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钢筋混凝土桥梁怎么检测

作者:工程检测 日期:2022-07-07 09:30:54 阅读:0

随着我国公路桥梁事业的发展,新建高速公路及桥梁越来越多,同时既有的许多桥梁亦逐渐进入了养护维修阶段,有关专家认为桥梁使用超过25年以上则进入老化期,据统计,我国桥梁总数的40%已经属于此范畴,均属“老龄”桥梁·而且随着时间的推移,其数量还在不断增长,桥梁管理者对桥梁的养护已日益重视。
为了适应公路运输载重量不断发展的要求,充分利用现有的公路桥梁,使之能继续安全地为公路运输服务,根据交通部颁布的《公路养护技术规范》要求,必须对桥梁进行鉴定。与此同时,新材料、新工艺、新结构形式的采用也越来越多,为了积累这方面的工程经验我们有必要做一些检测工作,当然还有那些因为工期、采用劣质材料、施工方法不当等原因而出现病害的桥梁需要做鉴定以确保其安全运营。桥梁结构的鉴定主要包括既有桥梁的检算和外观检查工作以及荷载试验,通过检算与外观的检查我们可以基本上确定桥梁结构物的使用状况,然而理论推断与实际结构的特性往往存在着一定的差别,尤其是承载力的鉴定目前还离不开荷载试验。
需要进行检测的桥梁
需要进行检测的桥梁原因各种各样,绝大部分是旧桥,因为旧桥资料比较匮乏,相对而言管理起来比较困难;在特殊情况下有些新桥也要求做检测工作,综合起来
主要有以下几种因素:
a.缺乏设计、施工资料的桥梁·
b.施工质量较差,不符合设计要求的桥梁。
c.桥梁竣工经过运营一段时间后发现较严重的病害,影响其承载能力。
d.桥梁施工质量较好,运营情况也良好,但希望提高其允许的承载能力。
e.需要通过超过设计标准的特殊荷载车辆的桥梁还有一些桥梁是因为一些特殊原因而需要做检测工作,比如为了取得一定的科研资料等等。现在一些特大桥梁不仅仅是要求做短期的检测,还需要进行长期的健康监控,这里就不作叙述了。
桥梁病害产生的主要原因是
a.主梁下缘受拉区的裂缝,多发生于梁跨中部,主要是混凝土收缩和梁挠曲所产生的裂缝。此外,通过该桥的超重车不断增加(该桥附近有一水泥厂,有装运水泥的超重车通过桥梁;横坑渡口河堤加固工程施工阶段,有大量泥头车通过大桥),也加速了裂缝的产生和发展·
b.沿主筋方向的纵向裂缝,主要是由于钢筋锈蚀导致混凝土膨胀而引起的裂缝。
c.主梁结构表层的蜂窝、麻面及露筋缺陷,主要是由于施工不当和施工质量不好而引起的。
d.主梁表层混凝土老化、松动、剥落,主要是由于混凝土保护层太薄,震捣不密实,钢筋锈蚀引起混凝土膨胀开裂,以及环境条件中有害化学物质的侵蚀作用而引起。
e.钢筋(特别是主筋)锈蚀的原因,主要是由于混凝土保护层太薄,震捣不密实,并逐渐老化、松动、剥落,从而丧失对其内钢筋的保护作用·
f.通航孔边主梁梁底遭受船只撞击,导致混凝土松动剥落、钢筋外露锈蚀。
g.大气、海水等自然、环境条件对桥梁的长期不利影响,加上对病害部位未进行及时有效的养护和处理,导致病害日益严重。
桥面系病害
a.桥面水泥混凝土铺装层开裂、脫浆、露碎石现象较为严重。
b.桥面四道橡胶伸缩缝均严重损坏,伸缩缝处渗水严重.
c.随着车辆荷载增大,交通量增加,桥面系病害将日益严重,从而影响行车的安全性和舒适性。
检测准备工作
检测就是要根据实际情况对桥梁进行评估,因此检测前需要全面了解待检测桥梁的各方面情况。从既有的现状与特性着手,对要检测的实体有一个总体把握,并且明确后面工作的方向。根据检测工作要求安排计划、准备各类检测和试验器具另外一个重要的内容就是资料收集这里所说的资料收集的范围比通常意义上说的资料范围要广泛一些,不仅仅包括设计资料,还包括施工资料以及有关的养护、维修、加固资料·资料收集涉及的细节很多,如设计资料里面有计算书、设计图纸、修改图纸以及地质资料等等;施工资料里面包括各个阶段的竣工图纸、竣工说明书、材料试验资料及施工记录、竣工验收资料等等;其他养护、维修资料则包括历史上通过的车型、载重,交通量状况、维修的资料等等。还有一些与之有关的自然环境或者自然灾害(洪水、地震、冻土、泥石流等等)的资料如有必要也应向有关部门收集。
外观检查与缺陷检查
外观检查
外观检查是桥梁检测中一项非常重要的工作,通常如果产生了病害会有一些表象,通过外观的检查可以分析判断这些病害产生的原因,提出整治措施并且有利于明确接下来工作的重点。外观检查要求做到抓住重点,力求全面。通常可以根据桥型确定调查的要点,如梁桥的检查要点有:跨中区域的裂缝、挠度;端部的斜裂缝;主梁连接部位的状况;构件的外观质量等等。拱桥的检查要点有:拱圈拱顶下缘与拱脚上缘裂缝;拱轴线的坐标;墩的位移等等。而索结构则还有索、锚的质量状况等等。桥梁从总体上可以分为上部结构、下部结构、钢筋混凝土桥梁检测技术附属结构。上部结构在梁式桥中主要是指主梁,在拱中则还包括主拱肋、拱波、拉索、风撑等等,根据结构形式有所区别;下部结构则包括桥墩、桥台、基础与承台、桩等;附属结构则有桥面铺装、人行道、缘石、栏杆、伸缩缝等。每个部位都有其自己的受力特征,病害也有一些共性,如果出现的不是常规病害,应当仔细研究找出病因,常规病害在找出病因的同时应根据其损坏程度进行评估,然后确定是否有必要加固或更换构件用以维持正常的运营。
内部缺陷检查
混凝土构件中常见的缺陷有裂缝、碎裂、剥落、层离、蜂窝、空洞、环境侵蚀和钢筋锈蚀等。一些缺陷仅靠外观检查是难以发现的,因此必须借助其他方法进行检测。目前常用的无损探测方法有声波检测法超声波探伤法和雷达检测技术·用锤或敲击构件听其声音的差异来判断构件有否损坏,这是简便的人工检查方法,也是一般检查中常用的手段;用超声波脉冲速度法可探查钢材、焊缝和混凝土中存在的裂缝、空洞、夹渣和火灾损伤等;使用脉冲雷达的电磁回波法能检测具有沥青覆盖层的混凝土桥面板。
裂缝检测
利用读数显微镜、裂缝比宽尺、钢卷尺等仪器和工具,对主梁、横隔板、行车道板、桥墩、桥台进行了裂缝检测,详细记录了裂缝的宽度、长度及形状位置,并绘制成裂缝分布图。
 
混凝土、钢筋损坏情况检查
此项检查的构件部位同上主要任务是检查混凝土蜂窝麻面剥落及钢筋外露、锈蚀等损坏情况,并详细记录了损坏发生的位置、范围及严重程度。
材料特性调查
随着桥型的多样化以及新工艺的不断发展,将有越来越多的材料应用到桥梁结构中,但目前最基本,使用最广泛的还是钢筋和混凝土。钢材的强度一般以设计、施工有关资料为依据,不再检查,当怀疑钢材质量有问题或者资料不明确时应朵取必要的措施截取试件进行材料试验。
混凝土强度测定
混凝土的强度会随着时间的推移产生一些变化,比较大的桥梁通常会有同期的试块用以确定强度。对于没有试块的桥梁,目前测试方法主要有回弹法(即Schmidt 锤法或表面硬度法)、超声波法、超声波―――回弹综合法、贯入法、断裂法、取芯样试验法等。回弹法、超声波法以及综合法是属于非破损测试方法,应用较广泛,不少国家已有指南或标准·当由专业检测人员测试时,三种方法的测试结果平均误差约10%左右,相比较而言,超声波―――回弹综合法检测精度要高一些。对于龄期在 90d 以上,采用回弹法要考虑混凝土表面碳化深度的修正。混凝土的湿度对回弹值和超声波脉冲速度都有一定的影响。
回弹仪法检测混凝土强度·
a.工程资料
用回弹法检测前·应全面、正确了解被测结构的情况,如混凝土设计参数、混凝土实际所用混合物材料、结构名称、结构形式等。
b.测区回弹值
测区的选定采用抽检的方法·在0.2m x0.2 m 范围内测点均匀分布。所选测区相对平整和清沾,不存在蜂窝和麻面,也没有裂缝、裂纹、剥落,层裂等现象·按照利用回弹仪进行无损检测的规范·即根据《回弹法检测混凝土抗压强度技
术规范》( JGJ/T23-2001)的规定·在每一个检测区测取16个回弹值。每一读数都精确到1.测点间距不小于20mm·测点距构件边缘不小于30mmD
在检测时·回弹仪的轴线始终垂直于被检测区的测点所在面。
c.回弹值计算
从每一个测区所得的16个回弹值中,剔除3个最大值和3个最小值后·将余下的10个回弹值按下列公式计算平均值:
混凝土碳化深度检测。
回弹结束后即测量构件的碳化深度,在上面回弹构件的50个测区各选一处进行
碳化深度检测。具体做法是,用冲击钻在测区表面形成直径为15 mm 的孔洞,清除洞中的粉末碎屑后,立即用1%的酚酞酒精溶液滴在混凝土孔洞内壁的边缘处,然
后用碳化深度测量仪测量其碳化深度值。
钻芯法检测混凝土强度。
a.钻芯验证其它检测方法测得的混凝土抗压强度时·所选用的检测方法应能够获得足够多的测试数据·并能反映结构混凝土抗压强度的分布情况。
b.钻芯验证所需混凝土标准芯样试件3~6个·当采用小直径芯样试件时·试件数量宜适当增多·
c.应随机抽取结构的构件或结构的局部,每个芯样取自一个构件或结构的局部部位。
d.钻芯的构件或结构的局部应有选用检测方法的测区,当选用检测方法为无损方法时,钻芯位置应与该方法的某些测区重合;当为有损方法时钻芯位置应布置在该方法测区的附近。钻取芯样的位置尚应符合本标准第5.0.2条的规定。
e.当芯样试件混凝土立方体抗压强度换算值的算数平均值 fccor 'm 与选用方法对应测区混凝土立方体抗压强度换算值的算数平均值 fccu ' mj 之间的关系满足下列相应要求时,可不进行修正。
1).混凝土工程质量检测
(1)选用检测方法得到的 fcu'e 值高于设计要求强度等级混凝土相应的fcu·k值·且fccor'm / fccu 'mj≥0.85;
(2) 选用检测方法得到的 fcu'e 值低于设计要求强度等级混凝土相应的 fcu'k值·且fccor'm / fccu 'mj 介于0.85~1.15之间·2).
 
 
钢筋锈蚀的评价技术
混凝土的密实度、渗水性、含水量、含氯盐量、碳化深度、保护层厚度不足和开裂等缺损,是导致钢筋锈蚀的诸多因素;反之,钢筋锈蚀又促使混凝土进一步破损·通过简单的外观检查、敲击检查可以检测程度较重的钢筋锈蚀现象。其他检测方法有:
a.电阻探测器技术是根据金属板锈蚀而变薄,其电阻增大的原理。
b.线性极化探测技术是根据电化动力学原理,测量试验电极间的微小电流·
c. 半电池电位测量法是通过与一已知的、并保持常量的基准电极(半电池)的极电位相比较,能有效地测量混凝土中钢筋的极电位。便于现场原位检测,在钢筋混凝土结构耐久性评定中被广泛应用。
间接评定钢筋锈蚀技术:
a.用保护层测定仪检测钢筋的混凝土保护层厚度是否足够。
b.测定混凝土电阻率。通常取四电极法测量。
c.混凝土中氯离子含量测试方法,评定盐对钢筋的锈蚀·
d. 混凝土碳化深度的现场测试方法,是用2%酚酞酒精溶液喷洒在混凝土的新鲜断口处。若显示紫红色,则 PH 值大于10,说明未碳化;若保持无色,则PH 值小于10,说明已碳化。如果碳化深度达到钢筋部位,混凝土失去保护作用,则钢筋可能被锈蚀。
支座、桥面铺装及伸缩缝等损坏情况的检查
结构性能状况检测与评价
当对桥梁的整体特性进行了一些了解之后应当依据相关技术规范做验算工作,需要注意的是有关参数应当以实际桥梁为准,该折减的进行折减,必要的时候也可以考虑有些有利因素。通过验算对不能满足要求的桥梁可以考虑重建,有利用价值的则应当进行进一步的鉴定工作。当不能获得详细资料时,验算结果将不具有可靠的置信度·这种情况下,则需要进行静力或动力试验,准确评价结构受力性能状况。
静力试验
试验前的准备工作
进行荷载试验非常复杂,试验前应做充分的准备工作,它直接关系到我们试验的成败与否,关系到我们的试验是否能够取得理想的数据,否则接下来的工作只能是徒劳。
选择试验孔(或墩)试验孔的选择主要综合考虑以下条件:
(1)该孔(或墩)计算受力最不利;
(2)该孔(或墩)施工质量较差,缺陷较多或病害较严重;
(3)该孔(或墩)便于搭设脚手架及设置测点或试验时便于加载。试验孔的选择非常重要,它关系到我们所做的试验是否能够比较准确地反映此部分结构以及整个桥梁结构的性能,需要丰富的现场试验经验。
加载方案的确定
选好了试验孔之后,我们要在有限的试验孔上取得有代表性的测试值,必须精心规划加载方案。在满足鉴定桥梁承载力的前提下,加载项目安排应抓住重点,不宜过多。静载试验一般有一两个主要内力控制截面,此外根据桥梁具体情况可设置几个附加内力控制截面方案中还应根据检查的情况与加载设备的现状确定合适的效率系数。有时候我们选取的试验孔不止一个,这就要求我们更要有清醒的头脑,如何利用有限的设备满足试验各控制截面的测试要求以及如何组织人员高效有序地进行测试工作都是在方案中需要允分考虑的因素
其他现场配合准备工作
荷载试验是一个理论与实践相结合的过程,其它涉及的事件方方面面也不少。比如通常布设测点要搭设脚手架,做试验提前要准备荷载车辆,现场要有关部门配合进行交通管制,必要的照明和稳定的仪器工作电源,以及现场工作人员的安全保障与联络设备等等。现场试验的内容多而复杂,准备工作应尽量考虑周全些,这样才能保证我们试验能够按照计划有序进行。
测试中应获取的主要数据与测试方法
根据测试目的确定要获取的数据
桥梁作为一个整体结构物涉及的细节很多,我们也不可能面面俱到,我们应根据前期的外观检测以及鉴定工作明确需要测定的部位及需要取得的参数,减少不必要的劳动。明确目的有利于我们在工作中把握重点,也决定了我们需要取得那些
试验数据,同时也保证关键测试部位数据的可靠度。
通常情况下需要监控的数据
通常旧桥需要鉴定的主要是上部结构的受力特性,监控试验荷载各工况下控制截面的应力应变就是主要内容,同时一些正常使用状态下的参数如挠度、裂缝宽度等也是旧桥的主要测试内容•应力应变的测点布设在前面所述方案阶段主要内力控制截面与附加控制截面,同时根据上部结构的横截面形式在每一个控制截面上又要选取一些有代表的测点,用以反应整个控制截面的受力状况。对于一些特殊结构,如索结构,一般还需要对索力进行检测·除此之外还有必要根据实际外观检查发现的一些病害在个别部位进行监测,如支座的沉降、横隔板的错位、剪力缝的开展等等,因为有些非主要受力结构或者附属结构的破坏也会对主要结构的测试结果造成较大的影响,同时也可能是主要结构出现受力不利的主要原因。
测试仪器与方法
试验中使用频率较高的仪器有应变仪、挠度计、水准仪、全站仪、百分表等等,有时候由于现场条件的限制我们无法直接使用仪器测试出我们想得到的参数,这就要求我们测试人员要有一定的经验,采用一定的措施用现有的仪器测出我们想要的数据。当然随着科技的不断发展现在可以使用到试验中的仪器也越来越先进,操作也越来越方便,能准确测试出我们所要参数的都可以大胆采用。
荷载试验的实施及现场组织安排
现场测试是最后一项工作,也是最关键的一项工作,它是对我们前期准备工作的检验,能否取得准确的数据也与现场试验是否顺利息息相关。
合理的分工
桥梁试验从空间上和时间上都涉及到一定的范围,每个人在测试过程中的任务也非常繁重,这就需要我们在试验前要精心计划安排,明确每个测试人员各个阶段的任务,做到有条不紊,保证试验按照计划正常进行。
试验流程的控制指挥
现场试验要有一名经验丰富的指挥人员,其他配合人员要绝对配合指挥人员的工作·指挥人员要求对整个试验的流程非常清楚,并且明确那一个阶段该做什么,要读取那些数据,同时要及时根据反馈回来的数据做一些初步判断,不断调整现场试验流程。荷载要严格按照方案中确定的分级加载方式,当未达到控制荷载工况却发现有数据超过正常允许的范围值时,指挥人员应当中止试验过程以保证试验人员的安全·
现场准备工作情况与临时应对措施
由于公路旧桥正是因为有很多未知的因素才需要做荷载试验,所以我们对现场试验中可能会出现的问题也难以一一作出预测,比如发现加载车辆与方案中要求的有所区别,可以调整车位来满足效率系数的要求。测试过程中试验人员如发现异常情况应及时通知指挥及其他测试人员,作出判断之后再进行后面的工作。
动力试验
桥梁检测动载试验是动力测定评价方法的基本测试项目。是为了满足工程应用的需要,应用理论分析与试验测试结合的科学方法解决桥梁振动问题的必要手段,是桥梁检测工作中的重要环节,其对桥梁使用状况和承载力的评价提供了重要的数据参数·桥梁检测中动载试验的内容主要是结构动力特性和动载响应的试验与分析,量测的主要部位是结构动力效应最大构件的动应力及动变形的控制截面。一般来说,检测项目主要包括:桥梁动力特性模态参数测试(频率,振形,阻尼比)和桥梁动力响应测试(动度、动应力、加速度,冲击系数)。
测试仪器
动载试验的测试仪器主要包括测试传感器,信号放大器,光线示波器,磁带记录仪和数字信号处理机。根据仪器的性能和使用传感器的特性,可以选配不同的测试系统·
桥梁动载试验的激振方法
桥梁动载试验的激振方法应根据桥梁的结构型式和刚度,选择效果好、易实施的方法。常用的方法有自振法、共振法和脉动法三种。
动载试验数据分析及评定
桥梁结构的动力特性是与结构的组成形式、刚度、质量分布和材料性质等结构本身的固有性质有关而与荷载等其他条件无关的性质。桥梁的模态参数是整个结构振动系统的基本特性,它是进行结构动力分析所必须的参数,其结果不仅可以用来分析结构动载作用下的受力情况,而且对桥梁承载力状况评定提供重要指标·
a.固有频率的测定
对于比较简单的结构,只需结构的一阶频率,对于较复杂的结构动力分析,还应考虑第二、第三及更高阶的频率·桥梁固有频率可以直接通过测试系统实测记录的功率谱图上的峰值丶时域历程曲线或其自相关图上确定。由基频还可以推算承重结构的动刚度·
b.阻尼
桥梁结构的阻尼特性一般由对数衰减率6或阻尼比D来表示,可由时域信号中的振动衰减曲线求得。另外,也可以从功率谱图中,用半功率带宽法来计算阻尼,一般测试系统软件均可完成此类分析·
c.振型
一般桥梁结构的基频是动力分析的重要参数·传感器测点的布置根据不同的结构形式,通过理论分析后确定·振型的测定一般采用两种方法,一种是使用多个传感器测定。另一种是使用一个传感器变换位置测量,这种情况下需要一个作用参考点,测试时比较烦琐,在条件限制时使用,一般应采取第一种方法测试。
冲击系数
桥规中定义冲击系数p为冲击力与汽车荷载之比对于线弹性状态下的结构来说,动荷载产生的荷载效应与静荷载产生的荷载效应之比即为1+p·因此,冲击系数的测试通常采用测定结构动应变或动挠度的方法。测试前,在梁的跨中(或最大变位应变处)布置电阻应变片式的位移计或应变计,并通过动态应变仪与电脑相接。试验时,由加载车辆以某一速度从测点驶过,记录其输出应变随时间变化的实时信号。一般情况下,应测试记录多种车速下的输出应变结果,以作分析比较。一般来讲,桥梁在跨径L=30一70m时,车辆与桥梁的自振频率较接近,易产生共振,在单台车作用下的冲击系数特别大;冲击系数随阻尼比的减小而增大,阻尼比越小,冲击系数受桥梁的影响越明显,预应力混凝土梁桥的冲击系数大于同等跨径的钢
筋混凝土梁桥,这些在测试中需注意,以便更好地分析冲击系数的测试结果。事实上,实测汽车冲击系数除了与结构本身有关,还与试验车辆的性质、路面平整度、车速有一定关系车辆荷载本身是一个带有质量的振动系统,当它在桥上行驶时,与桥产生车、桥耦合振动。由于车辆动力特性的复杂性,以及桥梁阻尼的离散性和桥面不平整的随机性,同一座桥梁多次不同的试验,测得的冲击系数也不尽相同。
桥梁检测是一项复杂而细致的工作,不仅要求工作人员有丰富的实际现场经验,而且同时需要坚实的理论基础作为指导。只有把理论和实际充分结合起来,再加上指挥者与各试验人员之间的默契配合,才能做好检测工作并取得满意的数据,也只有这样我们才有可能做出准确的评估。随着我国公路桥梁事业的发展,新建高速公路及桥梁越来越多,同时既有的许多桥梁亦逐渐进入了养护维修阶段,有关专家认为桥梁使用超过25年以上则进入老化期,据统计,我国桥梁总数的40%已经属于此范畴,均属“老龄”桥梁·而且随着时间的推移,其数量还在不断增长,桥梁管理者对桥梁的养护已日益重视。
为了适应公路运输载重量不断发展的要求,充分利用现有的公路桥梁,使之能继续安全地为公路运输服务,根据交通部颁布的《公路养护技术规范》要求,必须对桥梁进行鉴定。与此同时,新材料、新工艺、新结构形式的采用也越来越多,为了积累这方面的工程经验我们有必要做一些检测工作,当然还有那些因为工期、采用劣质材料、施工方法不当等原因而出现病害的桥梁需要做鉴定以确保其安全运营。桥梁结构的鉴定主要包括既有桥梁的检算和外观检查工作以及荷载试验,通过检算与外观的检查我们可以基本上确定桥梁结构物的使用状况,然而理论推断与实际结构的特性往往存在着一定的差别,尤其是承载力的鉴定目前还离不开荷载试验。
需要进行检测的桥梁
需要进行检测的桥梁原因各种各样,绝大部分是旧桥,因为旧桥资料比较匮乏,相对而言管理起来比较困难;在特殊情况下有些新桥也要求做检测工作,综合起来
主要有以下几种因素:
a.缺乏设计、施工资料的桥梁·
b.施工质量较差,不符合设计要求的桥梁。
c.桥梁竣工经过运营一段时间后发现较严重的病害,影响其承载能力。
d.桥梁施工质量较好,运营情况也良好,但希望提高其允许的承载能力。
e.需要通过超过设计标准的特殊荷载车辆的桥梁还有一些桥梁是因为一些特殊原因而需要做检测工作,比如为了取得一定的科研资料等等。现在一些特大桥梁不仅仅是要求做短期的检测,还需要进行长期的健康监控,这里就不作叙述了。
桥梁病害产生的主要原因是
a.主梁下缘受拉区的裂缝,多发生于梁跨中部,主要是混凝土收缩和梁挠曲所产生的裂缝。此外,通过该桥的超重车不断增加(该桥附近有一水泥厂,有装运水泥的超重车通过桥梁;横坑渡口河堤加固工程施工阶段,有大量泥头车通过大桥),也加速了裂缝的产生和发展·
b.沿主筋方向的纵向裂缝,主要是由于钢筋锈蚀导致混凝土膨胀而引起的裂缝。
c.主梁结构表层的蜂窝、麻面及露筋缺陷,主要是由于施工不当和施工质量不好而引起的。
d.主梁表层混凝土老化、松动、剥落,主要是由于混凝土保护层太薄,震捣不密实,钢筋锈蚀引起混凝土膨胀开裂,以及环境条件中有害化学物质的侵蚀作用而引起。
e.钢筋(特别是主筋)锈蚀的原因,主要是由于混凝土保护层太薄,震捣不密实,并逐渐老化、松动、剥落,从而丧失对其内钢筋的保护作用·
f.通航孔边主梁梁底遭受船只撞击,导致混凝土松动剥落、钢筋外露锈蚀。
g.大气、海水等自然、环境条件对桥梁的长期不利影响,加上对病害部位未进行及时有效的养护和处理,导致病害日益严重。
桥面系病害
a.桥面水泥混凝土铺装层开裂、脫浆、露碎石现象较为严重。
b.桥面四道橡胶伸缩缝均严重损坏,伸缩缝处渗水严重.
c.随着车辆荷载增大,交通量增加,桥面系病害将日益严重,从而影响行车的安全性和舒适性。
检测准备工作
检测就是要根据实际情况对桥梁进行评估,因此检测前需要全面了解待检测桥梁的各方面情况。从既有的现状与特性着手,对要检测的实体有一个总体把握,并且明确后面工作的方向。根据检测工作要求安排计划、准备各类检测和试验器具另外一个重要的内容就是资料收集这里所说的资料收集的范围比通常意义上说的资料范围要广泛一些,不仅仅包括设计资料,还包括施工资料以及有关的养护、维修、加固资料·资料收集涉及的细节很多,如设计资料里面有计算书、设计图纸、修改图纸以及地质资料等等;施工资料里面包括各个阶段的竣工图纸、竣工说明书、材料试验资料及施工记录、竣工验收资料等等;其他养护、维修资料则包括历史上通过的车型、载重,交通量状况、维修的资料等等。还有一些与之有关的自然环境或者自然灾害(洪水、地震、冻土、泥石流等等)的资料如有必要也应向有关部门收集。
外观检查与缺陷检查
外观检查
外观检查是桥梁检测中一项非常重要的工作,通常如果产生了病害会有一些表象,通过外观的检查可以分析判断这些病害产生的原因,提出整治措施并且有利于明确接下来工作的重点。外观检查要求做到抓住重点,力求全面。通常可以根据桥型确定调查的要点,如梁桥的检查要点有:跨中区域的裂缝、挠度;端部的斜裂缝;主梁连接部位的状况;构件的外观质量等等。拱桥的检查要点有:拱圈拱顶下缘与拱脚上缘裂缝;拱轴线的坐标;墩的位移等等。而索结构则还有索、锚的质量状况等等。桥梁从总体上可以分为上部结构、下部结构、钢筋混凝土桥梁检测技术附属结构。上部结构在梁式桥中主要是指主梁,在拱中则还包括主拱肋、拱波、拉索、风撑等等,根据结构形式有所区别;下部结构则包括桥墩、桥台、基础与承台、桩等;附属结构则有桥面铺装、人行道、缘石、栏杆、伸缩缝等。每个部位都有其自己的受力特征,病害也有一些共性,如果出现的不是常规病害,应当仔细研究找出病因,常规病害在找出病因的同时应根据其损坏程度进行评估,然后确定是否有必要加固或更换构件用以维持正常的运营。
内部缺陷检查
混凝土构件中常见的缺陷有裂缝、碎裂、剥落、层离、蜂窝、空洞、环境侵蚀和钢筋锈蚀等。一些缺陷仅靠外观检查是难以发现的,因此必须借助其他方法进行检测。目前常用的无损探测方法有声波检测法超声波探伤法和雷达检测技术·用锤或敲击构件听其声音的差异来判断构件有否损坏,这是简便的人工检查方法,也是一般检查中常用的手段;用超声波脉冲速度法可探查钢材、焊缝和混凝土中存在的裂缝、空洞、夹渣和火灾损伤等;使用脉冲雷达的电磁回波法能检测具有沥青覆盖层的混凝土桥面板。
裂缝检测
利用读数显微镜、裂缝比宽尺、钢卷尺等仪器和工具,对主梁、横隔板、行车道板、桥墩、桥台进行了裂缝检测,详细记录了裂缝的宽度、长度及形状位置,并绘制成裂缝分布图。
 
混凝土、钢筋损坏情况检查
此项检查的构件部位同上主要任务是检查混凝土蜂窝麻面剥落及钢筋外露、锈蚀等损坏情况,并详细记录了损坏发生的位置、范围及严重程度。
材料特性调查
随着桥型的多样化以及新工艺的不断发展,将有越来越多的材料应用到桥梁结构中,但目前最基本,使用最广泛的还是钢筋和混凝土。钢材的强度一般以设计、施工有关资料为依据,不再检查,当怀疑钢材质量有问题或者资料不明确时应朵取必要的措施截取试件进行材料试验。
混凝土强度测定
混凝土的强度会随着时间的推移产生一些变化,比较大的桥梁通常会有同期的试块用以确定强度。对于没有试块的桥梁,目前测试方法主要有回弹法(即Schmidt 锤法或表面硬度法)、超声波法、超声波―――回弹综合法、贯入法、断裂法、取芯样试验法等。回弹法、超声波法以及综合法是属于非破损测试方法,应用较广泛,不少国家已有指南或标准·当由专业检测人员测试时,三种方法的测试结果平均误差约10%左右,相比较而言,超声波―――回弹综合法检测精度要高一些。对于龄期在 90d 以上,采用回弹法要考虑混凝土表面碳化深度的修正。混凝土的湿度对回弹值和超声波脉冲速度都有一定的影响。
回弹仪法检测混凝土强度·
a.工程资料
用回弹法检测前·应全面、正确了解被测结构的情况,如混凝土设计参数、混凝土实际所用混合物材料、结构名称、结构形式等。
b.测区回弹值
测区的选定采用抽检的方法·在0.2m x0.2 m 范围内测点均匀分布。所选测区相对平整和清沾,不存在蜂窝和麻面,也没有裂缝、裂纹、剥落,层裂等现象·按照利用回弹仪进行无损检测的规范·即根据《回弹法检测混凝土抗压强度技
术规范》( JGJ/T23-2001)的规定·在每一个检测区测取16个回弹值。每一读数都精确到1.测点间距不小于20mm·测点距构件边缘不小于30mmD
在检测时·回弹仪的轴线始终垂直于被检测区的测点所在面。
c.回弹值计算
从每一个测区所得的16个回弹值中,剔除3个最大值和3个最小值后·将余下的10个回弹值按下列公式计算平均值:
混凝土碳化深度检测。
回弹结束后即测量构件的碳化深度,在上面回弹构件的50个测区各选一处进行
碳化深度检测。具体做法是,用冲击钻在测区表面形成直径为15 mm 的孔洞,清除洞中的粉末碎屑后,立即用1%的酚酞酒精溶液滴在混凝土孔洞内壁的边缘处,然
后用碳化深度测量仪测量其碳化深度值。
钻芯法检测混凝土强度。
a.钻芯验证其它检测方法测得的混凝土抗压强度时·所选用的检测方法应能够获得足够多的测试数据·并能反映结构混凝土抗压强度的分布情况。
b.钻芯验证所需混凝土标准芯样试件3~6个·当采用小直径芯样试件时·试件数量宜适当增多·
c.应随机抽取结构的构件或结构的局部,每个芯样取自一个构件或结构的局部部位。
d.钻芯的构件或结构的局部应有选用检测方法的测区,当选用检测方法为无损方法时,钻芯位置应与该方法的某些测区重合;当为有损方法时钻芯位置应布置在该方法测区的附近。钻取芯样的位置尚应符合本标准第5.0.2条的规定。
e.当芯样试件混凝土立方体抗压强度换算值的算数平均值 fccor 'm 与选用方法对应测区混凝土立方体抗压强度换算值的算数平均值 fccu ' mj 之间的关系满足下列相应要求时,可不进行修正。
1).混凝土工程质量检测
(1)选用检测方法得到的 fcu'e 值高于设计要求强度等级混凝土相应的fcu·k值·且fccor'm / fccu 'mj≥0.85;
(2) 选用检测方法得到的 fcu'e 值低于设计要求强度等级混凝土相应的 fcu'k值·且fccor'm / fccu 'mj 介于0.85~1.15之间·2).
 
 

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