橋梁工程施工檢測(cè)技術(shù).ppt

第二部分 橋梁工程施工檢測(cè),橋梁工程施工檢測(cè),1 . 概 述 2 . 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè) 3 . 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè) 4 . 橋梁荷載試驗(yàn),1. 概述,1.1 橋涵工程試驗(yàn)檢測(cè)的內(nèi)容,1.1 橋涵工程試驗(yàn)檢測(cè)的內(nèi)容,1. 概述,橋涵工程試驗(yàn)檢測(cè)的內(nèi)容隨橋涵所處位置、結(jié)構(gòu)形式和所用材料不同而異，應(yīng)根據(jù)所建橋涵的具體情況按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范選定試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目，一般常規(guī)橋涵試驗(yàn)檢測(cè)的主要內(nèi)容包括： 1、施工準(zhǔn)備階段的試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目 橋位放樣測(cè)量； 鋼材原材料試驗(yàn)； 鋼結(jié)構(gòu)連接性能試驗(yàn)； 預(yù)應(yīng)力錨具、夾具和連接器試驗(yàn)； 水泥性能試驗(yàn)； 混凝土粗細(xì)集料試驗(yàn)； 混凝土配合比試驗(yàn)； 砌體材料性能試驗(yàn)； 臺(tái)后壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)； 其它成品、半成品試驗(yàn)檢測(cè)；,1.1 橋涵工程試驗(yàn)檢測(cè)的內(nèi)容,1. 概述,2、施工過程中的試驗(yàn)檢測(cè) 地基承載力試驗(yàn)檢測(cè)； 基礎(chǔ)位置、尺寸和標(biāo)高檢測(cè)； 鋼筋位置尺寸和標(biāo)高檢測(cè)； 鋼筋加工檢測(cè)； 混凝土強(qiáng)度抽樣試驗(yàn)； 砂漿強(qiáng)度抽樣試驗(yàn)； 樁基檢測(cè)； 墩、臺(tái)位置、尺寸和標(biāo)高檢測(cè)； 上部結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）位置、尺寸檢測(cè)； 預(yù)制構(gòu)件張拉、運(yùn)輸和安裝強(qiáng)度控制試驗(yàn)； 預(yù)應(yīng)力張拉控制檢測(cè)； 橋梁上部結(jié)構(gòu)標(biāo)高、變形、內(nèi)力（應(yīng)力）監(jiān)測(cè)； 支架內(nèi)力、變形和穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)； 鋼結(jié)構(gòu)連接加工檢測(cè)； 鋼構(gòu)件防護(hù)涂裝檢測(cè)。,1.1 橋涵工程試驗(yàn)檢測(cè)的內(nèi)容,1. 概述,3施工完成后的試驗(yàn)檢測(cè) 橋梁總體檢測(cè)； 橋梁荷載試驗(yàn)； 橋梁使用性能監(jiān)測(cè)。,2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),2.1 地基承載力檢測(cè) 2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè) 2.3 基樁承載力檢測(cè),2.1 地基承載力檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),一. 荷載板試驗(yàn) （一）荷載板試驗(yàn)原理：載荷板試驗(yàn)就是在欲試驗(yàn)的土層表面放置一定規(guī)格的方形或圓形承壓板，在其上逐級(jí)施加荷載，每級(jí)荷載增量持續(xù)時(shí)間相同或接近，測(cè)記每級(jí)荷載作用下荷載板沉降量的穩(wěn)定值，加載至總沉降量為25mm，或達(dá)到加載設(shè)備的最大容量為止，然后卸載，記錄土的回彈值，持續(xù)時(shí)間應(yīng)不小于一級(jí)荷載增量的持續(xù)時(shí)間。根據(jù)試驗(yàn)記錄繪制P-S的關(guān)系曲線。分析研究地基土的強(qiáng)度與變形特性，求得地基土容許承載力與變形模量等力學(xué)數(shù)據(jù)。 （二）儀器設(shè)備： . 荷載板（常用五千平方厘米的方或圓板） . 千斤頂、百分表 . 反力梁、加載塊,2.1 地基承載力檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),（三）試驗(yàn)方法 試驗(yàn)加荷方法應(yīng)采用分級(jí)維持荷載沉降相對(duì)穩(wěn)定法。試驗(yàn)的加荷標(biāo)準(zhǔn)如下：試驗(yàn)的第一級(jí)荷載應(yīng)接近卸去土的自重。每級(jí)荷載增量一般取被試地基土層預(yù)估極限承載力的1/8-1/10。施加的總荷載應(yīng)盡量接近試驗(yàn)土層的極限荷載。各級(jí)荷載下沉降相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)一般采用連續(xù)2h的每小時(shí)沉降量不超過0.1mm，或連續(xù)1h的每30mm的沉降量不超過0.05mm。 （四）土體極限狀態(tài)： 有下列現(xiàn)象之一時(shí)認(rèn)為土體已達(dá)到極限狀態(tài)，應(yīng)停止試驗(yàn)。 （1）承壓板周圍的土體有明顯的側(cè)向擠出或發(fā)生裂紋； （2）在24h內(nèi)，沉降隨時(shí)間趨于等速增加； （3）荷載P增加很小，但沉降量卻急劇增大，P-S曲線出現(xiàn)陡降階段。,2.1 地基承載力檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),二. 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是采用質(zhì)量為63.5kg的穿心錘，以76cm的落距，將一定規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)貫入器先打入土中15cm，然后開始記錄錘擊數(shù)目，將標(biāo)準(zhǔn)貫入器再打入土中30cm，用此30cm的錘擊數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的指標(biāo)。適用于砂土或粘土。 試驗(yàn)設(shè)備 標(biāo)準(zhǔn)貫入器、觸探桿和穿心錘等。 試驗(yàn)方法： （1）用鉆機(jī)先鉆到需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的土層，清孔后，換用標(biāo)準(zhǔn)貫入器，并量得深度尺寸。 （2）將貫入器垂直打入試驗(yàn)土層中，先打入15cm，不計(jì)擊數(shù)，繼續(xù)貫入土中30cm，記錄其錘擊數(shù)，次數(shù)即為標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N。 （3）提出貫入器，將貫入器中土樣取出，進(jìn)行鑒別、記錄，然后換以鉆探工具繼續(xù)鉆進(jìn)，至下一需要進(jìn)行試驗(yàn)的深度，重復(fù)上述操作，一般可每隔1-2m進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)。 （4）對(duì)于同一土層應(yīng)進(jìn)行多次試驗(yàn)，然后取錘擊數(shù)的平均值。,重型動(dòng)力觸探儀,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),一 泥漿性能指標(biāo)檢測(cè) 二 成孔質(zhì)量檢測(cè) 三 灌注樁完整性檢測(cè),2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),一 泥漿性能指標(biāo)檢測(cè) （一）泥漿作用 1.護(hù)壁-防止塌孔；2.排渣（正.反循環(huán)） （二）泥漿性能指標(biāo)檢測(cè) 1. 相對(duì)密度： 可用泥漿相對(duì)密度計(jì)測(cè)定。將要量測(cè)的泥漿裝滿泥漿杯，加蓋并洗凈從小孔溢出的泥漿,然后置于支架上，移動(dòng)游碼，使杠桿呈水平狀態(tài)（即水平泡位于中央），讀出游碼左側(cè)所示刻度，即為泥漿的相對(duì)密度x。 若工地?zé)o以上儀器，可用一口杯先稱其質(zhì)量設(shè)為m1 ，再裝滿清水稱其質(zhì)量m2 ，再倒去清水，裝滿泥漿并擦去杯周溢出的泥漿，稱其質(zhì)量設(shè)為m3，則x=( m3 m1)/（m2 m1）。,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),泥漿性能指標(biāo)檢測(cè) （二）泥漿性能指標(biāo)檢測(cè) 2. 粘度 ：采用工地標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)測(cè)定。 用工地標(biāo)準(zhǔn)漏斗粘度計(jì)測(cè)定。用兩端開口量杯分別量取200mL和500mL泥漿，通過濾網(wǎng)濾去大砂粒后，將泥漿7oomL均注入漏斗，然后使泥漿從漏頭流出，流滿500mL量杯所需時(shí)間（s），即為所測(cè)泥漿的粘度。 校正方法：漏斗中注入7oomL清水，流出5oomL，所需 時(shí)間應(yīng)是15s,其偏差如超過1s ；測(cè)量泥漿粘度時(shí)應(yīng)校正。,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),泥漿性能指標(biāo)檢測(cè) （二）泥漿性能指標(biāo)檢測(cè) 3.靜切力 工地可用浮筒切力計(jì)測(cè)定。 量測(cè)時(shí)，先將約500mL泥漿攪勻后，立即倒切力計(jì)中，將切力筒沿刻度尺垂直向下移至與泥漿面所對(duì)的刻度，即為泥漿的初切力。取出切力筒，按凈粘著的泥漿，用棒攪動(dòng)筒內(nèi)泥漿后、靜止10min，用上述方法量測(cè)，所得即為泥漿的終切力。它們的單位均為 Pa 。,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),泥漿性能指標(biāo)檢測(cè) （二）泥漿性能指標(biāo)檢測(cè) 4.含砂率 工地可用含砂率計(jì)測(cè)定。量測(cè)時(shí)，把調(diào)好的泥漿500mL倒進(jìn)含砂率計(jì)，然后再倒進(jìn)清水，將儀器口塞緊搖動(dòng)1min，使泥漿與水混合均勻。再將儀器垂直靜放3min,儀器下端沉淀物的體積（由儀器刻度上讀出）乘2就是含砂率（有一種大型的含砂率計(jì)，內(nèi)裝9oomL的，從刻度讀出的數(shù)不乘2即為含砂率）。 5膠休率（%） 膠休率是泥漿中土粒保持懸浮狀態(tài)的性能。測(cè)定方法可將100mL 泥漿倒人100mL的量杯中，用玻璃片蓋上，靜置24h后、量杯上部泥漿可能澄清為水，測(cè)量時(shí)其體積如為5mL，則膠體率為1005=95 ，即95。,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),一 泥漿性能指標(biāo)檢測(cè) （二）泥漿性能指標(biāo)檢測(cè) 6失水率（mL30min） 用一張12cmx l2cm的濾紙，置于水平玻璃板上，中央畫一直徑3cm的圓，將2mL的泥漿滴人圓圈內(nèi)，30min后，測(cè)量濕圓圈的平均直徑減去泥漿攤平的直徑（mm）,即為失水率。在濾紙上量出泥漿皮的厚度（mm）即為泥皮厚度。泥皮愈平坦、愈薄則泥漿質(zhì)量愈高，一般不宜厚于 23mm 。 7酸堿度 即酸和堿的強(qiáng)度簡(jiǎn)稱，也有簡(jiǎn)稱為酸堿值的。pH值是常用的酸堿標(biāo)度之一。工地測(cè)量pH值方法，可取一條pH試紙放在泥漿面上,0.5s后拿出來與標(biāo)準(zhǔn)顏色相比，即可讀出pH值。也可用pH酸堿計(jì),將其探針插人泥漿，直接讀出pH值。,沖擊鉆鉆孔施工,泥漿護(hù)壁,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),成孔質(zhì)量檢測(cè) 檢測(cè)內(nèi)容： 樁位偏差 采用全站儀檢測(cè)，樁中心位置偏差對(duì)于群樁不得大于100mm，單排樁不得大于50mm。 孔徑 樁的孔徑不小于設(shè)計(jì)直徑 樁傾斜度 一般要求對(duì)于豎直樁允許偏差不應(yīng)超過1%，斜樁不應(yīng)超過設(shè)計(jì)傾斜度的2.5%。 孔底沉淀厚度 須滿足公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ 041-2000)的要求。,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),三 灌注樁完整性檢測(cè) 混凝土灌注樁是橋梁及建筑結(jié)構(gòu)物常用的基樁形式之一，灌注樁的成樁過程是在樁位處的地面下或水下完成，施工工序多，質(zhì)量控制難度大，稍有不慎極易產(chǎn)生斷樁等嚴(yán)重缺陷，據(jù)統(tǒng)計(jì)國內(nèi)外鉆孔灌注樁的事故率高達(dá)510。因此，灌注樁的質(zhì)量檢測(cè)就顯得格外重要。 灌注樁成樁質(zhì)量通常存在兩方面問題：一是屬于樁身完整性；常見的缺陷有夾泥、斷裂、縮徑 、擴(kuò)徑、混凝土離析及樁頂混凝密實(shí)性較差等；二是嵌巖樁，影響樁底支承條件的質(zhì)量問題，主要是灌注混凝土前清孔不徹底，孔底沉淀厚度超過規(guī)定極限，影響承載力。,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),灌注樁完整性檢測(cè) 檢測(cè)方法有： . 鉆芯檢驗(yàn)法：即用地質(zhì)鉆機(jī)在樁身沿長(zhǎng)度方向鉆取芯樣，通過對(duì)芯樣的觀測(cè)來確定樁的質(zhì)量。 .振動(dòng)檢測(cè)法（動(dòng)測(cè)法）：包括（敲擊法和錘擊法、穩(wěn)態(tài)激振機(jī)械阻抗法、瞬態(tài)激振機(jī)械阻抗法、水電效應(yīng)法） . 超聲脈沖檢測(cè)法：該法是在檢測(cè)砼缺陷技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其方法是在樁砼灌注前沿樁長(zhǎng)度平行預(yù)埋若干根檢測(cè)用管道，作為超聲發(fā)射和接收換能器通道。檢測(cè)時(shí)，探頭分別在兩個(gè)管子中分別同步移動(dòng)，沿不同深度逐點(diǎn)測(cè)出橫截面上超聲脈沖穿過砼時(shí)各項(xiàng)參數(shù)，并按超聲測(cè)缺原理分析每個(gè)斷面上砼的質(zhì)量。 . 射線法： 射線法是以放射性同位素輻射線在砼中的衰減、吸收、散射等現(xiàn)象為基礎(chǔ)的一種方法。當(dāng)射線穿過砼時(shí)，因砼質(zhì)量不同或存在缺陷，接收儀所記錄的射線強(qiáng)弱發(fā)生變化，據(jù)此來判斷樁的質(zhì)量。,鉆芯檢驗(yàn)法,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),灌注樁完整性檢測(cè) （一）反射波法 （1）反射波法原理：在樁頂進(jìn)行豎向激振，彈性波沿著樁身向下傳播，當(dāng)樁身存在明顯的波阻抗界面（如斷樁和嚴(yán)重離析等部位）或樁身截面積變化（如縮徑或擴(kuò)徑）部位，將產(chǎn)生反射波。經(jīng)接收、放大和數(shù)據(jù)處理分析，可識(shí)別來自樁身不同部位的反射信息，據(jù)此計(jì)算樁身波速，判斷樁身完整性和砼強(qiáng)度等級(jí)估計(jì)。 （2）儀器設(shè)備及要求：儀器宜由傳感器和放大、濾波、記錄、處理、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及激振設(shè)備和專用附件組成。傳感器用寬頻帶的速度型或加速度型傳感器。速度型傳感器靈敏度應(yīng)大于300mV/cm/s，加速度型傳感器靈敏度應(yīng)大于100mV/g。放大系統(tǒng)的增益應(yīng)大于60dB，長(zhǎng)期變化量應(yīng)小于1%。折合輸入端的噪聲水平應(yīng)低于3V。頻帶寬度應(yīng)不窄于101000Hz，濾波頻率可調(diào)整。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)不應(yīng)小于8bit。采樣時(shí)間宜為501000s，可分?jǐn)?shù)檔調(diào)整。多道采集系統(tǒng)應(yīng)具有一致性，其振幅偏差應(yīng)小于3%，相位偏差應(yīng)小于0.1ms。,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),灌注樁完整性檢測(cè) （一）反射波法 （3）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及注意事項(xiàng) 被檢測(cè)樁應(yīng)鑿去浮漿，使樁頭平整。 檢測(cè)前對(duì)儀器設(shè)備檢查調(diào)試，儀器工作性能正常方可測(cè)試。 每個(gè)檢測(cè)工地均應(yīng)進(jìn)行激勵(lì)方式和接收條件的選擇試驗(yàn)，確定最佳激勵(lì)方式和接收條件。 激振點(diǎn)宜選擇在樁頭中心部位，傳感器穩(wěn)固地安置在樁頭上，對(duì)于大直徑的樁可安置兩個(gè)或多個(gè)傳感器。 當(dāng)隨機(jī)干擾較大時(shí)，可采用信號(hào)增強(qiáng)方式，進(jìn)行多次重復(fù)激振與接收。 為提高分辨率，應(yīng)使用小能量激振，并選用高截止頻率傳感器和放大器。 斷別樁身淺部缺陷，可同時(shí)采用橫向激振和水平速度型傳感器接收，進(jìn)行輔助判定。 每根被檢測(cè)單樁均應(yīng)進(jìn)行三次以上重復(fù)測(cè)試。出現(xiàn)異常波形應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)研究，排除影響測(cè)試不良因素再重復(fù)測(cè)試。,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),灌注樁完整性檢測(cè) （一）反射波法 （4）實(shí)測(cè)曲線判讀解釋的基本方法 ） 缺陷存在可能性判讀:樁底反射明顯，一般表明樁身完整性好，或缺陷輕微、規(guī)模小。另外，還可通過換算樁身平均縱波速來評(píng)價(jià)樁身是否有缺陷及嚴(yán)重程度。 ） 多次反射及多層反射問題 多次反射：即缺陷反射波在樁頂面與缺陷面間來回反射，其主要特征是反射波至?xí)r間成倍增加，反射波能量有規(guī)律的衰減。多層反射：往往是雜亂的，不具有上述規(guī)律性。 （5）影響基樁質(zhì)量檢測(cè)波形的因素分析 ） 露出樁頭的鋼筋對(duì)波形的影響:這是因?yàn)樵跇额^激振時(shí)，鋼筋所產(chǎn)生的回聲極易被檢波器接收。 ） 樁頭破損對(duì)波形的影響:由于樁頭破損，這將使彈性波能量很快衰減，從而削弱樁間及樁底反射信息，影響了波形的識(shí)別。,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),灌注樁完整性檢測(cè) （一）反射波法 （6）檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理與判定 樁身混凝土的波速Vp=2 L /T (1)反射波波形規(guī)則，波列清晰，樁底反射波明顯，易于讀取反射波到達(dá)時(shí)間，及樁身混凝土平均波速較高的樁為完整性好的單樁。 (2)反射波到達(dá)時(shí)間小于樁底反射波到達(dá)時(shí)間；且波幅較大，往往出現(xiàn)多次反射，難以觀測(cè)到樁底反射波的樁，系樁身斷裂。 (3) 樁身混凝土嚴(yán)重離析時(shí)，其波速較低，反射波幅減少，頻率降低。 (4)縮徑與擴(kuò)徑的部位可按反射歷時(shí)進(jìn)行估算，類型可按相位特征進(jìn)行判別。當(dāng)有多處缺陷時(shí)，將記錄到多個(gè)相互干涉的反射波組，形成復(fù)雜波列。此時(shí)應(yīng)仔細(xì)甄別，并應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)資料、施工原始記錄進(jìn)行綜合分析。有條件時(shí)尚可使用多種檢測(cè)方法進(jìn)行綜合判斷。,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),灌注樁完整性檢測(cè) （二）超聲波法 （1）基本原理： 在樁內(nèi)預(yù)埋若干根聲測(cè)管作為檢測(cè)通道，將超聲脈沖徑向發(fā)射換能器和徑向接收換能器置于聲測(cè)管中，并以管中充滿清水作為耦合劑。檢測(cè)時(shí)，超聲脈沖穿過兩聲測(cè)管之間的砼，隨著兩換能器沿樁的縱軸方向同步升降，使超聲脈沖掃過樁的縱剖面，從而得到各項(xiàng)參數(shù)沿樁的縱剖面變化的數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)處理及對(duì)所接收信號(hào)進(jìn)行分析，按聲時(shí)深度曲線相鄰測(cè)點(diǎn)的斜率及相鄰兩點(diǎn)聲時(shí)差值的乘積作為缺陷的判據(jù)，并對(duì)樁身砼強(qiáng)度等級(jí)作出估計(jì)。 耦合：物理學(xué)上是指兩個(gè)或兩個(gè)以上體系或運(yùn)動(dòng)之間相互影響以至聯(lián)合的現(xiàn)象。 （2）檢測(cè)方式（雙 孔、單孔和樁外孔檢測(cè)）,超聲波法檢測(cè)樁基完整性,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),灌注樁完整性檢測(cè) （二）超聲波法 （3）檢測(cè)儀器 換能器應(yīng)采用柱狀徑向振動(dòng)的換能器。其共振頻率宜為2550kHz，長(zhǎng)度宜為20cm，換能器宜裝有前置放大器，前置放大器的頻帶寬度宜為550kHz。換能器的水密性應(yīng)滿足在1MPa水壓下不漏水。發(fā)射換能器的長(zhǎng)度，頻帶寬度及水密性能與接收換能器的要求相同。聲波檢測(cè)儀器的技術(shù)性能應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）接收放大系統(tǒng)的頻帶寬度宜為550kHz，增益應(yīng)大于100dB，并應(yīng)帶有060（或80）dB的衰減器，其分辨率應(yīng)為1dB，衰減器的誤差應(yīng)小于1dB，其檔間誤差應(yīng)小于1%。（2）發(fā)射系統(tǒng)應(yīng)輸出2501000V的脈沖電壓，其波形可為階躍脈沖或矩形脈沖。（3）顯示系統(tǒng)應(yīng)同時(shí)顯示接收波形和聲波傳播時(shí)間，其顯示時(shí)間范圍應(yīng)大于2000s，計(jì)時(shí)精度應(yīng)大于1s。 （4）判斷樁內(nèi)缺陷的基本物理量 ） 聲時(shí)值 ；） 波幅（或衰減）；） 接收信號(hào)的頻率變化 ；） 接收波形的崎變,2.2 鉆（挖）孔灌注樁檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),灌注樁完整性檢測(cè) （二）超聲波法 （） 預(yù)埋檢測(cè)管時(shí)應(yīng)注意問題： 1）樁徑小于1.0m時(shí)應(yīng)埋設(shè)雙管；樁徑在1.02.5m時(shí)應(yīng)埋設(shè)三根管；樁徑2.5m以上應(yīng)埋設(shè)四根管。 2）聲波檢測(cè)管宜采用鋼管、塑料管或鋼質(zhì)波紋管，其內(nèi)徑宜為5060mm。鋼管宜用螺紋連接，管的下端應(yīng)封閉，上端應(yīng)加蓋。 3）檢測(cè)管可焊接或綁扎在鋼筋籠的內(nèi)側(cè)，檢測(cè)管之間應(yīng)相互平行。,2.3 基樁承載力檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),現(xiàn)有確定基樁承載力檢測(cè)的方法有兩種：一種是動(dòng)測(cè)法，另一種是靜荷載試驗(yàn)。 一. 靜荷載試驗(yàn) （一） 基樁的垂直靜載試驗(yàn) 垂直靜載試驗(yàn)是在試樁頂上分級(jí)施加靜荷載直到土對(duì)試樁的阻力破壞時(shí)為止，從而求得樁的容許承載力和單樁的下沉量。按現(xiàn)行地基基礎(chǔ)規(guī)范：“單樁承載力宜通過現(xiàn)場(chǎng)靜載試驗(yàn)確定，在同一條件下試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的1%，并不少于3根”。 1. 垂直靜載試驗(yàn)準(zhǔn)備 ）基本要求（安全可靠、經(jīng)濟(jì)、選擇合適的加載系統(tǒng)） ）加載量確定:加載量不低于破壞荷載或最大加載量的.倍。 ）反力裝置（多采用液壓千斤頂、錨樁和橫梁）,2.3 基樁承載力檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),一. 靜荷載試驗(yàn) （一） 基樁的垂直靜載試驗(yàn) 2. 試驗(yàn)加載步驟與方法 1）預(yù)備試驗(yàn) ； 2）分級(jí)加載；每級(jí)加載量為預(yù)估最大荷載的1/101/15。 3）記錄每次加載后沉降量的穩(wěn)定值，加載至總沉降量為40mm； 4）卸載，并記錄其回彈值； 5）據(jù)記錄繪制曲線。,2.3 基樁承載力檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),一. 靜荷載試驗(yàn) （一） 基樁的垂直靜載試驗(yàn) 3. 破壞、極限及容許荷載的確定 總位移量大于或等于40mm，本級(jí)荷載的下沉量大于或等于前一級(jí)荷載下沉量的5倍時(shí)，加載即可終止。取此終止時(shí)荷載小一級(jí)的荷載為極限荷載。 總位移量大于或等于40mm，本級(jí)荷載加上后24h未達(dá)穩(wěn)定，加載即可終止。取此終止時(shí)荷載小一級(jí)的荷載為極限荷載。 巨粒土、密實(shí)砂類土以及堅(jiān)硬的粘質(zhì)土中，總下沉量小于40mm，但荷載已大于或等于設(shè)計(jì)荷載設(shè)計(jì)規(guī)定的安全系數(shù)，加載即可終止。取此時(shí)的荷載為極限荷載。 施工過程中的檢驗(yàn)性試驗(yàn)，一般加載應(yīng)繼續(xù)道樁的2倍的設(shè)計(jì)荷載為止。如果樁的總沉降量不超過40mm，及最后一級(jí)加載引起的沉降不超過前一級(jí)加載引起的沉降的5倍，則該樁可以停止試驗(yàn)。,樁基靜荷載試驗(yàn),2.3 基樁承載力檢測(cè),2. 橋涵工程基礎(chǔ)檢測(cè),二. 基樁高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)（凱斯法） . 基本原理： 凱斯法以現(xiàn)代波動(dòng)理論為基礎(chǔ)，借助于現(xiàn)代的振動(dòng)測(cè)量和信號(hào)處理技術(shù)，在錘擊樁的過程中，檢測(cè)樁頭的受力和運(yùn)動(dòng)響應(yīng)信息，較全面的考慮樁和土及其相互作用的各種因素，通過復(fù)雜的運(yùn)算，獲得樁的承載力。 2. 檢測(cè)方法 1）凱斯法對(duì)樁頭的處理要求：樁頭頂面應(yīng)水平、平整，樁頭中軸線與樁身中軸線應(yīng)重合，樁頭截面積應(yīng)與原樁身載面積相同，樁頭主筋應(yīng)全部直通至樁頂混凝土保護(hù)層之下，各主筋應(yīng)在同一高度上。 2）傳感器的安裝 為監(jiān)視和減少可能出現(xiàn)的偏心錘擊的影響，檢測(cè)時(shí)應(yīng)安裝應(yīng)變傳感器和加速度傳感器各兩只。 3. 凱斯法適用范圍和優(yōu)點(diǎn) ）適用范圍：僅限于中、小直徑的樁。 ）優(yōu)點(diǎn)：凱斯法有完整的理論體系，測(cè)試較簡(jiǎn)單，尤其對(duì)打入樁。,3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),3.1 砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)檢測(cè) 3.2 懸吊結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢測(cè),3.1 砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),主要內(nèi)容 一. 鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度 二. 回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度 三. 超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度 四. 大梁靜載試驗(yàn),3.1 砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),一.鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度 （一）適應(yīng)范圍 1.對(duì)試塊抗壓強(qiáng)度的測(cè)試結(jié)果有懷疑時(shí)； 2.因材料、施工或養(yǎng)護(hù)不良而發(fā)生混凝土質(zhì)量問題時(shí)； 3.混凝土遭受凍害、火災(zāi)、化學(xué)侵蝕或其他損害時(shí)； 4.需檢測(cè)經(jīng)多年使用的建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物中混凝土強(qiáng)度時(shí)。 （二）鉆芯取樣要求 1.結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力較小的部位； 2.混凝土強(qiáng)度質(zhì)量具有代表性的部位； 3.便于鉆芯機(jī)安放與操作的部位； 4.避開主筋、預(yù)埋件和管線的位置，并盡量避開其他鋼筋； 5.用鉆芯法和非破損法綜合測(cè)定強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)與非破損法取同一測(cè)區(qū)。,3.1 砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),一.鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度 （三）芯樣要求 1. 芯樣數(shù)量：按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，每個(gè)構(gòu)件的鉆芯數(shù)量不應(yīng)少于3個(gè)，對(duì)于較小構(gòu)件，鉆芯數(shù)量可取2個(gè)；對(duì)構(gòu)件的局部區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)由要求檢測(cè)的單位提出鉆芯位置及芯樣要求。按試驗(yàn)檢驗(yàn)批檢測(cè)時(shí)， 芯樣試件的數(shù)量應(yīng)根據(jù)檢驗(yàn)批的容量確定。標(biāo)準(zhǔn)芯樣試件的最小樣本量不宜少于15 個(gè)，小直徑芯樣試件的最小樣本量應(yīng)適當(dāng)增加。 2.芯樣直徑：標(biāo)準(zhǔn)芯樣為公稱直徑100mm、高徑比為1：1的混凝土圓柱體試件。非標(biāo)準(zhǔn)芯樣直徑一般不宜小于骨料最大粒徑的3倍，在任何情況下不得小于骨料最大粒徑的2倍，且不應(yīng)小于70mm。 3.芯樣外觀檢查：每個(gè)芯樣應(yīng)詳細(xì)描述有關(guān)裂縫、分層、麻面或離析等情況，并估計(jì)集料的最大粒徑、形狀種類及粗細(xì)集料的比例及分配，檢查并記錄存在氣孔的位置、尺寸與分布情況。,3.1 砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),一.鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度 （四）芯樣測(cè)量 1.平均直徑； 2.芯樣高度； 3.垂直度； 4.平整度。 （五）試樣的抹平方法： 1.用硫磺與礦粉的混合物在180-210度間加熱后，攤鋪在試樣表面，用模板均勻按壓，放置2小時(shí)以上。 2.用環(huán)氧樹脂拌水泥，加入乙二胺固化，抹在試樣表面，壓平，使用礬土水泥養(yǎng)生18小時(shí)以上; 用硅酸鹽水泥養(yǎng)生3天。 芯樣端面整平要求：與軸線垂直，誤差不應(yīng)大于1度。,3.1 砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),一.鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度 （六）抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)： 芯樣試件應(yīng)在自然干燥狀態(tài)下進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。 當(dāng)結(jié)構(gòu)工作條件比較潮濕，需要確定潮濕狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度時(shí)，芯樣試件宜在205的清水中浸泡4048h，從水中取出后立即進(jìn)行試驗(yàn)。 芯樣試件的抗壓試驗(yàn)的操作應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法GB/T50081中對(duì)立方體試塊抗壓試驗(yàn)的規(guī)定。 芯樣試件的混凝土抗壓強(qiáng)度可按下式計(jì)算： fcu,corFc /A 式中 fcu,cor芯樣試件的混凝土抗壓強(qiáng)度值（MPa）； Fc芯樣試件的抗壓試驗(yàn)測(cè)得的最大壓力（N）； A 芯樣試件抗壓截面面積（mm2),3.1 砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),二. 回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度 (一) 回彈法的基本原理: 回彈法是采用回彈儀的彈簧驅(qū)動(dòng)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(qiáng)度相關(guān)指標(biāo)來推算砼強(qiáng)度的一種方法。 (二) 回彈儀 儀器率定： 在硬度為602的鋼砧上,按規(guī)定方法回彈,其平均值應(yīng)為802. 回彈儀的率定方法?；貜梼x在工程檢測(cè)前后，應(yīng)在鋼砧上作率定試驗(yàn)，并應(yīng)符合下述要求：回彈儀率定試驗(yàn)宜在干燥、室溫為535的條件下進(jìn)行。率定時(shí)，鋼砧應(yīng)穩(wěn)固地平放在剛度大的物體上。測(cè)定回彈值時(shí)，取連續(xù)向下彈擊三次的穩(wěn)定回彈值的平均值。彈擊桿應(yīng)分四次旋轉(zhuǎn)，每次旋轉(zhuǎn)宜為90彈擊桿每旋轉(zhuǎn)一次的率定平均值應(yīng)為802。,回彈儀,3.1 砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度 (三)檢測(cè)方法 1.收集資料 2.選擇測(cè)區(qū)： 每一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)小于10個(gè)，對(duì)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(cè)區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少，但不應(yīng)少于5個(gè)。相鄰兩測(cè)區(qū)的間距應(yīng)控制在2m以內(nèi)，測(cè)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。測(cè)區(qū)宜選在構(gòu)件的兩個(gè)對(duì)稱可測(cè)面上，也可選在一個(gè)可測(cè)面上，且應(yīng)均勻分布，測(cè)區(qū)的面積不宜大于0.04m2 。 3. 回彈值測(cè)量：選測(cè)點(diǎn)：1) 測(cè)點(diǎn)宜在測(cè)區(qū)內(nèi)均勻分布,相鄰測(cè)點(diǎn)凈距不少于20mm, 測(cè)點(diǎn)距構(gòu)件邊緣不少于30mm,應(yīng)避開外露鋼筋及石料。2）每一測(cè)區(qū)回彈1點(diǎn)。檢測(cè)時(shí)，回彈儀的軸線必須垂直于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件砼檢測(cè)面，緩慢施壓，準(zhǔn)確讀數(shù)，快速復(fù)位。,3.1 砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度 (三)檢測(cè)方法 4.碳化值的測(cè)定 回彈完畢后，應(yīng)在有代表性的位置上測(cè)量碳化深度值，測(cè)點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)的30%，取其平均值為該構(gòu)件每測(cè)區(qū)的碳化深度值。當(dāng)碳化深度值極差大于2.0mm時(shí)，應(yīng)在每一測(cè)區(qū)測(cè)量碳化深度值。 可采用適當(dāng)?shù)墓ぞ咴跍y(cè)區(qū)表面形成直徑約15mm 的孔洞，其深度應(yīng)大于混凝土的碳化深度?？锥粗械姆勰┖退樾紤?yīng)除凈，并不得用水擦洗，同時(shí)應(yīng)采用濃度為1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處。當(dāng)已碳化與未碳化界線清楚時(shí)，再用深度測(cè)量工具測(cè)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，測(cè)量不應(yīng)少于3 次，取其平均值。每次讀數(shù)精確至0.5mm。,3.1 砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),三. 超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度 （一）超聲回彈法檢驗(yàn)砼強(qiáng)度的基本原理 采用超聲儀和回彈儀在構(gòu)件同一測(cè)區(qū)分別進(jìn)行聲時(shí)值及回彈值的測(cè)定，然后利用已建立的測(cè)強(qiáng)公式或測(cè)強(qiáng)曲線推定測(cè)區(qū)砼強(qiáng)度的一種方法。 （二） 測(cè)前準(zhǔn)備 1.資料準(zhǔn)備 2. 測(cè)區(qū)布置的要求 測(cè)區(qū)布置在構(gòu)件混凝土澆注方向的側(cè)面； 測(cè)區(qū)均勻分布，相鄰兩測(cè)區(qū)的間距不宜大于2m； 測(cè)區(qū)避開鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件； 測(cè)區(qū)尺寸為200mm200mm； 測(cè)試面應(yīng)清潔、平整、干燥，不應(yīng)有接縫、飾面層、浮漿和油垢，并避開峰窩、麻面部位，必要時(shí)可用砂輪片清除雜物和磨平不平整處，并擦凈殘留粉塵。,3.1 砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度 （三） 檢測(cè)方法（ 回彈值及聲速值） 超聲回彈綜合法中回彈值的測(cè)試和計(jì)算與回彈法相同。 超聲聲速值的測(cè)量與計(jì)算應(yīng)滿足如下要求。 （1）超聲測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在回彈測(cè)試的同一測(cè)區(qū)內(nèi)。 （2）測(cè)量超聲聲時(shí)值時(shí)，應(yīng)保證換能器與混凝土耦合良好。 （3）測(cè)試的聲時(shí)值應(yīng)精確至0.1s，聲速值應(yīng)精確至0.01kms。超聲測(cè)距的測(cè)量誤差不大于1%。 （4）在每個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)的相對(duì)測(cè)試面上，應(yīng)各布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，且發(fā)射和接收換能器的軸線應(yīng)在同一軸線上。,3.2 懸吊結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),主要內(nèi)容： 一 斜拉橋施工控制與測(cè)試 二 索力測(cè)量 三 冷鑄錨試驗(yàn),蘇通大橋,3.2 懸吊結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),一 斜拉橋施工控制與測(cè)試 （一） 結(jié)構(gòu)分析 . 選用合理的計(jì)算圖式；合理估計(jì)主梁架設(shè)過程中各階段的施工荷載。 . 計(jì)入非線性影響、砼收縮對(duì)結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力的影響以及要考慮溫度和風(fēng)力對(duì)變形和內(nèi)力的影響。 . 用模擬來進(jìn)行斜拉橋施工中的行為。 （二） 施工控制的原理與方法 一般斜拉橋施工時(shí)，主梁架設(shè)階段確保主梁線型順直正確是第一位，即以標(biāo)高控制為主。二期恒載施工時(shí)為保證結(jié)構(gòu)的整體受力變形處于理想狀態(tài)，拉索張拉時(shí)以索力控制為主。,3.2 懸吊結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),一 斜拉橋施工控制與測(cè)試 （三）施工測(cè)試的主要內(nèi)容有： . 結(jié)構(gòu)的幾何位置和變形 主要觀測(cè)主梁軸線和索塔頂端位置、主梁撓度和塔頂水平位移 測(cè)試設(shè)備為：精密量測(cè)儀（全站儀） . 應(yīng)力測(cè)試 1)測(cè)試內(nèi)容： 主要測(cè)試斜拉索的索力、支座反力和主梁和塔的應(yīng)力在施工中的變化。 2) 測(cè)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(cè)試。 . 溫度測(cè)試： 觀測(cè)主梁、索塔和斜拉索的溫度，以確定結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)，監(jiān)控主梁和索塔位移隨溫度和時(shí)間的變化規(guī)律。 測(cè)定溫度時(shí)可采用熱電偶、紅外溫度計(jì)等測(cè)試。,3.2 懸吊結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),二 索力測(cè)量 （一）索力測(cè)試方法 1. 電阻應(yīng)變法 2.拉索伸長(zhǎng)量測(cè)定法 3.索拉力垂度關(guān)系測(cè)定法 4.張拉千斤頂測(cè)定法 5.壓力傳感器測(cè)定法 6.振動(dòng)測(cè)定法等。 方法1-3從理論上進(jìn)是可行的，但實(shí)施會(huì)遇到較多的實(shí)際問題，一般不予采用；方法4-5測(cè)定拉索張拉過程的索力變化較方便，但不能測(cè)定成橋后索力；振動(dòng)測(cè)定法實(shí)測(cè)斜拉索的固有頻率，利用索的張力和固有頻率的關(guān)系計(jì)算索力。,3.2 懸吊結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),二 索力測(cè)量 振動(dòng)法測(cè)索力原理：方法是實(shí)測(cè)拉索的固有頻率，利用索的張力和固有頻率的關(guān)系計(jì)算索力。 振動(dòng)法可采用激振器激振或人工激振，亦可采用環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)法。測(cè)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(hào)采集，現(xiàn)場(chǎng)分析，可以很方便測(cè)求索力。索力公式如下：其中P為索的張力，m為單位長(zhǎng)度索的質(zhì)量，l為索的計(jì)算長(zhǎng)度，fk為索的第k階的振動(dòng)頻率。,3.2 懸吊結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢測(cè),3. 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè),三 冷鑄錨試驗(yàn) 目前工程中通常采用的拉索錨具為冷鑄鐓頭錨，簡(jiǎn)稱冷鑄錨，每副冷鑄鐓頭錨具主要由錨筒、錨固板、錨固螺母、壓板、接長(zhǎng)筒、卡環(huán)、鋼護(hù)筒、冷鑄填料等部分組成。,4. 橋梁荷載試驗(yàn),4