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1、2013年公路工程试验检测人员考前培桥梁20132013年年5 5月月一、概述uu桥涵检测的任务和意义(桥涵检测的任务和意义(4点)点)实现施工监控实现施工监控评定施工质量评定施工质量对对“三新三新”研究进行检测鉴定研究进行检测鉴定评价工程质量缺陷和鉴定工程事故评价工程质量缺陷和鉴定工程事故一、概述uu桥涵检测的依据和内容(判断,多选)桥涵检测的依据和内容(判断,多选)施工前:原材料施工前:原材料 施工中:工序施工中:工序 施工后:运营施工后:运营 在役桥梁检测在役桥梁检测“特大跨径桥梁或结构复杂的桥梁,必要时应进行荷载试验特大跨径桥梁或结构复杂的桥梁,必要时应进行荷载试验”150M150M国
2、家和交通部颁布的有关公路工程的法规、技术标准、设计国家和交通部颁布的有关公路工程的法规、技术标准、设计施工规范和材料试验规程施工规范和材料试验规程一、概述uu桥涵工程质量检验的评定依据和方法桥涵工程质量检验的评定依据和方法桥涵工程质量检验的评定依据和方法桥涵工程质量检验的评定依据和方法1 1)依据)依据)依据)依据:JTG F80-2004JTG F80-2004 本省质量评定标准本省质量评定标准 设计文件设计文件 公路桥涵施工规范公路桥涵施工规范JTJ041-2000JTJ041-2000JTGF80-2004JTGF80-2004的适用范围:的适用范围:的适用范围:的适用范围:四级及四级以
3、上公路新建、改建工程(见四级及四级以上公路新建、改建工程(见“标准标准”总则)总则)权值的概念:对工程项目或检测指标根据其重要程度所赋予权值的概念:对工程项目或检测指标根据其重要程度所赋予的数值(权重)的数值(权重)单元的划分单元的划分单元的划分单元的划分 工程质量工程质量工程质量工程质量 工程质量等级评定工程质量等级评定工程质量等级评定工程质量等级评定一、概述uu桥涵工程质量检验的评定依据和方法桥涵工程质量检验的评定依据和方法桥涵工程质量检验的评定依据和方法桥涵工程质量检验的评定依据和方法2 2)评分:)评分:)评分:)评分:分项工程:分项工程:基本要求、实测项目、外观鉴定和质量保证资料基本
4、要求、实测项目、外观鉴定和质量保证资料实测项目计分实测项目计分:检查项目得分检查项目合格率检查项目得分检查项目合格率100100分项工程计分:分项工程计分:分项工程评分值分项工程得分分项工程评分值分项工程得分-外观缺陷减分外观缺陷减分-资料不全减分资料不全减分分部(单位)工程评分分部(单位)工程评分合同段(建设项目)评分合同段(建设项目)评分 公路工程竣(交)工验收办法公路工程竣(交)工验收办法一、概述uu桥涵工程质量检验的评定依据和方法桥涵工程质量检验的评定依据和方法3)评级:)评级:分项工程:分项工程:分项工程:分项工程:75757575分,合格;分,合格;分,合格;分,合格;757575
5、75,不合格,不合格,不合格,不合格分部工程:所属的全部分项工程合格,则合格分部工程:所属的全部分项工程合格,则合格分部工程:所属的全部分项工程合格,则合格分部工程:所属的全部分项工程合格,则合格单位工程:所属的全部分部工程合格,则合格单位工程:所属的全部分部工程合格,则合格单位工程:所属的全部分部工程合格,则合格单位工程:所属的全部分部工程合格,则合格合同段(建设项目):所属的全部单位工程合格,合同段(建设项目):所属的全部单位工程合格,合同段(建设项目):所属的全部单位工程合格,合同段(建设项目):所属的全部单位工程合格,则合格则合格则合格则合格 一、概述uu桥梁养护管理与评定(了解)经常
6、检查:经常检查:定期检查:定期检查:特殊检查:特殊检查:评定:评定:二、试验检测仪器设备uu仪器基本技术指标 1 1)精度与分辨力:)精度与分辨力:2 2)量程)量程 3 3)灵敏度)灵敏度 4 4)信噪比()信噪比(S/NS/N)5 5)稳定性)稳定性 6 6)误差)误差 7 7)标定与校准)标定与校准二、试验检测仪器设备uu荷载试验仪器1.1.应变测试仪器:应变测试仪器:引伸计引伸计 电阻应变计:电阻应变计:应变片工作原理:电阻应变效应,图示及推导公式应变片工作原理:电阻应变效应,图示及推导公式 ,应变仪:惠斯顿电桥(图示及推导应变仪:惠斯顿电桥(图示及推导 )电桥测量的几种方法:电桥测量
7、的几种方法:单点测量:单点测量:半桥测量:半桥测量:全桥测量:全桥测量:应变片的选片、试件表处、粘贴、连接、温度补偿、质量检查等重点应变片的选片、试件表处、粘贴、连接、温度补偿、质量检查等重点应变片的选片、试件表处、粘贴、连接、温度补偿、质量检查等重点应变片的选片、试件表处、粘贴、连接、温度补偿、质量检查等重点二、试验检测仪器设备uu荷载试验仪器温度补偿方法:温度补偿法温度补偿方法:温度补偿法 温度自补偿温度自补偿 考虑的影响因素考虑的影响因素电阻应变仪:电阻应变仪:uu基于应变测量技术的传感器基于应变测量技术的传感器力传感器、钢筋应力计、弓形传感器、电阻式位移传感器力传感器、钢筋应力计、弓形
8、传感器、电阻式位移传感器振弦式应力计:振弦式应力计:光纤传感器:可测应变、温度、振动光纤传感器:可测应变、温度、振动二、试验检测仪器设备uu荷载试验仪器2.2.应变测试仪器:应变测试仪器:应变测试仪器:应变测试仪器:百分表、千分表、挠度计;百分表、千分表、挠度计;连通管;连通管;全站仪、精密水准仪全站仪、精密水准仪 GPSGPS系统系统3.3.裂缝测试仪器:裂缝测试仪器:裂缝测试仪器:裂缝测试仪器:读数显微镜、数显式裂缝测宽仪、裂缝深度测试仪读数显微镜、数显式裂缝测宽仪、裂缝深度测试仪二、试验检测仪器设备uu振动试验仪器设备激振设备激振设备+测振传感器测振传感器+放大器放大器+记录仪记录仪+分
9、析设备分析设备=测振系测振系统统激振设备:机械式激振器、电磁式激振器激振设备:机械式激振器、电磁式激振器测振设备:惯性式测振传感器、磁电式测振传感器、压电式测振设备:惯性式测振传感器、磁电式测振传感器、压电式 测振传感器、伺服式测振传感器测振传感器、伺服式测振传感器uu无损检测仪器无损检测仪器 回弹仪、超声波探测仪、钢筋位置测定仪回弹仪、超声波探测仪、钢筋位置测定仪三、原材料试验检测uu石料石料石料石料石料的一般要求:石料的一般要求:物理、力学性质物理、力学性质 规格、尺寸规格、尺寸(外观要求:石质应均匀、不易风化、无外观要求:石质应均匀、不易风化、无裂缝和良好的抗冻性能裂缝和良好的抗冻性能)
10、试验方法:试验方法:单轴抗压强度试验(单轴抗压强度试验(T0213-94T0213-94):立方体抗压试验时,试):立方体抗压试验时,试样先进行样先进行饱水处理饱水处理饱水处理饱水处理抗冻性试验(抗冻性试验(T0211-94T0211-94):):冻融后的质量损失率冻融后的质量损失率冻融后的质量损失率冻融后的质量损失率 耐冻系数耐冻系数耐冻系数耐冻系数三、原材料试验检测uu混凝土混凝土力学性能试验力学性能试验力学性能试验力学性能试验试件尺寸影响:试件尺寸影响:尺寸修正系数尺寸修正系数标准养护条件:(标准养护条件:(202202),9595以上以上 ,28d28d试验方法:试验方法:简述混凝土的
11、力学性能(参考钢筋混凝土书)简述混凝土的力学性能(参考钢筋混凝土书)抗压强度试验:混凝土立方体抗压强度值抗压强度试验:混凝土立方体抗压强度值P19 P19 轴心抗压强度试验:轴心抗压强度试验:混凝土棱柱体抗压强度值混凝土棱柱体抗压强度值 静力受压弹性模量试验静力受压弹性模量试验 劈裂抗拉强度试验:间接测试混凝土抗拉强度的方法劈裂抗拉强度试验:间接测试混凝土抗拉强度的方法 抗折强度试验抗折强度试验收缩试验收缩试验收缩试验收缩试验徐变试验徐变试验徐变试验徐变试验三、原材料试验检测uu钢材钢材钢材钢材力学性能:力学性能:力学性能:力学性能:强度:屈服强度、抗拉强度、屈强比强度:屈服强度、抗拉强度、屈
12、强比塑性:伸长率和断面收缩率塑性:伸长率和断面收缩率冷弯性能:在规定条件下不产生裂纹、断裂和起层现象冷弯性能:在规定条件下不产生裂纹、断裂和起层现象硬度硬度冲击韧性冲击韧性耐疲劳性能耐疲劳性能焊接性焊接性外观检查:外观检查:钢筋检测评定钢筋检测评定钢筋检测评定钢筋检测评定试样取样:每批试样取样:每批 60t60t,尺寸要求,尺寸要求试验方法试验方法:1 1)拉伸试验)拉伸试验(2(2根试件,根试件,3 3个指标要求全部合格,评定要求见个指标要求全部合格,评定要求见P38)P38):a a)屈服点)屈服点)屈服点)屈服点,三、原材料试验检测b b)抗拉强度抗拉强度抗拉强度抗拉强度 c)c)伸长率
13、伸长率伸长率伸长率 如何测定伸长率?如何测定伸长率?方法介绍方法介绍 举例题举例题2 2)冷弯性能试验:)冷弯性能试验:冷弯试验时,对弯心直径、弯曲角度、弯曲次数达到规定要求后的钢筋冷弯试验时,对弯心直径、弯曲角度、弯曲次数达到规定要求后的钢筋表面现象来判定合格与否。表面现象来判定合格与否。2 2根试件要求全部合格,评定要求根试件要求全部合格,评定要求根试件要求全部合格,评定要求根试件要求全部合格,评定要求P39P39举例:二级钢筋举例:二级钢筋d d28mm28mm(d d28mm28mm),要求弯心直径),要求弯心直径3d3d(4d4d),弯曲角度),弯曲角度1801803 3)反弯曲试验
14、:)反弯曲试验:(矫正回火钢丝或刻痕钢丝)弯曲次数(矫正回火钢丝或刻痕钢丝)弯曲次数规定次数规定次数三、原材料试验检测uu预应力混凝土用钢筋、钢丝和钢绞线检测预应力混凝土用钢筋、钢丝和钢绞线检测钢钢 筋:热处理钢筋筋:热处理钢筋 冷拉钢筋:冷拉钢筋:精轧螺纹钢筋:精轧螺纹钢筋:拉伸试验(拉伸试验(),外观检查),外观检查钢钢 丝:冷拔低碳钢丝丝:冷拔低碳钢丝 高强钢丝:高强钢丝:拉伸试验(拉伸试验(),弯曲试验,松弛试验;外观检查),弯曲试验,松弛试验;外观检查钢绞线:钢绞线:拉伸试验(拉伸试验(标距标距60cm60cm),松弛试验;外观检查),松弛试验;外观检查焊接钢筋质量检测项目焊接钢筋质
15、量检测项目 优先:闪光对焊优先:闪光对焊 外观检查,拉伸,弯曲外观检查,拉伸,弯曲 其次:电其次:电 弧弧 焊焊 外观检查,拉伸外观检查,拉伸四、制品试验检测uu桥梁支座和伸缩缝桥梁支座和伸缩缝1)1)板式橡胶支座:板式橡胶支座:支座结构形式支座结构形式P103P103:侧向膨胀侧向膨胀侧向膨胀侧向膨胀 抗压弹模:抗压弹模:E E5.4GS5.4GS2 2支座形状系数支座形状系数S(S(矩形和圆形矩形和圆形):指支座受压面积与其中间橡胶层自由膨胀:指支座受压面积与其中间橡胶层自由膨胀侧面积之比值;圆形板式橡胶支座的侧面积之比值;圆形板式橡胶支座的压缩量与回弹量的关系:压缩量与回弹量的关系:压缩
16、量回弹量压缩量回弹量 支座橡胶处于弹性变形支座橡胶处于弹性变形压缩量回弹量压缩量回弹量 支座橡胶处于塑性变形支座橡胶处于塑性变形压缩量回弹量压缩量回弹量 支座橡胶处于脱空(即破坏)支座橡胶处于脱空(即破坏)支座的常规检验:外形尺寸、外观质量、解剖检查支座的常规检验:外形尺寸、外观质量、解剖检查力学性能指标(见表力学性能指标(见表力学性能指标(见表力学性能指标(见表4-14-1):抗压弹模抗压弹模E1E1;抗剪弹模抗剪弹模G1G1;抗剪试验正应力达到;抗剪试验正应力达到10MPa10MPa;老化后抗剪弹模老化后抗剪弹模G2G2;摩擦系数摩擦系数ff;转角转角tantan;极限抗压强度极限抗压强度
17、RaRa)四、制品试验检测uu盆式橡胶支座外形尺寸、外形尺寸、外观质量、外观质量、解剖检查、解剖检查、力学性能指标力学性能指标力学性能指标力学性能指标(竖向承载力,水平承载力,转角,摩阻系数竖向承载力,水平承载力,转角,摩阻系数)注:普通橡胶支座不用测试摩擦系数注:普通橡胶支座不用测试摩擦系数uu球形支座四、制品试验检测uu伸缩装置 技术要求(整体性能,尺寸偏差,外观质量)技术要求(整体性能,尺寸偏差,外观质量)介绍伸缩缝结构、作用介绍伸缩缝结构、作用 1 1)橡胶式伸缩装置:板式和组合式,伸缩体适于伸缩量橡胶式伸缩装置:板式和组合式,伸缩体适于伸缩量60mm60cm60cm,预埋声测管,预埋
18、声测管3 3种方法种方法 :双孔检测、单孔检测、桩外孔检测:双孔检测、单孔检测、桩外孔检测判断桩内缺陷的基本物理量:判断桩内缺陷的基本物理量:判断桩内缺陷的基本物理量:判断桩内缺陷的基本物理量:声时值:判断缺陷有无和其大小声时值:判断缺陷有无和其大小 波幅(衰减):判断缺陷有无波幅(衰减):判断缺陷有无 频率变化:判断缺陷有无频率变化:判断缺陷有无 波形畸变:定性分析依据波形畸变:定性分析依据现场检测要求:双管,三根管,四根管:现场检测要求:双管,三根管,四根管:判据:判据:a.a.概率法(声时值):概率法(声时值):b.PSDb.PSD判据(声时值):判据(声时值):其优点:其优点:其优点:
19、其优点:c.c.多因素概率分析法多因素概率分析法NEPNEP判据:判据:桩内混凝土质量测定:桩内混凝土质量测定:五、地基与基础uu(三)基桩承载力(三)基桩承载力(三)基桩承载力(三)基桩承载力1 1、基桩静荷载试验:、基桩静荷载试验:、基桩静荷载试验:、基桩静荷载试验:设置基准点的条件:基准点本身不要动;没有被接触或遭破损的危险;设置基准点的条件:基准点本身不要动;没有被接触或遭破损的危险;设置基准点的条件:基准点本身不要动;没有被接触或遭破损的危险;设置基准点的条件:基准点本身不要动;没有被接触或遭破损的危险;附近没有振源;不受直射阳光与风雨等干扰;不受试桩下沉的影响。附近没有振源;不受直
20、射阳光与风雨等干扰;不受试桩下沉的影响。附近没有振源;不受直射阳光与风雨等干扰;不受试桩下沉的影响。附近没有振源;不受直射阳光与风雨等干扰;不受试桩下沉的影响。静压试验:静压试验:静压试验:静压试验:如何确定破坏荷载、极限荷载及容许荷载?如何确定破坏荷载、极限荷载及容许荷载?如何确定破坏荷载、极限荷载及容许荷载?如何确定破坏荷载、极限荷载及容许荷载?确定破坏荷载:大于确定破坏荷载:大于确定破坏荷载:大于确定破坏荷载:大于40mm40mm,大于前一阶段的,大于前一阶段的,大于前一阶段的,大于前一阶段的5 5倍,大于倍,大于倍,大于倍,大于2 2倍但下沉在倍但下沉在倍但下沉在倍但下沉在24h24h
21、仍不休止时,其荷载即为破坏荷载。仍不休止时,其荷载即为破坏荷载。仍不休止时,其荷载即为破坏荷载。仍不休止时,其荷载即为破坏荷载。确定极限荷载:在破坏载重前一阶段的累计载重确定极限荷载:在破坏载重前一阶段的累计载重确定极限荷载:在破坏载重前一阶段的累计载重确定极限荷载:在破坏载重前一阶段的累计载重确定容许荷载:确定容许荷载:确定容许荷载:确定容许荷载:=极限荷载极限荷载极限荷载极限荷载/2/2静拔试验静拔试验静拔试验静拔试验静推试验静推试验静推试验静推试验五、地基与基础uu(三)基桩承载力(三)基桩承载力(三)基桩承载力(三)基桩承载力2 2、高应变动力检测法:、高应变动力检测法:设备:设备:参
22、数设定:参数设定:检测方法:检测方法:基桩承载力判定:基桩承载力判定:凯斯法:凯斯法:适用范围:中、小直径;混凝土桩身材质均匀适用范围:中、小直径;混凝土桩身材质均匀 优点:优点:精度:精度:检测前桩头的处理检测前桩头的处理P97P97:六、桥梁构件的状况及耐久性检测混凝土构件检测的三个内容:混凝土构件检测的三个内容:施工阶段质量控制施工阶段质量控制 外观质量控制外观质量控制 构件的等级强度构件的等级强度无损检测方法无损检测方法各种检测方法的适用范围条件和特点各种检测方法的适用范围条件和特点各种检测方法的适用范围条件和特点各种检测方法的适用范围条件和特点uu钻芯法:钻芯法:钻芯法:钻芯法:直观
23、、精度高;检验强度、缺陷(裂缝、分层、孔洞、离析)直观、精度高;检验强度、缺陷(裂缝、分层、孔洞、离析)特点特点 适用条件:适用条件:芯样试件要求:高:直径芯样试件要求:高:直径1 12 2;芯样直径:一般不宜小于最大粒径芯样直径:一般不宜小于最大粒径3 3倍,任何情况下不得小于骨料最大粒径倍,任何情况下不得小于骨料最大粒径2 2倍倍 芯样端面补平方法:芯样端面补平方法:芯样端面补平方法:芯样端面补平方法:a.a.硫磺胶泥补平;自然干燥状态硫磺胶泥补平;自然干燥状态硫磺胶泥补平;自然干燥状态硫磺胶泥补平;自然干燥状态 b.b.水泥砂浆补平:潮湿状态水泥砂浆补平:潮湿状态水泥砂浆补平:潮湿状态水
24、泥砂浆补平:潮湿状态芯样强度计算:芯样强度计算:芯样强度计算:芯样强度计算:值见值见值见值见P124P124表表表表4-144-14六、桥梁构件的状况及耐久性检测uu回弹法回弹法回弹法回弹法:(简便,精度不高,只检测强度)(简便,精度不高,只检测强度)力学力学 适用条件:构件内、外混凝土质量一致才适用适用条件:构件内、外混凝土质量一致才适用 ,结构中的混凝土的实际强度,结构中的混凝土的实际强度有检测要求时,一种表面硬度法有检测要求时,一种表面硬度法 基本原理:基本原理:在洛氏硬度在洛氏硬度HRCHRC为为602602的钢砧上,回弹的率定值为的钢砧上,回弹的率定值为802802;检测区的选择:检
25、测区的选择:a.a.不少于不少于1010个测区(尺寸较小时也不能少于个测区(尺寸较小时也不能少于5 5个),个),测区间距测区间距测区间距测区间距2m2m内,测区离构件端布或施工缝边缘不宜大于内,测区离构件端布或施工缝边缘不宜大于内,测区离构件端布或施工缝边缘不宜大于内,测区离构件端布或施工缝边缘不宜大于50cm50cm,不宜小于,不宜小于,不宜小于,不宜小于20cm20cm;面积不大于;面积不大于0.04m20.04m2 b.b.处于水平方向检测浇筑侧面;处于水平方向检测浇筑侧面;c.c.两个对称侧面,均匀分布,构件重要部位及薄弱处必须布测区,避开预埋件两个对称侧面,均匀分布,构件重要部位及
26、薄弱处必须布测区,避开预埋件 d.d.每一测区记取每一测区记取1616个回弹值(估读到个回弹值(估读到1 1),一点只弹击一次),一点只弹击一次测点选择:在测区内均匀分布,点净距不小于测点选择:在测区内均匀分布,点净距不小于20mm20mm,测点距,测点距 碳化深度值测量:直径碳化深度值测量:直径15mm15mm,浓度,浓度1 1的酚酞酒精溶液(未碳化部分混凝的酚酞酒精溶液(未碳化部分混凝土变成紫红色),测土变成紫红色),测3 3次取均值次取均值六、桥梁构件的状况及耐久性检测uu回弹法回弹法回弹法回弹法:回弹值计算步骤:回弹值计算步骤:a.a.一个测区一个测区1616个回弹值剔除个回弹值剔除3
27、 3个最大值和个最大值和3 3个最小值,求个最小值,求1010个值均值;个值均值;RmRm b.b.角度回弹修正(先):与水平方向夹角,查角度回弹修正(先):与水平方向夹角,查P129P129表表4-154-15;RaRa c.c.浇筑面修正(后):非侧面检测,查浇筑面修正(后):非侧面检测,查P130P130表表4-164-16;RaRa d.d.测区混凝土强度的确定:测区混凝土强度的确定:由平均碳化深度由平均碳化深度dmdm和经修正后的测区回弹平均值和经修正后的测区回弹平均值来查测强曲线表(附录来查测强曲线表(附录1 1中附表中附表1 1)查的测区强度换算值)查的测区强度换算值(7 7)构
28、件的混凝土强度的评定:构件的混凝土强度的评定:P131P131 a a、计算构件的测区混凝土强度平均值:当测区数、计算构件的测区混凝土强度平均值:当测区数1010时,应计算标准差时,应计算标准差 b b、构件的混凝土强度推定值、构件的混凝土强度推定值:测区数不少于测区数不少于1010个时,个时,即取最小值即取最小值 测区强度值中有测区强度值中有10.0MPa10.0MPa时,时,测区数不少于测区数不少于1010个或批量检测时,个或批量检测时,C C、对按批量检测的构件,当改批构件混凝土强度标准差出现以下:、对按批量检测的构件,当改批构件混凝土强度标准差出现以下:混凝土强度平均值混凝土强度平均值
29、25MPa25MPa,标准差,标准差4.5MPa 4.5MPa;混凝土强度平均值混凝土强度平均值5.5MPa5.5MPa,标准差,标准差5.5MPa5.5MPa 情况时,则该批构件全部按单个构件检测情况时,则该批构件全部按单个构件检测六、桥梁构件的状况及耐久性检测uu回弹法回弹法:(8 8)减小回弹值误差的方法:一般回弹法得的强度值偏低,须修正。减小回弹值误差的方法:一般回弹法得的强度值偏低,须修正。减小回弹值误差的方法:一般回弹法得的强度值偏低,须修正。减小回弹值误差的方法:一般回弹法得的强度值偏低,须修正。P132P132 A.A.采用同条件试块采用同条件试块采用同条件试块采用同条件试块
30、,要求,要求,要求,要求n6n6 B.B.用钻芯取样进行修正用钻芯取样进行修正用钻芯取样进行修正用钻芯取样进行修正 ,要求,要求,要求,要求n6n6(9 9)批量检测条件:)批量检测条件:)批量检测条件:)批量检测条件:生产、原材料、工艺、养护等条件相同,龄期相近的同类生产、原材料、工艺、养护等条件相同,龄期相近的同类构件:构件:抽检数量不得少于总数量抽检数量不得少于总数量抽检数量不得少于总数量抽检数量不得少于总数量3030且不少于且不少于且不少于且不少于1010件件件件(1010)全国统一测强曲线不适用的情况有哪几种?全国统一测强曲线不适用的情况有哪几种?全国统一测强曲线不适用的情况有哪几种
31、?全国统一测强曲线不适用的情况有哪几种?4 4种种种种六、桥梁构件的状况及耐久性检测u超声法(检测强度,质量缺陷和探伤;测试范围广,精度高)(检测强度,质量缺陷和探伤;测试范围广,精度高)声学声学 基本原理介绍(透射法):基本原理介绍(透射法):基本原理介绍(透射法):基本原理介绍(透射法):对同条件下的混凝土进行声速、波幅、主频等测量值的相对比对同条件下的混凝土进行声速、波幅、主频等测量值的相对比较较 来判断混凝土的缺陷。(声波在混凝土的传播速度来判断混凝土的缺陷。(声波在混凝土的传播速度250025004000m/s4000m/s;);)探伤的依据:探伤的依据:探伤的依据:探伤的依据:声时
32、值、波幅衰减、频率变化、波形畸变声时值、波幅衰减、频率变化、波形畸变 混凝土强度检测混凝土强度检测混凝土强度检测混凝土强度检测实施步骤:实施步骤:实施步骤:实施步骤:选测区、测点:测点间距选测区、测点:测点间距200-500mm 200-500mm 回弹测试(回弹测试(1616个点)个点)计算回弹平均值计算回弹平均值 角度修正角度修正 浇筑面修正浇筑面修正 超声波测试超声波测试 计算超声波平均声速计算超声波平均声速tmtm(t1+t2+tnt1+t2+tn)/n,m/n,mL/tL/tm m 声速修正:声速修正:mm,侧面,侧面 1.01.0,非侧面,非侧面 1.0341.034(修正原因修正
33、原因?P149P149)利用附表利用附表2 2、3 3查出测区强度查出测区强度 由测区强度评定构件强度(式由测区强度评定构件强度(式4-294-29至至4-314-31)六、桥梁构件的状况及耐久性检测uu超声法 混凝土均匀性检测:由声速的混凝土均匀性检测:由声速的SvSv和和CvCv来反映来反映 混凝土表面损伤层检测:换能器布置图(见图混凝土表面损伤层检测:换能器布置图(见图4-244-24););“时时-距距”图,图,即即L-tL-t图图 浅裂缝检测:斜测法示意图浅裂缝检测:斜测法示意图 裂缝内不得有水和泥浆裂缝内不得有水和泥浆裂缝内不得有水和泥浆裂缝内不得有水和泥浆 深裂缝检测:钻孔法示意
34、图深裂缝检测:钻孔法示意图 裂缝内不得有水和泥浆裂缝内不得有水和泥浆裂缝内不得有水和泥浆裂缝内不得有水和泥浆 不密实区和空洞检测:斜测法,钻孔法示意图不密实区和空洞检测:斜测法,钻孔法示意图 数据处理中异常数据剔除:测得各点的波幅、频率、声速值由大至小排列,排在后面数据处理中异常数据剔除:测得各点的波幅、频率、声速值由大至小排列,排在后面明显小的数据为可疑值。明显小的数据为可疑值。混凝土结合面检测:对测法、斜测法混凝土结合面检测:对测法、斜测法 钢管混凝土缺陷检测:钢管混凝土缺陷检测:六、桥梁构件的状况及耐久性检测uu超声回弹综合法超声回弹综合法(综合(非破损)检测综合(非破损)检测综合(非破
35、损)检测综合(非破损)检测)力学力学+声学声学优点优点 :受龄期和含水率影响小,:受龄期和含水率影响小,精度高,适用范围广精度高,适用范围广精度高,适用范围广精度高,适用范围广,较全面反映混凝土的质量,较全面反映混凝土的质量测区选择:测区尺寸测区选择:测区尺寸200mm200mm200mm200mm回弹值测试:回弹值测试:声速值的测量:声速值的测量:构件混凝土强度评定:同回弹法构件混凝土强度评定:同回弹法建立超声回弹基准曲线的试块应注意些什么问题?建立超声回弹基准曲线的试块应注意些什么问题?P151P151 A A分别按龄期为分别按龄期为7d7d、14d14d、28d28d、60d60d、90
36、d90d、180d180d和和365d365d进行立方体试块强度试验进行立方体试块强度试验 B B每一龄期的每组试件由每一龄期的每组试件由3 3个(或个(或6 6个)试块组成。个)试块组成。C C每种砼强度等级的试块数不应少于每种砼强度等级的试块数不应少于3030块,并宜在同一天内用同条件的混凝土成型;块,并宜在同一天内用同条件的混凝土成型;D D试块采用振动台成型,成型后第二天拆模。试块采用振动台成型,成型后第二天拆模。E E如系自然养护,应将试块移至不直接受日晒雨淋处,按品字形堆放,盖上草袋并浇水如系自然养护,应将试块移至不直接受日晒雨淋处,按品字形堆放,盖上草袋并浇水养护。如用蒸汽养护,
37、则试块静停时间和养护条件应与构件预期的相同。养护。如用蒸汽养护,则试块静停时间和养护条件应与构件预期的相同。六、桥梁构件的状况及耐久性检测uu后拔法:基本原理:基本原理:检测方法检测方法几种检测方法的优缺点比较几种检测方法的优缺点比较P155P155表表4-234-23(P155P155)六、桥梁构件的状况及耐久性检测uu混凝土强度评定方法取样:一般结构物取取样:一般结构物取2 2组,每组组,每组3 3个个合格标准:合格标准:A.A.试件试件n10n10组,数理统计方法,满足:组,数理统计方法,满足:注:注:注:注:Sn0.06RSn0.06R时,取时,取时,取时,取 Sn=0.06R Sn=
38、0.06R ;K1,K2K1,K2见表见表见表见表4-244-24B.B.试件试件n10n10组,非数理统计方法,满足:组,非数理统计方法,满足:C.C.实测项目中,混凝土抗压强度评为合格为满分,不合格时为实测项目中,混凝土抗压强度评为合格为满分,不合格时为0 0分分六、桥梁构件的状况及耐久性检测uu钢筋锈蚀电位的检测半电池电位法:半电池电位法:原理:砼中钢筋锈蚀的化学反应引起的电位差来测定原理:砼中钢筋锈蚀的化学反应引起的电位差来测定装置:接触液(液态洗涤剂)装置:接触液(液态洗涤剂)方法:方法:测区及测点的选择:测区及测点的选择:混凝土表面处理:混凝土表面处理:二次仪表与钢筋的连接:二次仪
39、表与钢筋的连接:铜铜/硫酸铜电极硫酸铜电极 采集数据采集数据修正:修正:判定:判定:六、桥梁构件的状况及耐久性检测uu混凝土中氯离子含量:混凝土中氯离子含量:化学分析法:化学分析法:滴定条法:现场测试滴定条法:现场测试uu混凝土电阻率的测定混凝土电阻率的测定四电极阻抗测量法:自然状态下四电极阻抗测量法:自然状态下=2dV/I=2dR=2dV/I=2dR评定标准评定标准;六、桥梁构件的状况及耐久性检测uu钢筋分布及保护层厚度的检测电磁法无损检测:电磁法无损检测:确定钢筋种类、直径确定钢筋种类、直径 确定钢筋的位置确定钢筋的位置 确定钢筋的走向确定钢筋的走向 测定保护层厚度测定保护层厚度 数据处理
40、及评定数据处理及评定 六、桥梁构件的状况及耐久性检测uu碳化深度的检测与评定测区及测孔选择测区及测孔选择钻测孔钻测孔碳化深度的测定碳化深度的测定 酚酞试剂(无色透明):酚酞试剂(无色透明):75%75%酒精酒精+酚酞粉末酚酞粉末 测试测试:未碳化部分为紫色未碳化部分为紫色 3 3次求均值。精确至次求均值。精确至0.5mm0.5mm六、桥梁构件的状况及耐久性检测uu耐久性综合评价单一构件的评价:单一构件的评价:n=9n=9时,时,E E单单=A=Ai i i i n9 n9时,时,E E单单=A=Ai i i i/i i整体构件综合评价:整体构件综合评价:E E总总=E=E单单 j j耐久性等级
41、:耐久性等级:5 5级级七、荷载试验与承载力评定(一)目的和主要内容(一)目的和主要内容 跨径大于跨径大于150m150m的桥都要求做荷载试验;特大桥必须做荷载试验。的桥都要求做荷载试验;特大桥必须做荷载试验。分为静载试验和动载试验分为静载试验和动载试验 目的:目的:检验设计与施工质量检验设计与施工质量 判断桥梁实际承载力判断桥梁实际承载力 验证结构设计理论和设计方法验证结构设计理论和设计方法内容:内容:明确目的;明确目的;准备阶段准备阶段 准备工作;准备工作;测点布设与测试;测点布设与测试;试验阶段试验阶段 加载控制加载控制 结构分析与评定;结构分析与评定;结果处理阶段结果处理阶段 编写报告
42、编写报告 七、荷载试验与承载力评定uu(二)试验方案实施(二)试验方案实施1.1.确定荷载工况(最不利状态)确定荷载工况(最不利状态)简支梁桥:简支梁桥:M1/2,maxM1/2,max、M1/4,maxM1/4,max,Qmax,Qmax,桥墩最大竖向反力桥墩最大竖向反力 连续梁:连续梁:主跨主跨M1/2,maxM1/2,max负弯矩或负弯矩或L,L,桥墩最大竖向反力,桥墩最大竖向反力,QmaxQmax 边跨边跨MmaxMmax 悬臂梁悬臂梁 拱拱 桥:桥:跨中跨中Mmax Mmax 拱脚拱脚Mmin Mmin 拱脚最大推力拱脚最大推力七、荷载试验与承载力评定荷载的试验效率荷载的试验效率1
43、1)静载试验效率:)静载试验效率:一般在一般在一般在一般在0.80.81.051.05,不宜小于,不宜小于,不宜小于,不宜小于0.950.952 2)动载试验效率:)动载试验效率:一般是一般是一般是一般是1 1静载加载控制:分级加载,一般分静载加载控制:分级加载,一般分4 45 5级,时间级,时间2222:0000至晨至晨6 6:00002.2.测点的布设测点的布设简支梁:跨中挠度,支点沉降,跨中截面应变简支梁:跨中挠度,支点沉降,跨中截面应变连续梁:跨中挠度,支点沉降,跨中、支点截面应变连续梁:跨中挠度,支点沉降,跨中、支点截面应变悬臂梁:悬臂端挠度,支点沉降,支点截面应变悬臂梁:悬臂端挠度
44、,支点沉降,支点截面应变拱拱 桥:跨中、桥:跨中、1/41/4跨处挠度,拱顶跨处挠度,拱顶L/4L/4和拱脚截面应变和拱脚截面应变七、荷载试验与承载力评定uu(三)静载试验(三)静载试验1 1、仪器设备、仪器设备 机械式位移计:机械式位移计:百分表的工作原理:齿轮转动机构。百分表的工作原理:齿轮转动机构。直观稳定,工作量大。直观稳定,工作量大。功功 能:可以测位移(挠度与变位)、应变、倾角、力。能:可以测位移(挠度与变位)、应变、倾角、力。用位移计测应变的方法:用位移计测应变的方法:用位移计测应变的方法:用位移计测应变的方法:适用范围:适用范围:A.A.构件截面满足平截面假定,且曲率变化小时宜
45、用;构件截面满足平截面假定,且曲率变化小时宜用;B.B.应变值变化范围大或用大标距测应变时宜用;应变值变化范围大或用大标距测应变时宜用;C.C.短期观测短期观测方法介绍:方法介绍:手持式应变仪:手持式应变仪:适用在现场长期连续观测构件的应变适用在现场长期连续观测构件的应变 电子式数显倾角仪:测位移电子式数显倾角仪:测位移 连通管:大跨径桥梁结构挠度连通管:大跨径桥梁结构挠度 电阻应变仪:电阻应变仪:七、荷载试验与承载力评定3 3、数据处理及桥梁承载力评定、数据处理及桥梁承载力评定 修正:测值修正修正:测值修正 温度修正温度修正支座沉降修正:(举例题)支座沉降修正:(举例题)支座沉降修正:(举例
46、题)支座沉降修正:(举例题)桥梁承载力评定:桥梁承载力评定:结构工作状况:校验系数结构工作状况:校验系数 ,静载试验为,静载试验为0.81.050.81.05强度及稳定性:桥梁检算系数强度及稳定性:桥梁检算系数Z Z2 2刚度:刚度:裂缝:裂缝:七、荷载试验与承载力评定4 4、桥梁静载试验系统配置:、桥梁静载试验系统配置:手提电脑,手提电脑,DH3815NDH3815N或或38163816,采集软件,应变片或传感器,以,采集软件,应变片或传感器,以及相应的通讯线、扩展线和导线等。及相应的通讯线、扩展线和导线等。uu手提电脑:用来安装采集软件以及与采集仪器的通讯。手提电脑:用来安装采集软件以及与
47、采集仪器的通讯。uu3815N3815N或或38163816:都是静态仪器,功能基本相似,都可以进行:都是静态仪器,功能基本相似,都可以进行扩展;扩展;各自优缺点:各自优缺点:各自优缺点:各自优缺点:uu单台单台3815N3815N测点少,一台测点少,一台3815N3815N有有1616测点,但是通过扩展线测点,但是通过扩展线连接,将采集箱展开,对测点分布比较广而且又要同时测量的连接,将采集箱展开,对测点分布比较广而且又要同时测量的试验比较适用,另外试验比较适用,另外3815N3815N体积较小,携带比较方便体积较小,携带比较方便uu单台单台38163816测点多,一台测点多,一台381638
48、16有有6060测点,适合测点比较多且测点,适合测点比较多且测点比较集中的试验,但体积较大测点比较集中的试验,但体积较大uu采集软件:主要用于参数的设置,数据的采集与显示,相应的采集软件:主要用于参数的设置,数据的采集与显示,相应的计算和分析,简单报告的生成计算和分析,简单报告的生成uu应变片与传感器:主要由用户选择应变片与传感器:主要由用户选择七、荷载试验与承载力评定七、荷载试验与承载力评定uu(四)结构动态试验(四)结构动态试验 桥梁动力特性指标:频率、振型、阻尼比桥梁动力特性指标:频率、振型、阻尼比1 1、仪器仪器测振传感器、磁带记录仪、信号处理机测振传感器、磁带记录仪、信号处理机2 2
49、、激振方法激振方法自振法(瞬态激振法)自振法(瞬态激振法)共振法(强迫激振法)共振法(强迫激振法)脉动法脉动法1 1、数据分析:数据分析:固有频率:固有频率:结构阻尼比:一般桥梁为结构阻尼比:一般桥梁为0.010.080.010.08振型:基频振型:基频结构动力响应:动位移、挠度、应变,加速度等结构动力响应:动位移、挠度、应变,加速度等4 4、动力性能评价、动力性能评价a)a)比较频率的计算值与理论值,评价桥梁整体刚度比较频率的计算值与理论值,评价桥梁整体刚度b)b)由动力冲击系数评价桥梁行车性能由动力冲击系数评价桥梁行车性能c)c)由实测加速度量值大小评价桥梁行车舒适性由实测加速度量值大小评
50、价桥梁行车舒适性d)d)由实测阻尼比大小评价桥梁耗散外部能量输入的能力由实测阻尼比大小评价桥梁耗散外部能量输入的能力七、荷载试验与承载力评定uu桥梁动载试验系统配置:桥梁动载试验系统配置:手提电脑,手提电脑,DH5920DH5920或或DH5922DH5922,采集软件,应变片或传感,采集软件,应变片或传感器,器,DH3810DH3810调理器,以及相应的通讯线、扩展线和导线调理器,以及相应的通讯线、扩展线和导线等。等。uuDH5920DH5920或或DH5922DH5922:属于动态仪器,基本功能:属于动态仪器,基本功能相同,都能达到工程实验要求相同,都能达到工程实验要求不同点:不同点:不同