橋梁檢測工作內(nèi)容與維修加固技術(shù)

橋梁檢測工作內(nèi)容與維修加固技術(shù)第一章1.橋梁檢測概念：橋梁檢測也稱橋梁原型試驗(yàn)，是對橋梁原型結(jié)構(gòu)或橋梁模型結(jié)構(gòu)直接進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，包括試驗(yàn)準(zhǔn)備、理論計(jì)算、現(xiàn)場試驗(yàn)、分析整理等一系列工作。2.橋梁試驗(yàn)的任務(wù)：（1）確定新建橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力和使用性能；（2）評估既有橋梁的使用性能和承載能力；（3）研究結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的受力行為，總結(jié)結(jié)構(gòu)受力行為的一般規(guī)律。3.橋梁試驗(yàn)的種類：（1）按實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅嚎茖W(xué)研究性試驗(yàn)和生產(chǎn)鑒定性試驗(yàn)；（2）根據(jù)試驗(yàn)荷載作用的性質(zhì)：靜荷載試驗(yàn)和動荷載試驗(yàn)；（3）根據(jù)試驗(yàn)對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的后果：破壞性試驗(yàn)和非破壞性試驗(yàn)；（4）根據(jù)試驗(yàn)持續(xù)時間長短：長期試驗(yàn)和短期試驗(yàn)。4.橋梁檢測的工作內(nèi)容：（1）按方法：靜載試驗(yàn)、動載試驗(yàn)、無損檢測；（2）按時間：短期試驗(yàn)、長期試驗(yàn)；（3）按進(jìn)行時期：成橋試驗(yàn)、施工階段檢測控制；一般情況下，橋梁檢測分為三個階段：準(zhǔn)備規(guī)劃階段、加載與觀測階段、分析總結(jié)階段。第二章1.橋梁檢查工作內(nèi)容：橋梁技術(shù)資料調(diào)查和橋梁現(xiàn)場的外觀檢查。2.橋梁檢查的分類：（1）經(jīng)常檢查:指對橋面設(shè)施、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)及附屬構(gòu)造物的技術(shù)狀況進(jìn)行的檢查；（2）定期檢查:按規(guī)定的周期，對橋梁主體結(jié)構(gòu)及其附屬構(gòu)造物跟蹤的全面檢查；（3）特殊檢查:是查清橋梁的病害原因、破損程度、承載力、抗災(zāi)能力，確定橋梁技術(shù)狀況的工作3.橋梁檢查內(nèi)容：（1）經(jīng)常檢查：eq\o\ac(○,1)橋面上是否平整，有無裂縫、局部坑槽、波浪、碎邊，橋頭是否跳車；eq\o\ac(○,2)橋面泄水管是否堵塞或者損壞；eq\o\ac(○,3)橋面是否整潔，有無雜物堆積；eq\o\ac(○,4)伸縮裝置是否存在堵塞、變形、漏水、跳車、連接件松動等現(xiàn)象；eq\o\ac(○,5)人行道鋪裝是否破損，欄桿、護(hù)欄是否破損、斷裂，裝飾材料有無損壞；eq\o\ac(○,6)上下部結(jié)構(gòu)是否有異常變化；eq\o\ac(○,7)墩臺、錐坡、翼墻，橋臺后背墻有無局部開裂、破損、塌陷等，橋頭排水溝，人行臺階是否完好；eq\o\ac(○,8)聲屏障是否傾斜、破損，屏板、隔音板、安全網(wǎng)的固定端是否松動；eq\o\ac(○,9)交通信號、標(biāo)志、標(biāo)線，照明設(shè)施是否完好；eq\o\ac(○,10)其他部位有無明顯損壞等等。（2）加固前檢查：eq\o\ac(○,1)常規(guī)檢查：首先對橋梁的總體尺寸、各部分構(gòu)件的尺寸、鋼筋直徑及布置、支座位置等進(jìn)行詳細(xì)的量測、記錄，取得第一手資料；其次對材料的性能進(jìn)行測定和了解；最后對橋梁的運(yùn)營狀況，特別是橋梁存在的缺陷和病害進(jìn)行反復(fù)的現(xiàn)場觀測、檢查和了解；eq\o\ac(○,2)重點(diǎn)部位檢查：應(yīng)力集中處、截面突變部位，構(gòu)件薄弱部位，結(jié)構(gòu)的控制截面或者控制構(gòu)件等。第四章1.橋梁靜載試驗(yàn)主要解決的問題：（1）檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性；（2）驗(yàn)證橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法，充實(shí)與完善橋梁結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論與施工技術(shù)，積累科學(xué)技術(shù)資料；（3）掌握橋梁結(jié)構(gòu)的工作性能，判斷橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力2.靜載試驗(yàn)分為三個階段：（1）橋梁結(jié)構(gòu)的考察與試驗(yàn)工作的準(zhǔn)備階段：技術(shù)資料的收集、橋梁現(xiàn)狀檢查、理論分析計(jì)算、試驗(yàn)方案制訂、現(xiàn)場準(zhǔn)備。（2）加載試驗(yàn)與觀測階段整個監(jiān)測工作的中心環(huán)節(jié)。（3）測試結(jié)果的分析總結(jié)階段：對原始測試資料進(jìn)行綜合分析的過程。3.靜載試驗(yàn)的加載設(shè)備：車輛荷載加載、利用重物加載、利用專門的加載架加載。4.橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生的變形：（1）反映結(jié)構(gòu)整體工作性能的整體變形，（2）反映結(jié)構(gòu)局部工作狀況的局部變形。5.橋梁靜載試驗(yàn)需觀測的內(nèi)容：（1）橋梁結(jié)構(gòu)控制截面最大應(yīng)力（應(yīng)變）的數(shù)值及其隨荷載變化的規(guī)律；（2）觀測橋梁結(jié)構(gòu)在各級荷載作用下的最大豎向撓度以及撓度沿橋軸線分布曲線；（3）裂縫的出現(xiàn)和擴(kuò)展以及卸載后裂縫的閉合情況；（4）在試驗(yàn)荷載作用下，支座的壓縮或支點(diǎn)的沉降，墩臺的位移與轉(zhuǎn)角；（5）一些橋梁結(jié)構(gòu)如斜拉橋、懸索橋、系桿拱的吊索（拉索）的索力，以及主纜（拉索）的表面溫度。6.樁基礎(chǔ)靜載試驗(yàn)的目的：確定樁的承載能力，即確定樁的允許荷載和極限荷載，查明樁基礎(chǔ)強(qiáng)度的安全儲備，了解樁基礎(chǔ)的變位情況，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，修改原定的樁長或樁徑，增減樁的數(shù)量，以確保樁基礎(chǔ)的安全性與經(jīng)濟(jì)性。7.樁基礎(chǔ)靜載試驗(yàn)分為：eq\o\ac(○,1)豎向荷載試驗(yàn)：對試驗(yàn)樁逐級施加豎向荷載，測量試驗(yàn)樁在各級荷載作用下的穩(wěn)定沉降量，得出樁基礎(chǔ)荷載與變位之間的關(guān)系，從而判定樁基礎(chǔ)的豎向承載能力，簡稱“試樁”；eq\o\ac(○,2)水平荷載試驗(yàn)對試驗(yàn)樁逐級施加水平荷載，測量試驗(yàn)樁在各級荷載作用下的水平變位，得出樁基礎(chǔ)荷載與水平變位之間的關(guān)系，并由此判斷試驗(yàn)樁的水平承載能力。8.單樁豎向荷載試驗(yàn)試樁的加載方式：錨樁法、壓重法。9.單樁豎向荷載試驗(yàn)試驗(yàn)的基本要求：（1）試樁試驗(yàn)時間：砂性土地基的打入式預(yù)制樁，沉樁后距靜載試驗(yàn)的時間間隔不得少于7天；黏性土不得少于14天；鉆孔灌注樁不少于28天。（2）試樁的加載、卸載方法：估計(jì)試樁的最大試驗(yàn)荷載，將其分為8—12級，逐級等量施加；卸載可分為4—6級，逐級等量卸載，卸載量一般可取加載量的2倍；必要時，試樁的加載、卸載也可采取多次循環(huán)方式。（3）沉降測讀時間：加載時，在每級加載后的第一小時內(nèi)，每隔15min測讀一次以后每隔30min測讀一次，直至沉降穩(wěn)定為止。（4）終止加載條件：eq\o\ac(○,1)試樁在某級荷載作用下的沉降量，大于前一級荷載沉降量的5倍；eq\o\ac(○,2)試樁在某級荷載作用下的沉降量，大于前一級荷載沉降量的2倍，且經(jīng)過24h尚未達(dá)到相對穩(wěn)定；eq\o\ac(○,3)荷載超過預(yù)估極限荷載的50%，或已達(dá)到樁身材料的極限強(qiáng)度以及試樁樁頂出現(xiàn)明顯的破損現(xiàn)象；eq\o\ac(○,4)試樁樁頂?shù)目偝两盗砍^40mm。P81知道靜載試驗(yàn)計(jì)算的過程第五章橋梁動載試驗(yàn)1.激振方法：（1）自振法，采用突然加載和突然卸載的方法讓橋梁產(chǎn)生自由振動；（2）強(qiáng)迫振動法，利用專門的激振裝置，對橋梁結(jié)構(gòu)施加激振力，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)迫振動；（3）脈動法，利用被測橋梁結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的微小而不規(guī)則的振動來確定橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性。2.振動參數(shù)有三個：結(jié)構(gòu)的動應(yīng)變、結(jié)構(gòu)振動的位移、結(jié)構(gòu)振動的加速度3.在橋梁動載試驗(yàn)中，通常選用的傳感器是加速度傳感器和位移傳感器，通過位移傳感器直接測量橋梁結(jié)構(gòu)的位移時程曲線，進(jìn)行分析之后可以得出其固有頻率、沖擊系數(shù)和阻尼比。通過加速度傳感器直接測量橋梁結(jié)構(gòu)的加速度時程曲線，進(jìn)行頻譜分析后可以得出其固有頻率，進(jìn)行數(shù)值積分后可以得到位移時程曲線。4.振動測試系統(tǒng)分為：（1）僅測量測試對象的輸出響應(yīng)，從而求出其相關(guān)函數(shù)或功率譜密度函數(shù)來確定測試對象的動態(tài)特性；（2）同時測量輸入和輸出，從而求出對象的動態(tài)特性。5.測試系統(tǒng)由三部分組成：激勵部分、拾振部分、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)第六章無損檢測技術(shù)1.無損檢測技術(shù)：指不在影響結(jié)構(gòu)受力性能或其他使用功能的前提下，直接在結(jié)構(gòu)上通過測定某些物理量，推定混凝土的強(qiáng)度、均勻性、連續(xù)性、耐久性等一系列性能的檢測方法。2.無損檢測技術(shù)與常規(guī)的混凝土結(jié)構(gòu)破壞試驗(yàn)相比具有的特點(diǎn)：（1）不破壞被檢測構(gòu)件，不影響其使用性能，且簡便快速；（2）可以在構(gòu)件上直接進(jìn)行表層或內(nèi)部的全面檢測，對新建工程和既有的結(jié)構(gòu)物都適用；（3）能獲得破壞試驗(yàn)不能獲得的信息，如能檢測混凝土內(nèi)部空洞、疏松、開裂、不均勻性、表層燒傷、凍害及化學(xué)腐蝕等；（4）可在同一構(gòu)件上進(jìn)行連續(xù)測試和重復(fù)測試，使檢測結(jié)果有良好的可比性；（5）測試快速方便，費(fèi)用低廉；（6）由于是間接檢測，檢測結(jié)果要受到許多因素的影響，檢測精度相對低一些。3.混凝土強(qiáng)度的無損檢測方法有：半破損法、非破損法、綜合法（1）半破損法，是以不影響構(gòu)件的承載能力為前提，在構(gòu)件上直接進(jìn)行局部破壞性試驗(yàn)，或直接鉆取芯樣進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，包括：鉆芯法、拔出法、射擊法等；（2）非破損法，以混凝土強(qiáng)度與某些物理量之間的相關(guān)性為基礎(chǔ)，檢測時在不影響混凝土任何性能的前提下，測試這些物理量，然后根據(jù)相關(guān)關(guān)系推算被測混凝土的強(qiáng)度，包括：回彈法、超聲脈沖法、射線吸收與散射法、成熟度法等。（3）綜合法，采用兩種或兩種以上的無損檢測方法，獲取多種物理參量，并建立強(qiáng)度與多項(xiàng)物理參量的綜合相關(guān)關(guān)系，以便從不同角度綜合評價混凝土的強(qiáng)度，包括：超聲回彈綜合法、超生鉆芯綜合法、超生衰減綜合法等。4.混凝土缺陷的無損檢測方法主要有：超聲脈沖法、脈沖回波法、雷達(dá)掃描法、紅外熱譜法、聲發(fā)射法等。超聲脈沖法檢測內(nèi)部缺陷分為穿透法和反射法。5.回彈法原理：回彈儀中運(yùn)動的重錘以一定沖擊動能撞擊頂在混凝土表面的沖擊桿后，測出重錘被反彈回來的距離，以回彈值（反彈距離與彈簧初始長度之比）作為與強(qiáng)度相關(guān)的指標(biāo)，來推定混凝土的強(qiáng)度的一種方法?；貜椃ㄕ莆沼?jì)算P1206.回彈法測強(qiáng)曲線：統(tǒng)一曲線、地區(qū)曲線、專用曲線。7.混凝土超聲技術(shù)測試中常用的聲學(xué)參數(shù)：聲速、波形、頻率、振幅。8.混凝土強(qiáng)度綜合法檢測，就是采用兩種或兩種以上的單一方法或參數(shù)（力學(xué)的、物理的、聲學(xué)的）聯(lián)合測試混凝土強(qiáng)度的方法，具有以下特點(diǎn)：（1）減少混凝土齡期和含水率的影響；（2）可以彌補(bǔ)相互間的不足；（3）提高測試精度。9.綜合法檢測混凝土強(qiáng)度的試驗(yàn)過程P133：檢測準(zhǔn)備、測試方法。10.超聲波檢測混凝土缺陷的基本原理：利用超聲波在技術(shù)條件相同（指混凝土原材料、配合比、齡期、測試距離一致）的混凝土中的傳播時間（或速度）、接受波的振幅和頻率等聲學(xué)參數(shù)的變化，來判定混凝土的缺陷。11.混凝土淺裂縫：局限于結(jié)構(gòu)表層，開裂深度不大于500mm的裂縫。檢測方法有：單面平測法、對穿斜測法。12.超聲透射法包括：雙孔檢測、單孔檢測、樁外孔檢測。第七章橋梁施工控制與長期監(jiān)測1.橋梁施工控制的工作內(nèi)容：幾何（變形）控制、應(yīng)力控制、穩(wěn)定控制、安全控制。2.橋梁施工是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，橋梁施工的過程也就是該系統(tǒng)的運(yùn)行過程，施工過程中結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)、安全性能和成橋狀態(tài)是橋梁施工控制的目標(biāo)。在整個施工過程中，受許多確定和不確定因素的影響，會使實(shí)際狀態(tài)與理想目標(biāo)狀態(tài)之間存在一定的差異。因此，對施工狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測、預(yù)測、調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)就成為橋梁施工控制的中心任務(wù)。一般地，橋梁施工控制是以現(xiàn)代控制論為理論基礎(chǔ)，根據(jù)具體橋型特點(diǎn)，將結(jié)構(gòu)內(nèi)力、線性作為狀態(tài)向量，將拉索或預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉力等作為控制向量。3.影響橋梁施工控制的因素：（1）結(jié)構(gòu)參數(shù)：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸、材料彈性模量、材料容重、材料熱膨脹系數(shù)、施工荷載、預(yù)加應(yīng)力；（2）施工工藝；（3）施工監(jiān)測；（4）結(jié)構(gòu)分析計(jì)算模型；（5）溫度變化；（6）混凝土的收縮徐變；（7）施工管理。第九章橋梁養(yǎng)護(hù)維修與加固1.影響橋梁耐久性的橋梁病害：材料的老化、疲勞，混凝土裂縫寬度過大，混凝土腐蝕與鋼筋銹蝕，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的變形或沉降，鋼橋油漆涂裝脫落。2.影響橋梁承載力的病害：設(shè)計(jì)荷載等級偏低，質(zhì)量偏低、承載力下降，3.橋跨結(jié)構(gòu)（混凝土梁式橋）的病害：eq\o\ac(○,1)多跨簡支梁橋因行車沖擊造成伸縮縫處橋面破壞；鉸接板梁橋在鉸縫處開裂，產(chǎn)生單板受力現(xiàn)象；eq\o\ac(○,2)主梁撓度過大，裂縫超過規(guī)范限值，耐久性降低；eq\o\ac(○,3)裝配式T梁橋整體剛度差，橫隔板連接處開裂；eq\o\ac(○,4)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，預(yù)應(yīng)力筋錨固端混凝土開裂、剝落，預(yù)應(yīng)力錨具外露。4.混凝土結(jié)構(gòu)常見病害：（1）混凝土結(jié)構(gòu)裂縫：eq\o\ac(○,1)裂縫產(chǎn)生原因，一是由于橋梁結(jié)構(gòu)的荷載作用產(chǎn)生的（縱向裂縫、橫向裂縫）；二是施工時質(zhì)量缺陷或環(huán)境改變而出現(xiàn)的裂縫。eq\o\ac(○,2)裂縫影響因素：材料因素、施工質(zhì)量問題、設(shè)計(jì)原因、外界條件變化。（2）混凝土腐蝕：堿-骨料反應(yīng)、鹽腐蝕、混凝土凍融；（3）混凝土碳化影響因素：水泥品種、混凝土密實(shí)度、環(huán)境條件。5.橋梁加固原則：從實(shí)際出發(fā)原則、消除隱患原則、全面比較原則、協(xié)同受力原則、預(yù)防損壞原則、有序?qū)嵤┰瓌t。6.橋梁加固的一般特點(diǎn)與要求：（1）橋梁技術(shù)改造與加固工程通常要求在不中斷交通或盡量少中斷交通的條件下進(jìn)行施工，要求施工工藝簡便，施工進(jìn)度、工期短，盡量減少交通堵塞；（2）施工現(xiàn)場狹窄、擁擠，常受原有結(jié)構(gòu)的制約，應(yīng)合理安排工序；（3）補(bǔ)強(qiáng)加固施工往往對原有結(jié)構(gòu)物及相鄰結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不利影響。應(yīng)盡量減少對原結(jié)構(gòu)的破壞，對于確實(shí)無利用價值的構(gòu)件則予以報廢、拆除；（4）施工中對原有結(jié)構(gòu)的拆除、清理工作量大，工程較繁瑣零碎，存在許多不安全因素，要求施工人員更加注意操作安全與施工質(zhì)量、施工管理工作；（5）技術(shù)改造與加固的方案擬定要充分考