水电站桥梁检测工程的具体做法

摘要：水电站附近的桥梁关系到水电站的安全运行，定期进行桥梁专业检测，对大桥进行评估十分有必要，作者通过桥梁检测目的和具体的做法，介绍了本单位的桥梁检测做法，方便同行相互借鉴。

关键词：桥梁；检测；电站

一、引言

某水电站是一座以发电为主的径流式水电站，距其下游3km处有一砼拱形桥，通过进行桥面和桥下检查，做动荷载试验和静荷载试验，通过对检测数据进行整理分析，判定大桥实际承载能力、通行能力，提出大桥以后的运行与维护或加固方案。

二、桥梁检测的目的

（1）为评定桥的现状，在安全性能、使用性能上是否存在隐患，对该桥进行科学的检测，了解桥梁结构现状，检测可能存在的各种病害，为结构的计算分析提供依据。

（2）通过动、静载试验实测桥梁结构的荷载效应，将桥梁实测值与理论值进行比较，说明桥梁结构的工作性能，检验桥梁结构是否满足新设计荷载标准及使用要求。

（3）通过对试验现象和试验观测数据的综合分析，对该桥作出现状评估，总体评价其实际的受力性能和运营状况，为桥梁的维护和管理提供重要依据。

三、具体的做法

1.结构混凝土检测

对该桥进行了结构混凝土的测试，包括混凝土强度、混凝土碳化深度、混凝土保护层厚度、混凝土裂缝、钢筋锈蚀电位、氯离子含量、混凝土电阻率等。

通过检测发现该桥所有裂缝中最小裂缝宽度0.3mm大于规范中的0.2mm，部分裂缝达到了3～4mm，远远超过规范规定的限值，均无法达到规范规定的限值要求；此桥钢筋锈蚀电位评定标度值为3，说明钢筋锈蚀的可能性很大；对主要构件和主要受力部位进行混凝土碳化状况检测后发现，该桥碳化深度均小于设计保护层厚度，表明这些构件的主筋目前由于混凝土碳化而发生锈蚀的可能性小；氯离子含量均在0.4～0.7之间，评定等级为3级，说明存在诱发钢筋锈蚀可能性；混凝土电阻率评定等级为1级，说明钢筋可能锈蚀速率很慢。所检测的桥梁主要构件中，柱台、立柱及微弯板的强度均满足原设计所采用的C40混凝土强度等级的要求，而所检测的柱台下方横梁局部强度仅达到原设计强度的89%，不满足规范要求，预估可能是由于混凝土受腐蚀以及横梁内部微裂缝所致。因此，在使用过程中存在安全隐患，需对该区域混凝土进行维修加固。

2.桥梁静载测试

（1）采用各控制截面内力、各控制点变形等效的原则，计算各试验工况下的实际加载车辆的数量和布载位置。

（2）荷载效率系数不宜过小，否则不能反映出桥梁在设计荷载下的工作性能，同时也不宜过大以防结构局部损坏。实际荷载试验时，试验效率系数控制在0.95～1.05 之间。

在静载试验荷载作用下，该桥的最大竖向位移未超过规范限定值，各测点位移和应力实测值与理论值变化规律基本一致，校验系数平均值小于规范容许范围的最大值，但两者较为接近，其中部分位移校验系数甚至超出了规范容许范围。因此，该桥静刚度和强度基本满足设计荷载要求，但安全储备低。

3.桥梁动载测试

桥梁的自振特性和动荷载（车辆移动与冲击）激励下结构的响应是评价桥梁承载能力状态的一个重要因素。结构的动力分析主要研究结构在动荷载（如行驶车辆、风、地震荷载）作用下的力学行为，其内容主要包括确定结构的自振特性以及动力激励源作用下结构的响应。

该桥自振频率的实测值大于理论计算值，说明该桥的动力刚度满足设计要求，但是两者较为接近，故动力刚度安全储备较小；冲击系数实测平均值小于规范理论值，满足规范要求，但车速较大时，实测值大于理论值，说明桥面平整度较差导致冲击系数增大；阻尼比平均值为0.044，大于经验值，说明该桥裂缝较多。

四、检测后得出的结论

1.该桥原设计荷载等级为汽车—20级、挂车—100级，但是随着国民经济的迅速发展，现行公路桥梁规范中提高了荷载等级标准（公路-II级），且经检测后发现，该桥动力刚度及静刚度安全储备较低，同时，混凝土结构的部分检测指标仅达到3级标准。综上所述，为适应现行公路荷载等级，并确保该桥在设计使用年限内能够正常运营，建议对该桥进行加固，并定期进行检查。

2.由于该桥车通行车辆多为大型货车，且经现场巡查后发现，过往车辆多出现超载现象，为了保证结构使用寿命和行车安全，建议对全桥进行限载、限速，车辆重量≤30t，车速≤20km/h，严禁超载车的通行。

3.由于该桥裂缝较多，且通过裂缝检测数据可知，该桥裂缝状态已无法满足规范要求，为了提高桥梁的耐久性，保障运营过程中的安全性，建議对裂缝进行维修，并对该桥进行加固。

4.为提高行车的平顺性，应对桥面进行维修，并加强该桥的养护与管理，对桥面有无异常反应、裂缝有无继续开展、破损等情况进行定期观察，以确保桥梁的安全性和耐久性。

参考文献：

[1]胡东方. 水电站桥梁混凝土施工方法研究[J]. 工程技术研究，2017，（02）：61+63.

[2]杜鹏飞. 水电站库区大跨度桥梁抗震分析[J]. 林业建设，2010，（05）：24-26.

作者简介：

杜启雄（1979年8月），男，甘肃永昌，助理工程师，水工观测

梁巧秀（1989年11月），女，助理工程师，水工观测

张俊涛（1990年3月），男，助理工程师，水工观测

袁克强（1989年9月），男，助理工程师，水工观测