DB36_T 1816-2023 船撞后桥梁损伤应急检测技术规程.docx

DB36ICS 93.040CCS P 28DB36/ XXXXXXXXX江西省地方标准DB36/T 1816-2023船撞后桥梁损伤应急检测技术规程Technical specification for emergency detection of bridge damage after ship collision2023 - 08 - 09 发布2024 - 02 - 01 实施江西省市场监督管理局发 布DB36/T 1816-2023目次前言 . II1  范围 . 12  规范性引用文件 . 13  术语和定义 . 14  基本要求 . 15  工作程序 . 26  应急检测 . 37  检测报告 . 4附录 A(规范性) 船撞后桥梁构件损伤情况调查表 .5附录 B(规范性) 桥跨自振特性测试记录表 .6附录 C(规范性) 检测报告 .7附录 D(资料性) 应急检测的防护物质配备表 .8附录 E(资料性) 基于频率校验系数法损伤诊断 .9IDB36/T 1816-2023前言本文件按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江西省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位：江西省交通科学研究院有限公司、江西省交通投资集团有限责任公司、江西交通职业技术学院、江西省综合交通运输事业发展中心、南昌市公路事业发展中心、江西省高等级航道事务中心、江西省港航设计院有限公司。本文件主要起草人：伍建强、荣耀、温永华、代力、周叶军、朱泽文、刘永明、孙洋、朱俊、黄新赞、张耀平、万小俊、罗春、文志华、江斌、刘炎、林旭、吴继锋、李德慧、邓泽城、龚昕、李从财、曾学、朱斌。IIDB36/T 1816-2023船撞后桥梁损伤应急检测技术规程1 范围本文件规定了船撞后桥梁损伤应急检测的术语和定义、基本要求、工作程序、应急检测、检测报告等。本文件适用于公路与城市桥梁，其它类型桥梁可参考本文件执行。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 50026  工程测量标准CECS 21  超声法检测混凝土缺陷技术规程CJJ 99  城市桥梁养护技术标准CJJ/T 233  城市桥梁检测与评定技术规范JTG/T 3360-02  公路桥梁抗撞设计规范JTG/T 5214  在用公路桥梁现场检测技术规程JTG H11  公路桥涵养护规范JTG/T H21  公路桥梁技术状况评定标准JTG/T J21  公路桥梁承载能力检测评定规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1船撞桥梁事故 ship collision with bridge accident桥梁在运营阶段发生船舶撞击时，导致桥梁结构出现各种不同程度损伤的事故。3.2应急检测 emergency detection船撞后造成桥梁损伤时，对桥梁现状进行快速的检测。3.3振动测试 vibration test通过激振测试桥梁结构的自振特性和振动响应。4 基本要求4.1 应急检测人员的要求4.1.1  应具备职业道德素养，了解桥梁相关标准与规范，掌握安全和环境保护知识。4.1.2  应具备与应急检测相适应的身体素质和心里素质；且有接收报警或指令后迅速响应的能力，应根据事件类型做好人员、装备、车辆和后勤保障物资的检查和准备。1DB36/T 1816-20234.1.3  应掌握有关桥梁救援工作的基本理论和基本知识，且应具备处置桥梁突发事件（塌陷、变形、移位、断裂、垮塌等）等专业应急救援能力。4.1.4  应具备桥梁工程检测要求的资格和能力。4.1.5  应具备不同环境下的自我防护能力。4.1.6  能够根据应急检测现场情况，及时上报信息。4.1.7  潜水员潜水作业应符合国家和行业现行有关标准的规定。4.2 应急检测单位的要求4.2.1  应具有交通运输主管部门颁发的公路工程综合甲级试验检测资质或桥梁隧道工程专项试验检测资质，且在合格有效期内。4.2.2  应取得省级及以上计量监督部门颁发的计量认证（CMA）证书，且在合格有效期内。4.2.3  具有先进的桥梁检测专业设备，设备技术性能应符合相关标准的规定，设备应按规定进行定期检定、校准。4.2.4  应完成过类似应急检测项目。4.3 应急检测安全的要求4.3.1  坚持以人为本，减少危害的原则。4.3.2  建立应急检测预案，防止因组织不力而延误应急检测，减少损失。4.3.3  撞击后，在移除肇事船过程中，应避免对桥梁的二次损伤。4.3.4  对现场人员是否存在违章操作进行检查。4.3.5  及时掌握天气预报的信息。5 工作程序5.1  船撞后桥梁损伤应急检测工作程序详见图 1。接收任务搜集事故信息编制应急检测方案现场检测补充检数据分析查检测报告图1 桥梁损伤应急检测工作程序图5.2  接收应急检测任务后，立即启动工作，搜集船撞桥事故的相关信息，包括事故发生地点、时间、事故原因、事故过程、船重、船速、水流速度、撞击角度、撞击部位及范围等。船撞后桥梁构件损伤情况调查表见附录 A。5.3  结合业主、设计单位等相关单位的需求，编制应急检测方案，开展现场应急检测工作。2DB36/T 1816-20235.4  现场检测做到实时采集数据、及时反馈、有效沟通。5.5  采取检测与监测同步开展，实时掌握桥梁实际状况。5.6  通过位移监测，判定是否存在落梁危险。5.7  对检测数据进行分析，数据不满足要求应及时进行补充检查。5.8  编制检测报告。6 应急检测6.1 现场调查6.1.1  船撞桥梁后，应进行实时动态监测，包括安全保护区域内地面沉降及土体侧移、桥梁位移及转角。6.1.2  对被撞桥梁进行外观检查。6.1.3  对撞伤部位的内部质量进行检测，确定撞损程度及范围。6.1.4  对撞击造成的桥梁裂缝进行监测，描述裂缝的长度、宽度、深度及走向。6.1.5  桥梁水下构件检测。6.1.6  记录并拍照。6.2 材质状况与耐久性参数检测材质状况与耐久性参数检测按 JTG/T 5214 进行。6.3 桥梁振动法检测6.3.1 检测程序6.3.1.1  根据检测对象及目的，选择合适的测量参数。6.3.1.2  根据桥梁结构形式和检测要求布置测点。6.3.1.3  选择并安装传感器。6.3.1.4  连接导线（包括屏蔽线和接地线），对整个测量系统进行调试。6.3.1.5  根据结构特点、测试的精度要求及现场实际情况，选择合适的激振方法。6.3.1.6  采集数据并保存。6.3.2 测试设备6.3.2.1  测试设备的量程应满足检测要求。6.3.2.2  同一次检测应选用同种类型或规格的测试设备。6.3.2.3  测试设备安装完毕后，应进行系统调试，并进行不少于 15min 的稳定观测。6.3.2.4  应采取必要的措施对检测现场的测试设备进行安全保护。6.3.3 检测内容6.3.3.1  桥梁振动测试法检测所需技术参数，宜依据竣工资料或设计文件按相关标准规范取用。6.3.3.2  测试截面应根据桥梁结构振型特征和振动响应最大的原则确定。6.3.3.3  测试过程中应对数据进行实时分析，发现异常现象应及时查明原因并采取相应措施。6.3.3.4  应测试桥梁结构的自振特性参数和振动响应值。在检测过程中，应观察结构的响应现象。桥跨自振特性测试记录表见附录 B。6.3.3.5  对原始测试记录进行科学分析处理，提取有价值的信息。3DB36/T 1816-20236.3.3.6  依据结构材料的实际强度、截面尺寸以及配筋等数据，并考虑土-基础的相互作用，建立桥梁结构分析模型，计算桥梁理论振动频率值。6.3.3.7  通过桥梁振动法检测，对撞损跨与未损伤跨的实测频率值对比或实测频率值与对应的理论计算频率对比，判断桥梁结构整体有无产生较大程度损伤或是否存在与结构整体刚度有关的严重缺陷。6.3.3.8  通过分析桥梁结构的振动参数，评定桥梁振动性能。6.4 桥梁变位检测6.4.1  桥梁结构尺寸与几何形态检测按 GB 50026 及 JTG/T 5214 进行。宜包括桥梁长度、宽度、构件尺寸、桥面线形以及高墩垂直度。6.4.2  应设置用于结构几何状态长期跟踪的永久性观测点。6.4.3  应在封闭交通的情况下进行检测。6.4.4  桥梁长度、宽度与截面尺寸等检测，可采用钢尺、钢卷尺或激光测距仪等进行测量。6.4.5  桥面线形应采用水准仪或全站仪等进行测量。6.4.6  高墩垂直度检测，应根据桥梁地形、通视条件以及桥墩的构造特点等进行方法的选取与测点的布置。可采用全站仪或激光垂准仪等进行测量。6.4.7  宜选择相对稳定的时间和气候条件进行测量，可选择在日照强度较低、无风或微风时进行。6.4.8  根据检测数据，确定桥梁变位情况。6.5 超声法测缺检测6.5.1  超声法检测混凝土缺陷按 CECS 21 进行。6.5.2  超声法检测混凝土缺陷包括混凝土裂缝、表面损伤层、不密实区和空洞等。6.6 水下构件检测6.6.1 检测要求6.6.1.1  应符合相关水下安全作业的要求。6.6.1.2  采用潜水员、水下机器人或其它专用平台抵近水下构件进行检测。6.6.2 检测内容6.6.2.1  调查主要构造特征点标高、河床面标高、水位、水深。6.6.2.2  对水下构件混凝土脱落、裂缝、露筋、空洞、机械损伤等病害进行检查，重点检查各构件连接部位是否有开（断）裂现象。6.6.2.3  水下基础是否发生冲刷或淘空现象，地基有无侵蚀。6.6.2.4  应进行水下摄影、摄像。7 检测报告7.1  检测报告按附录 C 进行编制。7.2  检测报告应突出重点、文理通顺、表达清楚、结论正确、信息完整。7.3  技术建议应根据检测结论对结构提出有针对性建议，如限速、限载、封闭交通、养护、维修加固或改扩建等。7.4  原始记录的数据、文字和图表应真实、准确、清晰、完整，应与检测方案、检测报告及其它相关资料一起存入桥梁检测技术档案，并做长期保存。4序号指标详细描述1船重2船速3水流速度4撞击角度5撞击部位及范围6被撞部位的破损情况（破损面积）7被撞部位的裂缝分布情况（长度、宽度、走向）损伤区域展开图构件编号损伤位置以展开图的形式表示构件损伤，并配以文字描述和现场摄影记录照片评定等级DB36/T 1816-2023附录A(规范性)船撞后桥梁构件损伤情况调查表检测:                   记录：               复核：                      日期：    年     月    日5工程名称工程部位/用途桥跨试验检测日期试验条件检测依据判定依据主要仪器设备名称及编号测点布置示意图传感器测点编号仪器编号使用情况备注（电子文件编号）附加声明：DB36/T 1816-2023附录B(规范性)桥跨自振特性测试记录表检测:                记录：                复核：                         日期：    年     月    日6DB36/T 1816-2023附录C(规范性)检测报告第一章 项目概况1.1 桥梁概况1.2 桥梁构件编号1.3 历年检测维修情况1.4 任务由来1.5 船撞情况调查第二章 检测目的及依据2.1 检测目的2.2 检测依据及相关规范第三章 检测主要仪器设备第四章 检测内容与方法4.1 材质状况与耐久性参数检测4.2 桥梁线形检测4.2.1 桥面线形4.2.2 墩柱线形4.3 桥梁现状检查第五章 检测数据分析5.1 桥梁状态参数检测5.1.1 材质状况与耐久性参数检测结果5.1.2 桥面变位检测结果5.1.3 墩柱变位检测结果5.2 桥梁现状外观检查5.2.1 桥面系5.2.2 上部结构5.2.3 下部结构5.3 桥梁振动测试第六章 检测结论及建议6.1 桥梁变位检测6.2 外观缺损检测结论6.3 综合结论6.4 处治建议附件：桥梁检测现场照片7序号名称主要用途1雨衣雨天躯体防护2雨鞋雨天足部防护3安全帽头部防护4绝缘鞋足部防触电防护5防护手套用于避免手或手臂受到伤害6安全带坠落防护7防毒面具用于紧急救援时预防有毒气体8反光标志服道路作业防护9救生衣涉水作业防护DB36/T 1816-2023附录D(资料性)应急检测的防护物质配备表8DB36/T 1816-2023附录E(资料性)基于频率校验系数法损伤诊断对桥梁结构进行荷载试验，通过测量结果与理论计算结果的比较，得到校验系数来判断桥梁结构承载力，校验系数表达式(E-1)：h = Se / Ss(E-1）pl 348EI式中：Se -试验荷载作用下实际测量的结构弹性变位；S s -试验荷载作用下理论计算结构变位。由于结构挠度和频率都可以表示为结构刚度的函数，那么通过刚度转换即可建立挠度校验系数与频率校验系数之间的关系。以简支桥梁结构为例（连续梁或其它结构形式桥梁等超静定结构推导过程繁冗，公式形式不再给出），跨中截面为控制截面，各种荷载可以简化为图 E-1 所示的跨中集中力，其挠度计算式(E-2)为：f =（E-2）式中：p -集中力；l -计算跨径；EI -截面抗弯刚度。图 E-1 简支桥梁结构将式（E-2）代入式（E-1）可得挠度校验系数h f 为：=sshf =fefsE IE eIe （E-3）式中：f e -截面的实测挠度；f s -截面的理论计算挠度；9DB36/T 1816-2023Ee I e -截面的实测抗弯刚度；Es I s -截面的理论计算抗弯刚度。由此可见，在结构几何参数一定的条件下，挠度校验系数主要反映实测挠度对应的结构刚度与理论计算挠度对应的刚度比。简支结构频率与刚度之间的关系为：w1 = ç÷æ p öè l ø2EIm （E-4）式中：w1 -简支结构基频；EI -截面的抗弯刚度；m -简支结构均布质量。引入频率校验系数hw ，频率校验系数与挠度校验系数之间的关系表示为：hw =wews=Ee I eEs I s=f sf e=1h ff= h -0.5（E-5）式中：we -实测结构频率；ws -理论计算频率。由于频率是整体结构的属性，而挠度则反映各控制截面的变形，为了统一比较，以最不利挠度校验系数作参数，建立频率校验系数与挠度校验系数之间的关系，这导致实测结果与理论结果之间存在差异，且结构挠度对应于结构的静刚度，而频率对应于结构的动刚度。相关文献研究表明，结构动刚度与静刚度之间存在差异，这种差异导致理论频率校验系数与实测频率校验系数之间的差异。为了消除以上因素对频率校验系数的影响，以实际工程中 152 座桥梁（主要为省内高速公路及国省道的简支梁桥及连续梁桥）为样本空间，分析实测数据，并分别与理论计算结果比较，得到挠度校验系数和频率校验系数，回归分析建立挠度校验系数与频率校验系数之间的关系，对式（E-5）进行修正如式（E-6）。fhw = 0.9982h -0.5241（E-6）10评定标度12345挠度校验系数h f1.001.051.101.201.50频率校验系数hw0.9980.9730.9500.9070.807DB36/T 1816-2023图 E-2频率与挠度校验系数关系回归曲线利用回归公式（E-6），按挠度校验系数 1.00、1.05、1.10、1.15、1.20 五个等级求得频率校验系数对应值，见表 E-1。表 E-1挠度校验系数与频率校验系数的关系利用表 E-1，按挠度校验系数hf 及频率校验系数hw对桥梁现状的损伤程度进行定义，分成六个等级：完好状态：h f <1.00、hw >0.998，评定标度为 1；临界损伤状态：1.00h f <1.05、0.973<hw 0.998，评定标度为 2，桥梁现状仍处于较好状态，但可能存在轻微损伤，不需维修；轻微损伤：1.05h f <1.10、0.950<hw 0.973，评定标度为 3，应进行定期检测（养护）或小修；中度损伤：1.10h f <1.20、0.907<hw 0.950，评定标度为 4，桥梁承载力降低 10%左右，对桥梁应进行中修；严重损伤：1.20h f <1.50、0.807<hw 0.907，评定标度为 5，桥梁承载力降低 20%左右，对桥梁应降低荷载等级使用，并进行大修；危桥：h f 1.50、hw 0.807，桥梁处于危险状态，已不能使用。_11