橋梁工程檢測技術(shù)研究

劉波

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

1 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)檢測

1.1 鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度

(1)芯樣要求

按照每一個(gè)構(gòu)件進(jìn)行檢測時(shí)，那么必須保證每一個(gè)構(gòu)件的鉆芯數(shù)目應(yīng)該在三個(gè)或以上。如果構(gòu)件大小比較小時(shí)，那么鉆芯的數(shù)目應(yīng)該為2;在對構(gòu)件的局部的地方進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)該由要求檢測的單位提供鉆芯的參數(shù)。按試驗(yàn)檢驗(yàn)批檢測時(shí)，芯樣試件的數(shù)量應(yīng)根據(jù)檢驗(yàn)批的容量確定。

根據(jù)相關(guān)資料以及實(shí)際情況，標(biāo)準(zhǔn)鉆芯的直徑應(yīng)該為100mm;非標(biāo)準(zhǔn)的鉆芯的直徑通常不應(yīng)該比骨料的最大粒徑的三倍小，而且無論發(fā)生任何情況，都不應(yīng)該比骨料最大粒徑的兩倍小，且不應(yīng)小于70mm。

在對芯樣的外觀進(jìn)行檢查時(shí)，必須對芯樣的外觀進(jìn)行詳細(xì)的描述，如果存在裂縫，應(yīng)該描述裂縫的走向和大小;如果存在氣孔，應(yīng)該對氣孔的位置以及大小進(jìn)行詳細(xì)的闡述和記錄。

(2)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

進(jìn)行抗壓試驗(yàn)的基本條件為自然干燥的環(huán)境下。如果橋梁上部結(jié)構(gòu)的周圍環(huán)境比較潮濕，那么應(yīng)該對潮濕情況下的混凝土的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，主要要求為鉆芯的樣品應(yīng)該在20℃左右的清水中進(jìn)行侵泡，時(shí)間在40～48h之內(nèi)，侵泡時(shí)間滿足之后，將取出的樣品立即進(jìn)行試驗(yàn)。在進(jìn)行鉆芯樣品的試驗(yàn)時(shí)，主要操作手法應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定對立方體試塊抗壓試驗(yàn)的規(guī)定。

進(jìn)行鉆芯樣品的混凝土的抗壓強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)該根據(jù)公式(1)進(jìn)行計(jì)算。

式中:fcu，cor為芯樣試件的混凝土抗壓強(qiáng)度值，MPa;Fc為芯樣試件的抗壓試驗(yàn)測得的最大壓力，N;A為芯樣試件抗壓截面面積，mm2。

1.2 超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度

(1)超聲回彈法檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度的基本原理

采用超聲儀和回彈儀在構(gòu)件同一測區(qū)分別進(jìn)行聲時(shí)值及回彈值的測定，然后利用已建立的測強(qiáng)公式或測強(qiáng)曲線推定測區(qū)混凝土強(qiáng)度的一種方法。

(2)檢測方法(回彈值及聲速值)超聲回彈綜合法中回彈值的測試和計(jì)算與回彈法相同。在進(jìn)行超聲聲速值的測量與計(jì)算時(shí)，需要遵守以下要求和規(guī)定，在進(jìn)行超聲測點(diǎn)的布置時(shí)應(yīng)該將測點(diǎn)布置在與回彈測試相同的測試范圍中;在對超聲聲值的測量時(shí)，必須保證換能器與混凝土能夠進(jìn)行較好的結(jié)合;必須保證測試數(shù)據(jù)的誤差在0.1μs范圍以內(nèi)，聲速的誤差在聲0.01km/s范圍以內(nèi)。

2 鋼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢測

2.1 構(gòu)件焊接質(zhì)量檢驗(yàn)

(1)構(gòu)件焊接前的質(zhì)量檢驗(yàn)

在鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接之前，應(yīng)該對要對相關(guān)構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，主要檢驗(yàn)的內(nèi)容有原材料的檢驗(yàn)、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的鑒定及其他可能影響焊接質(zhì)量因素的檢驗(yàn)。在進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該以圖紙和相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。每批鋼筋的檢驗(yàn)項(xiàng)目，取樣方法和試驗(yàn)方法應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1 鋼筋取樣方法和試驗(yàn)方法

(2)焊接過程中質(zhì)量檢驗(yàn)

①焊縫尺寸的檢查

在進(jìn)行焊縫尺寸的檢查時(shí)，應(yīng)該以施工方案的要求以及行業(yè)中的規(guī)定為依據(jù)，通常采取的方法是利用特別制定的量規(guī)和樣板來進(jìn)行檢查和測量。

②結(jié)構(gòu)裝配質(zhì)量的檢驗(yàn)

應(yīng)該以圖紙中的相關(guān)要求為依據(jù)，對結(jié)構(gòu)的各個(gè)部分的大小、基準(zhǔn)線及相對位置等進(jìn)行檢查，確保其正確無誤。還應(yīng)檢查焊接接頭坡口的尺寸以及形狀;檢查電固焊的焊縫的布置是否能夠起到一定的固定作用，并且找出焊縫中的惡一些問題和缺陷。最后還要檢查其清潔以及是否存在缺陷，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該進(jìn)行及時(shí)的解決。

2.2 高強(qiáng)螺拴及組合件力學(xué)性能試驗(yàn)

(1)扭剪型高強(qiáng)螺拴連接副預(yù)應(yīng)力復(fù)驗(yàn)方法

如果利用軸力計(jì)方法對連接副預(yù)拉力進(jìn)行再一次的檢驗(yàn)時(shí)，需要將螺栓直接放入軸力計(jì)中。對螺栓進(jìn)行緊固并且對其進(jìn)行初步的擰實(shí)。接著在進(jìn)行兩次擰實(shí)，知道螺栓足夠緊固。初次擰實(shí)應(yīng)該采用專用的擰實(shí)工具，初次擰實(shí)的數(shù)值應(yīng)該在預(yù)拉力標(biāo)準(zhǔn)值的一半左右。在進(jìn)行最后一次擰實(shí)時(shí)，采用專用的工具一直擰到將梅花頭擰掉為止，接著將預(yù)拉力值讀取出來。

(2)高強(qiáng)度六角螺拴連接副扭矩系數(shù)的復(fù)驗(yàn)方法

應(yīng)該在施工現(xiàn)場對存在的螺栓進(jìn)行隨機(jī)的選取，將選出的螺栓作為進(jìn)行復(fù)驗(yàn)的樣品，參加復(fù)驗(yàn)的樣品應(yīng)該有八件。用于對連接副扭矩系數(shù)的計(jì)量的用具用該在試驗(yàn)開始之前進(jìn)行標(biāo)定，必將將誤差控制在2%范圍中。應(yīng)該只對每一件連接副進(jìn)行一次試驗(yàn)，嚴(yán)禁進(jìn)行重復(fù)利用。連接副扭矩系數(shù)的復(fù)驗(yàn)應(yīng)將螺栓穿人軸力計(jì)，在測出螺栓預(yù)拉力P的同時(shí)，應(yīng)測定施加于螺母上的施擰矩值T。

3 懸吊結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢測

3.1 斜拉橋施工控制與測試

(1)結(jié)構(gòu)的幾何位置和變形

利用精密量測儀對主梁軸線、撓度、索塔頂端的位置以及塔頂?shù)乃轿灰七M(jìn)行測量。

(2)應(yīng)力測試

應(yīng)力測試的主要內(nèi)容為斜拉索的索力、支座反力和主梁和塔的應(yīng)力在施工中的變化。

測試方法:主梁和塔的應(yīng)力可用預(yù)埋鋼弦式應(yīng)變計(jì)來測試。

溫度測試:觀測主梁、索塔和斜拉索的溫度，以確定結(jié)構(gòu)溫度場，監(jiān)控主梁和索塔位移隨溫度和時(shí)間的變化規(guī)律。測定溫度時(shí)可采用熱電偶、紅外溫度計(jì)等測試。

3.2 索力測量

振動(dòng)法測索力原理:對拉索的固定的頻率進(jìn)行實(shí)際測量，對拉索的張力及其固定頻率的關(guān)系進(jìn)行利用將索力計(jì)算出來。測試時(shí)用索夾或綁帶將傳感器固定在拉索上，進(jìn)行激振和信號采集，在現(xiàn)場對采集到的信息進(jìn)行分析和研究，便可以很容易的將索力計(jì)算出來。索力公式(2):其中P為索的張力;m為單位長度索的質(zhì)量;l為索的計(jì)算長度;fk為索的第k階的振動(dòng)頻率。

3.3 冷鑄錨試驗(yàn)

(1)冷鑄填料性能試驗(yàn)

冷鑄填料溫度穩(wěn)定性試驗(yàn):所謂溫度穩(wěn)定性試驗(yàn)主要是指對冷鑄填料低溫脆性和高溫強(qiáng)度降低的趨勢進(jìn)行檢驗(yàn)。在檢驗(yàn)低溫脆性時(shí)，所選取的溫度應(yīng)該是10～15℃，然后對冷鑄填料在溫度比較低的情況下它的各方面的變化以及在進(jìn)行試壓時(shí)它有沒有產(chǎn)生一些破壞現(xiàn)象進(jìn)行檢驗(yàn)。在進(jìn)行高溫強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)一定范圍內(nèi)的溫度的增加的度數(shù)從正常溫度不斷的開始對冷鑄填料進(jìn)行其抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)，再接著以相關(guān)資料顯示的數(shù)據(jù)為依據(jù)將冷鑄填料根據(jù)溫度不斷的升高而強(qiáng)度產(chǎn)生的下降率，對其合理性進(jìn)行檢查。

(2)疲勞試驗(yàn)

在進(jìn)行冷鑄錨的疲勞試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該以拉索的受力狀況為依據(jù)，然后確定試驗(yàn)幅度。根據(jù)有關(guān)資料可以得知，在進(jìn)行試驗(yàn)應(yīng)力的取值時(shí)，其數(shù)值應(yīng)該比拉索應(yīng)力多一倍。在進(jìn)行冷鑄錨的疲勞試驗(yàn)之前，應(yīng)該預(yù)拉兩次并記錄有關(guān)情況，在保證正常的情況下再進(jìn)行正式的疲勞試驗(yàn)。在進(jìn)行兩百萬次的疲勞試驗(yàn)之后，要對錨板的會縮量以及斷絲率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。

4 結(jié)語

橋梁試驗(yàn)檢測工作作為橋梁建設(shè)過程中的一項(xiàng)非常重要的組成部分，對于保證橋梁工程的質(zhì)量具有非常重要的作用。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，將會有更多的橋梁被建設(shè)并投入使用中。在橋梁的運(yùn)營中，橋梁檢測工作是一項(xiàng)非常重要的工作，對橋梁的使用以及壽命產(chǎn)生著非常大的影響。通過上述對橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測的幾個(gè)方面的分析，對于橋梁的上部結(jié)構(gòu)檢測的分析還不是很全面，還需要不斷的進(jìn)行探索。

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