橋梁特殊檢測方法

xxx特殊檢測方案1工程概述xxx（照片1.1）橋梁全長130m，共8跨（每2跨為一聯(lián)，共分為4聯(lián)），橋跨組合為：8×16m。上部構(gòu)造為T梁，每跨設(shè)立11片T梁；下部構(gòu)造為三柱式橋墩（見圖1.1～1.2）照片1.1：xxx現(xiàn)場運(yùn)行示意圖圖1.1：xxx立面圖圖1.2：xxx橫截面示意圖由于該橋建造的年代較久，圖紙缺失?，F(xiàn)在大橋需要進(jìn)行改造，在橋面加鋪12cm厚的瀝青混合料，護(hù)欄改為大理石護(hù)欄。受業(yè)主委托，xxx公司（下稱“我公司”）擬對xxx進(jìn)行特殊檢測。2檢測根據(jù)(1)《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTG/TJ21-）；(2)《公路橋梁技術(shù)狀況評定原則》（JTG/TH21-）；(3)《公路橋修養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTGH11-）；(4)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60-及JTJ02-89(5)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62-）；(6)《回彈法評定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23-）；(7)《混凝土強(qiáng)度檢查評定原則》（GBT50107-）；(8)《工程測量規(guī)范》（GB50026-）；3檢測目的通過對橋梁全方面具體檢測，結(jié)合橋梁構(gòu)造技術(shù)狀況對橋梁構(gòu)造現(xiàn)狀進(jìn)行綜合評價(jià)并提出處治方法，為管養(yǎng)部門在此后在橋梁維護(hù)、交通管制等方面提供科學(xué)確切根據(jù)。4特殊檢測內(nèi)容4.1橋梁缺點(diǎn)狀況檢測橋梁缺損狀況檢查評定，重要根據(jù)《公路橋修養(yǎng)護(hù)規(guī)范》和《公路橋梁技術(shù)狀況評定原則》，對全橋的整體外觀進(jìn)行大排查。重點(diǎn)檢查統(tǒng)計(jì)構(gòu)造或構(gòu)件缺點(diǎn)的類型、范疇、分布特性和嚴(yán)重程度，并推斷其發(fā)展變化趨勢及其可能造成的不利影響，進(jìn)而評定其技術(shù)狀況等級并最后擬定缺損狀況評定標(biāo)度值。本次橋梁外觀質(zhì)量檢查以人工目測觀察結(jié)合儀器觀察進(jìn)行，儀器觀察以簡樸的工具和儀器設(shè)備為主，如裂縫測寬儀、鋼卷尺、游標(biāo)卡尺、手工錘等，具體統(tǒng)計(jì)病害的位置、大小、范疇和程度，分析判斷病害性質(zhì)、產(chǎn)生的因素及危害。裂縫長度使用鋼尺進(jìn)行測量，裂縫寬度使用裂縫測寬儀進(jìn)行測量，裂縫深度使用超聲法進(jìn)行測量。橋梁外觀質(zhì)量檢查（涉及裂縫檢測）重要是對構(gòu)造物及其附屬設(shè)施的外露構(gòu)件或部位表面進(jìn)行全方面的近距離檢查，重要檢測橋梁的表觀病害。檢查分上部構(gòu)造、下部構(gòu)造、支座、橋面系及附屬設(shè)施等五部分進(jìn)行，具體橋梁檢查內(nèi)容以下：表4.1：上部構(gòu)造具體檢查內(nèi)容序號檢查項(xiàng)目具體檢查內(nèi)容1表觀病害調(diào)查梁底與否破損、開裂；梁底端與否破損、開裂；每跨1/4、1/2、3/4處重要部位與否缺損開裂；橋面板砼有無開裂、壓碎、局部破損；橋梁各構(gòu)件砼有無開裂、壓碎、局部破損；分析判斷病害產(chǎn)生的因素及危害。2裂縫檢測橋梁重要檢查1/4、3/4和跨中截面與否有開裂；統(tǒng)計(jì)裂縫位置、形態(tài)、走向、間距；測量典型裂縫長度和裂縫寬度；分析判斷裂縫性質(zhì)、因素、穩(wěn)定性及危害。表4.2：下部構(gòu)造具體檢查內(nèi)容序號檢查項(xiàng)目具體檢查內(nèi)容1表面病害調(diào)查墩臺砌塊有無裂縫、壓碎、局部掉塊，砌縫有無脫離和脫落、滲水，表面有無苔蘚、草木滋生；墩臺砌塊有無砌塊斷裂、松動、缺失通縫錯(cuò)開、變形；統(tǒng)計(jì)病害位置、大小、范疇及程度；分析判斷病害產(chǎn)生的因素及危害。2墩身位移檢查檢查墩身與否有傾斜、滑移現(xiàn)象；分析判斷病害因素、穩(wěn)定性及危害。重點(diǎn)檢查：基礎(chǔ)與否發(fā)生不均勻沉降和傾斜、滑移檢查。表4.3：橋面系及附屬設(shè)施具體檢查內(nèi)容序號項(xiàng)目檢查內(nèi)容1橋面鋪裝與否有剝落、開裂、鼓包、松散、車轍等現(xiàn)象；橋面縱、橫坡與否平順，橋頭與否平順，有無跳車；特別注意病害與否與上部構(gòu)造的病害有關(guān)聯(lián)。2人行步道人行步道板與否有破損、缺失等現(xiàn)象；與否受到足夠的支撐固定，對行人安全與否有隱患。3欄桿混凝土欄桿與否有開裂剝落、露筋銹蝕等現(xiàn)象；金屬欄桿與否銹蝕、開焊；與否有變形、斷裂、松動錯(cuò)位、丟失殘缺現(xiàn)象。4排水設(shè)施橋面排水與否暢通，有無積水現(xiàn)象；泄水管與否完整，有無丟失、殘缺、堵塞等現(xiàn)象。5防護(hù)設(shè)施防撞墩與否破損、開裂；防護(hù)網(wǎng)有無變形、松動、錯(cuò)位、殘缺。6護(hù)坡、擋墻護(hù)坡有無下沉、開裂、破損、滑移；臺后擋墻與否傾斜、變形；擋墻有無蜂窩、麻面、孔洞、破損、腐蝕、露筋、銹蝕、保護(hù)層剝落等病害。7橋頭搭板與否下沉、坑槽；橋頭與否平順，有無跳車現(xiàn)象。4.2橋梁材質(zhì)狀況與狀態(tài)參數(shù)檢測鑒于該橋運(yùn)行數(shù)年，材料風(fēng)化、碳化、物理與化學(xué)損傷（如混凝土剝落、疏松、掉棱、缺角、樁基與墩柱由于沖蝕引發(fā)的剝落縮徑等）引發(fā)的構(gòu)造或有效截面損失，以及由于鋼筋腐蝕剝落造成的鋼筋有效面積損失，對構(gòu)造構(gòu)件截面抗力會產(chǎn)生較大影響。結(jié)合《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》的規(guī)定，以基于概率理論的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)辦法為基礎(chǔ)，采用引入分項(xiàng)檢算系數(shù)修正極限狀態(tài)設(shè)計(jì)體現(xiàn)式的辦法，對本橋橋梁承載能力進(jìn)行評定。本次橋梁材質(zhì)狀況與狀態(tài)參數(shù)檢測內(nèi)容涉及：橋梁幾何形態(tài)參數(shù)檢測、混凝土強(qiáng)度檢測、鋼筋銹蝕電位檢測、碳化狀況檢測、鋼筋保護(hù)層厚度檢測等5個(gè)方面。4.2.1橋梁幾何形態(tài)參數(shù)檢測橋梁幾何形態(tài)的變化在一定程度上能放映構(gòu)造內(nèi)力的變化狀況，如橋跨構(gòu)造的小撓、墩臺沉降等。對于超靜定構(gòu)造而言，構(gòu)造幾何形態(tài)的變化造成構(gòu)造的次內(nèi)力對構(gòu)造的影響往往不可無視，通過構(gòu)造幾何形態(tài)的觀察，可反表演構(gòu)造的內(nèi)力變化狀況，并為構(gòu)造分析構(gòu)造形態(tài)變化的因素提供可靠根據(jù)。4.2.2混凝土強(qiáng)度檢測混凝土強(qiáng)度測試對象為上部構(gòu)造主梁和下部構(gòu)造墩臺，使用回彈法進(jìn)行檢測，具體測試辦法見表4.4中所述。表4.4：混凝土強(qiáng)度檢測辦法測量原理表面解決測試面應(yīng)清潔、平整、干燥，不應(yīng)有接縫、飾面層、浮漿和油垢，并避開蜂窩、麻面部位，必要時(shí)可用砂輪片去除雜物和磨平不平整處，并擦凈殘留粉塵。測區(qū)布置每構(gòu)件跨中附近側(cè)面或底面上均勻布置10個(gè)測區(qū)，見圖1所示。每測區(qū)滿足下列規(guī)定：測區(qū)布置在構(gòu)件混凝土澆筑方向的側(cè)面；測區(qū)均勻分布，相鄰兩測區(qū)的間距不適宜不不大于2m；測區(qū)避開鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件；測區(qū)尺寸為200mm×200mm；圖1回彈測區(qū)布置示意圖回彈值的測量按《回彈法評定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，對構(gòu)件上每一測區(qū)各彈擊16點(diǎn)，每一測點(diǎn)的回彈值測讀精確至1.0。測點(diǎn)在測區(qū)范疇內(nèi)宜均勻分布，但不得布置在氣孔或外露石子上。相鄰兩測點(diǎn)間距普通不不大于30mm；測點(diǎn)距構(gòu)件邊沿或外露鋼筋、鐵件的距離不不大于50mm，且同一測點(diǎn)只允許彈擊一次。用回彈儀測試時(shí)，使儀器處在水平狀態(tài)，測試混凝土澆灌方向的側(cè)面。如不能滿足這一規(guī)定，也可非水平狀態(tài)測試，或測試混凝土澆灌方向的頂面或底面，則應(yīng)對測得的回彈值先進(jìn)行角度修正?；貜椫档挠?jì)算計(jì)算測區(qū)平均回彈值時(shí)，從該測區(qū)16個(gè)回彈值中，剔除3個(gè)最大值和最小值，然后將余下的10個(gè)回彈值按下列公式計(jì)算：式中：Rm--測區(qū)平均回彈值，計(jì)算至0.1；Ri--第i個(gè)測點(diǎn)的回彈值?；炷翉?qiáng)度的推定混凝土強(qiáng)度的評定按下式計(jì)算推定強(qiáng)度均質(zhì)系數(shù)和平均強(qiáng)度均質(zhì)系數(shù)，并按表下面評定原則對強(qiáng)度狀態(tài)進(jìn)行評定。推定強(qiáng)度均質(zhì)系數(shù)和平均強(qiáng)度均質(zhì)系數(shù)分別采用下式計(jì)算：式中：——承重構(gòu)件或重要受力部位混凝土的實(shí)測強(qiáng)度推定值；——承重構(gòu)件承重構(gòu)件實(shí)測強(qiáng)度狀況評定原則強(qiáng)度狀態(tài)評定標(biāo)度值≥0.95≥1.00良好10.95>≥0.90≥0.95較好20.90>≥0.80≥0.90較差3085>≥0.70≥0.85差的4＜0.70＜0.85危險(xiǎn)54.2.3鋼筋銹蝕電位檢測混凝土中鋼筋銹蝕不僅影響構(gòu)造耐久性，并且影響構(gòu)造的安全性。鋼筋銹蝕電位直觀反映了混凝土中鋼筋銹蝕的活動性。通過測試鋼筋/混凝土與參考電極之間的電位差，可判斷鋼筋發(fā)生銹蝕的概率。混凝土中鋼筋銹蝕電位檢測宜采用半電池電位法。采用電位等值線圖表達(dá)被測構(gòu)造及構(gòu)件中鋼筋的銹蝕性狀，掌握現(xiàn)在構(gòu)造內(nèi)部鋼筋銹蝕程度。在混凝土橋梁重要構(gòu)件或重要受力部位，布設(shè)測區(qū)檢測鋼筋銹蝕電位，每一種測區(qū)的測點(diǎn)數(shù)不適宜少于20個(gè)。采用半電池電位值評價(jià)鋼筋銹蝕性狀時(shí)，根據(jù)下表進(jìn)行判斷。表4.5：半電池電位值評價(jià)鋼筋銹蝕性狀的判據(jù)電位水平（mV）鋼筋銹蝕性狀評定標(biāo)度≥-200無銹蝕活動性或銹蝕活動性不擬定1（-200～-300）有銹蝕活動性，但銹蝕狀態(tài)不擬定，可能銹蝕2（-300～-400）有銹蝕活動性，發(fā)生銹蝕概率不不大于90%3（-400～-500）有銹蝕活動性，嚴(yán)重銹蝕可能性極大4＜-500構(gòu)件存在銹蝕開裂區(qū)域54.2.4碳化狀況檢測混凝土碳化深度測試對象為上部構(gòu)造主梁和下部構(gòu)造墩臺，使用1%酚酞酒精溶液試劑和深度測量儀進(jìn)行檢測，具體測試辦法見表4.6中所述。表4.6：混凝土碳化深度檢測辦法測量原理酚酞是一種弱有機(jī)酸，在pH＜8.2的溶液里為無色的內(nèi)酯式構(gòu)造，當(dāng)pH＞8.2時(shí)為紅色的醌式構(gòu)造。混凝土碳化后pH會減少，遇酚酞后不會變色，混凝土未碳化時(shí)處在堿性環(huán)境，碰到酚酞酒精溶液時(shí)會變成紫紅色，這樣就可分辨出碳化和未碳化混凝土交界面，即可使用深度測量工具測出混凝土碳化深度。測區(qū)布置測量碳化深度時(shí)，每構(gòu)件選用3個(gè)回彈測區(qū)進(jìn)行測試，每測區(qū)呈品字型布置3個(gè)測點(diǎn)。圖1碳化測區(qū)布置示意圖碳化深度的測量和計(jì)算現(xiàn)場測試時(shí)，在測點(diǎn)處形成直徑約15mm的孔洞，其深度應(yīng)不不大于混凝土的碳化深度，然后除凈孔洞中的粉末和碎屑后，立刻用濃度為1％的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊沿處，再用測量工具測量已經(jīng)碳化和未碳化混凝土界面到混凝土表面的垂直距離多次，精度為0.1mm，取其平均值，即為實(shí)測混凝土的碳化深度。碳化深度的評定混凝土碳化深度對鋼筋銹蝕的影響評定，取構(gòu)件的碳化深度平均值與該構(gòu)件保護(hù)層厚度平均值之比，并考慮其離散狀況，參考下述原則進(jìn)行評定。混凝土碳化深度對鋼筋銹蝕影響的評定原則砼碳化影響程度輕微不擬定有影響大很大碳化深度/保護(hù)層厚度＜1*＜1＝1＞1＞1**備注1）*構(gòu)件全部實(shí)測比值均不大于12）**構(gòu)件全部實(shí)測比值均不不大于14.3橋梁承載能力評定在用橋梁承載能力評定涉及持久狀況下承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。承載能力極限狀態(tài)針對構(gòu)造的截面強(qiáng)度和穩(wěn)定性，正常使用極限狀態(tài)重要針對構(gòu)造的剛度和抗裂性。根據(jù)《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》的指導(dǎo)精神，通過對橋梁缺損狀況檢查、材質(zhì)狀況與狀態(tài)參數(shù)檢測和構(gòu)造檢算。構(gòu)造檢算重要根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，根據(jù)橋梁檢測與檢測成果，采用引入分項(xiàng)檢算系數(shù)修正極限狀態(tài)設(shè)計(jì)體現(xiàn)式的辦法進(jìn)行。分算系數(shù)重要涉及：放映橋梁總體技術(shù)狀況的檢算系數(shù)Z1或Z2；承載能力惡化系數(shù)、截面折減系數(shù)、和的辦法進(jìn)行修正計(jì)算。配筋混凝土橋梁承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)橋梁檢測構(gòu)造按下式進(jìn)行計(jì)算評定。--構(gòu)造的重要性系數(shù)；--荷載效應(yīng)函數(shù)；--抗力效應(yīng)函數(shù)；--材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；--構(gòu)件混凝土幾何參數(shù)值；--構(gòu)件鋼筋幾何參數(shù)值；--承載能力檢算系數(shù)；--承載能力惡化系數(shù)；--配筋混凝土構(gòu)造的截面折減系數(shù)；--鋼筋的截面折減系數(shù)。4.4靜載實(shí)驗(yàn)4.4.1靜載實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^靜力荷載實(shí)驗(yàn)，測定橋梁構(gòu)造在靜力實(shí)驗(yàn)荷載作用下控制截面的撓度與應(yīng)變，并通過對實(shí)驗(yàn)觀察數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的綜合分析，檢查構(gòu)造控制截面的撓度值和應(yīng)變值等重要實(shí)驗(yàn)測試指標(biāo)能否符合設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范、規(guī)定的規(guī)定，從而掌握橋梁構(gòu)造在實(shí)驗(yàn)荷載作用下的工作性能，對橋梁構(gòu)造承載能力狀況與使用條件進(jìn)行評價(jià)。4.4.2測試內(nèi)容及量測辦法測試內(nèi)容：根據(jù)xxx構(gòu)造類型及特點(diǎn)，在各級實(shí)驗(yàn)荷載作用下對橋梁控制截面進(jìn)行以下測試：(1)邊跨最大正彎矩截面的應(yīng)力和撓度；(2)墩頂最大負(fù)彎矩截面的應(yīng)力；(3)裂縫觀察量測辦法：(1)撓度測試：采用TrimbleDINI12精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。(2)應(yīng)變測試：采用BGK-4000基康鋼弦傳感器和BGK-408鋼弦頻率儀進(jìn)行測試和數(shù)據(jù)采集。(3)裂縫觀察：裂縫測寬儀進(jìn)行觀察。4.4.3實(shí)驗(yàn)加載布置根據(jù)《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》第8.1.2條規(guī)定，靜力實(shí)驗(yàn)荷載效率：其中：--靜力實(shí)驗(yàn)荷載作用下，某一加載實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對應(yīng)的加載控制截面內(nèi)力、應(yīng)力或變位的最大計(jì)算效應(yīng)值；--檢算荷載產(chǎn)生的同一加載控制截面內(nèi)力、應(yīng)力或變位的最不利效應(yīng)計(jì)算值；--按規(guī)范取用的沖擊系數(shù)值；--靜力實(shí)驗(yàn)荷載效率。靜力荷載實(shí)驗(yàn)效率范疇為：。根據(jù)橋梁施工竣工圖文獻(xiàn)，采用橋梁分析計(jì)算軟件，控制截面的設(shè)計(jì)最大彎矩。考慮現(xiàn)場組織原則車隊(duì)困難，采用彎矩等效原則，則計(jì)算出在該實(shí)驗(yàn)荷載作用下控制截面產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)彎矩，并獲得實(shí)驗(yàn)荷載效率符合規(guī)范規(guī)定。4.4.4實(shí)驗(yàn)程序靜載實(shí)驗(yàn)的加載實(shí)驗(yàn)的程序?yàn)椋?1)將加載汽車過地磅稱重后，排列于引橋上。(2)正式加載前，三輛加載車輛并排緩慢地來回二次對全橋進(jìn)行預(yù)壓，然后非工作人員退場，待一切工作安排就緒，各實(shí)驗(yàn)量測儀表讀數(shù)調(diào)零，進(jìn)行第一次空載讀數(shù)，同時(shí)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)的氣溫。(3)正式實(shí)施實(shí)驗(yàn)加載，每個(gè)實(shí)驗(yàn)載位采用偏置進(jìn)行加載。實(shí)驗(yàn)加載汽車按實(shí)驗(yàn)方案分級加載。每個(gè)載位滿載后，統(tǒng)計(jì)該時(shí)刻的氣溫。每級汽車荷載駛?cè)胫付ǖ膮^(qū)域就位后，穩(wěn)定15分鐘統(tǒng)計(jì)加載后開始實(shí)驗(yàn)觀察第一次讀數(shù)，間隔10分鐘再統(tǒng)計(jì)加載的第二次讀數(shù)，兩次讀數(shù)差均不大于前次讀數(shù)增量的10％時(shí)，認(rèn)為構(gòu)造變形已趨穩(wěn)定。此時(shí)所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)為實(shí)驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù)。(4)該橋?qū)嶒?yàn)的載位滿載完畢后進(jìn)行一次卸載，穩(wěn)定20分鐘后觀察應(yīng)變數(shù)據(jù)，待應(yīng)變數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，量測撓度。測量完畢后，統(tǒng)計(jì)該時(shí)刻的氣溫。4.4.5實(shí)驗(yàn)終止條件實(shí)驗(yàn)加載安全是橋梁實(shí)驗(yàn)的重要基本規(guī)定，在實(shí)驗(yàn)過程中為了避免實(shí)驗(yàn)荷載對橋梁造成損傷，發(fā)生下列狀況應(yīng)半途終止加載：(1)控制測點(diǎn)應(yīng)力值已達(dá)成或超出理論計(jì)算的控制應(yīng)力值時(shí)；(2)控制測點(diǎn)變位（或撓度）超出規(guī)范允許值時(shí)；(3)由于加載，使構(gòu)造裂縫的長度，縫寬急劇增加，新裂縫大量出現(xiàn)，縫寬超出允許值的裂縫大量增多，對構(gòu)造使用壽命造成較大的影響時(shí)。4.5動載實(shí)驗(yàn)4.5.1動載實(shí)驗(yàn)?zāi)康臉蛄簶?gòu)造的動力特性