预应力混凝土空心板桥在特重车通过时结构性能安全评定.pdf

第 3 9卷 ， 第 5期 2 0 1 4年 1 0月 公 路 工 程 Hi g h wa y Eng i ne e r i n g Vo 1 3 9，No 5 Oc t ， 2 0 1 4 预应力混凝土空心板桥在特重车通过时 结构性 能安全评定 王凯 ，刘建 磊 ( 中国铁道科学研究 院 铁道建筑研究所 ，北京 1 0 0 0 8 1 ) 摘要 】以一质量达 4 0 0 t 的特重车通过预应力混凝土空心 板梁桥项 目为 背景 ， 通过现 场对桥梁 检测 、 静载 试验 ， 评估了桥梁的整体强度 和刚度 。结合试验结 果 ， 运用桥梁专 用有 限元分析 软件 分别建 立梁体 模型及 盖梁墩 柱模型进行结构承载能力验算 ， 并参考现有文献对空心板铰缝抗剪强度进行相应验算。综合桥梁现状及有限元验 算结果 ， 对空心板梁桥提出安全评定结论 ， 确保了特重车安全通过桥梁 。 关 键词 】空心板梁桥 ；特重车 ； 单板 受力 ； 铰缝 中图分类号】U 4 4 6 3 文献标识码】A 文章编号1 6 7 4 0 6 1 0 ( 2 0 1 4 ) 0 5 0 2 4 1 0 6 Sa f e t y Ev a l u a t i o n o f S t r u c t u r a l Be h a v i o r s f o r Ov e r we i g h t Ve h i c l e t o Cr o s s Pr e s t r e s s e d Co n c r e t e Ho l l o w Pl a t e Gi r d e r Br i d g e W ANG Ka i ，LI U J i a n l e i ( C h i n a A c a d e m y o f R a i l w a y S c i e n c e s& R a i l w a y E n g i n e e r i n g R e s e a r c h I n s t i t u t e ，B e i j i n g 1 0 0 0 8 1 ，C h i n a ) Ab s t r a c t B a s e d o n t h e p r o j e c t o f a n o v e r w e i g h t v e h i c l e w e i g h e d 4 0 0 t c r o s s e d p r e s t r e s s e d c o n c r e t e ho l l o w p l a t e g i r d e r b r i d g e， t he o v e r a l l s t i f f n e s s a nd s t r e ng t h o f t h e b r i d g e wa s e v a l u a t e d b y s t a t i c l o a d t e s t o n s i t e Co mb i n e wi t h t h e r e s ul t o f s t a t i c l o a d t e s t ， t h e be a r i n g c a p a c i t y o f t he b r i d g e wa s c h e c k e d b y u s i n g t he e s t a b l i s he d g i r d e r mo d e l ， be n t c a p mo d e l a n d p i e r mo d e l wi t h b r i d g e f i n i t e e l e me n t c a l c u l a t i o n T h e s h e a r s t r e n g t h o f h o l l o w p l a t e h i n g e j o i n t wa s c h e c k e d b y r e f e r r i n g t o t h e e x i s t i n g l i t e r a t u r e T h e s a f e t y e v a l ua t i o n c o n c l us i o n wa s p u t f o rw a r d o n t h e ba s i s o f br i d g e s t a t us a n d f i n i t e e l e me n t c a l c u l a t i o n wh i c h e n s u r e d t h e o v e rw e i g h t v e h i c l e t o c r o s s h o l l o w p l a t e g i r d e r b r i d g e s a f e t y Ke y wo r d s h o l l o w p l a t e g i r d e r b r i d g e ； o v e rwe i g h t v e h i c l e ； s i n g l e p l a t e l o a d i n g ； h i n g e j o i n t O 前言 近年来随着城市公用基础设施 建设 的加速发 展 ， 大型货物的运输 也对公路运输行业提出了新 的 要求。如地铁施工所需 的盾构机， 电力部门所需 的 机组工程设备均在 3 0 05 0 0 t 左右 ， 如何从 港 口用 运输车组将货物在不破坏沿线公路及桥梁的情况下 顺利运送至 目的地 ， 值得一番研究。尤其 当特重车 过桥时桥梁的使用性能和安全性能更令人重视和关 注 。 预 应 力混 凝 土 空 心 板梁 结 构 形式 简 单 、 施 工 便 捷 ， 具有建筑高度小、 便于做成斜桥和弯桥、 可标准 化设计 、 工厂化施 工、 吊装重量小等优点 ， 在 中小跨 径桥梁 中广泛应用 。但在 建设 使用过 程中也存 在一些 问题 ， 如 ：铰缝损伤 ；空心板梁结构损 伤；桥面铺装 损伤 ；装配式板桥耐久性损伤 ； 空心板支座脱 空、 护栏破坏等。空心板铰缝破损 引起的“ 单 板受力 ” 问题是空心板简支梁桥最常见 同时也是最致命 的病害。 本 文 以一 辆特 重 车通过 预应 力混 凝 土空心 板 梁 桥 为背 景 ， 为分析 和全 面 了解桥 梁 的实 际承载 能力 ， 对 该桥进 行 了模 拟特 重车 过桥 的静 载试 验 。结 合 试 验结果 ， 按 规范 2 相关要 求进行 验算 ， 其 内容 包 括 ： 上部结构持久状况承载能力极限状态及正常 【 收稿 日期 】2 0 1 3 1 0 3 0 作者简介】王凯 ( 1 9 8 3 一) ， 男 ， 陕西富平人 ， 助理研究员 ， 硕士 ， 主要从 事隧道 与桥梁工程质量检测与试验研究 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 4 2 公路工程 3 9卷 使用极限状态 ； 盖梁、 墩柱持久状况承载能 力极 限状态及正常使用极限状态；桩基持久状态承载 能力极限状态。 假设铰缝破坏横 向联系失效后单 板受力状况 ； 铰缝抗剪受力状况验算。 1 桥梁概况及特重车参数 深圳市茶光路跨大沙河桥分南 、 北两 幅桥。桥 梁跨径组成为 32 7 m， 结构简支 ， 桥面连续 ， 采用 后张法部分预应力混凝土空心板， 桥梁 两边跨按现 浇空心板施工， 中跨按预制安装空心板施工。桥梁 下部 结 构 采 用 四柱 式 桥 墩 ， 柱 径 1 3 m， 基 础 采 用 1 5 m钻孔灌注桩， 柱顶盖梁宽 1 7 m， 高度 1 5 m。 桥台采用多柱框架式桥 台， 基础采用直径 1 5 m钻 孔灌注桩， 台帽宽 2 0 n l ， 高 1 5 m。桥面底层采用 1 0 c m厚钢纤维混凝土， 面层为 4 c m厚沥青玛蹄脂 碎 石混 合料 。 上部 结构 梁体 采 用 5 0号 混凝 土 ， 桥 墩 墩 柱 、 盖 梁、 桥台台帽采用 3 0号混凝土 ， 桩基采用 2 5号水下 混凝土。普通钢筋采用 I 级钢筋和 I J 级钢筋 ， 预应 力钢筋采用低松弛钢绞线。设计荷载为： 城一 A级 。 桥梁概貌及桥梁基本尺寸见图 1图4 。 图 1 桥梁总体布置( 单位： c m) F i g u r e 1 O v e r a l l A r r a n g e m e n t o f t h e B r i d g e ( u n i t ： e m) 实际运输时将采用两纵列 3 0轴桥架车运输 ， 即 为两辆 1 5轴桥架车( 轴重 1 8 3 t ) ， 桥架车前后各采 用一辆 4轴牵引车作为牵 引( 轴重 1 5 8 t ) ， 实际车 圉 2 桥梁横 向布置 ( 单位： m m ) F i g u r e 2 H o r i z o n t a l l a y o u t o f t h e b r i d g e ( u n i t ： mm) 图 3第 1 、 3跨浅铰缝横截面 ( 单位： m m ) F i g u r e 3 C r o s s s e c t i o n o f s h a l l o w h i n g e j o i n t s f o r t h e f i r s t a n d t h e t h i r d s p a n ( u n i t ： m m) 图 4第 2跨 深铰缝横截面 ( 单位： m m) F i g u r e 4 Cr o s s s e c t i o n o f d e e p h i n g e j o i n t s f o r t h e s e c o n d s p a n ( u n i t ： ra m) 货荷载纵向布置见图 5 ； 特重车过桥验算 时， 横 向布 置 见 图 6 。 车头 I 选 2 87 5 轴线 轴 线 车头 l l J l L 皂 觋j 2 g 7 5 j ， I 【 1 l j J J J J j J J J J J l j l J 型 盟 一一 ： ： ： ! ! Q ： ： ： ： 轴线 圈 5 运输车辆纵向布置( 单位： m ) F i g u r e 5 L o n g i t u d i n a l l a y o u t o f d e l i v e r y v e b i e l e ( u n i t ：mm) 3 00 0 r 1 F = = = 面 丽 ： 亘重 图 6 运输车辆横 向布置 ( 单位： ra m ) F i g u r e 6 H o r i z o n t a l l a y o u t o f d e l i v e r y v e h i c l e ( u n i t ： m m) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5期 王 凯 ， 等 ： 预应力混凝土空 心板桥在 特重 车通过 时结构性 能安 全评定 2 4 3 2 结构验算 2 1验算模 型 采用桥梁专用有限元分析软件 Mi d a s C i v i l 7 8 建立第一 、 三跨浅铰空心板梁模型、 第二跨深铰空心 板梁模型及盖梁墩柱模型分别进行验算 ； 桩基则按 照相关规范 3 进行验算 。验算模型见图 7一图 9 。 图 7第二跨深铰 空心板梁模型 F i g u r e 7 De e p h i n g e j o i n t s o f h o l l o w p l a t e g i r d e r mo de l f o r t h e s e c o n d s p a n 图 8 第一、 三跨浅铰空心板梁模 型 F i g u r e 8 S h a l l o w h i n g e j o i n t s o f h o l l o w p l a t e g i r d e r mo de l f o r t he fi r s t a nd t h e t h i r d s pa n 图 9盖梁及墩柱模型 Fi g u r e 9 Be n t c a p mo de l a nd pi e r m o de l 计算荷载取值 ： a 恒载。按结构实际构造取值 ， 混凝土容重 2 6 k N m。 ，沥 青 混凝 土容 重 2 3 k N m ， 湿 土 容重 1 8 k N m ； 内侧防撞墙 +绿化带取 1 6 k N m， 人行道板 取 2 8 7 k N m， 给水 管 道 取 6 k N m， 电力 管 线 取 4 0 k Nm。 b 移 动荷 载 。 特重 车 ： 按 实 际重 载 车轴 重 及 轴距取值 ； 规范 1 中的城一 A级车道荷载取值。 c 昆凝土收缩 、 徐变 ： 按桥规 4 要求计算。 荷载组合及系数取值 ： 根据规范 1 附录 A要求 ， 移 动荷载不 考虑冲 击系数； 按持久状态承载能力状态验算时 ， 采用桥规 4 4 1 6的基本组合 ， 但特种荷载效应的分项系数 取 1 1 ， 恒载效应 的分项系数取 I 2 ， 结构重要系数 取 1 0 。按 持久 状 况 正 常 使 用 极 限 状 态 验 算 时 ， 荷 载效应组合采用标准组合， 即各项荷载效应分项系 数取 1 0 。 2 2 梁体验 算 2 2 1 承载能力极限状态验算 空心板梁承载能力抗弯验算结果见表 1 ， 空心 板梁承载能力抗剪验算结果见表 2 。 表 1 空心 板梁 承载能力抗弯验算 Ta b l e 1 Th e b e n d b e a r i n g c a pa ci t y c a l c u l a t i o n f o r h o l l o w p l a t e g i r de r kN m 表 2空心 板梁 承载 能力抗剪验算 Ta b l e 2 The s he a r b e a r i ng c a p a c i t y c a l c u l a t i o n for h o l l o w pl a t e g i r d e r k N 2 2 2 正常使用极限状态验算 空心板梁正常使用极限状态下截面应力验算结 果见 表 3 ， 空心板 梁截 面挠 度 验算结 果 见表 4 。 表 3 空心板 梁正 常使 用极限状态截面应力验算 Ta b l e 3 S e r v i c e a b i l i t y l i mi t s t a t e s c a l c u l a t i o n for c r o s s s e c t i o n s t r e s s o f h o l l o w p l a t e g i r d e r MPa 表 4 空心板粱截面挠 度验 算 Ta bl e 4 Th e s e c t i o n d efl e c t i o n c a l c ul a t i o n for h o l l o w p l a t e g i r d e r mm 2 2 3 第一、 三跨单板受力情况分析 特重车通过桥梁过程中， 第一、 三跨梁体浅铰铰 缝抗剪强度存在不足 ， 存在单板受力的可能 ， 因此 ， 按单板受力验算重车过桥 时梁体 的强度及抗裂性。 第一、 三跨横向共分 5块板 ， 将板由外侧向内侧依次 编号为 15 板 ， 拟定重 车过桥 的方式为车轮对称 于 3 、 4 板间铰缝通行 ， 具体见 图 l 0 。按 照单板受 力考虑 ， 则 3 、 4 板的横向分布系数为 0 5 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 4 4 公路工程 3 9卷 2 28 图 1 O 特重车过桥示意 ( 单位： m m ) F i g u r e 1 0 O v e r w e i g h t v e h i e l e a C r O S S t h e b r i d g e ( u n i t ： 计算可得 ： 跨 中最不利弯矩为 1 2 2 7 5 k N m， 对应抗弯能力为 1 8 7 6 9 k N n l ， 抗弯承载力满足 规 范要求 ； 梁端 最不 利剪 力 为 1 9 6 8 k N， 对应抗 剪 能 力为 4 8 0 7 k N， 抗剪承载力满足规范要求 ； 梁体最不 利扭 矩 为 1 1 9 5 k N IT I ， 对应 抗扭 能力 为 1 3 9 9 k N。 m。 抗扭承载力满足规范要求。在超重 车作用下 ， 梁体跨 中附近下缘均未出现拉应力 ； 梁端处梁体最 大主拉应力为 2 1 MP a ， 梁体最大主压应力为 l 5 7 MP a ， 均满足规范要求 。 2 3 铰 缝抗 剪验 算( 见 表 5 ) 对于铰缝的抗剪承载力计算 ， 目前 尚未有统一 的计算模 式 ， 此处铰缝的承载力 由 l O o m桥面混凝 土铺装 、 铰缝钢筋及铰缝混凝土三部分组成。 铰缝 钢筋及铰缝混凝土抗剪强度参考 已有文献 5 进行 计 算 ， 如下 ： 桥面铺 装 。 桥面铺装抗剪承载力按圬工规范 6 4 0 1 3中 的直剪计算： y 。 V d d + r 1 4 =1 0 0 0 1 0 0 2 4 8=2 48 k N。 铰缝钢筋。 深铰 1 m宽 板 内有 1 1根 q o l 0的钢筋 ， 浅 铰 1 I l 1 宽板 内有 6根 l 0的钢 筋 。 深 铰 缝 钢 筋 抗 剪 强 度 为 ： V = d= 0 6 x 0 0 0 0 8 6 41 9 5 0 0 0=1 0 1 1 k N； 浅 铰 缝 钢 筋 抗 剪 强 度 为 ： = d=0 6 0 0 0 0 4 711 9 5 0 0 0=5 5 1 kN。 铰缝混 凝 土 。 深铰 高 度 按 h=1 2 0 c m 取 ， 浅 铰 按 h=1 5 C iT I 取， 则： 深 铰混凝土抗剪强度 为： V 。=0 o l b h 0 0 11 0 2 9 61I 2 0 0=3 5 5 2 k N； 浅 铰 混 凝 土抗 剪 强度为 ： V =0 0 1 b h = 0 0 11 0 2 9 - 6 11 5 0：4 4 4 k N。因铰缝开裂后其抗剪强度将 有所降低， 此处偏安全仅考虑 3 0 的作用， 即深铰 混凝土抗剪强度取 1 0 6 6 k N， 浅铰混凝 土抗剪强度 取 1 3 3 k N。 综上所述 ， 深铰合计抗剪强度 为 4 5 5 7 k N， 浅 铰合计抗剪强度为 3 1 6 4 k N。重车荷载过第一 、 三 跨( 浅铰缝) 最大铰缝剪力为 1 7 0 k N， 第二跨 ( 深铰 缝) 最大铰缝剪力为 2 2 9 k N， 铰缝抗 剪强度验算 满 足要求 。 2 4盖 梁验算 2 4 1 持久状态承载能力极限状态验算 正截面抗弯承载能力验算。 承载能力组合下最大负弯矩值 为 一 4 6 4 7 k N。 m， 位于支点 ， 最大正弯矩值为 3 1 9 0 k N m， 位于跨 中； 盖梁支点抗弯能力为 8 1 2 4 k N I n ， 跨 中抗弯能 力为 5 3 6 0 k N m， 盖梁正截面抗弯承载力满 足要 求 。 斜截 面抗剪 承载 能力 验算 。 承载能力组合下盖梁最大剪力为 3 8 4 5 k N， 盖 梁 最大 剪 力 位 置对 应 抗 剪 能 力 为 4 1 8 5 k N m， 其 它截面位置抗力也较 大， 盖梁斜截面抗剪承载力满 足要求 。 2 4 2 持久状况正常使用极 限状态验算 裂缝宽度验算。 标准组合下盖梁最大负弯矩为 一 3 8 2 5 k N。 n l ， 位 于支 点位 置 ， 最 大正 弯矩 为 2 4 3 7 k N 。 i n ， 位 于 跨 中， 经验算最大裂缝宽度为 0 2 1 m m。规范应许最 大裂缝宽度为0 2 5 mm， 裂缝宽度验算满足要求 。 挠 度验算 。 经计 算 ， 盖梁最 大 竖 向挠 度 为 5 mm， 挠 度较小 ， 盖梁 挠度验 算满 足要求 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5期 王 凯 ， 等 ： 预 应力混凝 土空心板桥在特重车通过时结构性能安全评定 2 4 5 2 5 桩基单桩承载力验算 桥墩桩基桩顶最大反力值为 5 2 0 7 k N， 桩身 自 重 =1 7 6 73 0 62 6 =1 4 0 6 k N， 置 换 土 重 = 1 7 6 7 3 0 61 8= 9 7 3 k N， 故桩底竖向力 P= 5 2 0 7 +1 4 0 6 9 7 3=5 6 4 0 k N。基桩轴向受压承载力容 许值依据规 范 中 5 3 3条计算 ， 得 R a ：5 9 4 9 k N， 5 6 4 0 k N 5 9 4 9 k N， 桩基竖 向承载力满足规范 要 求 。 3重车过桥 前检测 为了解茶光路跨大沙河桥的实际状况及其承载 能力 ， 检验桥梁是否能满足超重车过桥的要求 ， 在重 车过桥前对桥梁进行 了结构外观检查 、 回弹法测试 混凝土强度， 并模拟超重车荷载对桥梁进行静载试 验 。 3 1桥 梁 外观检 查 、 检 测 桥梁上部 结构状况基本 正常 ， 未发现梁体混凝 土开裂 、 破损等异常现象 ， 梁 间铰缝状况基本正常。 但个别梁体存在底板局部钢筋保护层偏薄、 钢筋外 露锈蚀 、 底板混凝土表面不平整 ， 此外边梁外侧腹板 有水迹。桥台台帽及墩柱盖梁表面有水 迹、 盖梁局 部混凝土轻微破损 、 个别盖梁挡块与梁体顶紧开裂。 抽检部 位梁 体 混凝 土 强度 换 算 值 均大 于 6 0 M P a ， 满足设计 5 0号混凝 土要求 ； 下部结构抽检部 位 0 台台帽、 3 台台帽、 1 撑 墩盖梁及 2 # 墩墩柱混凝 土强度换算值分别为3 1 3 、 3 0 1 、 3 0 6 、 3 1 0 M P a 均满足设计 3 0号混凝土要求。 3 2梁体静 栽试验 梁体静载试验选取第 一跨 ( 浅铰缝 ) 及第二跨 ( 深铰缝) 跨 中截面 ， 测试试验荷载下截面应变和挠 度 ， 测试截面位置见图 1 1 ； 根据重 载车辆在桥上行 驶时的平面位置 ， 本次将对受力最不 利的 4片梁布 置测点进行测试 ， 测点 布置见图 l 2 ； 梁体 A、 B测试 截面采用 6辆 4 0 t 泥土车进行加载 ， 见图 1 3 。 图 l l 粱体测试截面布置 ( 单位： m) F i g u r e 1 1 T h e t e s t s e c t i o n l a y o u t f o r t h e b e a m( u n i t ： m) I 7 #l 2 工 l 7 2 2 I 工 l 4 工 8 t 3 I 工 l 8 2 3 卫7 3 0 3 O c m 乎 王 9 一 一 p 晓4 s 竹 A B I 工 3 6 y , o 1 5 9o 2 5 卫 9 3 2 工 l 1 l 6 工 2 1 2 6 I 9 # l 0 芝 1 l # 1 2 # 曲 0 S挠度测点 应变测点 图 1 2 梁 体测点布置 Fi g u r e 1 2 Ar r an g e me n t o f me a s u r i n g p o i n t s i n c r o s s s e c t i o n A、 B截面应变测点 实测值残余 较小 ， 卸载后相 对残余均小 于 2 0 ， 满足 公路桥梁 承载能力检测 评 定 规程 ( J T G T J 2 1 2 0 1 1 ) ( 以 下 简 称 评 定 规 程 ) 要求 ， 说明在模拟超 重车辆荷载作用下梁体截 面变形处于弹性工作状态 ； 测试截面实测下缘应力 与计算值 的分 布规 律较 为 吻合 ， 应 力校 验系 数在 0 4 0 6范围内， 满足 评定规程中应力校验系数 不大 于 1 0的要 求 。 A、 B截面挠度测点实测值残余 较小 ， 卸载后相 对残余均小于 2 0 ， 满足 评定规 程的要求， 说明 结构整体处于弹性工作状态； 各工况挠度校验系数 介于 0 5 0 6之间 ， 满 足 评 定规程中应力 校验 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 4 6 公路工程 3 9卷 注 ：A截 面特 种车辆 作用下控制 弯矩为 8 3 0 k N m；l 级 加载 ：l 6 车辆 ， = 7 5m荷 载效率 为 0 4 0 5 ； 2 级 加载 ：l 6 车辆 ， = 6m，荷载 效率 为 0 5 6 5 3 级 加载 l 6 # 车辆 ，X = 4 5 m，荷载效率 为 O 7 4 1 ；4缀加 载 ：1 - 6 车辆 ，X = 3 m，荷载 效率为 0 9 8 2 。 B截面特种车辆作用下控制弯矩为9 1 7 k N m；1 级加载：I 6 车辆， = 7 m，荷载效率为0 4 4 3 ；2 级加载：1 6 车辆X= 5 5m荷载效率为0 5 9 5 ； 3 级 加载 1 6 车 辆，X = 4m荷载 效率为 0 7 8 0 ；4 g l ：1 - 6 车辆 X = 2 5m荷 载效率 为 1 0 0 3 。 图 1 3 A、 B截面加载 示意 ( 单位： m) F i g u r e 1 3 L o a d i n g m o t i o n e d f o r A、 B S e c t i o n ( u n i t ： m) 系数 不大 于 1 0的要 求 。 3 3盖 梁静载 试验 盖梁 测试 选取 1 桥墩进 行 测 试 ， 主 要测 试 柱顶 负弯矩截面和跨 中最大正弯矩两个截面 ， 测试截面 见 图 1 4 ， 截 面 测 点 布 置 情 况见 图 1 5 。盖 梁 C、 D 测 试截面采用 8辆 4 0 t 泥土车进行加载 ， 见图 1 6 。 图 1 4 盖 梁测试截 面布 置( 单位： in ) F i g u r e 1 4 T h e t e s t s e c t i o n l a y o u t for b e n t c a p ( u n i t ：m) 图 l 5盖粱 测点 布置 Fi g u r e 1 5 Ar r a n g e me n t o f mea s u r i n g p o i n t s i n c r o s s s e c t i o n 注 D蓉 嚣辜 嚣 千 矧霉 器 5 3 0 k N ； t1 靠： t1 4 景 黜4 2 4 ； 2 ： 1 6 器 5 2 1；： 3 ： 。1 嚣 甏 瓣 0。 截 面 特 种 车 辆 作 +J下 控 制 弯 矩 为 l m ； 毁 加 载 ： 一 车 辆 荷 裁 教 率 为 0 级 加 载 ： 车 辆 荷 载 效 率 为 【l_ ： 缎 舢 载 ： 军 舳 筒 载 段 翠 力 I) 。 图 1 6 C、 D截 面加载示意( 单位： c m) F i g u r e 1 6 L o a d i n g mo t i o n e d for C、 D s e c t i o n ( u n i t ：e m) C 、 D 截面应变测点实测值残余较小 ， 卸载后相 对残余均小于 2 0 ， 满足 评定规程 要求 ， 说明在 模 拟超重 车 辆荷 载作 用下 盖梁 截 面变形处 于 弹性工 作状态； 测试截面实测下缘应力与计算值 的分布规 律较为吻合 ， 应力校验系数在 0 40 5范围 内， 满 ( 下转第 2 5 1页) C j 1 _ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5期 张玉峰 ， 等 ： 公路养护 工程造价影 响因素评价研究 2 5 1 力逐渐减小 ， 则半刚性基层 出现疲劳开裂的可能性 降低 ， 路面的损害将体现在路 面表面层上 ， 进行养护 时只需要进行罩面或加铺 即可 ， 减少 了半 刚性基层 修复量， 从而降低养护费用。 2 3 6 其他 因素 影响公路养护费用的因素还包括地形和路面清 扫方式等 ， 但与前几点相 比， 其影响程度较弱。公路 按照沿线地形地貌可分 为山岭重丘 区和平 原微丘 区。山岭重丘区公路地势错综复杂 ， 其养护作业面 窄 ， 防护工程量大、 路线弯道较 多且坡度较陡， 需投 入更多的养护费用 ， 尤其是安保费用 。因此 ， 山岭重 丘区公路日常养护费用应当高于平原微丘区的道路。 公路路面的13常清扫一般分为机械清扫和人工 清扫两种方式 。人工清扫速度较慢 ， 效率较低 ， 同时 作业人员 的安全难 以保证。机械清扫需配置高性能 的清扫车 ， 清扫效率 高。一般来说机械清扫成本低 于人 工清 扫 。 3 结论 通过对路面使用性能、 养护标准 、 路段特点等公 路养护工程造价影响因素的分析， 得到以下结论 ： 养护费用与路面使用性 能指数之间相关性 较高， 养护前路面使用性能越差， 进行养护所需要的 费用就越高 ； 投人的养护费用越多 ， 使用性能改善的 程度就越高 ； 养护标准越高 ， 路面 的使用性能水平 越高 ； 在性能衰变速率保持不变的情况下 ， 大 中修工程时 间提前、 费用增加 ； 而为降低性能衰变速率 ， 则 日常 养护和预防性养护费用增加 ； 公路养护费用水平随车道数、 路基 宽度、 桥 隧比、 交通量 、 通 车年数 、 路面厚度增加而增 大； 沥 青 水泥路 面 日常养 护费用 高于沥青路 面、 水泥路 面 。 【 参考文献 1 贾锦绣， 李超 ， 李娜 公路养护 中的成本分析研究 J 公路交 通科技 ( 应用技术版 ) ， 2 0 1 l ( 3 ) ： 6 7 6 9 2 朱合利 ， 芮夕捷 基于 I S M的高 速公路养 护成本 影响 因素分 析 J ， 中外公路 ， 2 0 1 3 ， 3 3 ( 1 )： 3 0 03 0 3 3 周直 ， 崔新媛 公路工程造价原 理与编 制 M 北京 ： 人 民交 通 出版社 ， 2 0 0 2 4 顾剑 ， 鲍薪竹 ， 王选仓 公路工程概预 算定额在交通造价 编制 中的应用 J 筑路 机械与施 工机械化 ， 2 0 1 3 ， 3 0 ( 7 ) ： 5 7 6 O 5 王甜， 贺玉龙 ， 孙小端 公路大修养护 资金投入与路 露使 用性 能的关 系研究 J 道路工程 ， 2 0 l 2( 1 9 ) ： 1 11 2 。 6 王甜 北京市怀柔区公路大中修投资效益综合 评价研究 D j E 京 ： 北京工业大学 ， 2 0 1 2 7 赵红月 基于全寿命周期的路面养护费用控制技术研究 D 陕西 ： 长安大学 ， 2 0 1 2 8 丘兆文 ， 李玲洁 ， 冯美军 超限对高速 公路路面养护 费用 增量 的影响研究 J 公路 ， 2 0 1 1 ( 1 2 ) ： 1 8 41 8 7 9 S h i X i a o l i ， Y a n g Me n g r o u E v a l u a t i o n f o r I n v e s t me n t C o s t I n fl u e n c e F a c t o r s o f E x p r e s s w a y P r o j e e t A P o w e r a n d E n e r g y E n g i n e e r i n g C o n f e r e n c e ( A P P E E C) ， 2 0 1 1 A s i a P a c i f i c C I E E E， 2 0 1 1 ： 1 5 1 0 王芳 ， 王选仓 ， 杨育 生 高速 公路建 设 费用影响 因素及控 制 措施 J 长安 大学 学报 (自然科学 版 ) ， 2 0 1 0 ， 3 0 ( 5) ： 4 6 5I ( 上接第 2 4 6页) 足 评定规程 中应力校验系数不大于 1 0的要求。 4 结 论 质量为 4 0 0 t 的特重车通过 3 2 7 m部分预 应力混凝土空心板梁桥在 国内尚属首例 ， 为确保特 重车安全过桥 ， 结合桥梁外观检测 ， 现场静载试验及 有限元计算分析 ， 得 出特重车按规定行驶路线 以不 大 于 5 k m h的速 度匀 速通 过 ， 桥梁 结构 的安 全是 可 以保 证 的。 空心板梁铰缝破损会引起的“ 单板受力” ， 使 结构受力状况较为不利 ， 因此在验算预应力混凝土 空 心板 梁时 ， 铰缝 横 向抗 剪 受 力状 况需 予 以充 分 重 视 。 目前 ， 特重车 已顺利通过了茶光路跨大沙河 桥 ， 且桥跨结构并没有 出现 明显损 伤， 受力性 能 良 好 ， 充 分证 明 了此 次 结构 的安 全评 定 的可靠性 ， 取 得 了 良好 的社 会经 济效 益 。 【 参 考文 献 1 季秋成 空心板铰缝破 坏机理 及防治措施 研究 D 西安 ： 长 安大学 ， 2 0 0 9 2 C J J 1 1 2 0 1 1 ， 城市桥梁设计规范 S 3 J T G D 6 3 2 0 0 7， 公路桥涵地基与基础设计规范 S 4 J T G D 6 2 2 0 0 4， 公路钢筋混凝土及 预应力混凝土桥涵 设计规 范 S 5 叶见曙 ， 刘 九生 ， 俞博 空心板混凝 土铰缝抗剪性 能试 验研究 J 公路交通科技 ， 2 0 1 3 ， 6 ： 3 3 3 9 6 J T G D 6 1 2 0 0 5 ， 公路圬工桥涵设计规范 S 7 北京铁科 工程检测 中心 深圳市茶 光路跨大沙河桥超重 车辆 过桥补充 验算报告 R 北京 ： 北京铁科工程检测 中心， 2 0 l 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m