Durante el uso prolongado de los puentes, inevitablemente se producirán diversos daños estructurales. La inspección del puente consiste en evaluar el puente en función de la situación real, que tiene los siguientes dos significados importantes:
Primero, a través de una inspección in situ integral, detallada y en profundidad de las condiciones de uso del puente, los defectos y daños, los defectos y La naturaleza, ubicación, gravedad y tendencia de desarrollo de los daños, encontrar las causas de los defectos y daños, analizar y evaluar el impacto de los defectos y daños en el rendimiento y la capacidad de carga del puente, y proporcionar Orientación oportuna y específica para el diseño de reconstrucción de cimientos de refuerzo y reparación de puentes. Información de primera mano.
En segundo lugar, a través de una inspección exhaustiva del puente, recopilamos sistemáticamente la información técnica actual del puente y acumulamos datos técnicos para proporcionar las condiciones necesarias para enriquecer la base de datos del puente, fortalecer la gestión científica de los puentes y mejorar el nivel técnico de los puentes mediante métodos de inspección de diseño razonables, complementados con la disposición de equipos de monitoreo a largo plazo, establecer gradualmente un sistema de monitoreo de la salud del puente para garantizar la operación segura del puente a largo plazo, aprovechando así su mejor rendimiento económico; y beneficios sociales.
2. Conceptos básicos de la inspección de puentes
La inspección de puentes se lleva a cabo principalmente de acuerdo con las normas y especificaciones promulgadas por la República Popular China, el Ministerio de Transporte y el Ministerio de Construcción Las normas técnicas relevantes son las siguientes:
(1) "Métodos de evaluación de la calidad de la ingeniería de carreteras" presentados a la autopista 446;
(2) "Especificaciones técnicas de mantenimiento de carreteras" (JTJ). 73-96);
(3) "Normas técnicas de ingeniería de carreteras" (JTGB 01-2003);
(4) "Método de evaluación de la capacidad portante de puentes de carreteras antiguas ( Prueba)" Código de diseño de puentes (cjj 11-93);
(5) "Estándar de carga de diseño de puentes urbanos" (CJJ77-98) JTJ073.
3 tipos de inspección de puentes
Existen tres tipos de inspección de puentes: inspección regular, inspección periódica e inspección especial. La inspección periódica se refiere a la observación de puentes por parte de inspectores de tramos de carreteras o personal de mantenimiento de puentes en diversas condiciones climáticas. El propósito es garantizar el funcionamiento normal de la estructura del puente, de modo que la estructura pueda mantenerse y manipularse con urgencia y de manera oportuna. para informar algunos problemas importantes. Las inspecciones periódicas dependen de ingenieros experimentados en inspección de puentes a tiempo completo, principalmente inspecciones visuales, complementadas con las herramientas necesarias, instrumentos de medición convencionales, cámaras y otros equipos. , determinar la causa de la enfermedad en el sitio, realizar una puntuación de calidad, estimar el alcance y el método de reparación o hacer recomendaciones para restringir el tráfico. Esta es una inspección integral que rastrea periódicamente la calidad de la estructura del puente. La inspección especial es una inspección integral, medición de resistencia y medición de defectos del puente realizada por expertos en base a ciertos métodos de prueba físicos y químicos no destructivos por diversas razones especiales, con el objetivo de identificar la causa clara, el alcance y el alcance del daño, y analizar el daños causados consecuencias y peligros que los posibles defectos pueden traer a la estructura.
4 Contenido de la inspección de puentes
4.1 Puntos de inspección
La inspección de puentes generalmente puede determinar los puntos de investigación según el tipo de puente. Por ejemplo, los puntos de inspección para puentes de vigas son: grietas y deflexiones en la mitad del tramo; grietas oblicuas en los extremos; el estado de las piezas que conectan la viga principal, la calidad de la apariencia de las piezas, etc. Los puntos de detección de puentes en arco incluyen: grietas en la bóveda de medio punto en arco, desplazamiento de las pilas del puente, etc. Mediante una inspección visual se pueden analizar y determinar las causas de las enfermedades de los puentes.
4.2 Contenido de la prueba
Los puentes generalmente se pueden dividir en estructuras superiores, estructuras inferiores y estructuras accesorias. La superestructura se refiere principalmente a la viga principal en un puente de vigas; la subestructura incluye pilares, estribos, cimentaciones, coronas y pilotes. Las estructuras auxiliares incluyen pavimentos de tableros de puentes, barandillas, juntas de dilatación, etc. Cada parte tiene sus propias características de estrés y la enfermedad también tiene algunas características. Si no es una enfermedad común, es necesario estudiarla detenidamente para descubrir la causa.
El contenido de la inspección de la superestructura del puente incluye la resistencia del hormigón de la viga de placa hueca, la profundidad de carbonatación del hormigón de la viga de placa hueca, el estado de las grietas y el patrón de distribución de la viga, etc. El contenido de la inspección de la subestructura del puente incluye el estado de las grietas y el patrón de distribución de los pilares y estribos del puente, y la erosión, el desgaste, el agrietamiento, la dislocación, el hundimiento, el desplazamiento horizontal o la rotación de los pilares del marco. La inspección del sistema de plataforma del puente incluye pavimento, aceras, barandillas, instalaciones de drenaje y juntas de expansión. Verifique principalmente los siguientes aspectos: el pavimento plano no tiene grietas, peladuras, abolladuras, acumulación de agua, picaduras, ondas ni protuberancias, si las aceras y los bordillos están pelados o dañados, si el sistema de barandillas está dañado, suelto, agrietado; o dañado por impacto, si hay curvas hacia abajo, arcos hacia arriba, torceduras y grietas en el concreto componente, no hay daños, obstrucciones o fugas a las instalaciones oficiales de drenaje de la superficie, si las juntas de expansión están dañadas y si sus funciones son normales, etc.
El contenido de la inspección de los soportes del puente incluye si las funciones de los soportes están intactas y si los componentes están completos y limpios; si la base, el fondo de la viga y el concreto del rodillo están dañados; si la placa del asiento y la placa dentada están desoldadas; roturas, dislocaciones y agujeros si los cojinetes de goma están envejecidos, deformados, fallados, etc.
4.3 Pasos de detección
El primero es el levantamiento y cálculo del puente, principalmente la recopilación de datos. Hay muchos detalles involucrados en la recopilación de datos, como hojas de cálculo, dibujos de diseño, dibujos modificados, datos geológicos, etc. en los datos de diseño. Los datos de construcción incluyen planos de finalización, instrucciones de finalización, datos de pruebas de materiales y registros de construcción, datos de aceptación de finalización, etc. En cada etapa, otra información de mantenimiento y reparación incluye vehículos especiales históricos, condiciones del tráfico e información de mantenimiento.
La segunda es la comprobación de la capacidad de carga. Después de comprender las características generales del puente, se deben realizar algunos trabajos de inspección necesarios. El principio de verificación son las especificaciones técnicas relevantes, pero cabe señalar que algunos parámetros específicos deben basarse en el puente real, y aquellos que deben reducirse deben reducirse, y se deben considerar algunos factores favorables cuando sea necesario. Mediante la verificación, se puede juzgar si la capacidad de carga segura de la estructura del puente cumple con los requisitos de diseño y se puede evaluar la calidad de la construcción y el estado operativo del puente. En el caso de los puentes antiguos, se puede aprovechar su potencial de carga y se pueden hacer sugerencias para reforzar o reconstruir los puentes existentes que no puedan cumplir con los requisitos.
5 Método de detección de puentes
5.1 Método de detección de rebote. El método de rebote es un método para probar la resistencia a la compresión del hormigón utilizando un martillo de rebote. El probador de rebote es un instrumento de prueba mecánico no destructivo. Dado que existe una cierta relación entre la resistencia a la compresión del hormigón y la dureza de su superficie, el martillo del martillo de rebote golpea la superficie del hormigón con una cierta fuerza elástica y su altura de rebote (el valor de rebote leído por el martillo de rebote) también está relacionada. a la superficie del concreto. Directamente proporcional a la dureza. El equipo para probar la resistencia a la compresión del hormigón mediante el método de rebote es simple, fácil de operar y rápido en la velocidad de prueba. Se usa ampliamente en mediciones directas en el sitio.
5.2 Método de ensayo dinámico. La prueba de carga dinámica para la inspección de puentes es un elemento de prueba básico para los métodos de evaluación y medición dinámica, que incluye principalmente la prueba y el análisis de las características dinámicas estructurales y la respuesta de carga dinámica. La parte principal de la medición es la sección de control de la tensión dinámica y la deformación dinámica de los componentes con mayor efecto dinámico sobre la estructura. En términos generales, los elementos de la prueba incluyen principalmente pruebas de parámetros modales de las características dinámicas del puente (frecuencia, forma modal, relación de amortiguación) y pruebas de respuesta dinámica del puente (deflexión dinámica, tensión dinámica, aceleración, coeficiente de impacto). La estructura de medición de la frecuencia natural del puente es relativamente simple y solo requiere la frecuencia de primer orden de la estructura. En el análisis dinámico de estructuras complejas, se deben considerar frecuencias de segundo, tercer orden y orden superior. La frecuencia natural del puente se puede determinar directamente a partir del valor máximo en el espectro de potencia registrado por el sistema de prueba, la curva de historia del tiempo o su diagrama de autocorrelación. La rigidez dinámica de una estructura portante también se puede calcular a partir de la frecuencia fundamental.
El coeficiente de impacto generalmente se mide midiendo la deformación dinámica o la deflexión de una estructura. Antes de la prueba, el medidor de desplazamiento o medidor de tensión del medidor de tensión de resistencia se coloca en el medio de la viga (o en el desplazamiento y tensión máximos) y se conecta a la computadora a través del medidor de tensión dinámico. Durante la prueba, el vehículo cargado pasa a través del punto de medición a una velocidad determinada y se registra la señal en tiempo real de su tensión de salida que cambia con el tiempo. En términos generales, los resultados de la deformación de salida a diversas velocidades del vehículo deben probarse y registrarse para su análisis y comparación. En términos generales, cuando el tramo L del puente es de 30 a 70 m, las frecuencias naturales del vehículo y del puente están cercanas entre sí, y es fácil producir * * * vibración. El coeficiente de impacto bajo la acción de una bicicleta es particularmente. grande; el coeficiente de impacto aumenta con la disminución de la relación de amortiguación. Cuanto menor sea la relación de amortiguación, más evidente se verá afectado el coeficiente de impacto por el puente. El coeficiente de impacto de un puente de vigas de hormigón pretensado es mayor que el de un puente de vigas de hormigón armado con la misma luz. Esto debe tenerse en cuenta durante la prueba para analizar mejor los resultados de la prueba del coeficiente de impacto. De hecho, el coeficiente de impacto del vehículo medido no sólo está relacionado con la estructura misma, sino también con la naturaleza del vehículo de prueba, la suavidad de la superficie de la carretera, la velocidad del vehículo y otros factores. La carga del vehículo en sí es un sistema vibratorio de masa. Cuando corre sobre el puente, generará vibración del acoplamiento del eje del vehículo con el puente. Debido a la complejidad de las características dinámicas del vehículo, la naturaleza discreta de la amortiguación del puente y la aleatoriedad de las irregularidades del tablero del puente, los coeficientes de impacto medidos en diferentes pruebas en el mismo puente son diferentes.
5.3 Pruebas de carga. La prueba de carga dinámica del puente se refiere a una prueba en la que se aplican cargas dinámicas, como cargas motrices u otras cargas dinámicas, a la estructura del puente para medir las características dinámicas de la estructura y así determinar el impacto y la vibración de la estructura del puente bajo la acción de fuerzas dinámicas. cargas. La deformación, deflexión y grietas de la viga generalmente se miden mediante la carga del vehículo, y la capacidad de carga real del puente se juzga basándose en el análisis comparativo de los resultados de las pruebas y los valores de cálculo teóricos. Esta prueba de carga no es destructiva.
Según la naturaleza de la carga de prueba, generalmente se divide en prueba de carga estática y prueba de carga dinámica. El primero refleja el desempeño estructural del puente bajo carga estática y el segundo refleja el desempeño dinámico de la estructura del puente. La prueba de carga estática es una prueba que aplica una carga estática en una posición específica del puente para probar la deformación estática, el desplazamiento estático y las grietas de la estructura, infiriendo así el estado de funcionamiento y la capacidad de servicio de la estructura del puente bajo carga. El trabajo general de análisis y evaluación incluye principalmente la evaluación de las condiciones de funcionamiento de la estructura, la resistencia y estabilidad de la estructura, los cimientos y cimientos, los requisitos de rigidez de la estructura, las grietas, etc.
6 Conclusión
La inspección de puentes es un trabajo muy detallado y existen muchos métodos de inspección de puentes. El personal de inspección no sólo debe tener una rica experiencia práctica en el campo, sino también una sólida base teórica como guía. Sólo integrando plenamente la teoría y la práctica, y con la cooperación tácita entre los comandantes y los evaluadores, podremos hacer un buen trabajo en las pruebas, obtener datos satisfactorios y realizar evaluaciones precisas.
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