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贵州某I型梁桥事故发生后桥梁技术状况评定

文档作者：余崇勇苏龙胡章立文档来源： 1．贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 2．贵州省建筑设计研究院		点击数：	更新时间： 2022年12月10日
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2012年6月第6期 城市道桥与防洪 桥梁结构 141
贵州某I型梁桥事故发生后桥梁技术状况评定
余崇勇 ，苏龙 ，胡章立
(1．贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵卅I贵阳550001；2．贵州省建筑设计研究院，贵州贵阳550002)
摘 要：该文以贵州省贵新高速马场坪收费站附近修理厂炸药爆炸突发事件对附近某I型梁桥的影响程度评估为工程背景，
重点对事故影响范围、桥梁结构病害及荷载试验进行了分析和检测。检测结果表明该爆炸事故对该桥的影响较小，但该桥原
有病害较多，评定为三类桥，必须对相关病害进行维修和处理。
关键词：桥梁事故；炸药爆炸；冲击波；荷载试验；贵州省
中图分类号：U447 文献标识码：B 文章编号：1009—7716(2012)06—0141—03
0 前言
2011年11月1日发生在贵新高速马场坪收费
站附近修理厂炸药爆炸突发事件，造成了人员伤亡
和巨大的财产损失。由于爆炸所引起的振动，以及
冲击波对处于附近的贵新高速公路桥梁结构存在一
定的安全隐患。
1 工程概况
该I型梁桥距马场坪1．5 km．位于贵新公路
K91+395．85-K91+527．006之间。该桥平面位于弯
道半径R=I 377．405 m，L =180 m 的圆曲线和缓和
曲线段上，纵面位于+1．8％直坡段上，根据桥位处的
路线、地形及地质条件，桥梁上部构造采用4孔30 m
预应力混凝土I形组合梁，下部构造桥墩采用采用
钢筋混凝土双圆柱墩，基础采用钢筋混凝土钻孔桩
基，贵阳岸桥台采用浆砌块石重力式U形桥台，明
挖扩大基础，新寨岸桥台采用钢筋混凝土埋置式桥
台，钻孑L桩基础。由于该桥平面位于平曲线上，且桥
位处地形、地质变化较大，故将桥梁按左、右幅设计
成两座独立的桥梁。设计荷载：汽车一超2O级。验算
荷载：挂车一120。桥面净空：2×净一9．5 m。
2 爆炸事故影响范围确定
根据《爆破安全规程》(GB6722—2003)，爆破安
全距离应按爆破各种有害效应(地震波、冲击波，以
及个别分散物等)进行分别核定，并取最大值。
2．1 爆破振动安全允许距离
根据《爆破安全规程》(GB6722—2003)第6．2．3
条，爆破振动安全距离按下式计算：
收稿日期：2012—02—27
作者简介：余崇勇(1970一)，男，贵州省威宁人，助理工程师
从事公路工程桥梁、道路、材料试验检测工作。
，
R=( )．Q
式中： —— 爆破振动安全允许距离，m；
9— — 炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破
为最大一段药量，kg；
— — 保护对象所在地质点振动安全允许速
度，cnds；
、 — — 与爆破点至计算保护对象问的地形、
地质条件有关的系数和衰减指数。
根据其爆炸的特点．计算时各个参数按最不利
情况进行取值计算，各参数取值分别为：K=350；O／=
1．8；V=3．5 cm／s；Q=72 000 kg。其爆破振动安全距离
为：
= ·Q了_( )1．8 ooo 8(m)
2．2爆破冲击波安全允许距离
根据《爆破安全规程}GB6722—2003第6．3．1
条，爆破振动安全距离按下式计算：
R =25 Q
式中： —— 空气冲击波安全允许距离，in；
p— — 炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为
最大一段药量， 。
根据其爆炸的特点，计算时各个参数按最不利情
况进行取值计算，各参数取值分别为：Q=72 000 kg。
其爆破冲击波安全距离为：
R =25 Q=25× 72 000=l 040 m
2．3 爆破安全允许距离的确定
根据上述计算的最小振动安全距离和最小冲击
波安全距离值，取最大计算值为l 040 m。根据现场
踏勘情况，以及和相关管理养护单位的沟通，为了确
142 桥梁结构 城市道桥与防洪 2012年6月第6期
保沿线桥梁结构的安全，确定桥梁检测范围为直线
距离2km，即对直线距离为2km范围内涉及的桥梁
进行桥梁检测，该T型梁桥位于2km范围内．作为
必检桥梁之一。
3 结构外观质量检查
外观检测主要以表观检查为主，主要以目测并
辅助一定的检测工具(回弹仪、裂缝观察仪等)为主，
其检测主要包括两个方面：第一，检测桥梁结构既有
病害情况；第二，检测桥梁结构在爆炸(振动和冲击
波)作用各个构件是否有明显的新的病害或位移、变
形产生。
3．1 病害检查
该桥上部结构的病害主要有主梁混凝土剥落、
露筋、蜂窝麻面、开裂、孔洞、掉角等；横隔板露筋、蜂
窝麻面；支座脱空、变形、垫石开裂。下部结构的病
害主要有盖梁混凝土剥落、露筋；桥墩混凝土麻
面、露筋；锥坡缺陷等。桥面系的病害主要有伸缩
缝失效；桥面铺装开裂、变形；防撞护栏开裂、露
筋等。
3．2 桥梁技术状况总体评定
根据检测结果，对该桥左右幅目前总体技术状
况进行等级评定，结果如表1和表2所列。
4 静载试验
根据现有规范及现场地形情况．静载试验选取
左幅第3、第4跨和右幅第3、第4跨进行试验检测
评定，主要测试主梁正弯矩最不利截面在相应控制
荷载作用下的变形以及应力情况。试验的主要测试
项目有：
(1)对应最不利截面的挠度、应变测试：
(2)对主梁最不利截面观察可能发生的裂缝并
监控其发展情况。
4．1 加载工况
该项试验采用弯矩等效方法进行理论分析．由
空间结构分析软件MIDAS／Civil计算得出全桥弯矩
包络图，首先确定最大内力构件。根据《公路桥梁承
载能力检测评定规程》(报批稿)的规定，进一步在试
验构件上确定内力控制断面，本次试验主要选作如
下4个工况。
工况I：左幅第三跨跨中截面截面在最不利汽
车偏载作用下的最大正弯矩效应；
工况Ⅱ：左幅第四跨跨中截面截面在最不利汽
车偏载作用下的最大正弯矩效应：
工况Ⅲ ：右幅第三跨跨中截面截面在最不利汽
车偏载作用下的最大正弯矩效应：
表1 左幅桥总体技术状况等级评定表
部位 类别 评价部件 权重Wi 得分值 评定方法与结果
上部结构
1
2
3
上部承重构件(主梁、挂梁)
上部一般构件(湿接缝、横隔板) 0．4 86．4
支座
翼墙、耳墙
锥坡、护坡
桥墩
桥台0．4
墩台基础
河床
调制构造物
11
12
13
桥面系
14
15
16
桥面铺装
伸缩缝装置
人行道
0_2
栏杆、护栏
排水系统
照明、标志
⋯1 左幅桥技术状
况评分值Dr=
87．38：
f21因为80≤Dr=
87．38<95．故左幅
桥总体技术状况评
定为二类。
评定结果：该桥左幅桥属于二类桥，需要小修。
4 5 6
2012年6月第6期 城市道桥与防洪 桥梁结构 143
表2 右幅桥总体技术状况等级评定表
部位 类别 评价部件 权重Wi 得分值 评定方法与结果
上部结构
1
2
3
上部承重构件(主梁、挂梁)
上部一般构件(湿接缝、横隔板) 0．4
支座
翼墙、耳墙
锥坡、护坡
桥墩
桥台0．4
墩台基础
河床
调制构造物
11
12
13
桥面系
14
15
16
桥面铺装
伸缩缝装置
人行道
栏杆、护栏
排水系统
照明、标志
(1)右幅桥技术状
况评分值Dr=
75．48；
(2)因为60≤Dr=
75．48<80，故右幅
桥总体技术状况评
定为三类。
评定结果：该桥右幅桥属于三类桥．需要中修。
工况Ⅳ ：右幅第四跨跨中截面截面在最不利汽
车偏载作用下的最大正弯矩效应。
4．2 试验荷载效率
经计算，荷载试验方案确定由两车道公路一I
级荷载控制。由此计算得到荷载效率如表3所示，试
验加载时各工况均采用三级加载。
表3 试验工况荷载效应一览表
4．3 测试内容与测试方法
4．3．1 应力(应变)测试
主梁应力控制截面混凝土表面应力(应变)，
采用两种测试手段：(1)在混凝土表面粘贴长沙
市三智电子科技有限公司制造的SZZX—BXXX智能
振弦式数码应变计，匹配SZZX-ZH综合测试仪进行
数据采集；(2)在混凝土表面粘贴长沙金码高科技实
业有限公司制造的JMZX一212智能弦式数码应变计。
匹配JMZX一3003综合测试仪进行数据采集。
4．3．2 主梁挠度
主梁控制断面挠度采用精密水准仪和百分表进
行测量。
4．4 实测数据整理及其分析
在各工况作用下．主梁挠度校验系数最大为
0．52，应变校验系数最大为0．65，均满足《评定规程》
(JTG／TJ21—2011 中小于1的要求，表明全桥整体刚
度较好，承载能力满足公路一I荷载要求。其实测主
要控制测点的相对残余应变和相对残余挠度均不大
于0．20，符合《评定规程》规定的范围内，说明结构属
于良好的线弹性状态。
5 动载试验
通过MIDAS结构分析软件对该桥进行模态分
析计算， 由理论计算得到第一阶竖弯固有频率为
4．57 Hz，试验实测值为5．86 Hz，实测自振频率与理
论自振频率的比值为1．1 1，根据《公路桥梁承载能力
检测评定规程)(JTG／TJ21—201 11中第5．9条的相关
规定，确定自振频率评定标度为1。无障碍行车试验
最大动力系数为1．357，对应的动态应变增量系数为
0．357；刹车试验动力系数为1．147，对应的动态应变
增量系数为0．147，分析动载试验曲线和动态增量系
数表明桥梁振动响应较大，最大的动态增量系数大
于计算得出的规范允许值(0．253)，建议加强桥面养
护管理，防止桥面出现大的孔洞，对行车安全和舒适
(下转第146页)
4 5 6 7 8 9
构
结
部
F
146 桥梁结构 城市道桥与防洪 2012年6月第6期
附近斜截面抗剪承载力和复核抗剪强度上、下限
值时，h。可从跨中截面钢筋重心或底排纵向普通
钢筋重心算起。
3．2 设有竖向预应力筋时抗剪承载力的计算
对于配有竖向预应力筋的预应力混凝土梁进
行斜截面抗剪承载力复核时，《公预规》规定
(5．2．7条注1)，可将计算公式(5．2．7-2)中的箍
筋配筋率和抗拉强度设计值，以竖向预应力筋
配筋率和抗拉强度设计值代替。这样规定的实
质是将竖向预应力钢筋的作用视为箍筋一样处
理。
但在实际工程中，采用竖向预应力钢筋时，也
还要配置一定数量的箍筋。箍筋按构造配筋。
3．3 持久状况正常使用极限状态—— 抗裂性验算
的内容及控制条件
问题：新规范与老规范相比在抗裂性验算控
制条件是不同的。
新规范的正截面抗裂验算是通过在作用(或
荷载)短期效应组合下，构件抗裂性验算截面边缘
混凝土的法向拉应力来控制的；
老规范的正截面抗裂验算是通过在使用荷载
(计人冲击系数 作用下，构件抗裂性验算截面边
缘混凝土的法向拉应力盯 来控制的。
因为

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