摘要：桥梁作为交通枢纽，发挥着越来越重要的作用，已经成为全国经济发展的纽带。而铁路桥梁因其长期处在外界不利因素的共同作用下，且维护工作相对滞后，材料更易于不断劣化，最终形成较大损伤。铁路桥梁的检测评估除常规的现场检查，现场检测，计算分析外，应以动力特性测试为主，尤其对于车辆荷载不发生变化的在役桥梁，结构评估应倾向于正常使用性，比如振幅、加速度和自振频率，本文通过某厂区铁路桥的检测评估，说明铁路桥梁检测的特点及一般方法。

　　关键词：铁路桥梁 检测评估 动力特性

　　1 引言

　　随着经济建设的不断发展，桥梁作为交通枢纽，发挥着越来越重要的作用，已经成为全国经济发展的纽带。而铁路桥梁因其长期处在外界不利因素的共同作用下，且维护工作相对滞后，材料更易于不断劣化，最终形成较大损伤。为此探索和研究在役铁路桥梁的检测和评估技术，具有一定的现实意义和工程指导意义。

　　本文通过某厂区铁路桥梁的实际检测评估应用，提出一些实用方法，可以对以后类似铁路旧桥检测加固提供一定的借鉴意义。

　　2 基本情况

　　某厂区铁路桥始建于1969年，为两跨T型梁桥，平面布置如图2.1所示。由于建造年代久远，桥体经受混凝土风化、车辆撞击、水、气腐蚀，混凝土构件钢筋锈胀、振动荷载等影响，桥体状况日益恶化。需要对桥的安全性、承载力和耐久性进行鉴定，以便为下一步进行加固（或者改造更新）提供科学依据。

　　图2.1 平面布置图

　　桥梁的常规检测通常分为现场检查，现场检测，现场试验，计算分析，综合评估等几个步骤[[1]]。

　　3 现场检查

　　现场检查主要目的是发现桥梁结构的现状缺陷和损伤破坏[[2]]，包括桥面系，上部结构，下部结构等。经现场检查，发现该铁路桥具有以下特点：

　　1. 地基基础基本完好，上部结构未发现由于不均匀沉降造成的结构构件开裂和倾斜，建筑地基和基础无静载缺陷；

　　2. 墩台局部有锈胀裂缝，个别位置锈胀剥落严重，水流冲刷线附近混凝土表面有细微孔洞，骨料凸现，和受水流冲刷导致表面水泥浆流失有关；

　　3. T型梁基本完好，但局部存在锈胀裂缝，且个别钢筋锈蚀严重，和保护层过薄有关；

　　4. 人行走道板得下表面多数存在泛碱或锈胀露筋现象，部分已经锈胀剥落严重，必须进行处理；人行道钢支架及护栏钢构件防腐层已经全部破坏，构件表面锈蚀；

　　5. 原有铸铁支座由于锈蚀严重，1994年大修时，已经全部更换为平板橡胶支座，平板橡胶支座未发现老化、开裂或内部钢板锈蚀现象，但支座垫板由于受气候影响，已经发生锈蚀；

　　6. 巡视吊笼结构存在一定的锈蚀，无法在轨道上自由滑行，木走道板腐朽老化，容易发生断裂踏空。

　　4 现场检测

　　根据该铁路桥梁的实际特点，现场检测主要包括：混凝土碳化深度，混凝土强度，钢筋位置及保护层厚度，混凝土内部钢筋锈蚀程度，此外，考虑到桥梁检测年代较早，当时的混凝土耐久性未得到充分的重视，本次检测还包括混凝土内部氯离子和硫酸根离子检测，混凝土内部碱含量检测等耐久性检测内容

　　检测结果表明：

　　1. 各类混凝土构件的碳化深度均较深，虽未达到混凝土保护层厚度，但对于保护层较薄的部位，碳化深度已经到达钢筋表面，造成了局部钢筋的锈蚀，考虑到耐久性影响[[3]]，需要进行处理。

　　2. 主要构件的混凝土强度等级达到设计要求；

　　3. 钢筋保护层厚度基本符合规范要求，局部存在保护层过薄；

　　4. 除已经外露锈蚀的局部位置外，混凝土内部钢筋基本无锈蚀；

　　5. 混凝土中氯离子含量和硫酸根离子含量均小于规定限值，对钢筋锈蚀基本无影响，对耐久性影响较小；混凝土中碱含量超过规范对碱活性骨料的要求，但现场检查并未发现由于碱骨料反应引起的混凝土膨胀、裂缝，说明尚不具备发生反应的条件，但应加强监控。

　　5 现场试验与计算分析

　　桥梁现场试验包括静载试验和动载荷试验[[4]]，考虑到该厂区内铁路桥的车辆载重量及实际工况今后不会发生变化，而且铁路桥梁对振动的要求较高，本次检测以动测为主，现场对所评估的铁路桥在不同工况下的动力性能进行了测试。通过桥梁在荷载作用下的动力特性反应能否满足正常使用的要求[[5]、[6]]。

　　现场对两种工况：无车辆通行和最大载重量车辆通行。

　　测试结果如图5.1所示，汇总结果见表5.1。

　图5.1 桥梁动测结果

　　表5.1 桥梁动测结果汇总

　　位 置

　　工 况

　　振动响应参数

　　测试工况

　　竖向

　　横向

　　跨中

　　无车

　　频率（Hz）

　　62.85

　　——

　　振幅（mm）

　　——

　　0.102

　　加速度（m/s2）

　　——

　　——

　　跨中

　　重车

　　频率（Hz）

　　——

　　——

　　振幅（mm）

　　4.70

　　0.561

　　加速度（m/s2）

　　3.47

　　——

　　由上述试验结果，该铁路桥跨中横向水平最大振幅0.561，小于《铁路桥梁检定规范》[[7]]规定的L/16.5=0.969mm的限值；跨中最大竖向加速度3.47m/s2，小于铁路桥梁3.5m/s2的限值；桥梁自振频率62.85Hz，大于规范规定的90/L=5.6Hz；综上所述，在目前的桥梁现状和运行工况下，桥梁动力特性能够满足安全运行的要求。

　　考虑桥梁结构的现状缺陷及实测材料性能指标，对该简支梁桥进行计算分析，结果表明，该铁路桥在现状条件下的承载力也能满足要求。

　　6 综合评估

　　在现场检查，检测，动力测试及计算分析的基础上，可对该铁路桥梁进行综合评估，提出鉴定评估结论，即：对于该铁路桥，现状基本能满足安全正常使用要求，但局部须采取措施，经局部简单修复后可继续正常服役。主要表现在：根据对实测数据的计算结果，桥梁在极限状态下满足承载力要求；动力测试结果表明，在目前的桥梁现状和运行工况下，桥梁动力特性能够满足安全运行的要求；该结构局部存在耐久性不足的问题，需要进行处理。

　　7 结论

　　铁路桥梁的检测评估除常规的现场检查，现场检测，计算分析外，应以动力特性测试为主，尤其对荷载不会发生大幅变化的情况，承载力已经经受了长期的运行考验，结构评估应倾向于正常使用性，比如振幅、加速度和自振频率，而动测则可以很好的反应铁路桥梁的这些特性，辅助评估工作的进行。