橋梁檢測設(shè)備及檢測方法

1、橋梁檢測設(shè)備及檢測方法橋涵工程試驗檢測技術(shù)第一章 概 述 第二章 砼舊橋材質(zhì)狀況及耐久性檢測評定第三章 橋梁結(jié)構(gòu)試驗檢測設(shè)備及方法第四章 工程實例P15舊橋承載力評定方法新體系Sd (gG;qQ）bRd(cRc/c;sRs/s)Z1(1-e)Sd (gG;qQ）bRd(cRc/c;sRs/s)Z2(1-e)Z1 舊橋檢算系數(shù)1.外觀質(zhì)量 2.混凝土強度3.固有模態(tài)參數(shù) Z2 經(jīng)過荷載試驗的承載力檢算系數(shù)根據(jù)校驗系數(shù)確定Z2，P56第一章 概 述單一構(gòu)件評價單一構(gòu)件的耐久性評定以該構(gòu)件的各項耐久性參數(shù)的評定標(biāo)度值為依據(jù)，考慮構(gòu)件所處環(huán)境條件及各項耐久性指標(biāo)權(quán)重值進(jìn)行評價，公式如下：式中：E單-單

2、一構(gòu)件耐久性評定結(jié)果；-構(gòu)件所處環(huán)境影響系數(shù)；Ai-所檢測的構(gòu)件各項材質(zhì)狀況指標(biāo)與耐久性檢測指標(biāo)的評定標(biāo)度；ai-材質(zhì)狀況指標(biāo)與耐久性檢測指標(biāo)的推薦權(quán)重值，見表1.5.1.15；n-所檢測的材質(zhì)狀況指標(biāo)及耐久性指標(biāo)數(shù)，共9項。 c 混凝土的截面折減系數(shù) s 鋼筋的截面折減系數(shù) e 惡化系數(shù) 由評定值E和環(huán)境條件確定。如何確定E值，是本課程的主要內(nèi)容。 混凝土構(gòu)件材質(zhì)狀況檢測指標(biāo)與耐久性指標(biāo)的推薦權(quán)重值 表1.5.1.15項目耐久性指標(biāo)數(shù)n權(quán)重ai評定標(biāo)度值A(chǔ)i混凝土表觀損傷a1裂縫10.20.325層離、剝落或漏筋、掉棱與缺角20.075蜂窩麻面、表面侵蝕、表面沉積30.055混凝土強度a24

3、0.054鋼筋自然電位a350.114氯離子含量a460.154鋼筋分布及保護(hù)層厚度a570.121混凝土碳化深度a680.24混凝土電阻率a790.054備注環(huán)境影響系數(shù)為1.4按照表1.5.1.16的評定標(biāo)準(zhǔn)，E單=5.545,構(gòu)件耐久等級為1，構(gòu)件耐久性狀況很差。將前面的各項參數(shù)的評定標(biāo)度值及權(quán)重值代入公式： 混凝土單一構(gòu)件的耐久性評定標(biāo)準(zhǔn) 表1.5.1.16E單范圍0.7E單22E單33E單44E單5E單5構(gòu)件耐久等級54321構(gòu)件耐久性狀況完好較好一般較差很差推薦的混凝土橋梁各構(gòu)件權(quán)重值及構(gòu)件耐久等級匯總表 表1.5.1.17構(gòu)件名稱推薦權(quán)重構(gòu)件耐久等級1橋臺與基礎(chǔ)0.23323支座

4、0.0754上部主要承重構(gòu)件0.265.545上部一般承重構(gòu)件0.125.546橋面鋪裝0.0247人行道承重構(gòu)件0.0548欄桿或防撞墻0.014備注當(dāng)評定標(biāo)度值為1時，表示好的狀態(tài)，或表示沒有設(shè)置的構(gòu)造部件，不再進(jìn)行疊加。結(jié)構(gòu)的耐久性綜合評價以組成該結(jié)構(gòu)的各類構(gòu)件的耐久性評定結(jié)果為依據(jù)，綜合考慮各類構(gòu)件的權(quán)重系數(shù)，將各類構(gòu)件帶入公式可得：結(jié)構(gòu)的整體耐久性綜合評價標(biāo)準(zhǔn) 表1.5.1.18E總范圍1E總22E總33E總44E總55E總結(jié)構(gòu)耐久等級評定標(biāo)度54321結(jié)構(gòu)耐久性狀況好較好一般差很差由表1.5.1.18，結(jié)構(gòu)耐久等級評定標(biāo)度為2，結(jié)構(gòu)整體耐久性狀況較差浙江省建設(shè)工程檢測資質(zhì)儀器設(shè)備最

5、低配置一覽表浙江省建設(shè)工程檢測資質(zhì)儀器設(shè)備最低配置一覽表混凝土舊橋檢測的內(nèi)容決定于你的需要，一般有三個層次。 （一）一種是進(jìn)行橋梁定期檢查，主要側(cè)重于橋梁的外觀缺損的調(diào)查。 （二）其次的可進(jìn)行有針對性的特殊檢測，也稱為材質(zhì)狀況與耐久性檢測，一般包括以下內(nèi)容： 1.橋梁所處環(huán)境條件影響的分級（環(huán)境影響系數(shù)）2.表觀損傷檢測3.橋跨結(jié)構(gòu)混凝土強度檢測4.結(jié)構(gòu)混凝土鋼筋銹蝕電位的測定5.結(jié)構(gòu)混凝土氯離子含量測定6.結(jié)構(gòu)鋼筋分布及保護(hù)層厚度測定7.結(jié)構(gòu)混凝土碳化深度的測定9.混凝土電阻率的測定9.結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部缺陷與表層損傷的超聲法檢測（三）最后有必要的話還可以進(jìn)行橋梁靜動載試驗。 第二章砼舊橋材質(zhì)狀

6、況及耐久性檢測評定1.總則2.橋梁所處環(huán)境條件影響的分級（環(huán)境影響系數(shù)）3.表觀損傷檢測4.橋跨結(jié)構(gòu)混凝土強度檢測5.結(jié)構(gòu)混凝土鋼筋銹蝕電位的測定6.結(jié)構(gòu)混凝土氯離子含量測定7.結(jié)構(gòu)鋼筋分布及保護(hù)層厚度測定8.結(jié)構(gòu)混凝土碳化深度的測定9.混凝土電阻率的測定10.結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部缺陷與表層損傷的超聲法檢測2.橋梁所處環(huán)境條件影響的分級（環(huán)境影響系數(shù)） 參見舊橋耐久性第4頁 3.1 混凝土橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件表現(xiàn)損傷分類 混凝十橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表觀損傷總體上可分為如下三類：一是裂縫，包括非結(jié)構(gòu)受力裂縫和結(jié)構(gòu)受力裂縫；二是層離、剝落或露筋及掉棱或缺角；三是蜂窩麻面、表面侵蝕及表面沉積等。32 表征混凝土橋梁結(jié)構(gòu)

7、構(gòu)件表現(xiàn)損傷的損傷度指標(biāo) 表征混凝土橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件表觀損傷的損傷度指標(biāo)如表131所列。33 混凝土橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件表觀損傷的檢測 331 裂縫檢測的主要內(nèi)容為：裂縫的形態(tài)；裂縫分布情況；裂縫周圍有無銹跡、銹蝕產(chǎn)物和凝膠泌出物；裂縫的寬度。長度和間距等。檢測方法以日力檢查為主，輔以刻度放大鏡(最小分辨率不得大于005mm)量測。用鋼卷尺(最小分辨率不得大于10mm)測量裂縫的長度和間距。 332 在進(jìn)行裂縫檢測時，應(yīng)注意查明裂縫發(fā)生的時間和原因，并判斷裂縫是否趨于穩(wěn)定，對尚未穩(wěn)定的裂縫可用千分表、引伸儀等監(jiān)測裂縫寬度和長度的發(fā)展情況，監(jiān)測時間以612個月為宜。 333 對層離、剝落或露筋、掉棱或缺角、

8、蜂窩麻面、表面侵蝕及表面沉積等表觀損傷的檢測，主要檢測面積和深度，檢測方法為人力目測、輔助鋼尺測量和錘擊檢查。 33. 4 在進(jìn)行表觀損傷檢測時，應(yīng)檢查寬度超過005mm的裂縫以及大小超過20mmm的其他表觀損傷。335 裂縫檢測結(jié)果的描述應(yīng)注意如實反映裂縫的形態(tài)、分布情況和裂縫周邊混凝土表面狀況，盡可能采用圖形和照相進(jìn)行表觀損傷的描述，對所有的表觀損傷均應(yīng)有詳盡的文字描述。4 結(jié)構(gòu)混凝土強度的檢測與評定 41 結(jié)構(gòu)混凝土強度檢測方法分類與要求 411 結(jié)構(gòu)混凝土強度的檢測方法可分為無損檢測、半破損檢測和破損檢測。本指南對目前常用的回彈法、超聲一回彈綜合法、回彈結(jié)合取芯法、超聲一回彈綜合法結(jié)合

9、取芯法等測定混凝土強度方法作出規(guī)定。 413 原則上對結(jié)構(gòu)不采取破損檢測，但在其他方法不能準(zhǔn)確評定結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)或承重構(gòu)件主要受力部位的混凝土強度時，應(yīng)采用取芯法結(jié)合其他方法綜合評定。 42 回彈法檢測結(jié)構(gòu)混凝土強度的方法 421 對于被測混凝十橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，當(dāng)只有一個可測面時，可采用回彈法檢測其結(jié)構(gòu)混凝土強度。 421 下列情況下，不宜應(yīng)用回彈法檢測結(jié)構(gòu)混凝土強度： (1)遭受凍害、化學(xué)腐蝕、火災(zāi)、高溫?fù)p傷的混凝土。 (2)被測構(gòu)件厚度小于10cm。 (3)結(jié)構(gòu)表面溫度低于-4或高于60。 (4)碳化嚴(yán)重，表層與內(nèi)部質(zhì)量布明顯差異或其他內(nèi)部存在缺陷的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。423 回彈儀 4231

10、 技術(shù)要求 (2)回彈儀必須具有制造廠的產(chǎn)品合格證及檢定單位的檢定合格證，并應(yīng)在回彈儀的明顯位置上具有下列標(biāo)忐：名稱、型號、制造廠名(或商標(biāo))、山廠編號、出廠日期和中國計量器具制造許可證標(biāo)志CMC及許可證證號等。 (3)回彈儀應(yīng)符合下列標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的要求： 水平彈擊時，彈擊錘脫鉤的瞬間，回彈儀的標(biāo)準(zhǔn)能量應(yīng)為2207J。 彈擊錘與彈擊桿碰撞的瞬間，彈擊拉簧應(yīng)處于自由狀態(tài)，此時彈擊錘起跳點應(yīng)相應(yīng)于指針指示刻度尺上“0”處。 在洛氏硬度HRC為602的鋼砧上，回彈儀的率定值應(yīng)為802。 (4)問彈儀使用時的環(huán)境溫度應(yīng)為-440。 數(shù)顯回彈儀4232 檢定 (1)回彈儀具有下列情況之時應(yīng)送檢定單位檢定：

11、新回彈儀啟用前。 超過檢定有效期限(有效期為半年)。 累計彈擊次數(shù)超過6000次。 經(jīng)常規(guī)保養(yǎng)后鋼砧率定值不合格。 遭受嚴(yán)重撞擊或其他損害。 (2)回彈儀應(yīng)由法定部門并按照國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)混凝土回彈儀(JJG 817)對回彈儀進(jìn)行檢定。 (3)回彈儀在丁程檢測前后，應(yīng)在鋼砧上作率定試驗，并應(yīng)符合本節(jié)第42，31條(3)的有關(guān)規(guī)定。 (4)回彈儀率定試驗宜在干燥、室溫為535t的條件下進(jìn)行。率定時，鋼砧應(yīng)穩(wěn)固地平放在剛度大的物體上。測定回彈值時，取連續(xù)向F彈擊三次的穩(wěn)定回彈平均值。彈擊桿應(yīng)分四次旋轉(zhuǎn)，每次旋轉(zhuǎn)宜為90，彈擊桿旋轉(zhuǎn)次的率定平均值應(yīng)為80204133 回彈儀的保養(yǎng) (1)回彈儀具有下列情

12、況之時，應(yīng)進(jìn)行常規(guī)保養(yǎng)： 彈擊超過1 000次。 對檢測值有懷疑時。 在鋼砧上的率定值不合格。 (2)常規(guī)保養(yǎng)應(yīng)符合下列規(guī)定： 使彈擊錘脫鉤后取出機芯，然后卸下彈擊桿，取出里面的緩沖壓簧，并取出彈擊錘、彈擊拉簧和拉簧座。 機芯各零部件應(yīng)進(jìn)行清洗，重點清洗中心導(dǎo)桿、彈擊錘和彈擊桿的內(nèi)孔和沖擊面。清洗后應(yīng)在中心導(dǎo)桿上薄薄涂抹鐘表油，但其他零部件均不得抹油。 應(yīng)清理機殼內(nèi)壁、牌子下刻度尺，并應(yīng)檢查指針，其摩擦力應(yīng)0508N, 不得旋轉(zhuǎn)尾蓋上已定位緊固的調(diào)零螺絲。 不得自制或更換零部件。 保養(yǎng)后應(yīng)按本節(jié)第42.32條(4)的要求進(jìn)行率定試驗。 (3)回彈儀使用完畢后應(yīng)使彈擊桿伸出機殼，清除彈擊桿、桿前

13、端球面，以及刻度尺表面和外殼上的污垢、塵土?；貜梼x不用時，應(yīng)將彈擊桿壓入儀器內(nèi)，經(jīng)彈擊后方可按下按鈕鎖住機芯，將回彈儀裝入儀器箱，平放在干燥陰涼處。424 檢測技術(shù) O回彈法的基本原理: 回彈法是采用回彈儀的彈簧驅(qū)動重錘，通過彈擊桿彈擊砼表面，并以重錘反彈回來的距離作為強度相關(guān)指標(biāo)來推算砼強度的一種方法。O回彈法檢測混凝土構(gòu)件強度的步驟1、選測區(qū)；2、回彈測試；3、計算平均回彈值；4、角度修正；5、澆筑面修正；6、碳化深度測試；7、確定混凝土強度。 O檢測方法 1.收集資料（1-5）2.選擇按構(gòu)件或部位檢測方式3.選擇測區(qū)（以按構(gòu)件選擇為例）：1） 一般構(gòu)件其測區(qū)測區(qū)數(shù)不少于個， 對長度小于4

14、.5米且高度低于0.3米的構(gòu)件其測區(qū)數(shù)應(yīng)不少于5個。相鄰兩測區(qū)間距應(yīng)控制在2m以內(nèi)。2) 測區(qū)的面積宜控制在平方厘米（厘米）；3) 測區(qū)宜選在構(gòu)件的兩個對稱可測面上，受力及薄弱部位必須布置測區(qū)；3. 選測點（以按構(gòu)件選擇為例）： 1) 測點宜在測區(qū)內(nèi)均勻分布,相鄰測點凈距不少于20毫米, 測點距構(gòu)件邊緣宜在2050毫米之間,應(yīng)辟開預(yù)埋件（不宜小于30mm）、外露鋼筋及粗骨料。2）每一測區(qū)回彈點。檢測時，回彈儀的軸線必須垂直于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件砼檢測面，緩慢施壓，準(zhǔn)確讀數(shù)，精確至1，快速復(fù)位。O回彈值計算和混凝土強度的確定1. 計算平均回彈值：每一測區(qū)記取個回彈值, 剔除三個最大值和三個最小值,求余下的

15、10個值的平均值，計算精確至0.1，然后按公式計算。2.修正（角度與澆筑面修正）3.碳化深度測量1）在代表性位置測量，測點應(yīng)不少于測區(qū)數(shù)的30%，取平均值為該測區(qū)的碳化深度值；2）級差大于2mm時，應(yīng)在每一測區(qū)進(jìn)行測量；3）每一測孔測量值應(yīng)不少于3個。取平均值，讀數(shù)精確至0.5mm。4. 混凝土強度的確定1)對于單個構(gòu)件，應(yīng)以最小值作為該構(gòu)件砼強度推定值;2)對于批量檢測時，應(yīng)按公式計算。4.2.6 測強曲線目前回彈法常用的測強曲線有三類： 統(tǒng)一測強曲線 地區(qū)測強曲線 專用測強曲線按、的次序選用。1）統(tǒng)一測強曲線 碳化深度120mm，10。 (4)適用的鋼筋直徑范圍應(yīng)為650，并不少于符合有關(guān)

16、鋼筋直徑系列規(guī)定的12個檔次。 (5)儀器應(yīng)具有在未知保護(hù)層厚度的情況下，測量鋼筋直徑的功能。 (6)儀器應(yīng)能適用于溫度040、相對濕度85、無強磁場干擾的環(huán)境條件。 (7)儀器工作時應(yīng)為直流供電，連續(xù)止常工作時間不小于6h。762 測區(qū)布置原則 (1)按單個構(gòu)件檢測時，應(yīng)根據(jù)尺寸大小，在構(gòu)件上均勻布置測區(qū)，每個構(gòu)件上的測區(qū)數(shù)不應(yīng)少于3個。 (2)對于最大尺寸大于5m的構(gòu)什，應(yīng)適當(dāng)增加測區(qū)數(shù)量。 (3)測區(qū)應(yīng)均勻分布，相鄰兩測區(qū)的間距不宜小于2m。 (4)測區(qū)表面應(yīng)清潔、平整，避開接縫、蜂窩、麻面、預(yù)埋件等部位。 (5)測區(qū)應(yīng)注明編號，并記錄測區(qū)位置和外觀情況。 (6)測點數(shù)量及要求： 對構(gòu)件

17、上海一測區(qū)應(yīng)檢測不少于10個測點。 測點間距應(yīng)小于保護(hù)層測試儀傳感器長度。 (7)對某一類構(gòu)件的檢測，可采取抽樣的方法，抽樣數(shù)不少于同類構(gòu)件數(shù)的30，且不少于3件，每個構(gòu)件測區(qū)布置按單個構(gòu)件要求進(jìn)行。 (8)對結(jié)構(gòu)整體的檢測，可先按構(gòu)件類型分類，再按類型進(jìn)行檢測。8 結(jié)構(gòu)混凝土碳化深度的檢測與評定 81 檢測方法 811 鋼筋銹蝕電位測試結(jié)果表明鋼筋可能銹蝕活動的區(qū)域，應(yīng)進(jìn)行混凝土碳化深度測量。 812 混凝土碳化狀況的檢測通常采用在混凝上新鮮斷面噴灑酸堿指示劑；通過觀察酸堿指示劑顏色變化來確定混凝土的碳化深度。 82 檢測步驟 821 測區(qū)位置的選擇原則可參照鋼筋銹蝕自然電位測試的要求，若在

18、同一測區(qū)，應(yīng)先進(jìn)行保護(hù)層和銹蝕電位、電阻率的測量，再進(jìn)行碳化深度及氯離子含量的測量。 822 測區(qū)及測孔布置 (1)測區(qū)應(yīng)包括銹蝕電位測量結(jié)果有代表性的區(qū)域，也能反映不同條件及不同混凝土質(zhì)量的部位，結(jié)構(gòu)外側(cè)面應(yīng)布置測區(qū)。 (2)測區(qū)數(shù)不應(yīng)小于3個，測區(qū)應(yīng)均勻布置。 (3)每一測區(qū)應(yīng)布置三個測孔，三個測孔應(yīng)呈“品”字排列，孔距根據(jù)構(gòu)件尺寸大小確定，但應(yīng)大于2倍孔徑。 (4)測孔距構(gòu)什邊角的距離應(yīng)大于25倍保護(hù)層厚度。 823 使用酸堿指示劑噴在混凝土的新鮮破損面，根據(jù)指示劑顏色的變化，測量混凝土的碳化深度，量測值準(zhǔn)確至毫米。 (1)配制指示劑(酚酞試劑)：75的酒精溶液與白色酚酞粉末配置成酚酞濃

19、度為1-2的酚酞溶劑，裝入噴霧器備用，溶劑應(yīng)為無色透明的液體。 (2)用裝有20mm直徑鉆頭的沖擊鉆在測點位置鉆孔。 (3)成孔后用圓形毛刷將孔中碎屑、粉末清除，露出混凝土新茬。 (4)將酚酞指示劑噴到測孔壁上。 (5)待酚酞指示劑變色后，用測深卡尺測量混凝土表面至酚酞變色交界處的深度，準(zhǔn)確至1mm。酚酞指示劑從五色變?yōu)樽仙珪r，混凝上未碳化，酚酞指示劑未改變顏色處的混凝土已經(jīng)碳化。 (6)將測區(qū)、測孔統(tǒng)一編號，并畫出示意圖，標(biāo)上測量結(jié)果。 (7)測量值的整理應(yīng)列出最大值、最小值和平均值。 83 評定標(biāo)準(zhǔn) 混凝上碳化深度對鋼筋銹蝕影響的評定，可取構(gòu)件的碳化深度平均值與該類構(gòu)件保護(hù)層厚度平均值之比

20、，并考慮其離散情況，參考表18-1對單個構(gòu)件進(jìn)行評定。9 混凝土電阻率的檢測與評定 91 混凝土電阻率的檢測方法 91，1 混凝十的電阻率反映其導(dǎo)電性?；炷岭娮杪蚀螅翡摻畎l(fā)生銹蝕，則發(fā)展速度慢，擴散能力弱；混凝土電阻率小，銹蝕發(fā)展速度快，擴散能力強。因此對鋼筋狀況進(jìn)行檢測評定，測量混凝土的電阻率是一項重要內(nèi)容。 912 混凝土電阻率檢測測區(qū)，應(yīng)根據(jù)鋼筋銹蝕電位測量結(jié)果確定，對鋼筋銹蝕電位測試結(jié)果表明鋼筋可能銹蝕活化的區(qū)域，應(yīng)進(jìn)行混凝土電阻率測量。 913 混凝土電阻率可采用四電極阻抗測量法測定，即在混凝土表面等間距接觸四支電極，兩外側(cè)電極為電流電極，兩內(nèi)側(cè)電極為電壓電極，通過檢測兩電壓電極

21、間的混凝土阻抗獲得混凝土電阻率。如圖1-9-1所示。94 混凝土電阻率的測量 941 測區(qū)與測位布置可參照鋼筋銹蝕門然電位測量的要求，在電位測量網(wǎng)格間進(jìn)行，并做好編號。 942 混凝土表面應(yīng)清潔、無塵、無油脂。為了提高量測的準(zhǔn)確性，必要時可去掉表面碳化層。 943 調(diào)節(jié)好電極的間距，般采用的間距為50mm。 944 為了保證電極與混凝土表面有良好、連續(xù)的電接觸，應(yīng)在電極前端涂上耦合劑，特別是當(dāng)讀數(shù)不穩(wěn)定時。 945 測量時探頭應(yīng)垂直置于棍凝土表面，并施加適當(dāng)?shù)膲毫Α?95 混凝土電阻率的評定標(biāo)準(zhǔn) 混凝土電阻率的評定標(biāo)準(zhǔn)見表1-9-1。電阻率的評定標(biāo)準(zhǔn) 電阻率可能的銹蝕速度 電阻率可能的銹蝕速度

22、 小于5000 很快15000 20000慢 50001000 快 大于20000 很慢10000 15000 一般10 結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部缺陷與表層損傷的超聲法檢測 101 目的和適用范圍 1011 本章目的是為了統(tǒng)一超聲法檢測公路混凝土橋梁結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部缺陷與表層損傷的檢測程序和判定方法，提高檢測結(jié)果的可靠性。 1012 該方法適用于公路常見混凝土橋梁結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部缺陷與表層損傷的檢測。涉及的檢測項H主要包括：混凝土內(nèi)部空洞和不密實區(qū)的位置與范圍、裂縫深度、表層損傷厚度，以及不同時間澆注的混凝土結(jié)合面的質(zhì)量和鋼管混凝土中的缺陷檢測等。 1013 超聲法即超聲脈沖法系指采用帶波形顯示功能的超聲波

23、檢測儀，它測量超聲脈沖波在混凝上中的傳播速度(簡稱聲速)、首波幅度(簡稱波幅)和接收信號主頻率(簡稱主頻)等聲學(xué)參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)及其相對變化(有缺陷時聲速、波幅、主頻降低和波幅畸變)，判定結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部缺陷與表層損傷的情況。1014 進(jìn)行結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部缺陷與表層損傷檢測時，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。 102 超聲法檢測混凝土缺陷的基本依據(jù)與方法 10.21 超聲法檢測混凝土缺陷采用下述四點作為判別缺陷的基本依據(jù)： (1)根據(jù)超聲波在混凝土中傳播時遇到缺陷的繞射現(xiàn)象，按聲時和聲程的變化來判別和計算缺陷的大小。 (2)依據(jù)超聲波在缺陷界面上的反射，抵達(dá)接收探頭時能量顯著衰

24、減的現(xiàn)象，來判別缺陷的存在和大小。 (3)依據(jù)超聲波脈沖各頻率成分在遇到缺陷時衰減的程度不同，從而造成接收頻率明顯降低；或接收波頻譜與反射波頻譜產(chǎn)生差異，來判別內(nèi)部缺陷。 (4)根據(jù)超聲波在缺陷處的波形轉(zhuǎn)換和疊加，造成波形畸變的現(xiàn)象來判別缺陷。1022 超聲法檢測混凝土內(nèi)部缺陷與表層損傷的方法，總體上可分為兩類： 第一類為用厚度振動式換能器進(jìn)行平面測試，具體測試方法有： (1)對測法：一對發(fā)射(T)和接收(R)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。 (2)斜測法：一對發(fā)射和接收換能揣分別置于被測結(jié)構(gòu)的兩個表面，但兩個換能器的軸線不在同直線上。 (3)單面

25、平測法：一對發(fā)射和接收換能器置于被測結(jié)構(gòu)物同一個表面上進(jìn)行測試。 第二類為采用徑向振動式換能器進(jìn)行鉆孔測試，具體測試方法有： (1)孔中對測：一對換能器分別置于兩個對應(yīng)鉆孔中，位于同一高度進(jìn)行測試。 (2)孔中斜測：一對換能器分別置于兩個對應(yīng)的鉆孔，但不在同一高度，而是在保持一定第48頁高程差的條件下進(jìn)行測試。 (3)孔中平測：一對換能器置于同一鉆孔巾，以一定高程差同步移動進(jìn)行測試。1023 用超聲法檢測混凝上缺陷時，發(fā)射和接收換能器與測試面之間應(yīng)具備良虹的耦合狀態(tài)，發(fā)射和接收換能器的連線必須離開鋼筋定距離或與鋼筋軸線形成一定夾角，并力求混凝十處于自然千燥狀態(tài)。 1024 進(jìn)行結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部缺

26、陷大面積掃射時，可采用“多級網(wǎng)絡(luò)法”進(jìn)行人面積仔細(xì)探測，具體做法如下：首先在結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面測區(qū)上布置第一級測量網(wǎng)絡(luò)，一般第一級網(wǎng)絡(luò)的間距為30cm，在每一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上采用穿透法測出聲時，在聲時變化的節(jié)點上再劃出二級網(wǎng)絡(luò)，其間距般取10cm，如圖110-1所示。測出各級網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的聲時后，繪出等聲時線，即缺陷大小，在等聲線的范圍中聲時最長的點即為該缺陷的中心。缺陷的存在引起聲時的增長、接收波波幅的衰減和波形的畸變.對三者的綜合判斷，必然提高判斷的準(zhǔn)確性。 淺裂縫檢測 需要檢測的裂縫中，不得有水或泥土等夾雜物。 如有主鋼筋穿過裂縫且與T、R換能器的連線大致平行，布置測點時應(yīng)注意使T、R換能器連線至少與

27、該鋼筋軸線相距1.5倍的裂縫預(yù)計深度。 當(dāng)結(jié)構(gòu)的裂縫部位只有一個可測表面，可采用平測法檢測， 平測時應(yīng)在裂縫的被測部位以不同的測距同時按跨縫和不跨縫布置測點進(jìn)行聲時測量。采用斜測法時，如T、R換能器的連線通過裂縫，則接收信號的波幅和頻率明顯降低。根據(jù)波幅和頻率的突變，可以判定裂縫深度以及是否在平面方向貫通。 深裂縫檢測 被檢測結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下列要求： a允許在裂縫兩旁鉆測試孔； b裂縫中不得充水或泥漿。 被測結(jié)構(gòu)上鉆取的測試孔應(yīng)滿足下列要求： a孔徑應(yīng)至少比裂縫預(yù)計深度深700mm，經(jīng)測試如淺于裂縫深度，則應(yīng)加深鉆孔。 b對應(yīng)的兩個測試孔，必須始終位于裂縫兩側(cè)，其軸線應(yīng)保持平行。 c兩個對應(yīng)測試孔

28、的間距宜為2000mm，同一結(jié)構(gòu)的各對應(yīng)測孔問距應(yīng)相同。 d宜在裂縫一側(cè)多鉆一個較淺的孔，測試無縫混凝土的聲學(xué)參數(shù)，供對比判別之用。 深裂縫檢測應(yīng)選用頻率為20-40kHz的徑向振動式換能器，并在其接線上作出等距離標(biāo)志（一般間隔l00500mm）。 測試前應(yīng)先向測試孔中注滿清水，然后將T和R換能器分別置于裂縫兩側(cè)的對應(yīng)孔中，以相同高程等間距從上至下同步移動，逐點讀取聲時、波幅和換能器所處的深度。 以換能器所處深度（d）與對應(yīng)的波幅值（A）繪制dA坐標(biāo)圖。隨著換能器的下移，波幅逐漸增大，當(dāng)換能器下移至某一位置后，波幅達(dá)到最大值并基本穩(wěn)定，該位置所對應(yīng)的深度便是裂縫深度dc 附錄E 索力測試（一）

29、索力測試方法. 電阻應(yīng)變法2.拉索伸長量測定法3.索拉力垂度關(guān)系測定法4.張拉千斤頂測定法5.壓力傳感器測定法6.振動測定法等。 （一）振動法測索力原理：方法是實測拉索的固有頻率，利用索的張力和固有頻率的關(guān)系計算索力。第五章 橋梁荷載試驗第一節(jié) 橋梁荷載試驗的目的及主要內(nèi)容一. 荷載試驗的目的:（檢驗橋梁整體受力性能和承載力是否達(dá)到設(shè)計文件和規(guī)范的要求；對于新橋型及橋梁中運用新材料、新工藝的應(yīng)驗證橋梁的計算圖式，為完善結(jié)構(gòu)分析理論積累資料；對于舊橋，通過荷載試驗可以評定出運營荷載等級。）二 荷載試驗主要內(nèi)容:（荷載試驗的目的；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

30、驗結(jié)果分析與承載力評定；荷載試驗報告的編寫。）三. 荷載試驗的準(zhǔn)備工作（一） 試驗孔（或墩）的選擇選擇時所考慮的因素：. 該孔（或墩）受力最不利；. 該孔（或墩）施工質(zhì)量較差、缺陷較多或病害較嚴(yán)重；. 該孔（或墩）便于搭架，便于設(shè)置測點。（二） 搭設(shè)支架（三） 靜載試驗加載位置的放樣和卸載位置的安排（四） 試驗人員的組織與分工（據(jù)實際情況安排）（五）其它準(zhǔn)備工作（安全措施、供電照明、橋面交通管制等）第二節(jié) 試驗方案與實施橋梁靜載試驗通過測試橋梁結(jié)構(gòu)在試驗荷載作用下，控制截面的應(yīng)變、位移或裂縫分析判定橋梁的承載力。一 加載方案的實施（一） 試驗荷載工況的確定（靜載1-7） . 簡支梁橋（跨中最大

31、正彎矩工況、支點最大剪力和L/4橋墩最大豎向反力) . 連續(xù)梁橋（主跨中最大正彎矩、主跨支點負(fù)彎矩、主跨支點最大剪力工況、主跨橋墩最大豎向反力和邊跨最大正彎矩工況） . 懸臂梁橋（型剛構(gòu)橋）支點（或墩頂）最大負(fù)彎矩工況、錨固孔跨中最大正彎矩工況、支點（或墩頂）最大剪力工況、掛孔跨中最大正彎矩工況 . 無鉸拱橋（跨中最大正彎矩工況、拱腳最大負(fù)彎矩工況、拱腳最大推力工況、正負(fù)撓度絕對值之和最大工況）（二） 試驗荷載等級的確定. 控制荷載的確定（汽車和人群標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載、掛車和復(fù)帶車標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載、需通行的特殊重型車輛）以上幾種進(jìn)行截面內(nèi)力計算比較選出最不利的荷載作為控制荷載。 . 靜載試驗效率（0.8

32、-1.05） . 動載試驗效率（三） 靜載加載分級與控制. 分級控制的原則 45級. 車輛荷載加載分級的方法（先輕后重、逐漸增加車輛數(shù)、加載車位于內(nèi)力影響線不同部位）. 加卸載的時間選擇：為了減少溫度變化對試驗造成的影響，加載時間以點至晨點。（四） 加載設(shè)備的選擇（可行駛的車輛和重物加載）（五） 加載重物的稱量二. 測點布置. 主要測點的布設(shè)(1-7)） 簡支梁橋（跨中撓度、支點沉降、跨中截面應(yīng)變） 連續(xù)梁橋（主跨撓度、支點沉降、跨中和支點截面應(yīng)變） ） 懸臂梁橋（型剛構(gòu)橋） 懸臂端部撓度、支點沉降、支點截面應(yīng)變支點） 無鉸拱橋（跨中及L/4處撓度、拱頂和L/4處截面應(yīng)變）. 其它測點的布設(shè)第

33、三節(jié) 靜載試驗儀器設(shè)備一 機械式位移計機械式位移計包括：百分表，千分表和撓度計。1. 百分表的基本構(gòu)造（百分表的分辨力為0.01毫米）2 .百分表的工作原理:即利用齒輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)將所檢測位置的位移值放大,并把所檢測的直線往復(fù)運動轉(zhuǎn)換成指針的回旋轉(zhuǎn)動,以指示其位移值。3.使用方法（注意事項：）二手持式應(yīng)變儀三水準(zhǔn)管式傾角儀四連通管五 .電阻應(yīng)變儀（一） 電阻應(yīng)變片（電阻應(yīng)變計、電阻片、應(yīng)變片）. 電阻應(yīng)變片的構(gòu)造:主要由敏感元件、基底、覆蓋層和引出線組成。2. 金屬應(yīng)變片的工作原理：金屬應(yīng)變片粘貼在構(gòu)件表面，當(dāng)構(gòu)件受載產(chǎn)生應(yīng)變時，引起應(yīng)變片電阻絲伸長或縮短，應(yīng)變片的電阻絲伸長或縮短即產(chǎn)生電阻變化，

34、在一定的范圍內(nèi)，應(yīng)變片的電阻的變化率與被測結(jié)構(gòu)物應(yīng)變成正比。 3.電阻應(yīng)變片的優(yōu)缺點（電測法）優(yōu)點：A 靈敏度高、電阻應(yīng)變片尺寸小且粘貼牢靠、電阻應(yīng)變片質(zhì)量小。它是非電量電測中最重要的變換器,可以在高溫（）、低溫（）、高壓（上萬個大氣壓）、高速旋轉(zhuǎn)、核輻射等特殊情況下成功的使用。B 應(yīng)變片的標(biāo)距可大可小。（最小可到0.2毫米）C 既可測靜應(yīng)變；也可測動應(yīng)變。D 儀器使用方便。缺點：A 粘貼工作量大；B 現(xiàn)場測量所用導(dǎo)線多。 4. 電阻應(yīng)變片的選用對于一般結(jié)構(gòu)試驗，采用歐紙基金屬絲電阻應(yīng)變片就可滿足試驗要求。其標(biāo)距可結(jié)合試驗的材料來確定。鋼材 5-20毫米，石材 20-40毫米，混凝土 40-1

35、50毫米5. 電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù)（二） 應(yīng)變儀 . 測量電路 1)測量電路的作用是將應(yīng)變片的電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓（或電流）的變化。 應(yīng)變片電測一般采用兩種電路，一種是電位計式電路，一種是橋式電路（惠斯登電橋）。 電位計式電路，常在沖擊測量等場合下使用，而且其阻值變化與輸出電壓的關(guān)系不是線性變化，在特殊情況可滿足試驗要求。 2)橋式電路原理及測試方法：電橋的一個特點是，四個電阻達(dá)到某種關(guān)系時，電橋輸出為零，這樣我們就能應(yīng)用很靈敏的電流計來測量輸出。測試方法：單點、半橋、全橋電橋的增減特性：相鄰的輸出符號相反，電橋輸出具有相減特性；相對兩臂符號相同，電橋輸出具有相加特性。. 電阻應(yīng)變儀靜態(tài)電阻應(yīng)變

36、儀、動態(tài)電阻應(yīng)變儀和靜動態(tài)電阻應(yīng)變儀。 日本產(chǎn)數(shù)據(jù)采集儀該儀器是由單板機組成的一個計算機系統(tǒng)，可由鍵盤或面板觸模功能直接輸入數(shù)據(jù)和程序，主要是通過接口來輸出模擬信號（電流、電壓、應(yīng)變、溫度等），并通過/轉(zhuǎn)換來完成存儲、記錄、運算和輸出。其測試過程如下： 接線箱數(shù)據(jù)采集儀打印機該系統(tǒng)接線箱采用直流電橋，因此，分布電容等不影響電橋平衡。 數(shù)據(jù)采集儀最大測點數(shù)為點。（三） 電阻應(yīng)變測量的溫度補償 1. 溫度效應(yīng)：用應(yīng)變片測量應(yīng)變時，它除了能感受試件受力后的變形外，同樣也能感受環(huán)境溫度變化，并引起電阻應(yīng)變儀示值變動，這稱為溫度效應(yīng)。溫度變化包括：電阻絲溫度改變和電阻應(yīng)變片中產(chǎn)生了溫度應(yīng)變。 2. 溫度

37、補償： 消除溫度效應(yīng)的應(yīng)變值主要是利用惠斯登電橋橋路的特性進(jìn)行，稱為溫度補償。 3. 溫度補償方法是在受力構(gòu)件上貼上測量片，在一個與材料相同并置于試件附近，具有同樣溫度變化條件但不承受外力作用的小試塊上貼溫度補償片。六. 電阻應(yīng)變原理的推廣傳感器 應(yīng)變式測力傳感器 應(yīng)變式測力傳感器中的彈性元件承受軸向壓力，而粘貼在元件上的應(yīng)變片感受其應(yīng)變。知道元件的截面積，即可求得壓力。. 電子式位移傳感器） 電阻式位移計特點：結(jié)構(gòu)簡單輸出信號大。） 應(yīng)變式位移傳感器特點：分辨率高，反應(yīng)速度快，但測量精度受應(yīng)變片粘貼質(zhì)量的影響。七.鋼弦式傳感器工作原理：用以被張緊的鋼弦作為敏感元件，利用其固有頻率與張拉力的函

38、數(shù)關(guān)系，根據(jù)固有頻率的變化來反映外界作用力的大小。八.光纖布拉格珊傳感器原理：通過對光纖內(nèi)部寫入的光珊反射透射布拉格波長的檢測，實現(xiàn)對被檢測結(jié)構(gòu)的應(yīng)變和溫度量值的絕對量測。布拉格波長的變化反映了外界參量的變化。第四節(jié) 靜載試驗一 試驗觀測與記錄. 溫度穩(wěn)定觀測. 儀表測讀和記錄. 裂縫觀測二 加載實施與控制. 加載程序 . 加載穩(wěn)定時間的控制. 加載過程的觀測 . 終止加載控制條件怎樣在受彎梁的縱筋（變形鋼筋）上粘貼應(yīng)變片測應(yīng)變片看是否合格采用萬用表對鋼筋除繡，打磨【采用砂布】貼應(yīng)變片【502膠水或別的】測應(yīng)變片絕緣【萬用表】如絕緣沒問題，貼接線片【一個小集成塊，要固定好】焊外接線【焊接筆】作

39、防水，防潮【針對應(yīng)變片，502覆蓋】測外接線【萬用表】封外接線頭接測試儀器儀器調(diào)零加載讀數(shù)打印。 第五節(jié) 數(shù)據(jù)分析及橋梁承載力評定一 試驗數(shù)據(jù)分析（一） 試驗資料的修正. 測值的修正 . 溫度影響的修正. 支點沉降影響的修正（推導(dǎo)C=（L-X）A/L+XB/L）（二） 各測點變位（撓度、位移、沉降）與應(yīng)變的計算（三） 應(yīng)力計算（四） 試驗結(jié)果與理論分析的比較二. 加載試驗成果分析及橋梁承載力評定（一） 結(jié)構(gòu)工作狀況. 效驗系數(shù) 一般要求值不大于，值越小安全儲備越大。 . 實測值與理論值的關(guān)系曲線. 相對殘余變位（或應(yīng)變）測點在控制荷載工況作用下的相對殘余變位（或應(yīng)變）越小，說明結(jié)構(gòu)越接近彈性工

40、作狀況。. 動載性能（二） 結(jié)構(gòu)的強度及穩(wěn)定性（三） 地基與基礎(chǔ)（四） 結(jié)構(gòu)的剛度要求 （五） 裂縫三 . 靜載試驗報告的編寫 靜載試驗報告內(nèi)容：試驗概況、試驗?zāi)康?、試驗方案設(shè)計、試驗日期及試驗過程、各項試驗達(dá)到的精度、試驗成果與分析、試驗記錄摘要、技術(shù)結(jié)論、經(jīng)驗教訓(xùn)和有關(guān)圖片、照片及錄象資料。第六節(jié) 橋梁結(jié)構(gòu)動載試驗 橋梁結(jié)構(gòu)動載試驗是通過測定橋梁結(jié)構(gòu)在動載作用下的響應(yīng)，分析橋梁的頻率、阻尼和振型等模態(tài)參數(shù)進(jìn)行橋梁承載力評定。 橋梁動力特性（頻率、振型和阻尼比）是評定橋梁承載力狀態(tài)的重要參數(shù)。 結(jié)構(gòu)振動問題涉及振源（輸入）、結(jié)構(gòu)（系統(tǒng)）和響應(yīng)（輸出），它們的關(guān)系為： 振源（輸入） 結(jié)構(gòu)（系統(tǒng)） 響應(yīng)（輸出）一 橋梁動載試驗要解決的問題 在結(jié)構(gòu)振動問題中輸入、系統(tǒng)和輸出知其中兩者，可以求第三者，所以橋梁的動載實驗可以劃分為三類基本問題：. 測定橋梁荷載的動力特性（數(shù)值、方向、頻率等）. 測定橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性（自振頻率、阻尼、振型等）. 測定橋梁在動荷載作用下的響應(yīng)（動位移、動應(yīng)力等）橋梁動載試驗的測試儀器橋梁動載試驗的測試儀器包括：測振傳感器、信號放大器、光線示波器、磁帶記錄儀和數(shù)字信號處理機。（一） 測振傳感器. 基本原理：由慣性質(zhì)量、阻尼和彈簧組成一個動力系統(tǒng)，這個動力系統(tǒng)固定在振動體上（即傳感器的外殼固定在振動體上）、與振動體