橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量現(xiàn)場檢測_第1頁
橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量現(xiàn)場檢測_第2頁
橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量現(xiàn)場檢測_第3頁
橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量現(xiàn)場檢測_第4頁
橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量現(xiàn)場檢測_第5頁
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文檔簡介

50/50第二章橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量現(xiàn)場檢測2。1概述20世紀中葉以來,隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,特別是隨著我國公路建設投資規(guī)模的加大,橋梁建設事業(yè)得到了突飛猛進的發(fā)展,先后在長江、黃河、珠江等河流上建成了一大批大跨徑,深水基礎的橋梁,各種橋式的跨徑紀錄不斷刷新,使我國在長大跨徑懸索橋、斜拉橋、拱橋和連續(xù)剛構(gòu)橋建設方面跨入世界先進行列。由于橋梁建設規(guī)模越來越大,大型橋梁在國民經(jīng)濟和社會生活中的地位與作用越來越重要,人們對這些大型橋梁的施工質(zhì)量,安全性以及正常使用功能日漸關(guān)注,圍繞橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測開展了大量的工作,并逐漸形成了一套系統(tǒng).橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測的主要內(nèi)容橋梁檢測的工作內(nèi)容比較多,涉及到很多方面。從方法上來講,分為靜載試驗、動載試驗和無損檢測;從時間上來看,分為短期試驗和長期試驗;從進行的時期來看,分為施工過程中的檢測、施工完成(成橋)的檢測和運營階段的檢測;從結(jié)構(gòu)的施工方法上來看,分為預制結(jié)構(gòu)(混凝土預制板或梁、鋼橋節(jié)段等)的質(zhì)量檢測和現(xiàn)場澆注混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測。但是,不管分類方法如何,它們都屬無損檢測。其主要內(nèi)容包括:材料和結(jié)構(gòu)的外形外觀檢查、混凝土和鋼結(jié)構(gòu)用材料的力學性能、混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的無損檢測、鋼結(jié)構(gòu)的焊縫焊接質(zhì)量、結(jié)構(gòu)的變形與受力狀態(tài)以及既有橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)等。橋梁無損檢測技術(shù)的現(xiàn)狀傳統(tǒng)的橋梁檢測方法主要依賴于動靜載試驗和檢測人員的現(xiàn)場目檢,輔以混凝土硬度實驗、超聲波探測、腐蝕作用實驗等多種檢測手段。觀察法是橋梁檢測中最古老的方法,主要依賴于專家的感性和定性的經(jīng)驗分析,常會因為專家的主觀意愿而有失客觀,不能完全正確評判結(jié)構(gòu)的損傷狀況。靜載試驗是一種經(jīng)常被采用的橋梁檢測方法,由試驗測得的撓度和應變,輔以檢測人員的現(xiàn)場目測,來綜合評判橋梁的現(xiàn)時狀況。裂紋的探測是橋梁檢測中一個重要的方面,常用的方法有:液體滲透、磁分子、渦流儀、超聲波和聲發(fā)射等.探測鋼橋體積缺陷一般用X射線攝像法,檢測混凝土橋的總體技術(shù)是荷載試驗和模態(tài)分析,其局部檢測技術(shù)有超聲波、沖擊反射、磁電阻抗、銹蝕勢能、遠紅外熱像、地面滲透雷達、X射線攝像和聲發(fā)射等。橋梁無損檢測技術(shù)的最新發(fā)展及展望近年來,致力于橋梁檢測,研究人員提出了許多成功的方法對橋梁進行非破壞性評估。一些新的方法被廣泛應用于橋梁檢測,如利用相干激光雷達測試橋梁下部結(jié)構(gòu)的撓度,利用全息干涉儀和激光斑紋測量橋體表面的變形狀態(tài),利用雙波長遠紅外成像檢測橋梁混凝土層的損傷,利用磁漏攝動檢測鋼索、鋼梁和混凝土內(nèi)部的鋼筋等等.隨著振動實驗模態(tài)分析技術(shù)的發(fā)展,運用振動測試數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)動力模型修正理論得到了充分的發(fā)展,為橋梁結(jié)構(gòu)的安全檢測開辟了新的途徑.最近,美國聯(lián)邦公路總署對公路橋梁無損檢測技術(shù)提出了一個比較大的研究與開發(fā)計劃,涉及到許多新技術(shù)和研究課題。已經(jīng)啟動的研究項目有:1)先進的橋梁測試和健康監(jiān)測系統(tǒng),包括全橋監(jiān)測系統(tǒng)的無線電發(fā)送、用精確的差分式全球定位系統(tǒng)(GPS)測量橋梁變形、用TRIP鋼(這種鋼具有特殊的化學成分,其在晶體結(jié)構(gòu)中經(jīng)受與應變峰值成比例的恒定變化,其從非磁性變化為磁性)傳感器對橋梁超載進行測量和監(jiān)測等.2)先進的疲勞裂紋探測和評估磁鐵,包括檢測橋梁裂紋用的新型超聲波和磁分析儀系統(tǒng)、熱成像系統(tǒng)、便攜式聲發(fā)射系統(tǒng)、無線應變測量系統(tǒng)、微波探測和定量分析、無源疲勞荷載測量設備和電磁一聲發(fā)射傳感器等。3)先進的銹蝕探測和評估技術(shù),包括磁漏探測技術(shù)、探測后張法壓漿空隙的沖擊一反射系統(tǒng)、埋入式銹蝕微傳感器及以磁為基礎的測量系統(tǒng)。4)用強迫振動響應法定量評估橋梁下部結(jié)構(gòu)、用激光振動計測量斜拉索索力及量化的無損檢測方法。此外,該研究計劃還包括許多探索性研究,如聲發(fā)射技術(shù)的基礎性研究,磁力控制傳感器的研究,光纖和其他微傳感器的研究,用微波技術(shù)對疲勞裂紋進行探測和定量分析的研究等等。這些研究工作必將為橋梁無損檢測技術(shù)開拓新的發(fā)展空間,推動無損檢測技術(shù)的飛躍.無損檢測方法必須建立在被檢測的某些性能與適當?shù)奈锢砹恐g相互關(guān)系的基礎上。一般采用兩種方法,一是建立在大量試驗基礎之上的歸納法,即是用回歸分析方法確定檢測性能與要評價量之間的經(jīng)驗關(guān)系。這種方法不僅工作量巨大,受限制的客觀因素多,而且常有一定的主觀盲目性,主要用于無損檢測技術(shù)的初期的理論研究。另一種是以基礎科學的基本原理為依據(jù)的演繹法,以要評價量與物理量之間的理論聯(lián)系為基礎進行邏輯推理,從理論上確定其間的相互關(guān)系,然后再作適當?shù)脑囼烌炞C。這種方法已經(jīng)被認為是無損檢測技術(shù)理論研究方向極具前途的方向。近年來,高靈敏傳感系統(tǒng)(如紅外、微波、射線等系統(tǒng))的不斷出現(xiàn),使無損檢測技術(shù)的傳感系統(tǒng)向多元化、智能化的方向發(fā)展,使檢測儀器向?qū)S没?、小型化、一體化、集約化的方向發(fā)展.另外,由于科學技術(shù)的發(fā)展,學科交叉的現(xiàn)象日益普遍,特別是將一些高新技術(shù)的最新研究成果應用于無損檢測技術(shù)的研究,必將推動該技術(shù)的飛速發(fā)展,這也是值得我們關(guān)注的一個方向。本章主要介紹混凝土橋梁的無損檢測,半破損檢測,通過無損和半破損檢測技術(shù)來檢測混凝土的強度、彈性模量、裂縫的深度。鋼筋位置和保護層厚度等;鋼結(jié)構(gòu)的無損檢測,通過超聲波探傷、射線探傷來檢測材料內(nèi)部及表面缺陷;預應力混凝土結(jié)構(gòu)的檢測,主要對施加預應力的材料、張拉設備及張拉控制方法等進行檢測,從而評定預應力混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。2。2混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)是橋梁檢測技術(shù)中一項重要的內(nèi)容。所謂混凝土無損檢測技術(shù),是在不破壞混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)和使用性能的情況下,利用聲、光、熱、電、磁和射線等方法,測定有關(guān)混凝土性能的物理量,推定混凝土的強度、缺陷等的測試技術(shù).混凝土無損檢測技術(shù)與破壞試驗方法相比,具有不破壞結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、不影響其使用性能、可以探測結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷、可以連續(xù)測試和重復測試等特點。應用混凝土無損檢測技術(shù)、可以檢測混凝土的強度、彈性模量、裂縫的深度和寬度,可以檢查鋼筋的直徑、位置和保護層厚度,并可以探知混凝土的碳化程度、鋼筋的銹蝕程度和混凝土構(gòu)件的尺寸等參數(shù)?;炷翢o損檢測技術(shù),對于進行施工質(zhì)量檢查與管理,進行既2.2.1混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)的形成與發(fā)展無損檢測技術(shù)是指在不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件性能的前提下,通過測定某些適當?shù)奈锢砹縼砼袛嘟Y(jié)構(gòu)或構(gòu)件某些性能的檢測方法.無損檢測技術(shù)是多學科緊密結(jié)合的高技術(shù)產(chǎn)物,現(xiàn)代材料學和應用物理學的發(fā)展為無損檢測技術(shù)奠定了理論基礎,而現(xiàn)代電子技術(shù)和計算機科學的發(fā)展又為無損檢測技術(shù)提供了現(xiàn)代化的測試工具。橋梁工程中無損檢測技術(shù)的形成和發(fā)展與混凝土無損檢測技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。早在20世紀30年代初,人們就已開始探索和研究混凝土無損檢測方法,并獲得迅速發(fā)展.1930年首先出現(xiàn)了表面壓痕法;1935年格里姆(G。Grimct)、艾德(J.M.Ide)用共振法測量混凝土的彈性模量;1949年加拿大的萊斯利(Leslie)和奇斯曼(Cheesman)、英國的瓊斯(R.Jones)等運用超聲脈沖法獲得成功,這些研究為混凝土無損檢測技術(shù)奠定了基礎。隨后,許多國家也相繼開展了這方面的研究,并取得了豐碩的研究成果,從而形成了一個較為完整的混凝土無損檢測體系。橋梁無損檢測技術(shù)正是在此基礎上發(fā)展而形成的,并在實際工程應用中得到了快速發(fā)展。20世紀80年代以來,這方面的研究工作方興未艾,尤其值得注意的是,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,無損檢測技術(shù)突破了原有的范疇,出現(xiàn)了許多新的測試方法,例如微波吸收、雷達掃描、紅外熱譜以及脈沖回波等新技術(shù)。隨著無損檢測技術(shù)的日臻成熟,許多國家開始了這類檢測方法的標準制定工作,如美國的ASTM、英國的BSI均頒布了有關(guān)標準,這些工作對無損檢測技術(shù)的工程應用起到了良好的促進作用.進入20世紀90年代,隨著現(xiàn)代傳感與通信技術(shù)的發(fā)展,無損檢測技術(shù)更是出現(xiàn)了前所未有的發(fā)展勢態(tài),先后涌現(xiàn)出一大批新的檢測方法和檢測手段,使無損檢測技術(shù)向著智能化、快速化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。2.2.2混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)的適用范圍混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)在橋梁工程中應用的主要目的有結(jié)構(gòu)混凝土的強度、內(nèi)部缺陷及其它性能檢測。1.結(jié)構(gòu)混凝土的強度檢測在工程實踐中,需要運用無損檢測方法推定混凝土的實際強度,主要有如下幾種情況:1)在施工過程中,由于管理、工藝或意外事故等原因影響了混凝土質(zhì)量,或預留試塊的取樣、制作、養(yǎng)護、抗壓試驗等不符合有關(guān)技術(shù)規(guī)程或標準的規(guī)定,以致預留試件的強度不能代表結(jié)構(gòu)混凝土的實際強度時,可以采用無損檢測方法推定混凝土強度,作為混凝土合格性評定及驗收依據(jù)。2)當需要了解混凝土在施工期間的強度增長情況,以便進行拆模、吊裝、預應力筋張拉或放張等后續(xù)工序時,可運用無損檢測方法連續(xù)監(jiān)測結(jié)構(gòu)混凝土強度的發(fā)展,以便及時調(diào)整施工進程。同時,無損檢測方法也可作為施工過程中質(zhì)量控制的重要手段。3)對于既有橋梁結(jié)構(gòu),在使用過程中,有些橋梁已不能滿足當前通行荷載的要求,有些橋梁由于各種自然原因而產(chǎn)生不同程度的損傷與破壞,有些橋梁由于設計或施工不當而產(chǎn)生各種缺陷。對于這些橋梁的維修、加固、改建,可通過無損檢測方法推定混凝土強度,以便提供加固、改建設計時的基本強度參數(shù)和其它設計依據(jù).2.結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部缺陷的檢測所謂混凝土的缺陷,是指那些在宏觀材質(zhì)不連續(xù)、性能參數(shù)有明顯變異,而且對結(jié)構(gòu)的承載能力和使用性能產(chǎn)生影響的區(qū)域。即使整個結(jié)構(gòu)的混凝土的普遍強度已達到設計要求,這些缺陷的存在也會使結(jié)構(gòu)整體承載力嚴重下降,或影響結(jié)構(gòu)的耐久性。因此,必須探明缺陷的部位、大小和性質(zhì),以便采取切實的處理措施,排除工程隱患.混凝土缺陷的成因十分復雜,檢測要求也各不相同。混凝土缺陷現(xiàn)象大致有:內(nèi)部空洞、蜂窩麻面、疏松、斷層(樁)、結(jié)合面不密實、裂縫、碳化、凍融、化學腐蝕等。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、雷達掃描法、紅外熱譜法、聲發(fā)射法等等。除了強度和缺陷檢測以外,混凝土還有許多其它性能可用無損檢測方法予以測定。其它性能主要是指與結(jié)構(gòu)物使用功能有關(guān)的各種性能。主要有碳化深度、保護層厚度、受凍層深度、含水率、鋼筋位置與鋼筋銹蝕狀況、水泥含量等?,F(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)物所處的環(huán)境越來越復雜,對其它性能的要求越來越高,人們也越來越清楚地認識到其它性能與強度相關(guān)性的局限性很大,強度高未必其它性能就好,因此,其它性能的無損檢測技術(shù)正引起重視。常用的檢測方法有共振法、敲擊法、磁測法、電測法、微波吸收法、中子散射法、中子活化法、滲透法等。2。2。3混凝土強度的無破損法混凝土的強度是指混凝土受力達到破壞極限時的應力值。因此,要準確測量混凝土的強度,必須把混凝土試件或構(gòu)件加載至破壞極限,取得試驗值后試件已被破壞。而結(jié)構(gòu)混凝土強度的無破損測試方法,就是要在不破壞結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的情況下,取得破壞應力值,因此只能尋找一個或幾個與混凝土強度具有相關(guān)性,而測試時又無損于混凝土受力功能的物理量作為混凝土強度的推算依據(jù).所以無破損檢測方法所得強度值,實際上是一個間接推算值,它和混凝土實際強度的吻合程度,取決于該物理量與混凝土強度之間的相關(guān)性。無破損法以混凝土強度與某些物理量之間的相關(guān)性為基礎,檢測時在不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件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)系推算被檢測混凝土的標準強度換算值,并據(jù)此推算出強度標準值的推定值或特征強度。屬于這類方法的有回彈法,超聲脈沖法、射線吸收與散射法、成熟度法等等.這類方法的特點是測試方便、費用低廉,但其測試結(jié)構(gòu)的可靠性主要取決于被測物理量與強度之間的相關(guān)性。因此,必須在測試前建立嚴格的相關(guān)公式或校準曲線。由于這種相關(guān)關(guān)系往往受許多因素的影響。所以,所建立的相關(guān)公式有其局限性,當條件變化時應進行種種的修改,以保證檢測結(jié)果的可靠性.如上所述,混凝土強度的無破損檢測方法有回彈法、超聲波法、超聲回彈綜合法、射線吸收與散射法等。不同檢測方法的檢測原理、檢測精度和檢測技術(shù)要求都是不同的,實際檢測時,應綜合考慮各種因素選擇一種或幾種方法。目前常用方法是回彈法和超聲回彈綜合法,下面簡單介紹如下。(一)回彈法檢驗混凝土強度1.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,通過彈擊桿彈擊混凝土表面,并以重錘被反彈回來的距離(稱回彈值指反彈距離與彈簧初始長度之比)作為強度相關(guān)指標來推算混凝土強度的一種方法。2.回彈法檢測混凝土強度的原則回彈法檢測混凝土強度是對常規(guī)檢驗的一種補充,當對構(gòu)件懷疑時,例如,試件與結(jié)構(gòu)中混凝土質(zhì)量不一致,對試件的檢驗結(jié)果有懷疑或供檢驗用的試件數(shù)量不足時,可采用回彈法檢測,并將檢測結(jié)果作為處理混凝土質(zhì)量問題的一個主要依據(jù)。另外,施工階段,如構(gòu)件拆模、預應力張拉或移梁、吊裝時,回彈法可作為評估混凝土強度的依據(jù)?;貜椃ǖ氖褂们疤?,是要求被測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的內(nèi)外質(zhì)量基本一致。因此,當混凝土表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異,例如遭受化學腐蝕或火災、硬化期間遭受凍傷等或內(nèi)部存在缺陷時,不能用回彈法評定混凝土強度。3?;貜椃ǖ臏y強曲線回彈法測定結(jié)構(gòu)混凝土強度的基本依據(jù),就是回彈值與混凝土抗壓強度之間的相關(guān)性。這種相關(guān)性以基準曲線或經(jīng)驗公式的形式予以確定?;鶞是€的制定方法,是在試驗室中制作一定數(shù)量的,考慮不同強度、不同原材料條件、不同期齡等各種因素的立方體試塊,測定其回彈值、碳化深度及抗壓強度等參數(shù),然后進行回歸分析。求得擬合程度最好,相關(guān)系數(shù)大的回歸方程,作為經(jīng)驗公式或畫出基準曲線。因為混凝土強度與回彈值、碳化深度相關(guān)關(guān)系,受許多因素的影響,在制定曲線的過程中,所考慮的影響因素越多,曲線的適應性和覆蓋面越大,但其離散性也越大,推算混凝土強度的誤差也越大。當被測試的結(jié)構(gòu)混凝土的各種條件越接近于制定基準曲線時所顧及的各種條件,測試誤差越小。為了提高回彈法測強的精度,目前常用的基準曲線可分為三種類型:1)專用測強曲線專用測強曲線是針對某一工程、某一商品混凝土供應區(qū)的特定的原材料質(zhì)量、成型和養(yǎng)護工藝,測試齡期條件而制定的基準曲線,由于專用曲線所考慮的條件可以較好地與被測混凝土相吻合,因此,影響因素的干擾較少,推算強度的誤差較小。當被測結(jié)構(gòu)混凝土的各種條件與專用曲線相一致時,應優(yōu)先使用專用曲線進行強度推定。2)地區(qū)測強曲線地區(qū)測強曲線是針對某一省、市、自治區(qū)或條件較為類似的特定地區(qū)而制定的基準曲線。它適應于某一地區(qū)的情況,所涉及的影響因素比專用曲線廣泛,因此,其誤差也稍大。3)通用測強曲線為了便于應用,在允許的誤差范圍內(nèi),應盡量擴大基準曲線覆蓋面。我國在制定《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》時,在全國廣泛布點,進行了研究。最后選定的回歸方程和有關(guān)指標如下: (2—1)式中:Rn——測區(qū)混凝土的抗壓強度,MPa,精確至0.1MPa;-—測區(qū)混凝土平均回彈值,精確至0。1;-—測區(qū)混凝土平均碳化深度,mm,精確至0.5mm.4.回彈法測試混凝土強度的原則1)檢測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強度可采用下列兩種方式,其適用范圍及構(gòu)件數(shù)量應符合下列規(guī)定:①單個檢測,適用于單獨的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的檢測;②批量檢測,適用于在相同的生產(chǎn)工藝條件下,混凝土強度等級相同,原材料、配合比、成型工藝、養(yǎng)護條件基本一致且齡期相近的同類構(gòu)件。按批進行檢測的構(gòu)件,抽檢數(shù)量不得少于同批構(gòu)件總數(shù)的30%且測區(qū)數(shù)量不得少于100個。抽檢構(gòu)件時,有關(guān)方面應協(xié)商一致,使所選構(gòu)件具有一定的代表性。2)每一構(gòu)件的測區(qū),應符合下列要求:①每一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)數(shù)不應少于10個,對某一方向尺寸小于4。5m且另一方向尺寸小于0.3m的構(gòu)件,其測區(qū)數(shù)量可適當減少,但不應少于5個;②相鄰兩測區(qū)的間距應控制在2m以內(nèi),測區(qū)離構(gòu)件端部或施工縫邊緣的距離不宜大于0.5m,且不宜小于0.2m;③測區(qū)應選在使回彈儀處于水平方向,檢測混凝土澆筑側(cè)面,當不能滿足這一要求時,可選在使回彈儀處于非水平方向,檢測混凝土澆筑側(cè)面、表面或底面;④測區(qū)宜選在構(gòu)件的兩個對稱可測面上,也可選在一個可測面上,且應均勻分布。在構(gòu)件的受力部位及薄弱部位必須布置測區(qū),并應避開預埋件;⑤測區(qū)的面積宜控制在0。04m2;⑥檢測面應為原狀混凝土表面,并應清潔、平整,不應有疏松層和雜物,且不應有殘留的粉末或碎屑;⑦對于彈擊時會產(chǎn)生顫動的薄壁、小型構(gòu)件應設置支撐固定.3)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測區(qū)應標有清晰的編號,必要時應在記錄紙上描述測區(qū)布置示意圖和外觀質(zhì)量情況.4)當檢測條件與測強曲線的適用條件有較大差異時,可采用同條件試件或鉆取混凝土芯樣進行修正,試件數(shù)量應不少于6個.計算時,測區(qū)混凝土強度換算值應乘以修正系數(shù)。修正系數(shù)可按式(2—2)或式(2—2′)計算:(2-2)(2-2′)式中:η——修正系數(shù),精確至0.01;、——分別為第i個混凝土立方體試件(邊長為150mm)或芯樣試件(φ100mm×100mm)的抗壓強度值,精確到0.1MPa;-—對應于第i個試件的回彈值和碳化深度值,由《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程(JGJ/T23—2001)》附錄A可查得的混凝土強度換算值;n--試件數(shù)。5)檢測時,回彈儀的軸線應始終垂直于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土檢測面,緩慢施壓,準確讀數(shù),快速復位。7)回彈值測量完畢后,應選擇不小于構(gòu)件數(shù)的30%測區(qū)數(shù)在有代表性的位置上測量碳化深度值。8)測量碳化深度值時,可用合適的工具在測區(qū)表面形成直徑約15mm的孔洞,其深度大于混凝土的碳化深度。然后除凈孔洞中的粉末和碎屑,不得用水沖洗.立即用濃度為1%酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處,再用深度測量工具測量已碳化與未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距離多次,取其平均值,該距離即為混凝土的碳化深度值。每次讀數(shù)精確至0.5mm。5。回彈值的計算1)計算測區(qū)平均回彈值時,應從該測區(qū)的16個回彈值中剔除3個最大值和3個最小值,然后將余下的10個回彈值接下列公式計算:(2-3)式中:Rm-—測區(qū)平均回彈值,精確至0。1;Ri—-第i個測點的回彈值.2)回彈儀非水平方向檢測混凝土澆筑側(cè)面時,應按下列公式修正:(2-4)式中:Rma——非水平方向檢測時測區(qū)的平均回彈值,精確至0.1;Raa—-非水平方向檢測時回彈值的修正值,按《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程(JGJ/T23-2001)》中附錄C查用。3)回彈儀水平方向檢測混凝土澆筑表面時,應按下列公式修正:(2-5)(2—5′)式中:、——水平方向檢測混凝土澆筑表面、底面時,測區(qū)的平均回彈值,精確至0.1;、——混凝土澆筑表面、底面回彈值的修正值,按《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程(JGJ/T23—2001)》中附錄D查用。4)如檢測時儀器非水平方向且測試面非混凝土的澆筑側(cè)面,則應先對回彈值進行角度修正,然后再對修正后的值進行澆筑面修正。6?;炷翉姸鹊耐扑?)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件第i個測區(qū)混凝土強度換算值,可按式(2-4)或(2—5(5′))求得的平均回彈值Rm及求得的平均碳化深度值dm由《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程(JGJ/T23-2001)》中附錄A查得。有地區(qū)或?qū)S脺y強曲線時,混凝土強度換算值應按地區(qū)或?qū)S脺y強曲線換算得出。2)由各測區(qū)的混凝土強度換算值可計算得出結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的強度平均值。當測區(qū)數(shù)不少于10個時,還應計算強度標準差。平均值及標準差應按下列公式計算:(2-6)(2-7)式中:——構(gòu)件混凝土強度平均值,MPa,精確至0。1MPa;n——對于單個檢測的構(gòu)件,取一個構(gòu)件的測區(qū)數(shù);對于批量檢測的構(gòu)件,取被抽取構(gòu)件測區(qū)數(shù)之和;-—構(gòu)件混凝土強度標準差,MPa,精確至0。01MPa。3)構(gòu)件混凝土強度推定值的確定①當按單個構(gòu)件檢測中,以最小值作為該構(gòu)件的混凝土強度推定值(2—8)②當按批量檢測時,應按下式公式計算:(2-9)(2-10)式中:——該批每個構(gòu)件中最小的測區(qū)混凝土強度換算值的平均值,MPa,精確至0.1MPa。取公式(2-9)或(2—10)中的較大值為該批構(gòu)件的混凝土強度推定值.4)對于按批量檢測的構(gòu)件,當該批構(gòu)件混凝土強度標準差出現(xiàn)下列情況之一時,則該批構(gòu)件應全部按單個構(gòu)件檢測.①當該批構(gòu)件混凝土平均值小于25MPa時②當該批構(gòu)件混凝土強度平均值不小于25MPa時(二)超聲回彈綜合法檢測混凝土強度超聲回彈綜合法檢測混凝土強度,是目前我國使用較廣的一種結(jié)構(gòu)混凝土強度非破損檢驗方法。它較之單一的超聲或回彈非破損檢驗方法具有精度高、適用范圍廣等優(yōu)點。但是,它也是對常規(guī)檢驗補充的一種辦法,當對結(jié)構(gòu)的混凝土強度有懷疑時,可按此辦法進行檢驗,以推定混凝土的強度,作為處理其質(zhì)量問題的依據(jù)。在有條件的情況,可用鉆芯取樣法作校核。應用超聲回彈綜合法,應盡量建立專用測強曲線并優(yōu)先使用。在缺少該類曲線時,可采用通用測強曲線。1.測區(qū)回彈值及聲速值的測量原則1)測區(qū)布置規(guī)定:(1)當按單個構(gòu)件檢測時,應在構(gòu)件上均勻布置測區(qū),每個構(gòu)件上的測區(qū)數(shù)不少于10個;(2)對同批構(gòu)件按批抽樣檢測時,構(gòu)件抽樣數(shù)應不少于同批構(gòu)件的30%,且不少于10件,每個構(gòu)件測區(qū)數(shù)不應少于10個;(3)對長度小于或等于2m的構(gòu)件,其測區(qū)數(shù)可適當減少,但不應少于3個。2)當按批抽樣檢測時,符合下列條件的構(gòu)件才可作為同批構(gòu)件:(1)混凝土強度等級相同;(2)混凝土原材料、配合比、成型工藝、養(yǎng)護條件及齡期基本相同;(3)構(gòu)件種類相同;(4)在施工階段所處狀態(tài)相同。3)構(gòu)件的測區(qū),應滿足下列要求:(1)測區(qū)布置在構(gòu)件混凝土澆注方向的側(cè)面;(2)測區(qū)均勻分布,相鄰兩測區(qū)的間距不宜大于2m;(3)測區(qū)避開鋼筋密集區(qū)和預埋件;(4)測區(qū)尺寸為200mm×200mm;(5)測試面應清潔、平整、干燥,不應有接縫、飾面層、浮漿和油垢,并避開蜂窩、麻面部位,必要時可用砂輪片清除雜物和磨平不平整處,并擦凈殘留粉塵。4)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的測區(qū)應注明編號,并記錄測區(qū)位置和外觀質(zhì)量情況。5)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的每一測區(qū),宜先進行回彈測試,后進行超聲測試.6)非同一測區(qū)內(nèi)的回彈值及超聲聲速值,在計算混凝土強度換算值時不得混用.2.回彈值的計算超聲回彈綜合法中回彈值的測試和計算與回彈法相同。3.超聲聲速值的測量與計算1)超聲測點應布置在回彈測試的同一測區(qū)內(nèi)。2)測量超聲聲時值時,應保證換能器與混凝土耦合良好.3)測試的聲時值應精確至0.1μs,聲速值應精確至0。01km/s。超聲測距的測量誤差不大于±1%.4)在每個測區(qū)內(nèi)的相對測試面上,應各布置3個測點,且發(fā)射和接收換能器的軸線應在同一軸線上。5)測區(qū)聲速應按下列公式計算:υ=l/tm(2-11)tm=(t1+t2+t3)/3(2-12)式中:υ—-測區(qū)聲速值,km/s;l——超聲測距,mm;tm-—測區(qū)平均聲時值,μs;t1,t2,t3-—分別為測區(qū)中3個測點的聲時值。6)當在混凝土澆灌的頂面與底面測試時,測區(qū)聲速值應按下列公式修正:υa=βV(2—13)式中:υa—-修正后的測區(qū)聲速值,km/s;β——超聲測試面修正系數(shù)。在混凝土澆注面的頂面及底面測試時,β=1。034;在混凝土側(cè)面測試時,β=1。4.混凝土強度的推定1)構(gòu)件第i個測區(qū)的混凝土強度換算值應采用修正后的測區(qū)回彈值Rai及修正后的測區(qū)聲速值υai優(yōu)先采用專用或地區(qū)測強曲線推定.當無該類測強曲線時,可按《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程(CECS02∶88)》中附表2-1和附表2—2查閱混凝土強度或按下列公式計算:(1)粗骨料為卵石時(2—14)(2)粗骨料為碎石時(2—15)式中:——第i個測區(qū)混凝土強度換算值,MPa,精確至0。1MPa;υai——第i個測區(qū)修正后的超聲聲速值,km/s,精確至0。01km/s;Rai-—第i個測區(qū)修正后的回彈值,精確至0.1。2)當結(jié)構(gòu)所用材料與制定的測強曲線所用材料有較大差異時,須用同條件試件塊或從結(jié)構(gòu)構(gòu)件測區(qū)鉆取的混凝土芯樣進行修正,試件數(shù)量應不少于3個。此時,得到的測區(qū)混凝土強度換算值應乘以修正系數(shù)。修正系數(shù)可按下列公式計算.同條件立方試塊時(2—16)(2)有混凝土芯樣試件時(2-17)式中:η—-修正系數(shù),精確至小數(shù)點后兩位;——第i個混凝土立方體試塊抗壓強度值(以邊長為150mm計),MPa,精確至0.1MPa;——對應于第i個立方體塊或芯樣試件的混凝土強度換算值,MPa,精確至0.1MPa;-—第i個混凝土芯樣試件抗壓強度值(以Φ100mm×100mm計),MPa,精確至0。1MPa;n-—試件數(shù).3)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強度推定值可按下列條件確定。(1)當按單個構(gòu)件檢測時,單個構(gòu)件的混凝土強度推定值取該構(gòu)件各測區(qū)中最小的混凝土強度換算值。(2)當按批抽樣檢測時,該批構(gòu)件的混凝土強度推定值應按下列公式計算:(2-18)式中各測區(qū)混凝土強度換算值的平均值及標準差,應按下列公式計算:(2-19) (2-20)(3)當同批測區(qū)混凝土強度換算值標準差過大時,該批構(gòu)件的混凝土強度推定值也可按下列公式計算:(2—21)式中:--該批每個構(gòu)件中最小的測區(qū)混凝土強度換算的平均值MPa;——第i個構(gòu)件中的最小測區(qū)混凝土強度換算值,MPa;m——抽取的構(gòu)件數(shù).4)當屬同批構(gòu)件按批抽樣檢測時,若全部測區(qū)強度的標準差出現(xiàn)下列情況時,則該批構(gòu)件應全部按單個構(gòu)件檢測:(1)當混凝土強度等級低于或等于C20時:>4.5MPa;(2)當混凝土強度等級高于C20時:>5。5MPa。2。2.4混凝土缺陷的無破損檢測法混凝土是多相復合體系,在混凝土中存在著許多各相之間的界面。如果把混凝土內(nèi)部構(gòu)造分成微觀、細觀、宏觀三個層次,則混凝土中存在著微觀缺陷、細觀缺陷和宏觀缺陷。一般認為,微觀和細觀缺陷是由于材料形成過程中的必然產(chǎn)物,是混凝土的固有缺陷。而宏觀缺陷是由于成型過程振搗不實,或因為受力及腐蝕性破壞所造成的大缺陷。這類缺陷包括蜂窩、孔洞、裂縫、不密實區(qū)、腐蝕破壞層等。在采用無破損檢測技術(shù)時,主要檢測這類缺陷。超聲法檢測混凝土缺陷在混凝土結(jié)構(gòu)物的施工及使用過程中,往往會造成一些缺陷和損傷,形成這些缺陷和損傷的原因是多種多樣的.一般而言,主要有四方面的原因:其一是施工原因,例如振搗不足,鋼筋網(wǎng)過密而骨料最大粒徑選擇不當、模板漏漿等所造成的內(nèi)部孔洞、不密實區(qū)、蜂窩及保護層不足、鋼筋外露等;其二是由于混凝土非外力作用所形成的裂縫,例如在大體積混凝土中因水泥水化熱積蓄過多,在凝固及散熱過程中的不均勻收縮而造成的溫度裂縫,混凝土干縮及碳化收縮所造成的裂縫;其三是長期在腐蝕介質(zhì)或凍融作用下由表及里的層狀疏松;其四是受外力作用所產(chǎn)生的裂縫,例如因齡期不足即行吊裝而產(chǎn)生的吊裝裂縫等。這些缺陷和損傷往往會嚴重影響結(jié)構(gòu)物的承載能力和耐久性,因此是事故處理、施工驗收、舊的建筑物安全性鑒定、進行維修和補強設計時必須檢測的項目。目前,對混凝土內(nèi)部缺陷的存在、大小、位置和性質(zhì)進行無破損檢測的手段有超聲脈沖法和射線法兩大類,其中射線法因穿透能力有限,以及操作中需解決人體防護等問題,在我國使用較少。目前最有效的方法是超聲脈沖法。1.混凝土超聲探傷采用以下四點作為判別缺陷的基本依據(jù).1)根據(jù)低頻超聲在混凝土中遇到缺陷時的繞射現(xiàn)象,按聲時及聲程的變化,判別和計算缺陷的大小.2)根據(jù)超聲波在缺陷界面上產(chǎn)生反射,因而到達接收探頭時能量顯著衰減的現(xiàn)象判斷缺陷的存在及大小。3)根據(jù)超聲脈沖各頻率成分在遇到缺陷時被衰減的程度不同,因而接收頻率明顯降低,或接收波譜產(chǎn)生差異,也可判別內(nèi)部缺陷.4)根據(jù)超聲波在缺陷處的波形轉(zhuǎn)換和疊加,造成接收波形畸變的現(xiàn)象判別缺陷。以上四點可以單獨運用,也綜合運用。2。聲學參數(shù)測量測量之前應視測試距離(以下簡稱測距)大小將儀器的發(fā)射電壓調(diào)在某一檔,并以掃描基線不產(chǎn)生明顯噪音干擾為前提,將儀器“增益"調(diào)至較大位置保持不動。1)聲時測量時,應將發(fā)射換能(以下簡稱T換能器)和接收換能器(以下簡稱R換能器)分別耦合在測區(qū)同一測點對應位置上,用“衰減器”將接收信號首波調(diào)至一定高度,再調(diào)節(jié)游標脈沖,用其前沿對準首波前沿基線彎曲的起始點,讀取調(diào)節(jié)游標脈沖,用其前沿對準首波前沿基線彎曲的起始點,讀取聲時值ti(精確至0.1μs).該測點混凝土聲時值應按下式計算:tct=ti—to(2-22)式中:tct——第i點混凝土聲時值,μs;ti--第i點測讀聲時值,μs;to——聲時初讀數(shù),μs,當采用厚度振動式換能器時,可參照儀器使用說明書測得,當采用徑向振動式換能器時,可按“時—距”法測得。(1)刻度法:將衰減固定在某一衰減位置,從儀器波屏上讀取首波幅度(格數(shù));(2)衰減值法:采用衰減器將首波幅調(diào)至一定高度(如5mm或刻度一格),讀取衰減器上的dB值。3)頻率測量時,應先將游標脈沖調(diào)至首波前半個周期的波谷(或波峰)讀取聲時值t1(μs),再將游標脈沖調(diào)至相鄰的波谷(或波峰),讀取聲值t2(μs),由此即可按下式計算出該點(第i點)第一周期波動的頻率fi(精確至0。1kHz)。(2-23)4)波形觀察時主要觀察接收信號的波形是否畸變或觀察包絡線的形狀,必要時可描繪或拍照.3.換能器的布置方法1)兩只換能器對面布置(直接傳播),見圖2-1,稱直穿法;2)兩只換能器在相鄰面布置(半直接傳播),見圖2—1,稱斜穿法;3)兩只換能器布置在同一表面(間接傳播或表面?zhèn)鞑ィ?見圖2-1,稱平測法。圖2-1探頭的布置方法4.混凝土缺陷檢測1)混凝土均勻性檢測構(gòu)件內(nèi)部或各構(gòu)件之間的混凝土不均勻性可引起脈沖速度的差異,這種差異又和質(zhì)量的差別相連。脈沖速度的測量為研究均勻性提供了手段.而為達到目的,就得選定足以均勻地布置該混凝土結(jié)構(gòu)一定體積的若干測點,測點間距一般為200~500mm,測點布置時應避開與聲波傳播方向相一致的鋼筋。各測點的聲速值按下式計算:(2-24)式中:υi——第i點混凝土聲速值,km/s;Li——第i點聲徑長度或稱測距值,mm;tci——第i點混凝土的聲時值,μs。各測點混凝土的聲速平均值mv和標準差Sv及離差系數(shù)Cv分別按下式計算:(2-25)(2-26)(2-27)式中:mv——聲速平均值,km/s;n——測點數(shù);υi—-第i點的聲速值,km/s;Sv——聲速標準差;Cv——聲速離差系數(shù).根據(jù)聲速的標準差和離差系數(shù),可以相對比較相同測距的同類結(jié)構(gòu)或各部位混凝土均勻性的優(yōu)劣。2)混凝土不密實區(qū)和空洞檢測進行混凝土不密實區(qū)和空洞檢測時,結(jié)構(gòu)的被測部位及測區(qū)應滿足以下要求:(1)被測部位應具有一對(或兩對)相互平行的測試面;(2)測區(qū)的范圍應大于有懷疑的區(qū)域;(3)在測區(qū)布置測點時,應避免T、R換能器的連線與附近的主鋼筋軸線平行.根據(jù)被測結(jié)構(gòu)實際情況,可按下列方法之一布置換能器:(1)結(jié)構(gòu)具有兩對互相平行的測試面時可采用對測法,其測試方法如圖2-2所示。在測區(qū)的兩對相互平行的測試面上,分別畫間距為200~300mm的網(wǎng)絡,并編號確定對應的測點位置;(2)結(jié)構(gòu)中只有一對相互平行的測試面時可采用斜測法。即在測區(qū)的兩個相互平行的測試面上,分別畫出交叉測試的兩組測點位置,如圖2-3所示;圖2-2對測法換能器布置圖圖2—3斜測法換能器布置立面圖(3)當結(jié)構(gòu)的測試距離較大時,為了提高測試靈敏度,可在測區(qū)適當位置鉆出平行出側(cè)面的測試孔。測孔直徑45~50mm,深度視測試需要而定,結(jié)構(gòu)側(cè)面采用厚度振動換能器,用黃油耦合。測孔中有用徑向振動式換能器,用水耦合,換能器布置如圖2-4所示。圖2-4鉆孔測法換能器布置圖每一測點的聲時、波幅、頻率和測距的測量,應分別按規(guī)定進行.測區(qū)混凝土聲時(或聲速)、波幅、頻率測量值的平均值(mx)和標準(Sx)應按下式計算:(2—28)(2-29)式中:Xi——第i點的聲時(或聲速)、波幅、頻率的測量值;n——個測區(qū)參與統(tǒng)計的測點數(shù)。測區(qū)中的異常數(shù)據(jù)可按以下方法判別:(1)將一測區(qū)各測點的聲時值由小至大按順序排列,即t1≤t2≤…≤tn≤tn+1……,將排在后面明顯大的數(shù)據(jù)視為可疑,再將這些可疑數(shù)據(jù)中最小的一個(假定tn)連同其前面的數(shù)據(jù)按式(2—28)和式(2-29),計算出mt及St,并代入式(2-30),計算出異常情況的判斷值(Xo)。Xo=mt+λ1St(2-30)式中:λ1——異常值判定系數(shù),應按表2—1查。把Xo值與可疑數(shù)據(jù)中最小值(tn)相比較,若tn大于或等于Xo,則tn及排在其后的各聲時值均為異常值;當tn小于Xo時,應再將tn+1放進去重新進行統(tǒng)計計算和判別。(2)將一測區(qū)各測點的波幅、頻率由大到小按順序排列,即X1≥X2≥…≥Xn≥Xn+1……,將排在后面明顯小的數(shù)據(jù)視為可疑,再將這些可疑數(shù)據(jù)中最大的一個(假定Xn)連同其前面的數(shù)據(jù)按式(2-28)和式(2-29)計算出mx及Sx值,并代入式(2-31)計算異常情況的判斷值(Xo)。Xo=mx-λ1·Sx(2—31)將判斷值(Xo)與可疑數(shù)據(jù)的最大值(Xn)比較,如Xn小于或等于Xo,則Xn及排列于其后的各數(shù)據(jù)均為異常值;當Xn大于Xo,應再將Xn+1放進去重新進行統(tǒng)計計算和判別。若耦合條件保證不了測幅穩(wěn)定,則波輻值不能作為統(tǒng)計法的判別。統(tǒng)計數(shù)的個數(shù)n與對應的λ1值表2-1n141618202224262830λ11.471。531.591.641.691。7310771。801.83n323436384042444648λ11.861。891.921.941.961.982.002.022.04n505254565860626466λ12.052.072。092。102.122.132.142。152。17n687074788081889095λ12.182。192。212。232.242.262.282。292.31n100105110115120125130135140λ12.322。342.362.382.402.412.422。432.45n145150155160170180190200210λ12.462.482。492。502。522.542.562。572.59(4)空洞尺寸估算方法如圖2-5所示,設檢測距離為l,空洞中心(在另一對測試面上,聲時最長的測點位置)距一個測試面的垂直距離為lh,聲波在空洞附近無缺陷混凝土中傳播的時間平均值為mta,繞空洞傳播的時間(空洞處的最大聲時)為th,空洞半徑為r.根據(jù)lh/l值和(th-mta)/mta×100%值,可由表2-2查得空洞半徑r與測距l(xiāng)的比值,再計算空洞大致尺寸r.如被測部位只有一對可供測試的表面,空洞尺寸可用下式計算:(2-32)式中:r——空洞半徑,mm;l——T、R換能器之間的距離;th——缺陷處的最大聲時值,μs;mta——無缺陷區(qū)的平均聲時值,μs.圖2-5空洞尺寸估算原理空洞半徑r與測距l的比值表2-2zxy0。050.080.100.120.140.160。180。200。220.240.260.280.300.10(0.9)1。423.776.260.15(0.85)1。002。564。065.978.390.2(0.8)0.782.023。184.626.368.4410。913.90。25(0。75)0。671。722.693。905。347.038.9811。213.816.80。3(0.7)0.601.532。403.464。766。217。919.3812.014。417.120。123.60。35(0。65)0.551。412.213.194.355.707.259.0010。913。115。518.121.00。4(0.6)0.521.342。093.024.125。396。848.4810.312.314.516。919。80.45(0.55)0.501.302。032.923.995。226.628.209.9511。914.016。318。80.50.501。282.022。893.945.166.558。119。8411.813。316.118.6注:表中x=(th-mta)/tta×100%;y=lh/l;z=r/l。3)深裂縫檢測裂縫檢測的目的是掌握對結(jié)構(gòu)承載力和耐久性有影響的裂縫的分布、長度、寬度、深度和發(fā)展方向等。一般認為裂縫深度小于500mm的裂縫為淺裂縫,常用檢測方法有對測法、斜測法和單面平測法等;裂縫深度大于500mm的裂縫為深裂縫,檢測方法有孔中對測、孔中斜測和孔中平測等.混凝土橋梁,若出現(xiàn)深裂縫,對結(jié)構(gòu)的受力和耐久性的有很大的影響,因此,掌握裂縫詳細情況很有必要.(1)被檢測結(jié)構(gòu)應滿足下列要求:a.允許在裂縫兩旁鉆測試孔;b.裂縫中不得充水或泥漿。(2)被測結(jié)構(gòu)上鉆取的測試孔應滿足下列要求:b.對應的兩個測試孔,必須始終位于裂縫兩側(cè),其軸線應保持平行;c。兩個對應測試孔的間距宜為2000mm,同一結(jié)構(gòu)的各對應測孔間距相同;d.如圖2—6a)所示,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參數(shù),供對比判別之用。(3)深裂縫檢測選用頻率為20~40kHz的徑向振動式換能器,并在其接線上作出等距離標志(一般間隔100~500mm)。(4)測試前應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。見圖2—6b)。(5)以換能器所處深度(d)與對應的波幅值(A)繪d-A坐標圖,如圖2—7所示.隨著換能器的下移,波幅逐漸增大,當換能器下移至某一位置后,波幅達到最大值并基本穩(wěn)定,該位置所對應的深度便是裂縫深度dc。圖2—6鉆孔測裂縫深度圖2—7d—A坐標圖

2.3混凝土結(jié)構(gòu)半破損檢測半破損法以不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載能力為前提,在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上直接進行局部破壞性試驗,或直接鉆取芯樣進行破壞性試驗,然后根據(jù)試驗值與結(jié)構(gòu)混凝土標準強度的相關(guān)關(guān)系,換算成標準強度換算值,并據(jù)此推算出強度標準值的推定值或特征強度.屬于這類方法的有鉆芯法、拔出法、拔脫法、板折法、射擊法、就地嵌注試件法等,這類方法的特點是以局部破壞性試驗獲得結(jié)構(gòu)混凝土的實際抵抗破壞的能力,因而直觀可靠,測試結(jié)果易為人們所接受。其缺點是造成結(jié)構(gòu)物的局部破壞,需進行修補,因而不宜用于大面積的全面檢測。鉆芯法在我國已廣泛應用,并已制訂了《鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》(CECS03:88).該法由于要造成結(jié)構(gòu)或構(gòu)件局部破壞,不宜在同一結(jié)構(gòu)中大面積使用,因此,國內(nèi)外都主張把鉆芯法與其它非破損方法結(jié)合使用.一方面利用非破損方法檢測混凝土的均勻性,以減少鉆芯數(shù)量,另一方面又利用鉆芯法來校正非破損法的檢測結(jié)果,以提高可靠性。射擊法采用一種為溫澤探針(Windorprode)的射擊裝置,是將一硬質(zhì)合金棒打入混凝土中,用棒的外露長度作為阻力的度量.這種方法適宜于混凝土早期強度發(fā)展情況的測定,也適用于同一結(jié)構(gòu)不同部位混凝土強度的相對比較,但試驗結(jié)果受骨料影響十分明顯。此外,美國ASTMC873所采納的就地嵌注試件法(Cast-in-placecylinders)也可屬于這類方法。它是將試驗模嵌入結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中一起澆注成型。以使試件與結(jié)構(gòu)具有同等成型和養(yǎng)護條件,然后取出試件進行抗壓試驗,試驗具有較好的代表性。下面簡要介紹鉆芯法和拔出法.2。3.1鉆芯取樣法檢測混凝土強度鉆芯取樣法檢測混凝土強度指從混凝土結(jié)構(gòu)物中鉆取芯樣,測定混凝土的劈裂抗拉強度或抗壓強度,作為評定結(jié)構(gòu)的主要品質(zhì)指標。但是由于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件部位的條件、所處位置及受力狀態(tài)的影響,鉆取芯樣的數(shù)量通常比較少,在一定程度上可作為抽檢混凝土抗壓強度、均勻性和內(nèi)部缺陷的指標.其檢測原則如下:1.芯樣鉆取在鉆取芯樣前應考慮由于鉆芯可能導致對結(jié)構(gòu)的不利影響,應盡可能避免在靠近混凝土構(gòu)件的接縫或邊緣鉆取,且基本上不應帶有鋼筋。芯樣直徑應為混凝土所有集料最大粒徑的3倍,一般為150mm或100mm。任何情況下不小于集料最大粒徑的2倍。鉆出后的每個芯樣應立即清楚地標上記號,并記錄芯樣在混凝土結(jié)構(gòu)中鉆取的位置。鉆取的芯樣數(shù)量應滿足下列規(guī)定:1)按單個構(gòu)件檢驗時,每個構(gòu)件鉆取芯樣不少于3個,對較小構(gòu)件至少應取2個;2。鉆取芯樣檢查每個芯樣應詳細描述有關(guān)裂縫、分層、麻面或離析等,并估計集料的最大粒徑、形狀種類及粗細集料的比例與級配,檢查并記錄存在的氣孔的位置、尺寸與分布情況,必要時應進行拍照。在芯樣的中間及兩端1/4處按兩個垂直方向測量三對數(shù)值確定芯樣的平均直徑d,精確至mm。如有必要,應測定芯樣的表觀密度。3.試件的制作抗壓試驗用的試件長度(端部加工后)不應小于直徑,也不應大于直徑的2倍.芯樣端面必須平整,必要時應磨平或用抹頂?shù)确椒ㄌ幚怼P緲觾啥似矫鎽c軸線垂直,誤差不應大于1°.4.芯樣抗壓強度按下式計算:(2—33)式中:-—混凝土芯樣抗壓強度,MPa;P—-極限荷載,N;A-—受壓面積,mm2;d——芯樣截面的平均直徑,mm;α——不同高徑比芯樣試件混凝土強度換算系數(shù),見《鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》中表6。0。2。結(jié)果計算精確至0.1MPa.混凝土圓柱體強度與立方體強度的關(guān)系由表2—3給出.圓柱體試件與方塊試件抗壓強度關(guān)系表表2-3混凝土等級28d抗壓強度(MPa)圓柱體Φ150mm×300mm方塊150mm×150mm×150mmC2。5/2.52.02.5C4/54。05。0C6/7。56。07.5C8/108.010。0C10/12。510。012.5C16/2016.020.0C20/2520。025。0C25/3025。030.0C30/3530.035。0C35/4035。040.0C40/4540.045。0C45/5045.050。0C50/5550.055.0注:上表遇中間值換算時,可直線插入。

2.3.2后裝拔出法檢測混凝土強度后裝拔出法檢測混凝土強度,是指在硬化混凝土表面進行鉆孔、磨槽、嵌入錨固件,使用拔出儀進行拔出試驗,測定極限拔出力,并根據(jù)預先建立的拔出力與混凝土強度之間的相關(guān)關(guān)系檢測混凝土強度。拔出試驗裝置基本組成見圖2-8。圖2-8拔出試驗裝置基本組成1-拉桿;2-脹簧;3—脹桿;4-反力支承1—拉桿;2—脹簧;3-脹桿;4-反力支承;5—時中圓盤當對構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土強度有懷疑時,或?qū)εf結(jié)構(gòu)混凝土強度檢驗時,可用本方法進行檢測,檢測結(jié)果可作為評價混凝土強度的依據(jù)。當檢測部位混凝土表層與內(nèi)部質(zhì)量應一致,若存在明顯差異時,應清除薄弱層后再作檢測.1。建立測強曲線的基本要求1)混凝土所用水泥應符合現(xiàn)行國家標準《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》和《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》的規(guī)定;混凝土所用的砂、石應符合行業(yè)標準《普通混凝土碎石或卵石質(zhì)量標準及檢測方法》和《普通混凝土用砂質(zhì)量標準及檢驗方法》的規(guī)定。2)建立測強曲線試驗用混凝土,不宜少于6個強度等級,每一強度等級混凝土不應少于6組,每組由1個至少可布置3個測點的拔出試件和相應的3個立方體試塊組成。3)每組拔出試件和立方體試塊,應采用同盤混凝土,在同一振臺上同時振搗成型,同條件自然養(yǎng)護.4)拔出試驗應按下列規(guī)定進行:(1)拔出試驗的測點應布置在試件混凝土成型側(cè)面;(2)在每一拔出試件上,應進行不少于3個測點的拔出試驗,取平均值為該試件的拔出力計算值F,精確至0.1kN。(3)3個立方體試塊的抗壓強度代表值,應按現(xiàn)行國家標準《混凝土強度檢驗評定標準》(GBJ107-87)確定。5)測強曲線應按下述步驟進行計算:(1)將每組試件的拔出力計算值及立方體試塊的抗壓強度代表值匯總,按最小二乘法原理進行回歸分析.(2)推薦采用的回歸方程式如下:(2-34)式中:——混凝土強度換算值,MPa,精確至0.1MPa;F——拔出力,kN,精確至0.1kN;A、B——測強公式回歸系數(shù)。(3)回歸方程的相對標準差er,可按下式計算:(2—35)式中:——相對標準差;--第i組立方體試塊抗壓強度代表值,MPa,精確至0.1MPa;——由第i個拔出試件的拔出力計算值Fi按式(2-34)計算的強度換算值,MPa,精確至0.1MPa;n--建立回歸方程式的試塊(試件)組數(shù)。6)經(jīng)上述計算,如回歸方程式的相對標準差不大于12%時,可報請當?shù)刂鞴懿块T審定后實施。2.拔出試驗基本要求1)試驗前宜具備下列有關(guān)資料:(1)工程名稱及設計、施工、建設單位名稱;(2)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件名稱、設計圖紙及圖紙要求的混凝土強度等級;(3)粗骨料品種及最大粒徑;(4)混凝土澆筑和養(yǎng)護情況以及混凝土的齡期;(5)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件存在的質(zhì)量問題。2)拔出試驗前,對鉆孔機、磨槽機、拔出儀的工作狀態(tài)是否正常及鉆頭、磨頭、錨固件的規(guī)格、尺寸是否滿足成孔尺寸要求,均應檢測.3)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強度可按單個構(gòu)件檢測或同批構(gòu)件按批抽樣檢測。4)符合下列條件的構(gòu)件可作為同批構(gòu)件:(1)混凝土強度等級相同;(2)混凝土原材料、配合比、施工工藝、養(yǎng)護條件及齡期基本相同;(3)構(gòu)件種類相同;(4)構(gòu)件所處環(huán)境相同;5)測點布置應符合下列規(guī)定(1)按單個構(gòu)件檢測時,應在構(gòu)件上均勻布置3個測點.當3個拔出力中的最大拔出力和最小拔出力與中間值之差均小于中間值的15%時,僅布置3個測點即可;當最大拔出力或最小拔出力與中間值之差大于中間值的15%(包括兩者均大于中間值的15%)時,應在最小拔出力測點附近再加2個測點。(2)當同批構(gòu)件按批抽樣檢測時,抽檢數(shù)量應不少于同批構(gòu)件總數(shù)的30%,且不少于10件,每個構(gòu)件不應少于3個測點。(3)測點宜布置在構(gòu)件混凝土成型的側(cè)面,如不能滿足這一要求時,可布置在混凝土成型的表面或底面。(4)測點應避開接縫、峰窩、麻面部位和混凝土表層的鋼筋、預埋件。6)測試面應平整、清潔、干燥,對飾面層、浮漿等應予清除,必要時進行磨平處理。7)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測點應標有編號,并應描繪測點布置的示意圖。8)在鉆孔過程中,鉆頭應始終與混凝土表面保持垂直,垂直度偏差不應大于3°。9)在混凝土孔壁磨環(huán)形槽時,磨槽機的定位圓盤應始終緊靠混凝土表面回轉(zhuǎn),磨出的環(huán)形槽形狀應規(guī)整。10)成孔尺寸應滿足下列要求:(1)鉆孔直徑d1應比規(guī)定值大0.1mm,且不宜大于1。0mm;(2)鉆孔深度h1應比錨固深度h深20~30mm;(3)錨固深度h應符合規(guī)定,允許誤差為±0。8mm;(4)環(huán)形槽深度c應為3.6~4.5mm.3?;炷翉姸葥Q算及推定1)混凝土強度換算值應按式(2—34)計算.2)當被測結(jié)構(gòu)所用混凝土的材料與制定測強曲線所用材料有較大差異時,可在被測結(jié)構(gòu)上鉆取混凝土芯樣,根據(jù)芯樣強度對換算值進行修正。芯樣數(shù)量應不少于3個,在每個鉆取芯樣附近做3個測點的拔出試驗,取3個拔出力的平均值代入式(2—34)計算每個芯樣對應的混凝土強度換算值.修正系數(shù)可按下式計算:(2—36)式中:η——修正系數(shù),精確至0.01;——第i個混凝土芯樣試件抗壓強度值,精確至0.1MPa;--對應于第i個混凝土芯樣試件的3個拔出力平均值的混凝土強度換算值,MPa,精確至0.1MPa;n——芯樣試件值.3)單個構(gòu)件混凝土強度推定(1)單個構(gòu)件的拔出力計算值,應按下列規(guī)定取值:當構(gòu)件3個拔出力中的最大或最小拔出力與中間值之差均小于中間值的15%時,取小值作為該構(gòu)件拔出力計算值;當加測時,加測2個拔出力值和最小拔出力值一起取平均值,再與前一次的拔出力中間值比較,取小值作為該構(gòu)件拔出力計算值。(2)將單個構(gòu)件拔出力計算強度換算值(修正系數(shù)η乘以強度換算值)作為單個構(gòu)件混凝土強度推定值fcu,e(2-37)4)抽檢構(gòu)件的混凝土強度推定(1)將同批構(gòu)件抽樣檢測的每個拔出力按式(2—34)計算強度換算值(或用式(2—36)得到的修正系數(shù)η乘以強度換算值)。(2)混凝土強度的推定值fcu,e按下列公式計算:(2-38)(2-39)式中:-—批抽檢每個構(gòu)件混凝土強度換算值中最小值的平均值,MPa,精確至0.1MPa;——第j個構(gòu)件混凝土強度換算值中的最小值,MPa,精確至0.1MPa;m——批抽檢的構(gòu)件數(shù);——批抽檢構(gòu)件混凝土強度換算值的平均值,MPa,精確至0。1MPa,按下式計算:(2—40)式中:--第i個測點混凝土強度換算值;—-批抽檢構(gòu)件混凝土強度換算值的標準差,MPa,精確至0。1MPa,按下式計算:(2-41)n-—批抽檢構(gòu)件的測點總數(shù);取式(2—38)、(2-39)中較大值作為該批構(gòu)件的混凝土強度推定值.(3)對于按批抽樣檢測的部件,當全部測點的強度標準差出現(xiàn)下列情況時,則該批構(gòu)件應全部按單個構(gòu)件檢測:當混凝土強度換算值平均值小于或等于25MPa時,>4。5MPa;當混凝土強度換算值平均值大于25MPa時,>5.5MPa。2.4鋼結(jié)構(gòu)無損檢測為了保證橋梁結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品質(zhì)量和安全運行,必須對結(jié)構(gòu)進行檢測.一般來說,檢測分為破壞性檢測和無破損檢測(又稱無損探傷)。鋼結(jié)構(gòu)的無破損檢測分外觀檢測和內(nèi)部缺陷檢測。外觀檢測主要檢測表面缺陷,內(nèi)部缺陷用超聲波探傷、射線探傷或磁粉探傷檢測.在鋼結(jié)構(gòu)的橋梁中焊縫中存在缺陷是難以避免的,其常見缺陷有氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋等,采用無損檢測的手段對這些缺陷進行檢驗至關(guān)重要。下面簡要介紹鋼橋中焊縫無損探傷中的常用方法。2。4.1超聲波探傷超聲波探傷是利用超聲波能在彈性介質(zhì)中傳播,在界面上產(chǎn)生反射、折射等特性來探測材料內(nèi)部或表面缺陷的探傷方法,簡稱UT。超聲波在彈性介質(zhì)中單位時間內(nèi)傳播的距離稱為超聲波在這種介質(zhì)中的傳播速度。簡稱超聲波速,用C表示。超聲波速與介質(zhì)的性質(zhì)(密度、彈性模量等)和波的類型有關(guān)。在超聲波探傷中,超聲波的發(fā)射和接收是通過探頭來實現(xiàn)的。超聲波探傷儀的種類很多,可按顯示方式,發(fā)射波連續(xù)性、聲波通道等進行分類。超聲波探傷不但檢測厚度大,而且靈敏度高,速度快,成本低,能對缺陷定位和定量,同時對人體無害.然而,超聲波探傷,缺陷顯示不直觀,探傷技術(shù)難度大,易受主、客觀條件的影響,探傷結(jié)果不便保存。超聲波探傷方法很多,若按原理分類,可分為脈沖反射法、穿透法和共振法,下面分別介紹脈沖反射法和穿透法。1.脈沖反射法1)圖2—9所示為用單探頭(一個探頭兼作反射和接收)探傷的原理圖.圖2-9脈沖反射法探傷原理圖中脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的高頻電脈沖激勵探頭的壓電晶片振動,使之產(chǎn)生超聲波。超聲波垂直入射到工作中,當通過界面A、缺陷F和底面B時,均有部分超聲波反射回來,這些反射波各自經(jīng)歷了不同的往返路程回到探頭上,探頭又重新將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖,經(jīng)接收放大器放大后,即可在熒光屏上顯現(xiàn)出來。其對應各點的波型分別稱為始波(A′)、缺陷波(F′)和底波(B′)。當被測工件中無缺陷存在時,則在熒光屏上只能見到始波A′和底波B′.缺陷的位置(深度AF)可根據(jù)各波型之間的間距之比等于所對應的工件中的長度之比求出,即(2—42)其中AB是工件的厚度,可以測出;A′B′和A′F′可從熒光屏上讀出.缺陷的大小可用當量法確定。這種探傷方法叫縱波探傷或直探頭探傷。振動方向與傳播方向相同的波稱縱波;振動方向與傳播方向相垂直的波稱橫波。2)橫波脈沖反射法當入射角不等于零的超聲波入射到固體介質(zhì)中,且超聲波在此介質(zhì)中的縱波和橫波的傳播速度均大于在入射介質(zhì)中的傳播速度時,則同時產(chǎn)生縱波和橫波。又由于材料的彈性模量E總是大于剪切模量G,因而縱波傳播速度總是大于橫波的傳播速度。根據(jù)幾何光學的折射規(guī)律,縱波折射角也總是大于橫波折射角。當入射角取得足夠大時,可以使縱波折射角等于或大于90°,從而使縱波在工作中消失,這時工件中就得到了單一的橫波。圖2-10表示單探頭橫波探傷的情況。橫波入射工件后,遇到缺陷時便有一部分被反射回來,即可以從熒光屏上見到脈沖信號,如圖2-10a)所示;若探頭離工件端面很近,會有端面反射(如圖2-10b)所示),因此應該注意與缺陷區(qū)分;若探頭離工件端面很遠且橫波又沒有遇到缺陷,有可能由于過渡衰減而出現(xiàn)圖2-10c之情況(超聲波在傳播中存在衰減)。圖2-10橫波脈沖反射法波型示意圖橫波探傷的定位在生產(chǎn)中采用標準試塊調(diào)節(jié)或三角試塊比較法。缺陷的大小同樣用當量法確定。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件焊縫的超聲波探傷必須由持證專業(yè)人員按CB1152進行,并根據(jù)圖紙技術(shù)要求和行業(yè)標準確定驗收。2.穿透法穿透法是根據(jù)超聲波能量變化情況來判斷工件內(nèi)部狀況的,它是將發(fā)射探頭和接收探頭分別置于工件的兩相對表面。發(fā)射探頭發(fā)射的超聲波能量是一定的,在工件不存在缺陷時,超聲波穿透一定工件厚度后,在接收探頭上所收到的能量也是一定的。而工件存在缺陷時,由于缺陷的反射使接收到的能量減小,從而斷定工件存在缺陷.根據(jù)發(fā)射波的不同種類,穿透法有脈沖波探傷法和連續(xù)波探傷法兩種,如圖2—11和圖2-12所示。圖2-11脈沖波穿透探傷法示意圖圖2—12連續(xù)波穿透法探傷示意圖穿透法探傷的靈敏度不如脈沖反射法高,且受工件形狀的影響較大,但較適宜檢查成批生產(chǎn)的工件。如板材一類的工件,可以通過接收能量的精確對比而得到高的精度,宜實現(xiàn)自動化。2。4.2射線探傷射線探傷是利用射線穿透工件時,由于缺陷與工件材料對射線的衰減作用不同,從而使膠片感光不一樣,于是在底片上形成黑度不同的影像,據(jù)此來判斷材料內(nèi)部的缺陷情況,簡稱RT.通常按探傷所用的射線不同,射線探傷可以分為X射線,r射線和高能射線探傷三種,目前應用最廣的是X射線照相法。下面介紹其探傷原理和過程。1.X射線照相法的探傷原理照相法探傷是利用射線在物質(zhì)中的衰減規(guī)律和對某些物質(zhì)產(chǎn)生的光化及熒光作用為基礎進行探傷的。圖2-13a所示,是平行射線束透過工件的情況。從射線強度的角度看,當照射在工件上射線強度為Jo,由于工件材料對射線的衰減,穿過工件的射線被減弱至Jc。若工件存在缺陷時,見圖4—13a)的A、B點,因該點的射線透過的工件實際厚度減少,則穿過的射線強度Ja、Jb比沒有缺陷的C點的射線強度大一些.從射線對底片的光化作用角度看,射線強的部分對底片的光化作用強烈,即感光量大。感光量較大的底片經(jīng)暗室處理后變得較黑,如圖2—13b中A、B點比C點黑。因此,工件中的缺陷通過射線在底片上產(chǎn)生黑色的影跡,這就是射線探傷照相法的探傷原理.圖2-13射線透過工件的情況和與底片作用的情況2.X射線探傷照相法的工序1)確定產(chǎn)品的探傷位置和對探傷位置進行編號。在探傷工作中,抽查的焊縫位置一般選在:(1)可能或常出現(xiàn)缺陷的位置;(2)危險斷面或受力最大的焊縫部位;(3)應力集中的位置.對選定的焊縫探傷位置必須按一定的順序和規(guī)律進行編號,以便容易找出翻修位置。2)選取軟片、增感屏和增感方式。探傷用的軟片一般要求反差高、清晰度高和灰霧少。增感屏和增感方式可根據(jù)軟片或探傷要求選擇。3)選取焦點、焦距和照射方向。照射方向尤其重要,一定選擇最佳透照角度.4)放置鉛字號碼、鉛箭頭及象質(zhì)計。一定按GB3323要求放置。5)選定曝光規(guī)范。曝光規(guī)范要根據(jù)探傷機型事先作出,探傷時按工件的厚度和材質(zhì)選取.6)進行暗室處理。7)焊縫質(zhì)量的評定.由專業(yè)人員按GB3323進行評定,射線探傷必須由持證的專業(yè)人員按GB3323進行,根據(jù)圖紙中的技術(shù)要求或行業(yè)標準確定驗收。2。5預應力混凝土結(jié)構(gòu)檢測預應力混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大區(qū)別是必須預先對混凝土結(jié)構(gòu)施加預應力,從而達到提高混凝土結(jié)構(gòu)承載能力的目的.對預應力混凝土結(jié)構(gòu)的檢測,除混凝土結(jié)構(gòu)的檢測項目外,還應包括與施加預應力有關(guān)的材料,張拉設備及張拉力控制方法等的檢測。2.5.1預應力鋼材的試驗檢測用于預應力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼材包括熱處理鋼筋、矯直回火鋼絲(消除應力鋼絲)、冷拉鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線等。熱處理鋼筋由熱軋螺紋鋼筋經(jīng)淬火和回火的調(diào)質(zhì)處理而成,經(jīng)熱處理后改變了鋼筋的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),其性能得到改善,抗拉強度提高到預應力鋼筋所需要的強度等級.矯直回火鋼絲和冷拉鋼絲統(tǒng)稱高強鋼絲或碳素鋼絲,由含碳量為0.6%~1.4%、含磷和硫量小于0。05%的碳素鋼制成??毯垆摻z由碳素鋼絲經(jīng)壓痕機制而成,其規(guī)格以未壓痕前的直徑表示。鋼絞線由直徑為2。5~5mm的碳素鋼絲按2根、3根或7根一股編絞而成,橋涵工程中常用的鋼絞線為7根鋼絲一股,每根鋼絞線的直線為9.5~15.2mm。熱處理鋼筋,預應力鋼絲,預應力鋼絞線等預應力鋼材的試驗檢測,主要應從外觀檢查和力學性能試驗兩方面進行。對于熱處理鋼筋,其外觀檢查和力學性能試驗均按GB/T5223-1995進行。對于預應力鋼絲,其外觀檢查和力學性能試驗均按GB/T5223-1995進行。對于預應力鋼絞線,其外觀檢查和力學性能試驗均按GB/T5224—1995進行。拉力試驗均按《公路工程金屬試驗規(guī)程》(JTJ055-83)的規(guī)定進行。2。5.2預應力錨具、夾具和連接器檢測1.性能要求1)錨具錨具的錨固性能,對Ⅰ類錨具(用于承受動、靜載作用的預應力混凝土結(jié)構(gòu))有靜載錨固性能、動載疲勞性能,及在抗震結(jié)構(gòu)中承受低周疲勞性能的要求。Ⅱ類錨具(僅用于有粘結(jié)的預應力混凝土結(jié)構(gòu)中預應力筋應力變化不大的部位)只要求滿足靜載錨固性能。(1)錨具的靜載錨固性能,是由預應力筋錨具組裝件靜載試驗檢測的錨具效率系數(shù)ηa和達到實測極限拉力時預應力筋的總應變εapu,tot確定.錨具效率系數(shù)ηa按下式計算:(2-43)式中:Fapu——預應力筋錨具組裝件的實測極限拉力;—-預應力筋錨具組裝件中各根預應力鋼材計算極限拉力之和,=fptmAp;fptm—-預應力鋼材中抽取的試件極限抗拉強度的平均值;Ap——預應力筋錨具、夾具組裝件中預應力鋼材截面積之和;ηp——預應力筋的效率系數(shù)。(2)在預應力筋強度等級已確定的條件下,錨具的靜載錨固性能,應同時符合下列要求;Ⅰ類錨具:ηa≥0.95εapu,tot≥2。0%Ⅱ類錨具:ηa≥0.90εapu,tot≥1。7%(3)預應力筋錨具組裝件中各根預應力鋼材計算極限拉力之和按下式計算:=fptm×Ap(2—44)(4)預應力筋的效率系數(shù)ηp按下列規(guī)定取用:①對于一般的預應力混凝土結(jié)構(gòu)工程中使用的預應力筋的錨具,其進場驗收:當預應力筋為鋼絲、鋼絞線或熱處理鋼筋時ηp取0.97;當預應力筋為冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋時,ηp取1.00。②對于重要的預應力混凝土結(jié)構(gòu)工程中使用的預應力筋錨具,其進場驗收按下式計算:(2-45)(2-46)(2—47)式中:fpym——預應力鋼材抽樣試件在應力達到屈服強度時的平均值;fptm——預應力鋼材抽樣試件的極限強度平均值;εpym——預應力鋼材抽樣試件在應力達到屈服強度時的應變平均值;εptm—-預應力鋼材抽樣試件的根限應變平均值;Sept-—預應力鋼材抽樣試件的極限應變標準差;δept——預應力鋼材抽樣試件極限應變的變異系數(shù);t0.9—-t分布的雙側(cè)分位數(shù)值,取置信度為0.9,其值按表2-4取用。j—-試件數(shù)量;K4—-標準差的置信系數(shù),按表2—3取用;k——預應力鋼材試件的平均屈服強比.及K4取值表表2-4jK4jK4100。580.73170.420.78110.550。74180.410。79120.520。75190.400.79130。490。76200.390.79140.470.77250。340。81150.460.77300.310.83160.440。78注:計算預應力筋效率系數(shù)所進行的單根預應力鋼材的拉力試驗,試件應從預應力錨具組裝件的同批鋼材中抽取,每批抽取試件10~30個。(5)預應力筋錨具尚應符合下列規(guī)定:①當預應力筋錨具組裝件達到實測極限拉力Fapu時,除錨具設計的允許現(xiàn)象外,全部零件均不應出現(xiàn)肉眼可見的裂縫或破壞;②應滿足分級張拉、補張拉等張拉工藝的要求,并宜具有放松預應力筋的性能;③錨具或其附件上宜設置灌漿孔道,灌漿孔道應有足夠的截面面積,以保證漿液的暢通;④錨固過程中預應力筋的內(nèi)縮量應符合要求;

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