汪新梅橋梁-公路水運工程試驗檢測人員繼續(xù)教育培訓(xùn)(2014年四期)_第1頁
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汪新梅橋梁-公路水運工程試驗檢測人員繼續(xù)教育培訓(xùn)(2014年四期)第一頁,共110頁。橋梁工程概況(略)與橋梁檢測概述橋梁施工與運營維護階段的檢測與評價技術(shù)專題與案例分析:橋梁預(yù)制單梁的靜載試驗主要內(nèi)容2第二頁,共110頁。橋梁檢測概述橋梁檢測概述橋梁試驗檢測的目的、意義

橋梁試驗檢測的結(jié)果可作為工程設(shè)計參數(shù)、施工質(zhì)量控制、施工驗收評定和養(yǎng)護決策的依據(jù)。為推廣應(yīng)用新材料、新技術(shù)、新工藝積累資料。用定量的方法科學(xué)評定材料和構(gòu)件質(zhì)量,提高質(zhì)量評定結(jié)果的可信度與利用價值。認(rèn)真做好橋梁試驗檢測工作,對推動我國橋梁建設(shè)水平,確保橋梁工程施工質(zhì)量,提高建設(shè)投資效益,保障人民生命財產(chǎn)安全,都具有十分重要的意義。3第三頁,共110頁。橋梁試驗檢測的主要內(nèi)容施工準(zhǔn)備階段的試驗檢測項目①橋位放樣測量;②鋼材原材料試驗;③鋼結(jié)構(gòu)連接性能試驗;④預(yù)應(yīng)力錨具、夾具和連接器試驗;⑤水泥性能試驗;⑥混凝土粗細(xì)集料試驗;⑦混凝土配合比試驗;⑧砌體材料性能試驗;⑨臺后壓實標(biāo)準(zhǔn)試驗;⑩其它成品、半成品試驗檢測施工過程中的試驗檢測①地基承載力試驗檢測;②基礎(chǔ)位置、尺寸和標(biāo)高檢測;③鋼筋位置尺寸和標(biāo)高檢測;④鋼筋加工檢測;⑤混凝土強度抽樣試驗;⑥砂漿強度抽樣試驗;⑦樁基檢測;⑧墩、臺位置、尺寸和標(biāo)高檢測;⑨上部結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)位置、尺寸檢測;⑩預(yù)制構(gòu)件張拉、運輸和安裝強度控制試驗;?預(yù)應(yīng)力張拉控制檢測;?橋梁上部結(jié)構(gòu)標(biāo)高、變形、內(nèi)力(應(yīng)力)監(jiān)測;?支架內(nèi)力、變形和穩(wěn)定性監(jiān)測;?鋼結(jié)構(gòu)連接加工檢測;?鋼構(gòu)件防護涂裝檢測。橋梁檢施工測與評價技術(shù)4第四頁,共110頁。

橋梁檢測與評價技術(shù)施工完成后的試驗檢測①橋梁總體檢測;②橋梁荷載試驗;③橋梁使用性能監(jiān)測在用橋梁試驗檢測①橋梁幾何參數(shù)測定;②橋梁結(jié)構(gòu)恒載變異狀況調(diào)查;③橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件材質(zhì)強度檢測與評定;④混凝土中鋼筋銹蝕電位的檢測;⑤混凝土中氯離子含量的測定;⑥混凝土電阻率的檢測;⑦混凝土碳化狀況的檢測;⑧混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋分布狀況的調(diào)查;⑨橋梁結(jié)構(gòu)固有模態(tài)參數(shù)的測定;⑩索結(jié)構(gòu)索力的測量;?橋梁墩臺與基礎(chǔ)變位情況調(diào)查;?地基與基礎(chǔ)的檢驗。

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第五頁,共110頁。原材料試驗-石料單軸抗壓強度試驗儀器設(shè)備:壓力試驗機,測量精度1%;切石機或鉆石機,磨平機;游標(biāo)卡尺(0.1mm)、角尺及水池試件:70±2mm的立方體3個,備用3個;平面度公差小于0.05mm,垂直度偏差小于0.25度步驟:對試件編號,用游標(biāo)卡尺量取試件尺寸;選擇含水狀態(tài):烘干狀態(tài)、天然狀態(tài)、飽和狀態(tài);試件烘干方法105~110℃(12~24h)→20±2℃;飽水處理,試件強制飽和方法:煮沸法與真空抽氣法;按巖石強度性質(zhì),選定合適的壓力機。擦干試件,稱其質(zhì)量。試件對正上、下承壓板,加力速率在0.5-1.0Mpa/S至破壞。分析及評定:軟化系數(shù)Kp=Rw/Rd(飽水狀態(tài)/干燥狀態(tài)),計算精確至0.01;3個試件平行測定,取算術(shù)平均值;3個值中最大與最小之差不應(yīng)超過平均值的20%,否則,應(yīng)取第4個,4個中取3個最接近的平均值作為結(jié)果,在報告中給出4個值。橋梁施工檢測與評價技術(shù)6第六頁,共110頁。原材料試驗-石料石料抗凍性試驗儀器設(shè)備:壓力試驗機,測量精度1%;切石機或鉆石機,磨平機,冰箱、天平、放大鏡;游標(biāo)卡尺(0.1mm)、角尺及水池試件:70±2mm的立方體3個,備用3個;平面度公差小于0.05mm,垂直度偏差小于0.25度步驟:對試件編號,用游標(biāo)卡尺量取試件尺寸,烘干,測量質(zhì)量;飽水,先1/4,2h到1/2,4h到3/4,6h后高于試件20mm,自由吸水48h;-15℃冰凍4h,20±5℃融解4h,為一個循環(huán);每隔一定的凍融循環(huán)次數(shù)檢查試件表面狀態(tài);測定凍融后的干燥質(zhì)量及飽水抗壓強度,未凍融的飽水抗壓強度。分析及評定:評價石料抗凍性好壞的指標(biāo)有三個:凍融循環(huán)后質(zhì)量損失率(凍融后的質(zhì)量變化比率)不大于2%;耐凍系數(shù)又稱凍融系數(shù)(凍融后與凍融前強度比值)大于75%(凍融后強度不低于凍融前的0.75倍);凍融后試件外形變化(無剝落、裂縫、分層及掉角)時,為抗凍性好的石料。橋梁施工檢測與評價技術(shù)7第七頁,共110頁。原材料試驗-混凝土混凝土試件制作試件尺寸應(yīng)根據(jù)集料的最大粒徑選定標(biāo)準(zhǔn)最大40mm試件的形狀和數(shù)量(彈模6個,其余3個)試件尺寸公差(角90°±0.5°,尺寸≤1mm)試件的制作應(yīng)注意問題成型前,應(yīng)檢查試模尺寸并符合有關(guān)規(guī)定;尤其是對高強混凝土,應(yīng)格外重視檢查試模的尺寸是否符合試模標(biāo)準(zhǔn)的要求。特別應(yīng)檢查150mm×150mm×150mm試模的內(nèi)表面平整度和相鄰面夾角是否符合要求。試模內(nèi)表面應(yīng)涂一薄層礦物油或其他不與混凝土發(fā)生反應(yīng)的脫模劑。普通混凝土力學(xué)性能試驗每組試件所用的拌合物應(yīng)從同一盤混凝土或同一車混凝土中取樣。在試驗室拌制混凝土?xí)r,其材料用量應(yīng)以質(zhì)量計,稱量的精度:水泥、摻合料、水和外加劑為±0.5%;骨料為±1%。取樣或試驗室拌制的混凝土應(yīng)在拌制后盡短的時間內(nèi)成型,一般不宜超過15min。根據(jù)混凝土拌合物的稠度確定混凝土成型方法,坍落度不大于70mm的混凝土宜用標(biāo)準(zhǔn)振動臺振實;大于70mm的宜用搗搗棒人工搗實;檢驗現(xiàn)澆混凝土或預(yù)制構(gòu)件的混凝土,試件成型方法宜與實際采用的方法相同。橋梁施工檢測與評價技術(shù)8第八頁,共110頁。原材料試驗-混凝土試件養(yǎng)護標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件為,在溫度20±5℃的環(huán)境中靜置一到二天,然后拆模,立即放入20±2℃,相對濕度95%以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室中或20±2℃不流動的Ca(OH)2飽和溶液中養(yǎng)護,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護齡期為28d;非標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護齡期為1d3d7d60d90d180d

立方體抗壓強度抗壓試驗步驟:檢查所用壓力機(精度±1%),選擇量程(20%<破壞荷載<80%)試件表面與上下層壓板面擦干凈,試件承壓面與成型時的頂面垂直,試件中心與壓力機下壓板中心對準(zhǔn);強度等級小于C30時,速率為0.3-0.5MPa/S,強度等級大于C30小于C60時為0.5-0.8MPa/S,強度等級大于C60時為0.8-1.0MPa/S;當(dāng)試件接近破壞開始急速變形時,停止調(diào)整油門,直到破壞,記下破壞極限荷載。實驗結(jié)果抗壓強度計算與確定:取3個試件的算術(shù)平均值為強度值,計算精確至0.1MPa;當(dāng)最大值或最小值與中間值的差超過中間值的15%,則取中間值為抗壓強度,若同時超過中間值的15%,則結(jié)果無效。小于C60時非標(biāo)準(zhǔn)試件應(yīng)乘以尺寸換算系數(shù),小0.95,大1.05;大于等于C60時宜用標(biāo)準(zhǔn)試件,使用非標(biāo)準(zhǔn)試件時,換算系數(shù)由試驗確定。橋梁施工檢測與評價技術(shù)9第九頁,共110頁。原材料試驗-混凝土軸心抗壓強度試驗彈性模量試驗彎拉強度試驗立方體劈裂強度試驗橋梁施工檢測與評價技術(shù)10第十頁,共110頁。原材料試驗-鋼材取樣規(guī)則按同一牌號,同一外形,同一規(guī)格,同一生產(chǎn)工藝和同一交貨狀態(tài),每批不大于60t。取樣數(shù)量 拉伸試驗反復(fù)彎曲熱軋帶肋鋼筋 2 2

熱軋光圓鋼筋 222個試件應(yīng)從任意兩根中分別切取,每根鋼筋上取一個拉伸,一個冷彎,任一端截去500mm后切?。豪霯≥10d+200mm;彎曲L≥5d+150mm。 橋梁施工檢測與評價技術(shù)11第十一頁,共110頁。原材料試驗-鋼材拉伸試驗試驗步驟:在構(gòu)件上畫標(biāo)距;調(diào)試試驗機,選擇量程;加載應(yīng)力速率為2—20MPa/s;測量屈服強度與抗拉強度(中碳高碳以殘余伸長0.2%時的應(yīng)力為屈服強度);結(jié)果及評定:強度屈服點的荷載:在試驗機上進行鋼筋拉伸試驗時,當(dāng)測力度盤的指針停止轉(zhuǎn)動后恒定負(fù)載或第一次回轉(zhuǎn)的最小負(fù)載即為所求(軟鋼)。中碳鋼和高碳鋼(硬鋼)沒有明顯的屈服點,采用分級加載,求出彈性直線段相應(yīng)于小等級負(fù)載的平均伸長增量,由此計算出偏離直線段后各級負(fù)載的彈性伸長。從總伸長中減去彈性伸長即為殘余伸長。通常以殘余伸長0.2%的應(yīng)力作為屈服強度。伸長率(應(yīng)用分辨率優(yōu)于0.1mm的量具,精確到0.25mm);屈服強度,抗拉強度,伸長率有一個不合格,則拉力試驗不合格;重取雙倍試驗,如還有不合格者,則該批鋼筋不合格 橋梁施工檢測與評價技術(shù)12第十二頁,共110頁。原材料試驗-鋼材彎曲試驗、反復(fù)彎曲試驗試驗一般在10~35℃的室溫環(huán)境下進行,對溫度要求嚴(yán)格的試驗,試驗溫度應(yīng)為23±5℃。橋梁用鋼種類及檢驗指標(biāo)所有鋼材均進行力學(xué)性能及彎曲性能(預(yù)應(yīng)力鋼絞線除外)的檢測;預(yù)應(yīng)力鋼材還應(yīng)進行應(yīng)力松弛試驗;結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)增加沖擊試驗項目。橋梁施工檢測與評價技術(shù)13第十三頁,共110頁。制品-預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具、連接器錨具分類與代號錨具、夾具和連接器按錨固方式不同,可分為(夾片式、支承式、錐塞式和握裹式)。錨具、夾具和連接器的標(biāo)記由產(chǎn)品代號、預(yù)應(yīng)力鋼絞線直徑和預(yù)應(yīng)力鋼絞線根數(shù)三部分組成。如YM15-12表示錨具為圓錨,鋼絞線直徑15.2mm,錨固根數(shù)為12根。靜載錨固性能試驗?zāi)覆脑嚇硬簧儆?根,力學(xué)性能應(yīng)合格;加載步驟:以預(yù)應(yīng)力鋼絞線抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值的20%、40%、60%和80%分四級等速加載,加載速度宜為每分鐘100MPa,達到80%后,持續(xù)一小時隨后以小于每分鐘100MPa的加載速率加載至破壞。觀察和量測項目有:1)各根預(yù)應(yīng)力鋼筋與錨具、夾具和連接器之間的相對位移;錨具、夾具和連接器各零件之間的相對位移;2)達到80%后,持荷一小時時間內(nèi)的錨具、夾具和連接器的變形;3)試件的實測極限應(yīng)力;達到實測極限應(yīng)力時的總應(yīng)變;4)試件的破壞部位與形式。根據(jù)試驗結(jié)果計算錨具、夾具和連接器的錨固效率系數(shù)。橋梁施工檢測與評價技術(shù)14第十四頁,共110頁。制品-預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具、連接器洛氏硬度檢測試驗一般在10~35℃的室溫環(huán)境下進行,對溫度要求嚴(yán)格的試驗,試驗溫度應(yīng)為23±5℃。相鄰兩壓痕中心間距離至少為壓痕平均直徑的4倍,且不小于2mm;任一壓痕中心距試樣邊緣距離不少于壓痕直徑的2.5倍,且不小于1mm。每個試樣檢測3點。注意事項同一種產(chǎn)品、同一批原料、同一種工藝、一次投料生產(chǎn)的產(chǎn)品為一組;每個抽檢組批不大于2000套;硬度檢測抽檢3-5%,其他項目抽取3個組裝件的用量;常規(guī)檢測項目為硬度和靜載錨固性能試驗。錨固效率系數(shù)應(yīng)大于等于0.95;伸長率大于等于2.0%;破段部位在夾片處、破段部位距夾片2—3d(d為鋼絞線公稱直徑)、錨具破壞、斷裂、失效(滑絲、嚴(yán)重變形等)應(yīng)判定錨具不合格。橋梁施工檢測與評價技術(shù)15第十五頁,共110頁。制品-預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具、連接器檢測結(jié)果判定外觀及尺寸檢測外觀檢驗如表面無裂縫,尺寸符合設(shè)計要求,應(yīng)判定為合格;如有一套表面有裂縫或超過允許偏差,則應(yīng)抽取雙倍數(shù)量重做檢驗,如仍有一套不符合要求,則應(yīng)逐套檢查,合格者方可使用。硬度檢測當(dāng)硬度值符合設(shè)計要求的范圍判為合格,如有一個零件不合格,則應(yīng)另取雙倍數(shù)量的零件重做試驗,如仍有一個零件不合格,則應(yīng)逐個檢驗,合格者方可使用。靜載錨固性能及其他試驗如試驗結(jié)果符合要求判為合格;如有一個試件不符合要求,則應(yīng)另取雙倍數(shù)量的試件重做試驗,如仍有一個不合格,則該批產(chǎn)品判為不合格。橋梁施工檢測與評價技術(shù)16第十六頁,共110頁。制品-支座橡膠支座分類與代號橡膠支座分為板式、球式和盆式三種。板式橡膠支座的標(biāo)記由名稱代號、型式代號、外形尺寸和橡膠種類四部分組成。如GJZ300×400×47(CR)表示公路橋梁矩形普通氯丁橡膠支座,短邊尺寸為300mm,長邊尺寸為400mm,厚度為47mm。橡膠支座試驗方法試驗前準(zhǔn)備工作:試樣隨機抽取,每種規(guī)格試樣數(shù)量為三塊(或三對),試樣內(nèi)外溫度一致;試驗室的標(biāo)準(zhǔn)溫度為23±5℃,試樣停放應(yīng)不少于24h;試驗機具備微機控制,能自動、平穩(wěn)連續(xù)加載、卸載,且無沖擊和振動現(xiàn)象。板式支座抗壓彈性模量試驗:將試樣置于試驗機的承載板上,對準(zhǔn)中心,核對承載板四角對稱安置的四個位移傳感器;預(yù)壓三次,加載速率為0.03~0.04MPa/S,預(yù)壓應(yīng)力為10MPa;正式加載,循環(huán)3次加載,加載速率為0.03~0.04MPa/S,正式加載從4MPa到10MPa;以承壓板四角所測的變化值得平均值,作為各級荷載下試樣的累計豎向壓縮變形,按試樣橡膠層的總厚度計算各級試驗荷載下試樣的累計壓縮應(yīng)變。每一塊試樣的抗壓彈性模量為三次加載過程所得的三個實測結(jié)果的算術(shù)平均值,單項結(jié)果和算術(shù)平均值之差不應(yīng)大于平均值的3%,否則應(yīng)重新復(fù)核試驗一次。橋梁施工檢測與評價技術(shù)17第十七頁,共110頁。制品-支座橡膠支座試驗方法抗剪彈性模量試驗短邊方向受剪,使試樣及中間鋼板的對稱軸和試驗機承載板中心軸處在同一垂面上以0.03~0.04MPa/S的速率施加壓應(yīng)力至平均壓應(yīng)力10MPa,并在整個試驗中保持不變調(diào)整試驗機的剪切試驗機構(gòu),使水平油缸、負(fù)荷傳感器的軸線和中間鋼板的對稱軸重合預(yù)加水平力0.002~0.003MPa/S(三次)正式加載(循環(huán)三次),從0.1MPa至1.0MPa。以承壓板四角所測的變化值得平均值,作為各級荷載下試樣的累計豎向壓縮變形,按試樣橡膠層的總厚度計算各級試驗荷載下,試樣的累計壓縮應(yīng)變。每一塊試樣的抗剪彈性模量為三次加載過程所得的三個實測結(jié)果的算術(shù)平均值,單項結(jié)果和算術(shù)平均值之差不應(yīng)大于平均值的3%,否則重做一次。橋梁施工檢測與評價技術(shù)18第十八頁,共110頁。制品-支座橡膠支座試驗方法抗剪老化試驗抗剪黏結(jié)試驗?zāi)Σ料禂?shù)試驗將四氟滑板支座對準(zhǔn)承載板中心施加壓應(yīng)力至平均壓應(yīng)力并保持不變施加水平力,直到不銹鋼板與四氟滑板試樣接觸面間發(fā)生滑動為止,記錄此時剪力為初始值。連續(xù)進行3次每對試樣取三次結(jié)果的算術(shù)平均值轉(zhuǎn)角試驗極限抗壓強度試驗橋梁施工檢測與評價技術(shù)19第十九頁,共110頁。制品-支座板式橡膠支座檢測結(jié)果的判定隨機抽取3塊(或3對)支座,若2塊(或2對)不合格,則認(rèn)為該批產(chǎn)品不合格。若1塊(或1對)支座不合格時,則應(yīng)抽取雙倍支座對不合格項目進行復(fù)核,若仍有一項不合格,則判定該批產(chǎn)品不合格橋梁施工檢測與評價技術(shù)20第二十頁,共110頁。制品-伸縮裝置橋梁伸縮裝置檢測項目模數(shù)式伸縮裝置應(yīng)進行拉伸、壓縮,縱向、豎向、橫向錯位試驗,測定水平摩阻力、變位均勻性。應(yīng)按實際受力荷載測定中梁、支承橫梁及其連接部件應(yīng)力、應(yīng)變值。并應(yīng)對試樣進行振動沖擊試驗,對橡膠密封帶進行防水試驗。梳齒板式伸縮裝置應(yīng)進行拉伸、壓縮試驗,測定水平摩阻力、變位均勻性。橡膠伸縮裝置應(yīng)進行拉伸、壓縮試驗,測定水平摩阻力及垂直變形。異型鋼單縫伸縮裝置應(yīng)進行橡膠密封帶防水試驗。檢驗項目有一項不合格時,則應(yīng)抽取雙倍數(shù)目對不合格項目進行復(fù)核,若仍有一項不合格,則判定該批產(chǎn)品不合格。橋梁施工檢測與評價技術(shù)21第二十一頁,共110頁。制品-波紋管(用于預(yù)應(yīng)力梁制作)塑料波紋管檢測項目環(huán)剛度局部橫向荷載試驗柔韌性試驗抗沖擊性試驗外觀及規(guī)格尺寸檢測金屬波紋管檢測項目集中荷載作用下徑向剛度試驗均布荷載作用下徑向剛度試驗變形測量承受集中荷載后抗?jié)B漏性能試驗彎曲后抗?jié)B漏性能試驗外觀及尺寸檢測橋梁施工檢測與評價技術(shù)22第二十二頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-地基承載力檢測平板載荷試驗原理地基在荷載作用下達到破壞狀態(tài)的過程為:壓密階段(土粒豎向變位);剪切階段(同時發(fā)生豎向和測向變位);破壞階段(側(cè)向移動)試驗設(shè)備承壓板(面積為2500cm2或5000cm2常用50cm*50cm或70.7cm*70.7cm);千斤頂,百分表,反力架,枕木垛,壓重橋梁施工檢測與評價技術(shù)23第二十三頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-地基承載力檢測平板載荷試驗現(xiàn)場荷載試驗步驟將承壓板放在試驗土層表面,基坑寬度不小于承壓板寬度或直徑的3倍;分級加載,第一級荷載(包括設(shè)備自重)應(yīng)接近卸去土的自重。每級荷載增量一般取地基土層預(yù)估極限承載力的1/8-1/10??偤奢d盡量接近試驗土層的極限荷載,荷載測量精度為最大荷載的1%。記錄每次加載后沉降量的穩(wěn)定值,加載至總沉降量為25mm,沉降值精度到0.01mm。各級荷載下相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)一般采用連續(xù)2小時的每小時沉降量不超過0.1mm,或連續(xù)1小時的每30分鐘的沉降量不超過0.05mm。終止試驗條件:當(dāng)出現(xiàn)承壓板周圍的土體有明顯的側(cè)向擠出或發(fā)生裂紋;在24小時內(nèi)沉降隨時間趨于等速增加;荷載增加很小,但沉降卻急劇增大時。卸載,并記錄其回彈值;依據(jù)記錄繪制P-S曲線。橋梁施工檢測與評價技術(shù)24第二十四頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-地基承載力檢測圓錐動力觸探試驗適用范圍輕型圓錐動力觸探試驗用于貫入深度小于4m的粘性土、素填土、粉土;重型圓錐動力觸探試驗用于砂土中密以下的碎石土和極軟巖;超重型圓錐動力觸探試驗用于較密實的碎石土、極軟巖和軟巖;試驗設(shè)備圓錐觸探頭、觸探桿、穿心錘三部分組成。試驗方法采用質(zhì)量為63.5㎏的穿心錘自動脫鉤,以76㎝的落距自由下落,對土層連續(xù)進行觸探,將標(biāo)準(zhǔn)試驗觸探頭打入土中10㎝,記錄其捶擊數(shù)N??筛鶕?jù)N值估計砂土的密實度、天然地基的容許承載力[σ]、粘性土的狀態(tài)、土的內(nèi)摩擦角。橋梁施工檢測與評價技術(shù)25第二十五頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-成孔質(zhì)量檢測成孔質(zhì)量檢測樁位偏差:經(jīng)緯儀或紅外測距儀孔徑和垂直度:鋼筋籠法、傘形孔徑儀、聲波檢測法樁傾斜度:簡易垂球法、陀螺斜測儀、聲波孔壁測定儀法孔底沉淀厚度:垂球法、電阻率法、電容法橋梁施工檢測與評價技術(shù)26第二十六頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-成孔質(zhì)量檢測泥漿性能指標(biāo)檢測相對密度:方法一:泥漿相對密度計;方法二:用口杯簡易量測:

R=m3-m1/m2-m1;m1-口杯質(zhì)量,m2-清水質(zhì)量,m3-泥漿質(zhì)量。粘度:漏斗粘度計。校正方法:將700毫升的清水注入漏斗,讓其流出500毫升,所需時間有應(yīng)為(15±1)秒。如偏差超過規(guī)定值,則不應(yīng)用于測泥漿的粘度。靜切力:浮筒切力計含砂率:含砂率計注意:儀器的體積有大小,大乘以1,小乘以2即為含砂率膠體率(是泥漿中土粒保持懸浮狀態(tài)的性能):方法:將100毫升泥漿倒入量杯中,用玻璃片蓋上,靜置24小時,量測其澄清為水的體積。如體積為5毫升,則膠體率為95%失水率(mL/30min)和泥皮厚注意如何評價:泥皮愈平坦、愈薄則泥漿質(zhì)量愈高,一般不宜厚于2~3毫米.酸堿度:(PH>7為堿性,PH=7為中性,PH<7為酸性)方法一:用一條PH試紙,放在泥漿面上后,立即拿出與標(biāo)準(zhǔn)的顏色相比,即可知PH值;方法二:用PH酸堿計,將其探針插入泥漿,直接讀出PH值。橋梁施工檢測與評價技術(shù)27第二十七頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-樁身完整性檢測混凝土灌注樁是橋梁及建筑結(jié)構(gòu)物常用的基樁形式之一,灌注樁的成樁過程是在樁位處的地面下或水下完成,施工工序多,質(zhì)量控制難度大,稍有不慎極易產(chǎn)生斷樁等嚴(yán)重缺陷,據(jù)統(tǒng)計國內(nèi)外鉆孔灌注樁的事故率高達5%~10%。因此,灌注樁的質(zhì)量檢測就顯得格外重要。灌注樁成樁質(zhì)量通常存在兩方面問題:一是屬于樁身完整性;常見的缺陷有夾泥、斷裂、縮徑、擴徑、混凝土離析及樁頂混凝土密實性較差等;二是嵌巖樁,影響樁底支承條件的質(zhì)量問題,主要是灌注混凝土前清孔不徹底,孔底沉淀厚度超過規(guī)定極限,影響承載力。橋梁施工檢測與評價技術(shù)28第二十八頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-樁身完整性檢測低應(yīng)變反射波法低應(yīng)變反射波法具有儀器輕便、操作簡單、檢測速度快、成本低等特點,可檢測樁身缺陷及位置,判定樁身完整性類別,但檢測深度有限,在樁基工程質(zhì)量普查中應(yīng)用較廣。聲波透射法聲波透射法需在基樁混凝土澆筑前預(yù)埋聲測管,測試操作較復(fù)雜,可檢測灌注樁樁身缺陷及位置,較可靠地判定樁身完整性類別。鉆探取芯法經(jīng)上述兩種方法檢測后,對樁身缺陷仍存在疑慮時,可用鉆芯法進行驗證。鉆芯法使用設(shè)備笨重、操作復(fù)雜、成本高,但檢驗成果直觀可靠。它可以檢測樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度,鑒別樁底巖土性狀,準(zhǔn)確地判定樁身完整性類別。如將上述三種方法有機結(jié)合,并考慮樁的設(shè)計條件、承載性狀及施工等因素進行綜合分析,不僅可對樁身完整性類別做出可靠的評價,還可對樁的承載力作出評估。橋梁施工檢測與評價技術(shù)29第二十九頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-樁身完整性檢測低應(yīng)變反射波法低應(yīng)變反射波法原理

在樁頂進行豎向激振,彈性波沿著樁身向下傳播,當(dāng)樁身存在明顯的波阻抗界面(如斷樁和嚴(yán)重離析等部位)或樁身截面積變化(如縮徑或擴徑)部位,將產(chǎn)生反射波。經(jīng)接收、放大和數(shù)據(jù)處理分析,可識別來自樁身不同部位的反射信息,據(jù)此計算樁身波速,判斷樁身完整性和砼強度等級估計。儀器設(shè)備及要求

儀器宜由傳感器和放大、濾波、記錄、處理、監(jiān)測系統(tǒng)以及激振設(shè)備和專用附件組成。傳感器用寬頻帶的速度型或加速度型傳感器。速度型傳感器靈敏度應(yīng)大于300mV/cm/s,加速度型傳感器靈敏度應(yīng)大于100mV/g。放大系統(tǒng)的增益應(yīng)大于60dB,長期變化量應(yīng)小于1%。折合輸入端的噪聲水平應(yīng)低于3V。頻帶寬度應(yīng)不窄于10~1000Hz,濾波頻率可調(diào)整。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)不應(yīng)小于8bit。采樣時間宜為50~1000s,可分?jǐn)?shù)檔調(diào)整。多道采集系統(tǒng)應(yīng)具有一致性,其振幅偏差應(yīng)小于3%,相位偏差應(yīng)小于0.1ms。

橋梁施工檢測與評價技術(shù)30第三十頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-樁身完整性檢測低應(yīng)變反射波法現(xiàn)場檢測及注意事項

1)被檢測樁應(yīng)鑿去浮漿,使樁頭平整。

2)檢測前對儀器設(shè)備檢查調(diào)試,儀器工作性能正常方可測試。

3)每個檢測工地均應(yīng)進行激勵方式和接收條件的選擇試驗,確定最佳激勵方式和接收條件。

4)激振點宜選擇在樁頭中心部位,傳感器穩(wěn)固地安置在樁頭上,對于大直徑的樁可安置兩個或多個傳感器。

5)當(dāng)隨機干擾較大時,可采用信號增強方式,進行多次重復(fù)激振與接收。

6)為提高分辨率,應(yīng)使用小能量激振,并選用高截止頻率傳感器和放大器。

7)斷別樁身淺部缺陷,可同時采用橫向激振和水平速度型傳感器接收,進行輔助判定。

8)每根被檢測單樁均應(yīng)進行三次以上重復(fù)測試。出現(xiàn)異常波形應(yīng)在現(xiàn)場及時研究,排除影響測試不良因素再重復(fù)測試。橋梁施工檢測與評價技術(shù)31第三十一頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-樁身完整性檢測低應(yīng)變反射波法實測曲線判讀解釋的基本方法

1)缺陷存在可能性判讀:樁底反射明顯,一般表明樁身完整性好,或缺陷輕微、規(guī)模小。另外,還可通過換算樁身平均縱波速來評價樁身是否有缺陷及嚴(yán)重程度。

2)多次反射及多層反射問題

多次反射:即缺陷反射波在樁頂面與缺陷面間來回反射,其主要特征是反射波到達時間成倍增加,反射波能量有規(guī)律的衰減。多層反射:往往是雜亂的,不具有上述規(guī)律性。影響基樁質(zhì)量檢測波形的因素分析

1)露出樁頭的鋼筋對波形的影響:這是因為在樁頭激振時,鋼筋所產(chǎn)生的回聲極易被檢波器接收。

2)樁頭破損對波形的影響:由于樁頭破損,這將使彈性波能量很快衰減,從而削弱樁間及樁底反射信息,影響了波形的識別。橋梁施工檢測與評價技術(shù)32第三十二頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-樁身完整性檢測低應(yīng)變反射波法檢測數(shù)據(jù)的處理與判定

樁身混凝土的波速Vp=2L/T

1)反射波波形規(guī)則,波列清晰,樁底反射波明顯,易于讀取反射波到達時間,及樁身混凝土平均波速較高的樁為完整性好的單樁。

2)反射波到達時間小于樁底反射波到達時間;且波幅較大,往往出現(xiàn)多次反射,難以觀測到樁底反射波的樁,系樁身斷裂。

3)樁身混凝土嚴(yán)重離析時,其波速較低,反射波幅減少,頻率降低。

4)縮徑與擴徑的部位可按反射歷時進行估算,類型可按相位特征進行判別。當(dāng)有多處缺陷時,將記錄到多個相互干涉的反射波組,形成復(fù)雜波列。此時應(yīng)仔細(xì)甄別,并應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)資料、施工原始記錄進行綜合分析。有條件時尚可使用多種檢測方法進行綜合判斷。橋梁施工檢測與評價技術(shù)33第三十三頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-樁身完整性檢測聲透射波法基本原理:在樁內(nèi)預(yù)埋若干根聲測管作為檢測通道,將超聲脈沖徑向發(fā)射換能器和徑向接收換能器置于聲測管中,并以管中充滿清水作為耦合劑。檢測時,超聲脈沖穿過兩根測管之間的砼,隨著兩換能器沿樁的縱軸方向同步升降,使超聲脈沖掃過樁的縱剖面,從而得到各項參數(shù)沿樁的縱剖面變化的數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)處理及對所接收信號進行分析,按聲時深度曲線相鄰測點的斜率及相鄰兩點聲時差值的乘積作為缺陷的判據(jù),并對樁身砼強度等級作出估計。耦合:物理學(xué)上是指兩個或兩個以上體系或運動之間相互影響以至聯(lián)合的現(xiàn)象。橋梁施工檢測與評價技術(shù)34第三十四頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-樁身完整性檢測聲透射波法檢測儀器換能器應(yīng)采用柱狀徑向振動的換能器。其共振頻率宜為25~50kHz,長度宜為20cm,換能器宜裝有前置放大器,前置放大器的頻帶寬度宜為5~50kHz。換能器的水密性應(yīng)滿足在1MPa水壓下不漏水。發(fā)射換能器的長度,頻帶寬度及水密性能與接收換能器的要求相同。聲波檢測儀器的技術(shù)性能應(yīng)符合以下規(guī)定:(1)接收放大系統(tǒng)的頻帶寬度宜為5~50kHz,增益應(yīng)大于100dB,并應(yīng)帶有0~60(或80)dB的衰減器,其分辨率應(yīng)為1dB,衰減器的誤差應(yīng)小于1dB,其檔間誤差應(yīng)小于1%。(2)發(fā)射系統(tǒng)應(yīng)輸出250~1000V的脈沖電壓,其波形可為階躍脈沖或矩形脈沖。(3)顯示系統(tǒng)應(yīng)同時顯示接收波形和聲波傳播時間,其顯示時間范圍應(yīng)大于2000s,計時精度應(yīng)大于1s。橋梁施工檢測與評價技術(shù)35第三十五頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-樁身完整性檢測聲透射波法判斷樁內(nèi)缺陷的基本物理量1)聲時值;2)波幅(或衰減);3)接收信號的頻率變化;4)接收波形的崎變預(yù)埋檢測管時應(yīng)注意問題:1)樁徑小于1.0m時應(yīng)埋設(shè)雙管;樁徑在1.0~2.5m時應(yīng)埋設(shè)三根管;樁徑2.5m以上應(yīng)埋設(shè)四根管。2)聲波檢測管宜采用鋼管、塑料管或鋼質(zhì)波紋管,其內(nèi)徑宜為50~60mm。鋼管宜用螺紋連接,管的下端應(yīng)封閉,上端應(yīng)加蓋。3)檢測管可焊接或綁扎在鋼筋籠的內(nèi)側(cè),檢測管之間應(yīng)相互平行。橋梁施工檢測與評價技術(shù)36第三十六頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-樁身完整性檢測鉆探取芯法目的檢測樁身缺陷,判斷完整性類別;檢測樁長和沉渣厚度,鑒別樁底持力層巖土性狀;評定樁身混凝土強度。芯樣孔數(shù)與孔位樁徑小于1.2m鉆1孔;1.2m―1.6m,2孔;大于1.6m,鉆3孔;鉆芯孔為1個時,距樁中心10-15cm;2孔及以上時,距樁中心0.15D-0.25D。鉆孔垂直度偏差小于0.5%,每次進尺控制在1.5m以內(nèi)。橋梁施工檢測與評價技術(shù)37第三十七頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-樁身完整性檢測鉆探取芯法混凝土強度的檢測芯樣數(shù)量:樁長10-30m,每孔取3組芯樣;樁長小于10m,取2組;樁長大于30m,不小于4組;樁兩頭不小于樁徑一倍或1m,中間芯樣宜等距截取,同根樁孔數(shù)大于1個時,1孔某深度有缺陷時,其他孔應(yīng)在相應(yīng)位置取芯進行強度檢驗;每組芯樣制作3個抗壓試件,高徑比在0.95-1.05之間,芯樣內(nèi)不含鋼筋,最大集料粒徑應(yīng)小于芯樣平均直徑的1/2;芯樣抗壓強度代表值按一組3塊試件的平均值確定,2組或以上時,取各組平均值為代表值。橋梁施工檢測與評價技術(shù)38第三十八頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-基樁承載力檢測靜壓試驗按現(xiàn)行地基基礎(chǔ)規(guī)范“單樁承載力宜通過現(xiàn)場靜載試驗確定,在同一條件下,試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的1%,并不少于3根”。試驗樁的要求從成樁到試驗的時間,在樁身混凝土強度達到設(shè)計要求的前提下,還應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的休止時間的要求;試樁的工藝應(yīng)與工程樁一致;試樁樁頭混凝土強度不低于C30,一般可在樁頂配置加密鋼筋網(wǎng)2-3層以薄鋼板圓筒做成加筋箍與樁頂混凝土澆成整體;為便于安裝沉降觀察點和儀表,試樁頂部露出試坑地面的高度不宜小于600mm,試坑地面宜與承臺底面標(biāo)高一致。橋梁施工檢測與評價技術(shù)39第三十九頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-基樁承載力檢測靜壓試驗試驗準(zhǔn)備試驗設(shè)備由加載裝置和荷載、變形觀測裝置組成錨樁橫梁反力裝置(多采用液壓千斤頂、錨樁和橫梁)反力不小于預(yù)估試驗荷載的1.3-1.5倍,錨樁與試樁的中心間距,當(dāng)試樁的直徑(或邊長)小于或等于800mm時,可為試樁直徑(或邊長)的5倍,當(dāng)試樁的直徑(或邊長)大于800mm時,上述距離不得少于4米。壓重平臺反力裝置壓重不小于預(yù)估試驗荷載的1.2倍,且施加于地基的壓應(yīng)力不宜大于地基承載力特征值的1.5倍。試驗加載步驟與方法1)預(yù)備試驗,檢驗試驗系統(tǒng)各部分工作狀態(tài);2)分級加載,分級數(shù)不宜少于10級,每級荷載為1/15-1/10,第一級荷載可為2倍,最大荷載不小于設(shè)計要求的2倍;3)記錄每次加載后沉降量的穩(wěn)定值,每15min觀測沉降1次,1h后每30min觀測一次。4)卸載,每級卸載為加載量的2倍,并記錄其回彈值;5)據(jù)記錄繪制P-S曲線和時間沉降曲線。橋梁施工檢測與評價技術(shù)40第四十頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-基樁承載力檢測靜壓試驗終止加載條件某級荷載下沉量大于前一級下沉量5倍;某級荷載下沉量大于前一級的2倍,且24h沉降未達到相對穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn);達到設(shè)計要求的最大加載量;錨樁上拔量達到設(shè)計允許值。極限承載能力的確定對應(yīng)荷載-沉降曲線(P-S曲線)明顯陡降的起始點對應(yīng)的荷載值;沉降-時間曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級荷載值;出現(xiàn)終止加載情況時,取前一級荷載值;對于緩變形P-S曲線,宜取S=40mm對應(yīng)的荷載值,當(dāng)樁長大于40m時,應(yīng)考慮樁長的彈性壓縮,對直徑大于等于800mm的樁,可取S=0.05D對應(yīng)的荷載值。橋梁施工檢測與評價技術(shù)41第四十一頁,共110頁。地基與基礎(chǔ)-基樁承載力檢測豎向抗拔試驗位移量小于或等于0.1mm/h,穩(wěn)定;勘測設(shè)計階段,總位移大于等于25mm可終止加載,施工階段加載不應(yīng)大于設(shè)計值。靜推試驗采用單向多循環(huán)加載試驗法,每級荷載循環(huán)5次。加載終止:水平位移大于20-30mm,樁身斷裂,樁側(cè)地表裂紋或隆起。高應(yīng)變法重錘重量不小于極限承載力的1.2%。橋梁施工檢測與評價技術(shù)42第四十二頁,共110頁。上部結(jié)構(gòu)-混凝土強度的檢測與評定回彈法測定內(nèi)容:測定混凝土表面硬度應(yīng)用原則:回彈法檢測混凝土強度是對常規(guī)檢驗的一種補充。當(dāng)對構(gòu)件有懷疑時,對試件的檢驗結(jié)果有懷疑或供檢驗用的試件數(shù)量不足時,可采用回彈法檢測,并將檢測結(jié)果作為處理混凝土質(zhì)量問題的一個主要依據(jù)。回彈法的使用前提是要求被檢測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的內(nèi)外質(zhì)量基本一致。因此,當(dāng)混凝土表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異,例如遭受化學(xué)腐蝕或火災(zāi)、硬化期間遭受凍傷等或內(nèi)部存在缺陷時,不能用回彈法評定混凝土強度。測試原理:回彈法是采用回彈儀進行混凝土強度測定,屬于表面硬度法的一種,其原理是回彈儀中運動的重錘以一定沖擊動能撞擊頂在混凝土表面的沖擊桿后,測出重錘被反彈回來的距離,以回彈值(反彈距離與彈簧初始長度之比)作為與強度相關(guān)的指標(biāo),來推定混凝土強度的一種方法。混凝土表面硬度是一個與混凝土強度有關(guān)的量,表面硬度值是隨強度的增大而提高的,采用具有一定動能的鋼錘沖擊混凝土表面時,其回彈值與混凝土表面硬度也有相關(guān)關(guān)系。所以,混凝土強度與回彈值存在相關(guān)關(guān)系。橋梁施工檢測與評價技術(shù)43第四十三頁,共110頁。上部結(jié)構(gòu)-混凝土強度的檢測與評定回彈法操作步驟收集基本資料;選擇測區(qū):每一個構(gòu)件測區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個,最少不得少于5個;相鄰兩測區(qū)間距在2m以內(nèi),距構(gòu)件邊緣大于20cm,小于50cm;測區(qū)尺寸為200×200mm;回彈值測量;碳化深度值測量:不應(yīng)少于測區(qū)數(shù)的30%,當(dāng)碳化值大于2.0mm時,應(yīng)在每一測區(qū)測量碳化深度值;計算平均回彈值;角度修正;澆筑面修正;碳化深度修正;確定混凝土強度。橋梁施工檢測與評價技術(shù)44第四十四頁,共110頁。上部結(jié)構(gòu)-混凝土強度的檢測與評定回彈法回彈值計算和強度評定去掉3個最大和3個最小值,計算平均值;對平均值進行修正;測區(qū)數(shù)為10個及以上時,計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差;測區(qū)數(shù)少于10時,取測區(qū)最小混凝土強度值為推定值;測區(qū)強度值出現(xiàn)小于10MPa,混凝土強度推定值小于10MPa;測區(qū)數(shù)不少于10個時,按數(shù)理統(tǒng)計方法計算,即均值減去1.645倍的標(biāo)準(zhǔn)差;均值小于25MPa,標(biāo)準(zhǔn)差大于4.5MPa或均值不小于25MPa,標(biāo)準(zhǔn)差大于5.5MPa時,按單個構(gòu)件評定。橋梁施工檢測與評價技術(shù)45第四十五頁,共110頁。上部結(jié)構(gòu)-混凝土強度的檢測與評定回彈法注意事項回彈法誤差較大對重要構(gòu)件應(yīng)慎重選?。贿m用不摻外加劑或僅摻引氣劑的混凝土;混凝土齡期為14-1000d;強度范圍為10-60MPa;下列情況不可采用統(tǒng)一測強曲線:集料最大粒徑大于60mm;特種成型工藝制作的混凝土;檢測部位曲率半徑小于250mm;潮濕或水浸的混凝土。抽檢數(shù)量不少于構(gòu)件總數(shù)的30%或10件。橋梁施工檢測與評價技術(shù)46第四十六頁,共110頁。上部結(jié)構(gòu)-混凝土強度的檢測與評定超聲-回彈綜合法適用范圍水泥為普通硅酸鹽水泥;砂、石集料符合檢驗要求;可摻或不摻礦物拌合料、外加劑、粉煤灰、泵送劑;混凝土齡期為7-2000d;強度范圍為10-70MPa;攪拌混凝土或泵送混凝土;自然養(yǎng)護。橋梁施工檢測與評價技術(shù)47第四十七頁,共110頁。上部結(jié)構(gòu)-混凝土強度的檢測與評定超聲-回彈綜合法強度評定測區(qū)數(shù)為10個及以上時,計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差;測區(qū)數(shù)少于10時,取測區(qū)最小混凝土強度值為推定值;測區(qū)強度值出現(xiàn)小于10MPa,混凝土強度推定值小于10MPa;測區(qū)數(shù)不少于10個時,按數(shù)理統(tǒng)計方法計算,即均值減去1.645倍的標(biāo)準(zhǔn)差;均值小于25MPa,標(biāo)準(zhǔn)差大于4.5MPa;均值位于25和50MPa之間,標(biāo)準(zhǔn)差大于5MPa;均值不小于50MPa,標(biāo)準(zhǔn)差大于5.5MPa時,按單個構(gòu)件評定。橋梁施工檢測與評價技術(shù)48第四十八頁,共110頁。上部結(jié)構(gòu)-混凝土強度的檢測與評定鉆芯法芯樣芯樣數(shù)量不宜少于15個;芯樣直徑應(yīng)大于最大粒徑的3倍,采用小芯樣其直徑不應(yīng)小于70mm或最大粒徑的2倍;芯樣高度直徑比值為1。芯樣試件應(yīng)在與被檢測結(jié)構(gòu)濕度基本一致的條件下進行抗壓試驗;檢測批混凝土強度推定采用數(shù)理統(tǒng)計的方法;單個構(gòu)件最少芯樣數(shù)量為3個,小構(gòu)件不少于2個,取最小值作為混凝土強度推定值。橋梁施工檢測與評價技術(shù)49第四十九頁,共110頁。鋼筋混凝土狀況檢測技術(shù)-內(nèi)部缺陷超聲波檢測混凝土缺陷(蜂窩、空洞或裂縫)基本原理利用超聲波在技術(shù)條件相同(指混凝土原材料、配合比、齡期和測試距離一致)的混凝土中傳播的時間(或速度)、接收波的振幅和頻率等聲學(xué)參數(shù)的變化,來判定混凝土的缺陷。超聲脈沖波傳播速度的快慢,與混凝土的密實程度有直接關(guān)系。對于技術(shù)條件相同的混凝土來說,聲速高則混凝土密實,相反則混凝土不密實。當(dāng)有空洞、裂縫等缺陷存在時,破壞了混凝土的整體性,由于空氣的聲阻抗率遠小于混凝土的聲阻抗率,超聲波遇到蜂窩、空洞或裂縫等缺陷時,會在缺陷界面發(fā)生反射和散射,因此傳播的路程會增大,測得的聲時會延長,聲速會降低。在缺陷界面超聲波的聲能被衰減,其中頻率較高的部分衰減更快,因此接收信號的波幅明顯降低,頻率明顯減小或頻率譜中高頻成分明顯減少。經(jīng)缺陷反射或繞過缺陷傳播的超聲波信號與直達波信號之間存在相位差,疊加后互相干擾,致使接收信號的波形發(fā)生畸變。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)50第五十頁,共110頁。鋼筋混凝土狀況檢測技術(shù)-內(nèi)部缺陷超聲波檢測混凝土缺陷(蜂窩、空洞或裂縫)平面測試法(用厚度振動式換能器)對測法:一對發(fā)射和接收換能器,分別置于被測結(jié)構(gòu)相互平行的兩個表面,且兩個換能器的軸線位于同一直線上。斜測法:一對發(fā)射和接收換能器分別置于被測結(jié)構(gòu)的兩個表面,但兩個換能器的軸線不在同一直線上。單面平測法:一對發(fā)射和接收換能器分別置于被測結(jié)構(gòu)同一表面上進行測試。測試孔測試法(采用徑向振動式換能器)孔中對測:一對換能器分別置于兩個對應(yīng)測試孔中,位于同一高度進行測試??字行睖y:一對換能器分別置于兩個對應(yīng)測試孔中,但不在同一高度進行,而是在保持一定高程差的條件下進行測試??字衅綔y:一對換能器分別置于同一測試孔中,以一定的高程差同步移動進行測試。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)51第五十一頁,共110頁。鋼筋混凝土狀況檢測技術(shù)-裂縫深度超聲波檢測混凝土裂縫深度淺裂縫,系指局限于結(jié)構(gòu)表層,開裂深度不大于500mm的裂縫。平測法斜測法橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)52第五十二頁,共110頁。鋼筋混凝土狀況檢測技術(shù)-裂縫深度超聲波檢測混凝土裂縫深度深裂縫,系開裂深度大于500mm的裂縫。測試方法一般是在裂縫兩側(cè)鉆測試孔,用徑向振動式換能器置于測試孔中進行測試。裂縫深度判定當(dāng)換能器下移至某一位置后,波幅達到最大并基本穩(wěn)定,該位置所對應(yīng)的深度便是裂縫深度橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)53第五十三頁,共110頁。鋼筋混凝土狀況檢測技術(shù)-裂縫寬度顯微鏡檢測混凝土裂縫寬度橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)54第五十四頁,共110頁。鋼筋混凝土狀況檢測技術(shù)-鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕測定儀檢測混凝土中鋼筋銹蝕狀況利用鋼筋銹蝕測定儀來確定鋼筋銹蝕范圍,此方法必須在鋼筋具有連續(xù)導(dǎo)電性時方可使用,檢測時首先要將銹蝕偵測儀的參考電極與鋼筋相連接以形成通路后,移動探頭并記錄電位差借以繪出等位圖,再依據(jù)等位圖判定銹蝕發(fā)生的區(qū)域。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)55第五十五頁,共110頁。鋼筋混凝土狀況檢測技術(shù)混凝土氯離子含量取混凝土粉末,采用滴定條法或試驗室化學(xué)分析法混凝土中鋼筋分布及保護層電磁鋼筋探測儀混凝土碳化深度酚酞酒精試劑,用測深尺量測變色深度(變紫色為未碳化)混凝土電阻率四電極阻抗測量法橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)56第五十六頁,共110頁。橋梁檢查主要依據(jù)《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范)(JTGH11-2004)《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG/TH21-2011)橋梁檢查的分類按照橋梁檢查的范圍、方式和檢查結(jié)果的用途經(jīng)常檢查主要指對橋面設(shè)施、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)及附屬構(gòu)造物的技術(shù)狀況進行的檢查。定期檢查為評定橋梁使用功能,制定管理養(yǎng)護計劃提供基本數(shù)據(jù),對橋梁主體結(jié)構(gòu)及其附屬構(gòu)造物的技術(shù)狀況進行的全面檢查,它為橋梁養(yǎng)護管理系統(tǒng)搜集結(jié)構(gòu)技術(shù)狀態(tài)的動態(tài)數(shù)據(jù)。特殊檢查特殊檢查是查清橋梁的病害原因、破損程度,鑒定承載能力、抗災(zāi)能力。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)57第五十七頁,共110頁。橋梁檢查經(jīng)常檢查經(jīng)常檢查是對橋梁構(gòu)筑物及附屬設(shè)施進行日常巡視檢查。一般采用目測方法,也可配以簡單工具進行測量。經(jīng)常性檢查應(yīng)由專職橋梁養(yǎng)護管理人員或有一定經(jīng)驗的工程技術(shù)人員負(fù)責(zé)。按橋梁類別、狀態(tài)等級分別確定經(jīng)常性檢查周期。一般結(jié)構(gòu)的橋梁,經(jīng)常性檢查一月一次,最長周期每季至少一次,遇惡劣天氣、訊期、冰凍等特殊情況,周期宜縮短,特殊情況可設(shè)專人看護。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)58第五十八頁,共110頁。橋梁檢查定期檢查定期檢查是按規(guī)定的周期,對橋梁主體結(jié)構(gòu)及其附屬構(gòu)造物跟蹤的全面檢查。定期檢查要求具有豐富的實踐經(jīng)驗、受過專門橋梁檢查培訓(xùn)并熟悉橋梁設(shè)計、施工等方面知識的工程師來進行。橋梁定期檢查采集的數(shù)據(jù)作為橋梁養(yǎng)護管理系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況動態(tài)參數(shù),為評定橋梁使用性能提供基本數(shù)據(jù),并據(jù)此來確定結(jié)構(gòu)維修、加固或更換的先后次序。定期檢查以目測為主,輔以必要的測量儀器、探查工具、望遠鏡、照相機和現(xiàn)場用器材等設(shè)備進行。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)59第五十九頁,共110頁。橋梁檢查特殊檢查橋梁特殊檢查,是在橋梁經(jīng)常檢查的基礎(chǔ)上,進一步準(zhǔn)確確定橋梁技術(shù)狀況,由專業(yè)技術(shù)人員使用專門檢測儀器設(shè)備,應(yīng)用無破損檢測手段對橋梁進行全面檢測、測強和探傷,從而找出損壞的原因、程度和范圍,分析損壞所造成的后果以及潛在缺陷可能給橋梁結(jié)構(gòu)帶來的危險,為評定橋梁的耐久性和承載能力、確定維修工程的實施方案提供依據(jù)。通過特殊檢查,能夠查清橋梁的病害原因、破損程度、承載能力、抗災(zāi)能力,確定橋梁技術(shù)狀況的工作。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)60第六十頁,共110頁。橋梁技術(shù)狀況評定評定方法分層綜合評定與5類橋梁單項控制指標(biāo)評定相結(jié)合某單項指標(biāo)超過單項指標(biāo)控制值(5類)的要求時,橋梁技術(shù)狀況被認(rèn)定為5類橋各單項指標(biāo)均滿足單項指標(biāo)控制值,由分層綜合評定法確定橋梁技術(shù)狀況橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)61第六十一頁,共110頁。評定依據(jù)62第六十二頁,共110頁。橋梁技術(shù)狀況評定單項控制指標(biāo)(出現(xiàn)時,橋梁技術(shù)狀況等級為5類)1.上部結(jié)構(gòu)有落梁;或梁、板斷裂現(xiàn)象。2.梁式橋上部承重構(gòu)件控制截面出現(xiàn)全截面開裂;或組合結(jié)構(gòu)上部承重構(gòu)件結(jié)合面開裂貫通,造成截面組合作用嚴(yán)重降低。3.梁式橋上部承重構(gòu)件有嚴(yán)重的異常位移,存在失穩(wěn)現(xiàn)象。4.結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯的永久變形,變形大于規(guī)范值。5.關(guān)鍵部位混凝土出現(xiàn)壓碎或桿件失穩(wěn)傾向;或橋面板出現(xiàn)嚴(yán)重塌陷。6.拱式橋拱腳嚴(yán)重錯臺、位移,造成拱頂撓度大于限值;或拱圈嚴(yán)重變形。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)63第六十三頁,共110頁。7.圬工拱橋拱圈大范圍砌體斷裂,脫落現(xiàn)象嚴(yán)重。8.腹拱、側(cè)墻、立墻或立柱產(chǎn)生破壞造成橋面板嚴(yán)重塌落。9.系桿或吊桿出現(xiàn)嚴(yán)重銹蝕或斷裂現(xiàn)象。10.懸索橋主纜或多根吊索出現(xiàn)嚴(yán)重銹蝕、斷絲。11.斜拉橋拉索鋼絲出現(xiàn)嚴(yán)重銹蝕、斷絲,主梁出現(xiàn)嚴(yán)重變形。12.擴大基礎(chǔ)沖刷深度大于設(shè)計值,沖空面積達20%以上。13.橋墩(橋臺或基礎(chǔ))不穩(wěn)定,出現(xiàn)嚴(yán)重滑動、下沉、位移、傾斜等現(xiàn)象。14.懸索橋、斜拉橋索塔基礎(chǔ)出現(xiàn)嚴(yán)重沉降或位移;或懸索

橋錨碇有水平位移或沉降。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)64第六十四頁,共110頁。橋梁技術(shù)狀況評定分層綜合評定法概念上:結(jié)構(gòu)>部件(i)>構(gòu)件(j)結(jié)構(gòu)包括橋面系(D)、上部結(jié)構(gòu)(P)、下部結(jié)構(gòu)(B)結(jié)構(gòu)是由多類部件組成每類部件都包括一到多個構(gòu)件每個構(gòu)件可能存在一到多種病害(k)橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)65第六十五頁,共110頁。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)66第六十六頁,共110頁。橋梁技術(shù)狀況評定分層綜合評定法步驟橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)67第六十七頁,共110頁。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)

-評定內(nèi)容:

公路橋梁技術(shù)狀況評定包括橋梁構(gòu)件、部件、橋面系、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)評定和全橋評定。-評定順序:

首先確定各構(gòu)件指標(biāo)的類別(1-5類)。對各構(gòu)件檢測指標(biāo)的評定,是整個技術(shù)狀況評定工作的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。然后依次計算構(gòu)件、部件、上部結(jié)構(gòu)(下部結(jié)構(gòu)、橋面系)的技術(shù)狀況,最后根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、橋面系的技術(shù)狀況計算全橋技術(shù)狀況。

68第六十八頁,共110頁。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)橋梁總體技術(shù)狀況評定等級分為1類、2類、3類、4類、5類。69第六十九頁,共110頁。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)橋梁主要部件技術(shù)狀況評定標(biāo)度分為1類、2類、3類、4類、5類。技術(shù)狀況評定標(biāo)度橋梁技術(shù)狀況描述1類全新狀態(tài)、功能完好2類功能良好,材料有局部輕度缺損或污染3類材料有中等缺損;或出現(xiàn)輕度功能性病害,但發(fā)展緩慢,尚能維持正常使用功能4類材料嚴(yán)重缺損;或出現(xiàn)中等功能性病害,且發(fā)展較快;結(jié)構(gòu)變形小于或等于規(guī)范值。功能明顯降低5類材料嚴(yán)重缺損,出現(xiàn)嚴(yán)重的功能性病害,且有繼續(xù)擴展現(xiàn)象;關(guān)鍵部位的部分材料強度達到極限,變形大于規(guī)范值,結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性達不到安全通行的要求。70第七十頁,共110頁。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)

橋梁次要部件技術(shù)狀況評定標(biāo)度分為1類、2類、3類、4類。技術(shù)狀況評定標(biāo)度橋梁技術(shù)狀況描述1類全新狀態(tài),功能完好;或功能良好,材料有輕度缺損;污染等。2類有中等缺損或污染3類材料有嚴(yán)重缺損,出現(xiàn)功能降低,進一步惡化將不利于主要部件、影響交通。4類材料有嚴(yán)重缺損,失去應(yīng)有功能,嚴(yán)重影響正常交通;或原無設(shè)置,而調(diào)查需要補設(shè)71第七十一頁,共110頁。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)

橋梁技術(shù)狀況評定流程72第七十二頁,共110頁。

例如:某橋橋跨組合為6-20+3-60+6-20,共15跨,引橋為鋼筋混凝土T型梁,主橋為鋼筋混凝土系桿拱橋,兩幅的橋墩都為雙柱式橋墩,橋梁總長420.7m。73第七十三頁,共110頁。

該橋由兩種結(jié)構(gòu)形式組成,第7跨至第9跨鋼筋混凝土系桿拱結(jié)構(gòu),其它部分為鋼筋混凝土T型梁。將7-9跨主橋劃為主橋單元,1-6跨及10-15跨為合并起來為引橋單元。對于公共的橋墩,建議將公共的橋墩劃分給跨徑長的單元(劃分給主橋系桿拱部分)。

74第七十四頁,共110頁。主橋系桿拱橋部分按照標(biāo)準(zhǔn)要求,采用分層綜合評定法進行評定,最終評定為四類,引橋評定為三類。全橋技術(shù)狀況等級評定結(jié)果以最差的一個評定單元作為全橋的評定結(jié)果,即按照主橋評定結(jié)果,全橋技術(shù)狀況最終評定為四類。75第七十五頁,共110頁。橋梁靜載試驗靜載試驗將靜止的荷載作用在橋梁上指定位置,然后對橋梁結(jié)構(gòu)的靜力位移、靜力應(yīng)變、裂縫(形態(tài)、寬度、長度)等參量進行測試,從而對橋梁在荷載作用下的工作性能及使用能力作出評價。橋梁靜載試驗的目的對新建橋梁施工質(zhì)量進行檢驗、鑒定對既有橋梁結(jié)構(gòu)性能和承載能力進行評價靜力荷載試驗檢測的原則測試部位應(yīng)突出橋梁結(jié)構(gòu)受力關(guān)鍵測試內(nèi)容應(yīng)反映承載力指標(biāo)施測載位應(yīng)以無損結(jié)構(gòu)為限度橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)76第七十六頁,共110頁。橋梁靜載試驗參照的設(shè)計規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60-2004);《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTGD62-2004);《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTGD63-2007);《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003);《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》(JTGH11-2004);《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》(JTG/TJ21-2011);《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)第一冊土建工程》,JTGF80/1-2004;橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)77第七十七頁,共110頁。橋梁靜載試驗工作內(nèi)容:試驗的準(zhǔn)備工作加載方案設(shè)計測點設(shè)置與測試加載控制與安全措施試驗結(jié)果分析與承載力評定試驗報告編寫橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)78第七十八頁,共110頁。橋梁靜載試驗試驗前期準(zhǔn)備階段工作內(nèi)容試驗準(zhǔn)備階段是橋梁荷載試驗順利進行的前提和保障。收集、橋梁設(shè)計文件、施工記錄、監(jiān)理記錄、原試驗資料、橋梁養(yǎng)護與維修記錄等橋梁技術(shù)資料檢查橋梁現(xiàn)狀,如橋面系、承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件、支座、基礎(chǔ)等部位的表觀狀況驗算設(shè)計荷載和試驗擬加荷載作用下理論內(nèi)力橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)79第七十九頁,共110頁。橋梁靜載試驗三個工作階段試驗準(zhǔn)備加載與觀測分析、評價橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)80第八十頁,共110頁。橋梁靜載試驗靜載試驗的準(zhǔn)備工作測試工況確定試驗孔(墩、臺)的選擇測試儀器選擇檢查架與儀表架的搭設(shè)加載方案與實施制訂觀測方案施加荷載的準(zhǔn)備橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)81第八十一頁,共110頁。橋梁靜載試驗測試工況簡支梁(板)橋主要工況:跨中最大正彎矩工況附加工況:L/4截面最大正彎矩工況;支點最大剪力工況;橋墩最大豎向反力工況連續(xù)梁橋主要工況:主跨支點最大負(fù)彎矩工況;主跨跨中最大正彎矩工況附加工況:邊跨最大正彎矩工況;主跨橋墩最大豎向反力工況;主跨支點最大剪力工況橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)82第八十二頁,共110頁。橋梁靜載試驗測試工況懸臂梁橋(包括T形剛構(gòu)橋)主要工況:墩頂支點最大負(fù)彎矩工況;錨固孔跨中最大正彎矩工況附加工況:墩頂支座截面最大剪力工況;掛孔跨中最大正彎矩工況;橋墩最大堅向反力工況無鉸拱橋主要工況:拱頂最大正彎矩工況;拱腳最大負(fù)彎矩工況附加工況:拱腳最大水平推力工況;L/4截面最大正彎矩和最大負(fù)彎矩工況;L/4截面正負(fù)撓度絕對值之和最大工況橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)83第八十三頁,共110頁。橋梁靜載試驗測試工況斜拉橋主要工況:主梁跨中最大正彎矩工況;主梁墩頂支座截面最大負(fù)彎矩工況;主塔塔頂順橋向最大水平變位與塔腳截面最大彎矩工況(不同的結(jié)構(gòu)體系,存在差異)附加工況:中孔跨中附近拉索最大拉力工況;主梁最大撓度工況;輔助墩最大堅向反力工況懸索橋主要工況:加勁粱跨中最大正彎矩工況;加勁梁L/8截面最大正彎矩工況;主塔塔頂順橋向最大水平變位與塔腳截面最大彎矩工況附加工況:加勁粱最大豎向撓度工況;主纜錨固拉索最大張力工況;加勁梁梁端最大縱向漂移工況;吊桿(索)活載張力最大增量工況。橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)84第八十四頁,共110頁。橋梁靜載試驗試驗孔(墩、臺)的選擇結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)病害狀況因素典型性代表性最嚴(yán)重測試條件因素儀器安裝條件量測條件橋梁運營維護檢測與評價技術(shù)85第八十五頁,共110頁。橋梁靜載試驗測試儀器選擇

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