动载试验内容

1）跳车试验是否有必要进行？跳车试验目的是激起桥梁的振动，用于测试自振频率，现在的拾振器灵敏度足够高，不需要跳车激振，跳车下的冲击系数是不能用于评价的，跳车对车辆和桥梁局部均不利。

 2）刹车试验是否有必要进行？刹车试验测试的动力响应也难以进行定量评价，一般是以跑车试验的动力响应进行评价。，因此刹车试验也可不做。

跑车试验的车辆数量、车速

1）跑车试验的车辆数量，在保证安全的前提下，宜采用与车道数相同的车辆数量，以提高荷载效率，减小冲击系数。

2）跑车试验的车速，最车速宜采用设计时速，因为冲击系数一般与车速有关，如果车速太小，就不能得到最大的冲击系数。

4.4.3 计算模态

4.4.4  结构动力特性分析

动力特性分析

 1）各阶频率需明确其对应的振型，如主梁竖向（面内）弯曲振动，主梁横向（面外）弯曲振动、主梁扭转等。

 2）阻尼比目前还没有明确的判断标准。

4.4.5  动力响应分析

4.4.6  动力系数分析

动力系数分析

1）“动力系数”、“动力放大系数”、“冲击系数”三种叫法，但如果要与规范值进行比较，宜采用“冲击系数”。

 2）实测“冲击系数”是否需要乘以荷载效率，在“试验方法”中规定需乘以荷载效率，有些学者认为不应乘荷载效率，我个人认为，两种观点均有缺陷，但目前还没有更好的办法。实践表明，不乘荷载效率在很多情况下会超过规范值。

4.4.7  动载试验结论

1、桥梁实测前4阶自振频率分别为0.732 Hz、0.977 Hz、1.514 Hz、1.880 Hz，前四阶竖向固有频率与理论频率比值介于1.07--1.24之间；表明桥跨结构实际整体刚度大于理论刚度；前四阶竖向模态阻尼比介于0.0090--0.0310之间，属于小阻尼振动，处于正常范围。

2、中跨跨中截面动力系数介于1.040--1.089之间，平均值为1.062；中跨l/4截面动力系数介于1.029--1.064之间，平均值为1.043；各工况动力系数最大实测值为1.089，动力系数较小，说明桥跨结构冲击效应较小。

3、刹车工况实测动应变值及动挠度幅值均较小，刹车后振动持续时间较短。

综上所述，该桥试验桥跨结构动力特性及动力响应正常。

动载试验结论

1）阻尼比的评价缺乏统一标准。

2）冲击系数不宜采用平均值，宜与设计规范值进行比较。

3）动力效应（应变、变形、加速度等）的评价，缺乏标准，其他规范中有用加速度进行舒适性评价的标准；

4）综合结论可用“动力特性和动力响应正常”进行评价。

5  交工检测不合格案例

5.1 某二级公路

某二级公路桥梁交工验收质量检测中发现桥梁工程存在较多施工质量缺陷，导致该项目建成2年多没能通过交工验收，施工单位一直在进行处治，缺陷整治费用高，相关参加单位存在安全风险。

桥梁工程主要质量缺陷问题如下：

(1)少数预应力混凝土T梁或空心板存在竖向或斜向裂缝。

(2)少数桥梁存在负弯矩钢筋未张拉或未布束现象。

(3) 少数桥墩未按原设计设置垫石、支座，与原设计不符。

(5)部分桥梁部分支座存在轻微脱空以及剪切变形或偏压破坏现象。

(6)部分T梁局部位置空洞露筋、波纹管外露。

(7)部分混凝土表面存在漏浆、麻面或蜂窝以及表面破损，离析现象；局部位置存在空洞、露筋现象；部分横隔板现浇部分现浇混凝土质量较差，空洞露筋。

(8)少数墩柱冲刷严重，桩头外露。

5.2 预应力混凝土T梁

某高速公路上一座大桥，上部结构为4×30m+5×30m+4×30m连续箱梁，外观检查发现部分箱梁梁存在纵向裂缝，裂缝位置与梁底波纹管位置基本重合，距离梁体边缘在0.23m~0.35m之间，裂缝宽度在0.04~0.20mm之间。抽检的梁混凝土强度满足设计要求。

在进行交工检测静载试验中发现，部分梁的应变测试数据异常，部分测点校验系数超过2.0，部分测点校验系数小于0.2。报告中称“试验过程中未发现箱梁开裂”，静载试验的挠度测试结果正常，动载试验测试结果正常。荷载试验综合结论是不合格。

经过另外检测单位的再次进行荷载试验，仍然存在该问题。

几家检测单位对该问题的原因都没能分析清楚。导致交工验收陷入困难。

经过试验，发现应变测试数据异常的原因是，梁底在试验过程中出现混凝土开裂，导致跨缝的应变测点测试数据明显偏大，裂缝附近的应变测点明显偏小。

由于该桥是预应力混凝土桥梁，在静载试验中，梁底混凝土不应该出现开裂。出现开裂的原因主要是预应力没有达到设计要求。需要采用体外预应力的方法进行加固。该桥经过加固处治，通过了交工验收。

5.3 连续刚构桥梁

某高速公路特大桥，上部结构为98＋180＋98m三跨预应力混凝土连续刚构，桥梁分左右幅，单幅桥宽12.5m。

质监机构交工检查发现中跨第16号节段5根波纹管外露，经破坏性检查，有2根波纹管注浆不饱满，外侧1根波纹管内有3束钢绞线松弛（1#），约有4.7米波纹管注浆不饱满；内侧1根波纹管内有5束钢绞线松弛（2#），约有5.5米波纹管注浆不饱满，钢绞线表面局部锈蚀。

（1）经某知名检测单位检查，结果如下：

1）发现该两座特大桥施工中存在不同程度的质量缺陷，主要表现为梁段连接较差、混凝土破损、露筋、局部底板混凝土存在空洞、波纹管外露、混凝土开裂等。

2）部分梁段的混凝土强度不满足设计要求。箱梁顶板、底板、腹板裂缝较多，最宽0.5mm，超过规范限值。

3）专项检测和结构验算表明，“专项检测结果表明，该桥施工质量存在局部的质量缺陷，建议进行相应的处治。”

4）荷载试验结论：

静载试验结论：桥跨结构能满足设计的汽车－超20级、挂车－120的荷载等级使用要求。

动载试验结论：桥跨结构具有较好的动力性能。

5）评估结论：

该桥桥跨结构正常使用极限状态应力结果满足设计要求。

6）建议

鉴于桥梁结构承载能力满足设计荷载等级的要求，并具有较好的动力特性，但仍存在局部的混凝土表观缺陷等质量问题，故应对桥梁的病害进行整治及修补。

（2）我中心应质监机构邀请进行全面检测和评估，结果如下：

1）外观检查结论

大桥左右幅受检区（加固时已粘贴了碳纤维布和钢板的区域无法检查）顶板底面、底板底面存在较多纵向裂缝，裂缝总数为87条，总长132.7m，15%左右的裂缝宽度超限。抽检的4处中跨跨中纵向预应力波纹管均压浆不饱满，但预应力筋未见松动。混凝土离析、麻面处较多，部分节段混凝土存在空洞，抽检的1处竖向预应力波纹管压浆不饱满。

2）桥面线形测量结论

两次检测期间，左右幅中跨的普遍下挠，跨中最大，左幅为52.6mm。右幅为87.8mm。若考虑扣除测量时的温差影响、二期恒载影响（右幅桥10cm沥青铺装）和按规范计算的收缩徐变的影响，则实际的结构性下沉量为左幅3.9cm，右幅4.2cm。

  3）混凝土强度测试结论

超声回弹综合法检测混凝土强度，得出测试的左幅桥25个梁段中，最高强度为57.4 MPa，最低强度41.0MPa。其中9个梁段的强度在50.0 MPa以下。经过钻芯取样，检测结果基本一致。

4）预应力损失推算结果

根据两次测得的主梁下挠量进行反推分析（扣除按规范计算的正常收缩徐变引起的下挠），则K46+448.9特大桥左幅预应力损失约为7.8％，右幅约为8.3％。

现场应力释放法的检测结果表明本桥的实际预应力损失可能比预计的7.8％和8.3％更大。

5）极限承载能力计算结果：

混凝土取C40和C46时，计算结果表明，考虑普通钢筋作用时，在现状下，上部结构主梁部分截面承载能力极限状态不满足规范要求。抗力/内力最小值分别为0.84、0.93。

6）正常使用极限状态计算结果：

主梁混凝土为40号，纵向预应力按发生7.8%的损失取用时，左幅桥主梁在正常使用极限状态组合Ⅰ作用下部分主梁截面正应力不满足规范要求（部分截面下缘压应力超过允许值）。

7）荷载试验结果

静动载试验结果表明，该桥的受力性能正常。

8）综合结论

 大桥存在较多缺陷。在9个月的时间内，左、右幅桥主跨跨中结构性下挠分别为3.9cm和4.2cm，反映出主梁预应力有比较明显的下降。虽然荷载试验结果表明目前在设计活载作用下桥梁的受力性能正常，但计算结果表明大桥部分梁段的极限承载能力不满足设计要求，部分工况下其正常使用极限状态不满足设计要求。

现状下，大桥左右幅在设计汽车荷载单车道居中行驶时，主梁截面极限承载能力计算结果满足规范要求，正常使用极限状态下的截面应力满足规范要求。

9）建议

1、短期内可以设计荷载单车道开放交通，车辆居中行驶，严格限载、限速。

2、尽快完成对桥梁的维修和加固，使其满足设计和规范要求。

3、加强实时监测，发现异常情况应立即采取相应措施。

4、加强桥梁的长期监测、定期检查和养护。

10）处治

1、先采用粘贴钢板等加固，运行中继续出现问题。

2、建立长期监测系统，进行状态检测。

6. 结语

桥梁交工质量鉴定的总体要求：结构安全稳定，混凝土强度、桩基检测、预应力构件的张拉应力、桥梁承载力等均符合设计要求

--实体检测：混凝土强度、钢筋保护层

--外观检查：混凝土开裂、波纹管空洞

--静载试验：结构计算、数据分析

--动载试验：车辆数量及速度、冲击系数