1、引言
悬索桥可充分发挥高强度钢索抗拉强度大的特点，还具有跨度大，桥面系构造简单，施工容易，耗钢量低，桥梁架设和维护方便，桥型美观，造价低等一系列优点口。旅游景区的桥梁多为人行桥，许多受到自然条件限制的景区都将简易柔性悬索桥作为首选桥型。很多早期修建的景观索桥都是由景区管理人员自行设计与施工，建成后缺乏维护，随着使用年限的增长，部分桥梁出现不同程度的损伤，桥梁的现行状况未知，存在着一定的安全隐患。对这些桥梁的检测和评估成为既有桥梁管理养护的重要工作。本文以1座景区人行索桥为例，介绍索桥的检测及评估的主要内容和方法。
2、检测的目的、内容和方法
浙江雁荡山风景区内的1座人行景观索桥建成后已使用10余年，跨径约90．7 m，净跨约86．838m，桥面宽1．8 m，净宽1．6 m。主缆为4根钢丝绳；横梁由88根[10的槽钢组成；纵向加劲边梁采用等边角钢 50×6；吊杆由176根声20的钢筋构成。桥面板采用木板，用2条钢带夹起成整体架在纵向加劲梁上。索桥的立面布置如图1所示。
当通过该桥的人数较多时，主缆急剧振动，造成桥面倾斜、线形起伏明显。为进一步了解桥梁的现状，景区管理人员决定对该桥做一次全面检测及评估工作。此次检测工作采用桥梁整体状态检测，有限元建模计算分析与静、动载试验相结合的方法。
3、桥梁病害检测与线形测量
3．1 桥梁表观检测
表观检测易于发现比较明显的结构缺陷，可全面了解结构的初始状态，以便于编制切实可行的试验方案，同时达到合理评价检测结果、正确解释试验现象的目的。主要内容包括：线形测量、结构各构件的几何尺寸、表观损伤情况及裂缝的分布情况。经过外观调查，发现缆索橡胶护套有部分破损，全桥部分索夹出现轻微锈蚀，桥面板状况良好。主缆与防风缆索未发现明显锈蚀，部分吊杆尺寸与桥面线形不符并缺少安全螺母，并存在部分吊杆不受力的现象。锚固端是悬索桥关键受力部位，在人目测能及的范围内，两侧锚固端的混凝土均未见明显裂缝。
3．2 无损专项检测
为了探明桥塔和锚碇的完整性及锚碇深入基岩的情况，对桥塔及锚碇进行了低应变测试，以判断桥塔及锚碇的完整性和嵌入基岩的深度。测试结果显示东侧A桥塔塔身完整性属于Ⅱ类标准，在距塔顶约2．6 m处有轻微缺陷；东侧B桥塔塔身完整性亦属于Ⅱ类标准，在距塔顶约2．7 m 处有轻微缺陷；两侧锚碇完整性良好。对两侧混凝土桥塔用回弹法测试表明：桥塔主体结构混凝土强度均能达到C40。桥塔涂层外有多道裂缝，经凿开涂层检查，塔身混凝土未见明显裂缝。桥梁平面示意如图2所示。
3．3 主缆线形测量
由于该索桥两端都为悬崖，受条件限制，主缆索与桥面不完全平行，主缆最大偏角为5．54。在空载状态下对桥面线形进行测量，根据测点绘出的桥面竖曲线总体平顺，同一横断面南北测点高差不大（跨中高差最大，达13 cm），基本能满足使用要求。
4、静、动载试验
4．1 静载试验
桥梁静载试验是测试桥梁结构在静力荷载作用下的内力和变形，为制定桥梁加固或改建技术方案提供科学依据。
4．1．1测试内容及测点布置
测试的主要内容包括：主缆索力、吊杆拉力、跨中截面钢梁（L5）正应力、桥面竖向挠度、结构扭转变形、桥塔的顶面位移和下部应力测试，并在试验过程中进行裂缝监测。钢梁应变测点选择跨中L5断面，布设在钢梁底面，沿横断面方向由北向南依次布置3个测点：5-I、5-2、5-3，挠度测点包含S1～$10共1O个断面（见图2），每个断面有南、北2个测点。
4．1．2 荷载的确定原则
试验荷载应根据既有桥梁现状检查情况确定。参考文献E93指出，当荷载加载至90 kN时，桥塔塔身新增3道裂缝，出于安全考虑，该次荷载试验最大
加载90 kN，静载采用全桥均布水箱加载。根据设计资料，加载至90 kN时可满足浙江省关于桥梁荷载试验的相关规定口 ：静力试验荷载的效率系数取值为
![""]("/uploadfile/2013/0715/20130715102939262.png")
。
4．1．3 试验结果及分析
（1）主缆最大拉力测试结果：4根主缆的检测结果如表1所示。加载至90 kN 时，4根主缆拉力达到最大，拉力校验系数满足试验规范要求，主缆满足正常使用阶段要求。主缆破环拉力值由主缆截面计算而得，实测拉力值远未达到破坏值，表明主缆拉力储备充裕。
4．1．3 试验结果及分析
（1）主缆最大拉力测试结果：4根主缆的检测结果如表1所示。加载至90 kN 时，4根主缆拉力达到最大，拉力校验系数满足试验规范要求，主缆满足正常使用阶段要求。主缆破环拉力值由主缆截面计算而得，实测拉力值远未达到破坏值，表明主缆拉力储备充裕。
注：主缆编号由北向南依次为C1、c2、c3、c4，如图2所示。
（2）钢梁L5最大应力测试结果如表2所示。加载至90 kN时，钢粱产生最大拉应力，校验系数满足试验规范要求，钢梁尚处于弹性工作阶段。
（3）桥面竖向挠度测试结果：各工况下测点中以S5、S6断面测点的挠度最大。加载至90 kN时，各测点竖向挠度达到最大，此时，s5断面南、北测点挠度值相差1．2 cm。在最大荷载下，全桥线形平顺，南、北两侧基本能保持空载下的相对位置。实测数据曲线如图3所示。
4．2 动载试验
桥梁动力性能测试属于正常使用所考虑的范畴。动载试验包括：脉动法测量该桥的自振频率和跑步通行工况下测量桥梁的动应变。测点沿顺桥向取5个断面，每个断面横向布置2个测点，共10个测点。测试仪器采用DH5936动态信号测试系统，传感器采用B&K8318高精度超低频加速度传感器。
依据实测线形，采用ANSYS建立该桥的有限元模型，模型采用索（Linkl0）、梁、板单元组成的组合单元模型计算桥梁的自振频率。通过DHMA2．56模态软件分析得到实测频率和阻尼比如表3所示，试验采集的时域曲线如图4所示。
试验中根据实测振幅采用下列公式求得实测阻尼比：
对比实测频率与理论计算频率，发现实测值均大于理论值较多，说明实际结构刚度较大。从实测阻尼比看其阻尼比系数很小，说明桥梁结构振动衰减较慢。通过试验采集的时域曲线结果表明，结构的振动衰减过程正常。
5、结论
病害检查显示该桥的主要受力构件基本完好，部分构件与附属结构存在缺陷及轻微损伤，可修补完善。静载试验加载效
![""]("/uploadfile/2013/0715/20130715111813636.png")
，符合《大跨径混凝土桥梁的试验方法》及浙江省的相关规定。该桥各主要受力构件的实测应力均小于规范中材料的容许值；桥面线形平顺，试验过程中未出现扭转变形等异常现象；锚体稳定，地锚混凝土及周围岩体在加载过程中未出现裂缝；原有裂缝在试验过程中也没有明显发展；受客观条件限制，主缆索存在偏角，索鞍采用的钢垫板，在受荷状态下桥塔会受到一定的水平分力，使桥塔受力状况较为复杂，并存在稳定性问题，该次静载试验中，在90 kN 的荷载下桥塔没有出现新增裂缝，桥塔的顶面位移也很小，卸载后能回归原位，可见在90 kN 荷载下桥塔受力及稳定性都是安全的。检测结果表明，桥梁有轻微病害存在，但能达到90kN 的承载力要求。
建议在主桥两侧各加1道防风缆，以减小桥面的侧向倾斜，并能增加行人的安全感。在靠近栏杆处标注纵向双黄线，引导游客在靠近中心线1．0 m范围内行走，避免出现严重偏载现象。该桥所用的木质桥面板在新的《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）中已被禁止使用，可考虑更换为高强度易加工的钢质桥面板。建议在正常天气情况下，维持目前的限载60 kN要求，限制通行人数80人以内，旅游高峰期派驻工作人员进行交通管制。
![""]("/uploadfile/2013/0715/20130715111230655.png")
