桥 涵 检 测 复 习 笔 记
第一章 概 述
桥涵工程试验检测的内容
质量检验评定依据:《公路工程质量检验评定
标准
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》有关规定､相关标准
桥涵工程质量检验的评定的方法
(一) 桥涵工程质量检验评定单元的划分
1. 单位工程:建设项目中,根据签定的
合同
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,具有独立施工条件的工程,如大､中跨径桥梁､互通式立交､路基工程等｡
2. 分部工程:单位工程中按结构部位､路段长度及施工特点或施工任务等划分为若干个分部工程,如小桥､涵洞等｡
3. 分项工程:在分部工程中按不同的施工方法､材料､工序及路段长度等划分为若干个分项工程｡
检测依据:综合基础标准;专业基础标准;专业通用标准;专业专用标准｡
1.分项工程质量评分方法自下而上逐级评分
1) 分项工程质量检验的内容(基本要求､实测项目､外观鉴定和质量保证资料)
2) 分项工程评分
分项工程得分=∑[检查项目得分×权值]/∑检查项目权值
分项工程评分=分项工程得分-外观缺陷扣分-资料不全扣分｡
3)检查项目得分=检查项目合格率×100
检查项目合格率=检查合格的点数/该检查项目的全部检查的点(组)数×100%｡
2. 分部工程和单位工程评分方法
分部(单位)工程评分=∑[分项(分部)工程评分×相应权值]
∑分项(分部)工程权值
注意:在以上单元划分中将分部工程和分项工程分为主要工程的在质量等级评定加权评分时分别赋予2的权值｡
工程质量等级的评定( 合格与不合格)
(1)分项工程≥75 合格
机电工程､属于工厂加工制造的桥梁金属构件≥ 90合格
(2)以上各级只有当下级评定全部合格,方可判为合格
第二章 桥涵工程原材料试验检测
熟悉:石料的技术标准;普通混凝土的力学性能;桥梁用钢材的主要力学性能｡
1 石料按其造岩矿物的成分,含量以及组织结构来确定岩石名称,然后划分所属的岩类
Ⅰ岩浆岩类,Ⅱ石灰岩类,Ⅲ砂岩和片岩类,Ⅳ砾石类,1级最坚硬,4级最软
2 石料的外观要求为,石质均匀;不易风化;无裂缝和良好的抗冻性能｡
大､中桥 50 小桥及涵洞 25
3 普通混凝土的力学性能包括抗压强度､轴心抗压强度､静力受压弹性模量､劈裂抗拉强度和抗折强度
4 钢材力学性能:强度(屈服强度,抗拉强度),塑性(伸长率,断面收缩率),冷弯性能,硬度,冲击韧性,疲劳强度,良好的焊接性
5 钢筋的力学性能:屈服强度,抗拉强度,伸长率,冷弯,反复弯曲
掌握:石料的力学性能试验方法;普通混凝土试件的制作方法和普通混凝土的力学性能测试方法;桥梁用钢材的力学性能测试方法以及焊接钢筋质量检测方法｡
石料的单轴抗压强度试验P12
1､仪器设备
压力试验机,测量精度1%
切石机或钻石机,磨平机
游标卡尺(0.1mm)､角尺及水池
2､试件
70±2mm的立方体 6个
平面度公差小于0.05mm,垂直度偏差小于0.25度
3､步骤
eq \o\ac(○,1)对试件编号,用游标卡尺量取试件尺寸｡
eq \o\ac(○,2)选择含水状态:烘干状态､天然状态､饱和状态
试件烘干方法
105~110℃(12 ~ 24h)→20±2 ℃
饱水处理, 试件强制饱和方法:煮沸法与真空抽气法
eq \o\ac(○,3)按岩石强度性质,选定合适的压力机｡擦干试件,称其质量｡试件对正上､下承压板
eq \o\ac(○,4)匀速加载至破坏
加力速率在0.5-1.0Mpa/S至破坏
软化系数Kp=Rw/Rd
3个值中最大与最小之差不应超过平均值的20%,否则,取第4个,4取3最接近的平均值作为结果,给出4个值
2. 抗冻性能试验
边长70±2mm 3备3
石料抗冻性试验测试的指标有:
1.质量损失率 (L≤2%)
2.耐冻系数 (K≥75%)
3.试件外形无变化(无剥落､裂缝､分层及掉角)
第二节 混凝土
混凝土试件制作:
1. 试件尺寸应根据集料的最大粒径选定 标准最大40mm
2. 试件的形状和数量(弹模6,其余3)
3. 试件尺寸公差 (角90 °±0.5°,尺寸≤1mm)
4. 试件的制作(应注意问题有:)
(1)成型前,应检查试模尺寸并符合有关规定;尤其是对高强混凝土,应格外重视检查试模的尺寸是否符合试模标准的要求｡特别应检查150mm×150mm×150mm试模的内
表
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面平整度和相邻面夹角是否符合要求｡试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂｡
(2)普通混凝土力学性能试验每组试件所用的拌合物应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样｡在试验室拌制混凝土时,其材料用量应以质量计,称量的精度:水泥､掺合料､水和外加剂为±0.5%;骨料为±1%｡
(3) 取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽短的时间内成型,一般不宜超过15min｡
(4)根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土成型方法,坍落度不大于70mm的混凝土宜用振动振实;大于70mm的宜用捣棒人工捣实;检验现浇混凝土或预制构件的混凝土,试件成型方法宜与实际采用的方法相同｡
5. 试件的养护(条件)P19
标准养护条件为,在温度20±5℃的环境中静置一到二天,然后拆模,立即放入20±2℃,相对湿度95%以上的标准养护室中或20±2℃不流动饱和Ca(OH)2养护,标准龄期28d
非标准为1d 3d 7d 60d 90d 180d
抗压试验步骤
1.检查所用压力机(精度±1%),选择量程(20%<破坏荷载<80%)
2.试件表面与上下层压板面擦干净,试件承压面与成型时的顶面垂直,试件中心与压力机下压板中心对准
3.等级
等级
C30时为0.5-0.8MPa/S,等级
C60时为0.8-1.0MPa/S
4.当试件接近破坏开始急速变形时,停止调整油门,直到破坏｡
1、 抗压强度计算与确定
取3个试件的算术平均值为强度值,当最大值或最小值与中间值得差超过中间值得15%,则舍弃最大与最小值,取中间值为抗压强度,若同时超过中间值的15%,则结果无效｡
记录
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每次加载后沉降量的稳定值,加载至总沉降量为25毫米｡
3. 卸载,并记录其回弹值;
4. 据记录绘制P-S曲线;
标准贯入试验
标准贯入试验室采用质量为63.5㎏的穿心锤,以76㎝的落距,将一定规格的标准贯入器先打入土中15㎝,然后看是记录捶击数,将标准贯人器再打入土中30㎝,用此30㎝的捶击数作为标准贯入试验的指标｡
可根据N值估计砂土的密实度､天然地基的容许承载力[σ]､粘性土的状态､土的内摩擦角｡
先打入15cm,不计击数,继续贯入土中30cm,记录捶击数｡当贯入不足30cm或捶击超过50次则停止试验,并换算捶击数
｡
因钻杆过长>3m使传入贯入器的动能降低,对捶击数修正
钻(挖)孔灌注桩检测
灌注桩的质量检测内容主要有:
孔形检测､沉渣厚度检测及桩身质量检测
一 泥浆性能指标检测 p66
1. 相对密度:泥浆相对密度计
方法一:支架,读游码刻度 ——P66
方法二:用口杯简易量测:R= m3- m1/ m2- m1
m1——口杯质量 m2——清水质量 m3——泥浆质量
2. 粘度:漏斗粘度计 ｡
校正方法:将700毫升的清水注入漏斗,让其流出500毫升,所需时间有应为(15±1)秒｡如偏差超过规定值,则不应用于测泥浆的粘度｡
3. 静切力:浮筒切力计 刻度方法:
4. 含砂率:含砂率计
注意:仪器的体积有大小,大乘以1,小乘以2即为含砂率
5. 胶体率(是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能):
方法:将100毫升泥浆倒入量杯中,用玻璃片盖上,静置24小时,量测其澄清为水的体积｡如体积为5毫升,则胶体率为95%
6. 失水率(mL/30min) 注意如何评价:泥皮愈平坦､愈薄则泥浆质量愈高,一般不宜厚于2~3毫米.
7 酸碱度:(PH>7为碱性,PH=7为中性,PH<7为酸性)
方法一:用一条PH试纸,放在泥浆面上后,立即拿出与标准的颜色相比,即可知PH值;
方法二:用PH酸碱计,将其探针插入泥浆,直接读出PH值｡
泥浆的八项性能指标
相对密度､粘度､含砂率､胶体率､失水率､泥皮厚､静切力､酸碱度
成孔质量检测内容
1. 桩位偏差
2. 孔径
3. 桩倾斜度
4. 孔底沉淀厚度
成桩质量检测内容
1. 桩身完整性
2. 承载力
砼钻孔灌注桩完整性检测
桩身完整性常见缺陷有:夹泥､断裂､ 缩径､ 扩径､ 砼离析及桩顶砼密实度较差等｡
检测方法概述
1.钻芯检验法:即用地质钻机在桩身沿长度方向钻取芯样,通过对芯样的观测来确定桩的质量｡
2.振动检测法(动测法):包括(敲击法和锤击法､稳态激振机械阻抗法､瞬态激振机械阻抗法､水电效应法)
3. 超声脉冲检验法:该法是在检测砼缺陷技术基础上发展起来的｡其方法是在桩砼灌注前沿桩长度平行预埋若干根检测用管道,作为超声发射和接收换能器通道｡检测时,探头分别在两个管子中分别同步移动,沿不同深度逐点测出横截面上超声脉冲穿过砼时各项参数,并按超声测缺原理
分析
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每个断面上砼的质量｡
4. 射线法: 射线法是以放射性同位素辐射线在砼中的衰减､吸收､散射等现象为基础的一种方法｡当射线穿过砼时,因砼质量不同或存在缺陷,接收仪所记录的射线强弱发生变化,据此来判断桩的质量｡
(三) 几种检测方法介绍
1. 反射波法
2) 仪器设备及要求:仪器宜由传感器､激振设备､一体化检测仪和打印机组成｡
传感器用宽频带的速度型或加速度型传感器｡
速度型传感器灵敏度应大于300mV/cm/s,加速度型传感器灵敏度应大于100mV/g｡放大系统的增益应大于60dB,长期变化量应小于1%｡折合输入端的噪声水平应低于3V｡频带宽度应不窄于10~1000Hz,滤波频率可调整｡模/数转换器的位数不应小于8bit｡采样时间宜为50~1000s,可分数档调整｡多道采集系统应具有一致性,其振幅偏差应小于3%,相位偏差应小于0.1ms｡
3) 现场检测及注意事项
① 被检测桩应凿去浮浆,使桩头平整｡
② 检测前对仪器设备检查调试,仪器工作性能正常方可测试｡
③ 每个检测工地均应进行激励方式和接收条件的选择试验,确定最佳激励方式和接收条件｡
④ 激振点宜选择在桩头中心部位,传感器稳固地安置在桩头上,对于大直径的桩可安置两个或多个传感器｡
⑤ 当随机干扰较大时,可采用信号增强方式,进行多次重复激振与接收｡
⑥ 为提高分辨率,应使用小能量激振,并选用高截止频率传感器和放大器｡
⑦ 断别桩身浅部缺陷,可同时采用横向激振和水平速度型传感器接收,进行辅助判定｡
⑧ 每根被检测单桩均应进行三次以上重复测试｡出现异常波形应在现场及时研究,排除影响测试不良因素再重复测试｡
5) 影响基桩质量检测波形的因素分析
(1) 露出桩头的钢筋对波形的影响:这是因为在桩头激振时,钢筋所产生的回声极易被检波器接收｡(用砂子围住检波器)
(2) 桩头破损对波形的影响:由于桩头破损,这将使弹性波能量很快衰减,从而削弱桩间及桩底反射信息,影响了波形的识别｡
6)检测数据的处理与判定
桩身混凝土的波速Vp=2 L /T
反射波法现场测试及注意事项
1、 检测前准备工作
⑴检测前首先应搜集有关资料｡
⑵根据现场实际情况选择合适的击振设备､传感器及检测仪,检查测试系统各部分之间是否连接良好,确认整个测试系统处于正常工作状态｡
⑶桩顶应凿至新鲜混凝土面,并用打磨机将测定和激振点磨平｡
⑷应测量并记录桩顶截面尺寸｡
⑸混凝土灌注桩的检测宜在成桩14d以后进行｡
⑹打入或静压式预制桩的检测应在相邻桩打完后进行｡
2、 传感器安装应符合下列规定
⑴传感器的安装采用橡皮泥等耦合剂,粘结牢固,并与桩顶面垂直｡
⑵对混凝土灌注桩,传感器宜安装在距桩中心1/2-2/3半径处,且距离桩的主筋不宜小于50mm｡当桩径不大于1000mm时不宜少于2测点;当桩径大于1000mm时不宜少于4测点｡
⑶对混凝土预制桩,当边长不大于600mm时不宜少于2测点;当边长大于600mm时不少于3个测点｡
⑷对预应力混凝土管桩不应少于2测点
3、 激振要求
⑴混凝土灌注桩､混凝土预制桩的击振点宜在桩顶中心部位;预应力管桩的击振点和传感器安装点与桩中心连线的夹角不应小于45度｡
⑵激振锤和激振参数宜通过现场对比试验选定｡短桩浅部用轻锤高频短脉冲,长桩深部用重锤低频宽脉冲
⑶采用力棒时应自由下落,采用力锤时应使其作用力方向与桩顶面垂直
4、 注意事项
⑴采样频率和最小采用长度应根据桩长和波形分析确定
⑵各测点的重复检测次数不应少于3次,且检测波形具有良好的一致性
⑶当干扰较大时,可采用信号增强技术进行重复激振,当信号一致性差时,应分析原因,排除人为和仪器等干扰因素,重新复测
⑷对存在缺陷的桩应改变检测条件重复检测,相互验证
2. 超声波法
2)检测方式(双孔､单孔和桩外孔检测)
3)检测仪器
换能器应采用柱状径向振动的换能器｡其共振频率宜为25~50kHz,长度宜为20cm,换能器宜装有前置放大器,前置放大器的频带宽度宜为5~200kHz｡换能器的水密性应满足在1MPa水压下不漏水｡发射换能器的长度,频带宽度及水密性能与接收换能器的要求相同｡声波检测仪器的技术性能应符合以下规定:(1)接收放大系统的频带宽度宜为5~60kHz,增益应大于100dB,并应带有0~60(或80)dB的衰减器,其分辨率应为1dB,衰减器的误差应小于1dB,其档间误差应小于1%｡(2)发射系统应输出250~1000V的脉冲电压,其波形可为阶跃脉冲或矩形脉冲｡(3)显示系统应同时显示接收波形和声波传播时间,其显示时间范围应大于2000s,计时精度应大于1s｡
4) 判断桩内缺陷的基本物理量
(1) 声时值
(2) 波幅(或衰减)
(3) 接收信号的频率变化
(4) 接收波形的崎变
5) 预埋检测管时应注意问题:
(1)桩径≤1.5m时应埋设三根管;桩径1.5m以上应埋设四根管｡
(2)声波检测管宜采用钢管､塑料管或钢质波纹管,其内径宜为50~60mm｡钢管宜用螺纹连接,管的下端应封闭,上端应加盖｡
(3)检测管可焊接或绑扎在钢筋笼的内侧,检测管之间应相互平行｡
6)桩的现场检测
超声法现场操作步骤与注意事项
1、 现场检测步骤
⑴将装设有扶正器的接收及发射换能器置于检测管内,调试仪器的有关参数,直到显示出清晰的接收波形,且是最大波幅达到显示屏的2/3左右
⑵检测宜由检测管底部开始,将发射与接收换能器置于同一标高,测取声时､波幅或频率,并进行记录
⑶发射与接收换能器应同步升降,测量点距不大于250mm,各测点发射与接收换能器累计相对高差不大于20mm,并应随时校正;发现读书异常,应加密测量点距
⑷一根桩有多根检测管时,按分组进行测试
2、 检测前准备
⑴被检测的混凝土龄期应大于14d
⑵声测管内灌满清水,且保证通畅
⑶标定超声仪检测仪发射至接收的系统延迟时间T0
⑷准确量测声测管的内外径和相邻两声测管外壁间的距离,精度为1mm
⑸取芯孔的垂直度误差不大于0.5%,测前应进行孔内清洗
露出桩头的钢筋对波形的影响,桩头破损对波形的影响
加载装置要安全可靠,设置的基准点本身不变动,没有被接触或遭破坏的危险,附近没有振源,不受直射太阳光和风雨的干扰,不受试桩下沉的影响
7)检测数据处理与判定
(1)声时分析法
(2)PSD判据法(即相临测点间声时的斜率和差值乘积判据)
实验证明:PSD判据对缺陷十分敏感,而对于因声测管不平行,或砼不均匀等原因所引起声时变化,基本没有反映｡
桩内砼强度的测量
(1)桩内砼总体平均强度的推算
当根据检测结果确认桩砼均匀性较好时,可用平均声速推算平均强度｡
(2)缺陷区强度的估算及桩纵剖面逐点强度的估算
采用“声速-衰减”综合法,即是用声速､衰减两项参数与强度建立相关关系,从而可消除砼配合比和离析等因素的影响｡
第三节 基桩承载力检测
现有确定基桩承载力检测的方法有两种:一种是动测法,另一种是静荷载试验｡
一. 静荷载试验
(一) 基桩的垂直静载试验
按现行地基基础规范“单桩承载力宜通过现场静载试验确定,在同一条件下,试桩数量不宜少于总桩数的1%,并不少于3根”｡
1. 垂直静载试验准备
1)基本要求(安全可靠､经济､选择合适的加载系统)
2)加载量确定:加载量不低于破坏荷载或最大加载量的1.5倍｡
3)反力装置(多采用液压千斤顶､锚桩和横梁)
锚桩与试桩的中心间距,当试桩的直径(或边长)小于或等于800毫米时,可为试桩直径(或边长)的5倍,当试桩的直径(或边长)大于800毫米时,上述距离不得少于4米｡
2. 试验加载步骤与方法
1)预备试验
2)分级加载,
3)记录每次加载后沉降量的稳定值,加载至总沉降量为40毫米｡
4)卸载,并记录其回弹值;
5)据记录绘制P-S曲线;
3. 破坏､极限及容许荷载的确定
1)破坏荷载确定:
a.当试桩总位移量已大于或等于40毫米,这一阶段下沉量大于前一阶段下沉量5倍
b.当试桩总位移量已大于或等于40毫米,本级荷载24小时未判稳
c.总位移量小于40毫米,荷载已大于或等于设计安全系数
2)极限荷载确定:在破坏荷载前一阶段累计荷载即极限荷载｡
3)容许荷载的确定:极限荷载除以安全系数即为容许荷载｡
基桩静载试验现场注意问题 p88
· 加载装置要安全可靠,保证有足够的加载量,不能发生加载量达不到要求而中途停试验的事故
· 设置基准点时应满足以下几个条件:基准点本身不变动,没有被接触或遭破损的危险,附近没有震源,不受直射阳光与风雨等干扰,不受试桩下沉的影响
· 当量测桩位移用的基准梁采用钢梁时,为保证测试精度需采取下述措施:基准梁的一端固定,另一端必须自由支承,防止基准梁受日光直接照射;基准梁附近不设照明及取暖炉,必要时基准梁可用聚苯乙烯等隔热材料包裹起来,以消除温度影响
· 测量仪器安装前应予校正,擦干润滑
二. 基桩高应变动力检测 P89
检测混凝土预制桩和钢桩的极限承载力的最短休止期应满足下列条件:
砂土7d,粉土10d,非饱和粘性土15d,饱和粘性土25d
混凝土灌注桩,桩身混凝土强度达设计要求,且满足最短休止期
第四章 桥梁上部结构检测
第一节 桥梁支座和伸缩装置试验检测
一. 桥梁支座P102功能:传递荷载及适应变形
简易垫层(用于小桥涵)
桥梁支座类型 钢板､钢筋砼､铸钢或不锈钢
橡胶支座(用于大中桥)
(一) 板式橡胶支座检测
1. 板式桥梁橡胶支座的构造特性
胶类: 天然和合成胶
天然胶(适用温度:-35℃~60℃)
氯丁胶(适用温度:-25℃~60℃)
构造特性:板式桥梁橡胶支座通常由若干层橡胶片与以薄钢板为刚性加劲物组合经硫化牢固的粘合为一体｡
2. 板式桥梁橡胶支座的检测项目(三部分)
1) 支座力学性能检测项目:极限抗压强度､抗压弹性模量､抗剪弹性模量､老化后抗剪弹性模量､容许剪切角正切值､容许转角正切值､四氟板与不锈钢板摩擦系数(如有四氟板)｡
2) 解剖检测(锯开后橡胶层厚度和钢板与橡胶粘贴情况)
3) 尺寸偏差(平面及厚度尺寸)
3. 板式桥梁橡胶支座力学性能检测方法
1) 极限抗压强度70 MPa
2) 抗压弹模
(1)实测抗压弹性模量方法步骤:
准备试验:将支座置于试验加载装置的承压板上,上下承压板与支座接触面不得有油污;对准中心,缓慢加荷至压应力为1.0 MPa在承压板四角对称安装四只位移计;
进行预压:将压应力以(0.03-0.04)MPa/S的速率连续地增至平均压应力σ=10 MPa,持续2分钟,然后以连续均匀的速度将压应力卸至1.0 MPa,持续5分钟,记录初始值,绘制应力-应变图,预压三次;
正式加载:每一加载循环自1.0 MPa开始,将压应力以(0.03-0.04)MPa/S的速率均匀加载至4 MPa,持续2分钟后,采集支座变形值,然后以同样速率每2 MPa为一级逐级加载,每级持续2分钟,采集支座变形数据,直至平均压应力为σ为止,绘制的应力-应变图应呈线性关系｡然后以连续均匀的速度卸载至压应力为1.0 MPa｡10分钟后进行下一加载循环,加载过程应连续进行三次;
结果计算:以承压板的四角所测得的变位平均值作为各级荷载作用下试样的累计压缩变形值δ,按橡胶层的总厚度,求出在各级荷载作用下试样的累计压缩应变值ε｡
(1)S值的计算:(支座形状系数S:即是支座受压面积与其自由膨胀侧面积之比值)｡
矩形:S=LOa×LOb/2(LOa + LOb)δ
圆形:S=d0/4δ
3) 抗剪弹性模量
(1)实测抗剪弹模方法步骤:
准备试验:在试验的承载板上,应使支座顺其短边方向受剪,将试样及中间钢拉板按双剪组合配置好,使试样及中间钢板的对称轴和试验的承载板中心轴处在同一垂直面上,精度应小于1%的试样短边尺寸｡为防止出现打滑现象,应在上下承载板和中间钢拉板上粘贴高摩擦板,以确保试验的准确性;
在承压板水平向安装两只大标距的位移计(百分表);
将压应力以(0.03-0.04)MPa/S的速率连续地增至平均压应力σ=10 MPa,绘制应力-时间图,并在整个抗剪试验过程中保持不变; 调整试验机的剪切试验机构,使水平油缸,负荷传感器的轴线和中间钢拉板的对称轴重合;
预加水平力: 以(0.002-0.003)MPa/S的速率连续地施加水平剪应力至剪应力τ=1.0 MPa,持续5分钟,然后以连续均匀的速度卸至剪应力为0.1 MPa,持续5分钟,记录初始值,绘制应力-应变图,预压三次;
正式加载: 每一加载循环自τ=0.1 MPa开始,每级剪应力增加0.1 MPa,持续法1分钟,采集支座变形数据,至τ=1.0 MPa为止,绘制的应力-应变图应呈线性关系｡然后以连续均匀的速度卸载至剪应力为0.1 MPa｡10分钟后进行下一加载循环试验,加载过程应连续进行三次;
结果计算:以各级荷载作用下百分表测出试样累计水平变形值,按橡胶层总厚度δ,求出各级荷载作用下累计剪切应变值γ｡实测抗剪弹量按公式计算.
注意:每对检验支座所组成试样的实测抗剪弹性模量G 为该试样三次加载所得到的三个结果的算术平均值｡但各单项结果与算术平均值之间的偏差应不大于算术平均值的3%,否则应对该试样重新复核试验一次,如果仍然超过3%,应请试验机生产厂专业人员对试验机进行检修和检定,合格后重新进行试验｡
4)抗剪粘结性能试验:
5)抗剪老化试验
将试件置于老化箱内,在(70±2)℃的温度下经72小时后取出,在标准温度(23±5)℃下,停放48小时后,在标准温度(23±5)℃下进行抗剪老化试验,试验与抗剪弹模方法步骤相同｡
4. 判定规则
1)实测的抗压弹模与容许值偏差在±20%之内,则满足要求;
2)实测的抗剪弹模与容许值的偏差在±15%之内,则满足要求的;
3)在两倍的剪应力作用下,橡胶层未被剪坏,中间层钢板未断裂错位,卸载后,支座变形恢复正常,则认为是满足抗剪粘结性能要求;
4)试件老化抗剪弹模与规定抗剪弹模的偏差在±15%之内,则满足要求;
5)实测剪切角正切值符合容许剪切角正切值,则认为是满足要求的;
6)在不小于70MPa的压应力时,橡胶层未被挤坏,中间层钢板未断裂,四氟板与橡胶未发生剥离,则认为极限抗压强度是满足要求;
7)实测摩擦系数符合容许摩擦系数,则认为是满足要求的;
8)试件的转角正切值,混凝土和钢筋混凝土桥梁在1/300,钢桥梁在1/500时,试件边缘最小变形值大于或等于零时,则认为转角满足要求;
9)三块(或三组)试样中,有两块(或两组)不能满足要求时,则认为该批产品不合格｡若有一块(或一组)不能满足要求,则应重新抽取三块(或三组)试样进行试验,若仍有一块(或一组)不能满足要求时,则也认为该批产品不合格｡
(二)盆式橡胶支座检测
1. 盆式橡胶支座的分类
1)按使用性能分:双向(多)活动盆式橡胶支座(SX),单向活动盆式橡胶支座(DX)和固定盆式橡胶支座(GD)｡
2)按适用温度范围分:常温型(-25℃~60℃),耐寒型(-40℃~60℃)｡
3. 盆式橡胶支座的检测项目
1)竖向承载力:在竖向荷载作用下,支座压缩变形值不得大于支座总高度的2%,盆环上口径变形值不得大于盆环外口径的千分只0.5,支座残余变形值不得超过支座总变形值的5%｡
2)水平承载力:在标准系列中,固定支座在各个方向和单向活动盆式橡胶支座非滑移方向的水平承载力均不得小于支座竖向承载力的10%,抗振型支座水平承载力均不得小于支座竖向承载力的20%｡
3) 转角: 支座转角不得小于0.02
4)摩阻系数:加5201硅脂润滑后,常温型活动盆式橡胶支座摩阻系数最小取0.03;耐寒型活动盆式橡胶支座摩阻系数最小取0.06｡
(三)球型桥梁支座检测
1. 球型支座分类:按其水平方向位移特性分:双向活动支座(SX),单向活动支座(DX)和固定支座(GD)｡
2.结构形式及规格系列球型支座由上支座板(含不锈钢板),球冠衬板,下支板,平面聚四氟乙稀板,球面聚四氟乙稀板和防尘结构组成｡
3. 支座的检测项目1)竖向承载力:在竖向荷载作用下,支座压缩变形值不得大于支座总高度的1%｡
2)水平承载力:固定支座和单向活动支座的水平承载力为竖向承载力的10%｡3)转动力矩:
4)摩阻系数:在竖向设计荷载作用下,聚四氟乙稀板有硅脂润滑条件下摩阻系数:常温(-25~60℃)取0.03;室温(-40~25℃)取0.05｡
二.桥梁伸缩装置检测
(一) 桥梁橡胶伸缩装置的作用及分类
1.作用 1) 满足桥梁上部结构变形的需要 2) 保证车辆平稳过桥
2.分类
1) 模数式(适用伸缩量160~2000毫米公路桥梁)
2) 梳齿板式(适用伸缩量小于60毫米的公路桥梁)
3) 橡胶式(板式和组合)(适用伸缩量不大于120毫米)
4) 异型钢单缝式(适用伸缩量不大于60毫米)
(二) 桥梁橡胶伸缩装置技术要求:成品的整体性能､外观质量及解剖检验
(三) 桥梁橡胶伸缩装置检验项目
1.取样:
1)对模数式伸缩装置取样时应不小于4米长并具有4个单元变位､支承横梁间距等于1.8m的组装试样进行试验｡
2)梳齿板式伸缩装置应取单元加工长度不小于2米组装试样进行试验｡
3)橡胶伸缩装置应取1米长的试样进行试验｡
第二节 砼结构构件试验检测及质量评定方法
一.钻芯法
(一)适应范围1..对试块抗压强度的测试结果有怀疑时;2.因材料､施工或养护不良而发生混凝土质量问题时;3.混凝土遭受冻害､火灾､化学侵蚀或其他损害时;4.需检测经多年使用的建筑结构或构筑物中混凝土强度时｡
(二)钻芯取样要求
(三)芯样要求:尽可能避免在靠近砼构件的接缝或边缘钻取｡
1. 芯样数量
2. 芯样直径:为集料最大粒径的3倍,任何情况下不小于2倍｡一般为150-100毫米｡
3. 芯样高度:不小于直径,也不应大于直径的2倍｡
4. 芯样外观检查内容:每个芯样应详细描述有关裂缝､分层､麻面或离析等,并估计集料的最大粒径､形状种类及粗细集料的比例与级配,检查并记录存在气孔的位置､尺寸与分布情况,必要时应进行拍照｡
5. 芯样测量(1)平均直径;(2)芯样高度;
(3)垂直度; (4)平整度｡
6.试样的抹平方法:
1) 用硫磺与矿粉的混合物在180-210度间加热后,摊铺在试样表面,用模板均匀按压,放置2小时以上｡
2)用环氧树脂拌水泥,加入乙二胺固化,抹在试样表面,压平,使用矾土水泥养生18小时以上; 用硅酸盐水泥养生3天｡
芯样端面整平要求:与轴线垂直,误差不应大于1度｡
(四)抗压强度试验
(五)芯样强度计算
(六)注意问题(1-8)
二. 回弹法检验砼强度
(一) 回弹法的基本原理: 回弹法是采用回弹仪的弹簧驱动重锤,通过弹击杆弹击砼表面,并以重锤反弹回来的距离作为强度相关指标来推算砼强度的一种方法｡
(二) 回弹仪
1.仪器率定: 在硬度为60±2的钢砧上,按规定方法回弹,其平均值应为80±2.
回弹仪的率定方法｡回弹仪在工程检测前后,应在钢砧上作率定试验,并应符合下述要求:回弹仪率定试验宜在干燥､室温为5~35℃的条件下进行｡率定时,钢砧应稳固地平放在刚度大的物体上｡测定回弹值时,取连续向下弹击三次的稳定回弹值的平均值｡弹击杆应分四次旋转,每次旋转宜为90°弹击杆每旋转一次的率定平均值应为80±2｡
(三)检测方法
1.收集资料
2.选择测区:
1) 一般构件其测区测区数不少于10个, 对长度小于4.5米且高度低于0.3米的构件其测区数应不少于5个｡
2) 测区的面积宜控制在400平方厘米(20×20厘米);
3) 测区宜选在构件的两个对称可测面上,受力及薄弱部位必须布置测区;
3. 回弹值测量:选测点:1) 测点宜在测区内均匀分布,相邻测点净距不少于20毫米, 测点距构件边缘不少于30毫米,应辟开外露钢筋及石料｡2)每一测区回弹16点｡检测时,回弹仪的轴线必须垂直于结构或构件砼检测面,缓慢施压,准确读数,快速复位｡
4.碳化值的测定
1)测区规定: 选择不少于构件数的30%的测区,在有代表性的位置处测定碳化深度值｡
2)方法:先用合适的工具在测区表面形成直径约为15毫米的孔洞,然后除净孔洞内的粉末(不得用水清洗),立即用浓度为1%酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处,再用深度测量工具测量其碳化值｡注:未碳化的砼颜色为粉红｡
(四) 回弹值计算和混凝土强度的确定
1. 计算平均回弹值:每一测区记取16个回弹值, 剔除三个最大值和三个最小值,然后按公式计算
2. 修正(角度与浇筑面修正)
3. 混凝土强度的确定
1)对于单个构件,应以最小值作为该构件砼强度推定值;
2)对于批量检测时,应按公式计算｡
(六)误差范围及极限减少误差的方法
(七)注意问题(1-3)
三. 超声法
(一)超声仪
1. 超声仪的基本原理和组成
超声换能器的种类:
1)按波形分:纵波和横波换能器;
2)按发射频带分:窄和宽带换能器;
3按发射能量大小分:小和大功率换能器;
4)按声辐射面分:平面和径向换能器｡
2. 超声仪的技术要求(1-7)
3.对换能器的技术要求(1-3)
4. 超声仪的检验
1)自身检验的方法步骤(1-5)
5.零读数问题
1)平面换能器零读数的标定方法
(1)直接相对法;
(2)长短测距法
(3)标准试棒法
2)径向换能器零读数的标定方法
6. 超声仪的使用与保养(1-9)
(二)超声法检验砼缺陷
1. 砼缺陷产生的原因(四方面)
1) 施工(振捣不足､骨料最大粒径选择不当和模板漏浆所造成的内部孔洞､不密实､蜂窝等)
2) 非外力作用所形成的裂缝(温度裂缝､砼干缩及碳化裂缝)
3)受外力作用所形成的裂缝
4)由于腐蚀或冻融所造成的层状疏松
2.判别缺陷的基本依据
1) 根据低频超声在砼中遇到缺陷时的绕射现象,按声时及声程的变化计算缺陷的大小;
2) 根据超声波缺陷界面上产生反射,因而到达接收探能量显著衰减来判断缺陷的存在及大小;
3) 据接收的频率明显降低,也可判别砼内部缺陷｡
4) 根据超声波在缺陷处的波形转换和叠加,造成接收波形奇变的现象判别缺陷｡
3.换能器频率选择(根据测距和最小横截面尺寸)
4.换能器的布置方法(对测法､斜测法､平测法､钻孔法)
5.混凝土缺陷检测P130
1) 砼均匀性检测
根据声速的标准差和离差系数,可以相对比较学相同侧距的同类结构或各部位砼均匀性的优劣｡离差系数越小,砼越均匀｡
2) 砼结合面质量检测
3) 砼表面损伤层检测
运用砼表面损伤的声速与未损伤的砼声速比较｡
4) 砼不密实区和空洞检测( 空洞尺寸可以用公式计算)｡
5) 浅裂缝检测
6) 深裂缝检测
四. 超声回弹综合法
(一)超声回弹法检验砼强度的基本原理
采用超声仪和回弹仪在构件同一测区分别进行声时值及回弹值的测定,然后利用已建立的测强公式或测强曲线推出测区砼强度的一种方法｡
(二) 测前准备 1.资料准备 2.被测构件准备(注意要求1-3)3. 测区布置的要求(1-6)
(三) 检测方法( 回弹值及声速值)
(四) 混凝土强度的推定
(五)注意问题(1-4验证方法1-5)
五. 拔出法检验砼强度
(一)拔出法检验砼强度的基本原理:
利用拉拔力和砼强度有一定的线性关系,用专用设备检测出拉拔力,从而推定其砼强度｡
(三)检测方法步骤
1.钻孔:钻孔的基本要求:孔径准确,孔轴线与混凝土表面垂直,垂直度偏差不大于3°
2.磨槽
3.安装锚固件
4. 拔出试验 :施加的拔出力应均匀和连续,拔出力的加载速度控制在0.5~1kN/s
5.注意问题(1-3)
六.混凝土强度评定方法
1. 砼立方体试件取样原则(执行规范,取样宜多勿少)｡
桩:每条至少两组;20米以上3组;灌注时间长4组｡
梁:16米以下1组;16-30米2组;30-50米3组;50米以上5组
2. 结构砼抗压强度评定
1.小于10组 R平均≥1.15R Rmin≤0.95R
2.大于10组R平均-K1S≥1.15R Rmin≤0.95R
第三节 预应力砼结构构件试验检测
一. 预应力的锚具､夹具和连接器检测P143
2.分类与代号1) 锚具､夹具和连接器按锚固方式不同,可分为(夹片式､支承式､锥塞式和握裹式)｡
3.常规检测项目及抽样方法
1)常规检测项目:外观.硬度和静载锚固性能试验
2)抽样方法
(二)技术要求1. 锚具 η≥0.95 ε≥2.0% 2. 夹具 η≥0.92
(三)检验方法
1. 一般规定: 组装件不得在锚固零件上添加影响锚固性能的物质,如金刚砂､石墨等;束中各根预应力筋等长平行,其受力长度不得小于3米,单根预应力筋试件受力不小于60厘米｡
2. 静载试验: 加载步骤:按预应力钢筋抗拉强度标准值20%､40%､60%和80%分四级等速加载,加载速度宜为每分钟100MPa,达到80%后,持续一小时随后加载至破坏｡
3. 观察和量测项目有:
1)各根预应力钢筋与锚具､夹具和连接器之间的相对位移;锚具､夹具和连接器各零件之间的相对位移;
2)达到80%后,持荷一小时时间内的锚具､夹具和连接器的变形;
(3)试件的实测极限应力; 达到实测极限应力时的总应变;
(4)试件的破坏部位与形式｡ 根据试验结果计算锚具､夹具和连接器的锚固效率系数
(四) 其它试验
1. 疲劳试验(1-3)
2. 周期荷载试验
3. 辅助性试验
（1） 锚具的内缩量试验
（2） 锚具摩阻损失试验
（3） 张拉锚固工艺试验
(五)检测结果判定
1. 外观检验:如表面无裂缝,影响锚固能力的尺寸符合设计要求,应判定为合格;如此项尺寸有一项超过允许偏差,则应抽取双倍的数量做检验;如仍有一套不符合要求,则应每套检查,合格者方可使用｡如发现一套有裂纹,则应对全部产品进行检查,合格者方可使用｡
2. 硬度检验
3. 静载锚固性能试验
4. 辅助性试验为观测项目,不做合格与否的判定｡
二､张拉设备校验
由油压千斤顶和配套的高压油泵､压力表及外接油管等组成｡
需定期配套校验
1.需校验的情况
(1)新千斤顶初次使用
(2)油表指针不能回零
(3)千斤顶､油压表和油管更换或维修后
(4)使用超过6个月或张拉超过200次以上
(5)使用中出现其他不正常现象
2.校验方法 P157
在经主管部门授权的法定计量技术机构进行｡ 配套
标准仪器可选用材料试验机或压力(拉力)传感器,精度不得低于1%;压力表精度不低于1.5级,最大量程不宜小于额定张拉力的1.3倍｡校验时,千斤顶活塞运行方向应与实际张拉工作状态一致｡(主动状态)
（1） 用长柱压力试验机校验
采用被动检验法,即用千斤顶顶试验机
eq \o\ac(○,1)千斤顶就位
eq \o\ac(○,2)校验千斤顶:标定点不小于5点,各点取3次平均值
采用最小二乘法回归分析标定经验公式时需10~20点｡
eq \o\ac(○,3)记录千斤顶校验数值
(2) 用标准测力计校验
4.注意问题
(1)张拉设备及仪表专人使用及管理,定期维护和校验
(2)配套校验､配套使用
三. 张拉力控制
张拉应按千斤顶的油压和预应力筋的伸长量双重控制｡
1.理论伸长量计算
2.实际伸长量的量测
第四节 钢结构试验检测
一 构件焊接质量检验(焊前质量检验､焊接过程中质量检验和焊接后成品质量检验)｡
二 钢材焊缝无损探伤方法分类
超声波 (脉冲反射法和穿透法)
探伤方法 射线探伤法(X射线､γ射线和高能射线)
磁粉和渗透检测法
漆膜厚度检测方法(杠杆千分尺法和磁性测厚仪法)
第五节 悬吊结构试验检测
索力测试方法
1.电阻应变片测定法
2.拉索伸长量测定法
3.索拉力垂度关系测定法
4.张拉千斤顶测定法
5.压力传感器测定法
6.振动测定法(对施工及成桥均适用)
三 冷铸锚(冷铸镦头锚) 疲劳试验
经200万次疲劳试验后断丝率应小于5%
熟悉:桥梁支座和伸缩装置的类型､构造及适用条件;混凝土构件强度和缺陷的无损检测方法;钢构件缺陷的无损检测方法;悬吊结构的检测方法｡
伸缩装置按照伸缩体结构的不同分为模数式伸缩装置(适用于伸缩量小于160-2000㎜的公路桥梁工程),梳齿板式伸缩装置(适用于伸长量不大于300㎜的桥梁工程),橡胶式伸缩装置(板式适用于伸缩量小于60㎜,组合式适用于伸缩量不大于120㎜)不宜用于高速公路,一级公路的桥梁工程,异型板式伸缩装置(由单缝钢和橡胶组成的用于不大于60㎜,由边梁钢和橡胶组成的用于不大于80㎜)
回弹法,超生法,综合法
超生波探伤,射线探伤,磁粉检测法和渗透检测法
施工测试(结构的几何位置和变形 应力测试 温度测试),索力测试(张拉千斤顶 压力传感器 振动法),冷铸锚试验
掌握:板式橡胶支座的力学性能､外观质量和解剖检验的相关要求P97-98;板式橡胶支座力学性能测试方法;桥
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