng)
照明、標(biāo)志
?1 左幅橋技術(shù)狀
況評(píng)分值Dr=
87．38：
f21因?yàn)?0≤Dr=
87．38<95．故左幅
橋總體技術(shù)狀況評(píng)
定為二類。
評(píng)定結(jié)果：該橋左幅橋?qū)儆诙悩?，需要小修?
4 5 6
2012年6月第6期 城市道橋與防洪 橋梁結(jié)構(gòu) 143
表2 右幅橋總體技術(shù)狀況等級(jí)評(píng)定表
部位 類別 評(píng)價(jià)部件 權(quán)重Wi 得分值 評(píng)定方法與結(jié)果
上部結(jié)構(gòu)
1
2
3
上部承重構(gòu)件(主梁、掛梁)
上部一般構(gòu)件(濕接縫、橫隔板) 0．4
支座
翼墻、耳墻
錐坡、護(hù)坡
橋墩
橋臺(tái)0．4
墩臺(tái)基礎(chǔ)
河床
調(diào)制構(gòu)造物
11
12
13
橋面系
14
15
16
橋面鋪裝
伸縮縫裝置
人行道
欄桿、護(hù)欄
排水系統(tǒng)
照明、標(biāo)志
(1)右幅橋技術(shù)狀
況評(píng)分值Dr=
75．48；
(2)因?yàn)?0≤Dr=
75．48<80，故右幅
橋總體技術(shù)狀況評(píng)
定為三類。
評(píng)定結(jié)果：該橋右幅橋?qū)儆谌悩颍枰行蕖?
工況Ⅳ ：右幅第四跨跨中截面截面在最不利汽
車偏載作用下的最大正彎矩效應(yīng)。
4．2 試驗(yàn)荷載效率
經(jīng)計(jì)算，荷載試驗(yàn)方案確定由兩車道公路一I
級(jí)荷載控制。由此計(jì)算得到荷載效率如表3所示，試
驗(yàn)加載時(shí)各工況均采用三級(jí)加載。
表3 試驗(yàn)工況荷載效應(yīng)一覽表
4．3 測(cè)試內(nèi)容與測(cè)試方法
4．3．1 應(yīng)力(應(yīng)變)測(cè)試
主梁應(yīng)力控制截面混凝土表面應(yīng)力(應(yīng)變)，
采用兩種測(cè)試手段：(1)在混凝土表面粘貼長沙
市三智電子科技有限公司制造的SZZX—BXXX智能
振弦式數(shù)碼應(yīng)變計(jì)，匹配SZZX-ZH綜合測(cè)試儀進(jìn)行
數(shù)據(jù)采集；(2)在混凝土表面粘貼長沙金碼高科技實(shí)
業(yè)有限公司制造的JMZX一212智能弦式數(shù)碼應(yīng)變計(jì)。
匹配JMZX一3003綜合測(cè)試儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
4．3．2 主梁撓度
主梁控制斷面撓度采用精密水準(zhǔn)儀和百分表進(jìn)
行測(cè)量。
4．4 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)整理及其分析
在各工況作用下．主梁撓度校驗(yàn)系數(shù)最大為
0．52，應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)最大為0．65，均滿足《評(píng)定規(guī)程》
(JTG／TJ21—2011 中小于1的要求，表明全橋整體剛
度較好，承載能力滿足公路一I荷載要求。其實(shí)測(cè)主
要控制測(cè)點(diǎn)的相對(duì)殘余應(yīng)變和相對(duì)殘余撓度均不大
于0．20，符合《評(píng)定規(guī)程》規(guī)定的范圍內(nèi)，說明結(jié)構(gòu)屬
于良好的線彈性狀態(tài)。
5 動(dòng)載試驗(yàn)
通過MIDAS結(jié)構(gòu)分析軟件對(duì)該橋進(jìn)行模態(tài)分
析計(jì)算， 由理論計(jì)算得到第一階豎彎固有頻率為
4．57 Hz，試驗(yàn)實(shí)測(cè)值為5．86 Hz，實(shí)測(cè)自振頻率與理
論自振頻率的比值為1．1 1，根據(jù)《公路橋梁承載能力
檢測(cè)評(píng)定規(guī)程)(JTG／TJ21—201 11中第5．9條的相關(guān)
規(guī)定，確定自振頻率評(píng)定標(biāo)度為1。無障礙行車試驗(yàn)
最大動(dòng)力系數(shù)為1．357，對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)應(yīng)變?cè)隽肯禂?shù)為
0．357；剎車試驗(yàn)動(dòng)力系數(shù)為1．147，對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)應(yīng)變
增量系數(shù)為0．147，分析動(dòng)載試驗(yàn)曲線和動(dòng)態(tài)增量系
數(shù)表明橋梁振動(dòng)響應(yīng)較大，最大的動(dòng)態(tài)增量系數(shù)大
于計(jì)算得出的規(guī)范允許值(0．253)，建議加強(qiáng)橋面養(yǎng)
護(hù)管理，防止橋面出現(xiàn)大的孔洞，對(duì)行車安全和舒適
(下轉(zhuǎn)第146頁)
4 5 6 7 8 9
構(gòu)
結(jié)
部
F
146 橋梁結(jié)構(gòu) 城市道橋與防洪 2012年6月第6期
附近斜截面抗剪承載力和復(fù)核抗剪強(qiáng)度上、下限
值時(shí)，h?？蓮目缰薪孛驿摻钪匦幕虻着趴v向普通
鋼筋重心算起。
3．2 設(shè)有豎向預(yù)應(yīng)力筋時(shí)抗剪承載力的計(jì)算
對(duì)于配有豎向預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力混凝土梁進(jìn)
行斜截面抗剪承載力復(fù)核時(shí)，《公預(yù)規(guī)》規(guī)定
(5．2．7條注1)，可將計(jì)算公式(5．2．7-2)中的箍
筋配筋率和抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，以豎向預(yù)應(yīng)力筋
配筋率和抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值代替。這樣規(guī)定的實(shí)
質(zhì)是將豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的作用視為箍筋一樣處
理。
但在實(shí)際工程中，采用豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，也
還要配置一定數(shù)量的箍筋。箍筋按構(gòu)造配筋。
3．3 持久狀況正常使用極限狀態(tài)—— 抗裂性驗(yàn)算
的內(nèi)容及控制條件
問題：新規(guī)范與老規(guī)范相比在抗裂性驗(yàn)算控
制條件是不同的。
新規(guī)范的正截面抗裂驗(yàn)算是通過在作用(或
荷載)短期效應(yīng)組合下，構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算截面邊緣
混凝土的法向拉應(yīng)力來控制的；
老規(guī)范的正截面抗裂驗(yàn)算是通過在使用荷載
(計(jì)人沖擊系數(shù) 作用下，構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算截面邊
緣混凝土的法向拉應(yīng)力盯 來控制的。
因?yàn)?

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