橋梁檢測與加固技術(shù)-姚國文-主編03－0－橋梁特殊檢查

第三章橋梁特殊檢查重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院

主要內(nèi)容第一節(jié)特殊檢查的一般要求第二節(jié)應(yīng)急檢查與專門檢查第三節(jié)橋梁材料性能與缺陷檢測第四節(jié)橋梁荷載試驗第一節(jié)特殊檢查的一般要求一、特殊檢查概念及目的

橋梁特殊檢查是查清橋梁的病害原因、破壞程度、承載能力、抗災(zāi)能力，確定橋梁技術(shù)狀況的工作，并針對病害進行專門的現(xiàn)場試驗檢測、驗算和分析等鑒定工作，提出結(jié)構(gòu)部件和總體的維修、加固或改建的建議方案。二、特殊檢查的對象1）定期檢查中難以判明損壞原因及程度的橋梁；2）橋梁技術(shù)狀況為四、五類者；3）擬通過加固手段提高荷載等級的橋梁；4）需通過特殊重型車輛荷載的橋梁；4）條件許可時，特殊重要的橋梁在正常使用期間可周期性進行的專門檢查；5）橋梁遭受洪水、流冰、滑坡、地震、風(fēng)災(zāi)、漂流物或船舶撞擊，因超重車輛通過或其他異常情況影響造成損害時，應(yīng)進行應(yīng)急檢查。三、特殊檢查的任務(wù)1）橋梁結(jié)構(gòu)材料缺損狀況

對材料物理、化學(xué)性能退化程度及原因的測試鑒定

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件開裂狀態(tài)的檢測及評定2）橋梁結(jié)構(gòu)承載能力

對結(jié)構(gòu)強度、穩(wěn)定性和剛度的檢算、試驗和鑒定3）橋梁防災(zāi)能力

橋梁抵抗洪水、流冰、風(fēng)、地震及其他地質(zhì)災(zāi)害等能力的檢測鑒定四、特殊檢查的依據(jù)《公路橋梁養(yǎng)護規(guī)范》（JTG_H11-2004）《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTG／TJ21-2011）《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/TH21-2011）其它各種專項檢測評定規(guī)程進行五、特殊檢查的內(nèi)容（1）專門檢查

根據(jù)經(jīng)常檢查和定期檢查的結(jié)果，對需要進一步判明損壞原因、缺損程度或使用能力的橋梁，針對病害進行專門的現(xiàn)場試驗檢測、驗算和分析等鑒定工作。

主要包括：混凝土裂縫測量、混凝土強度測試、混凝土碳化深度測試、鋼筋銹蝕狀況測試、混凝土中氯離子含量測試、混凝土電阻率測試、混凝土保護層厚度、橋梁墩臺與基礎(chǔ)變位情況調(diào)查、交通量調(diào)查、耐久性綜合評定、橋梁幾何形態(tài)測試、橋梁結(jié)構(gòu)恒載變異狀況測試等。（2）應(yīng)急檢查

當(dāng)橋梁受到災(zāi)害性損傷后，為了查明破損狀況，采取應(yīng)急措施，組織恢復(fù)交通，對結(jié)構(gòu)進行的詳細檢查和鑒定工作。

主要包括：火災(zāi)損傷檢測、車船撞傷損傷情況檢測、震后損傷檢測等。六、特殊檢查的方法手段1）實施專門檢查前，承擔(dān)單位負責(zé)檢查的工程師應(yīng)充分收集資料；2）特殊檢查應(yīng)根據(jù)橋梁的破損狀況和性質(zhì)，采用儀器調(diào)協(xié)進行現(xiàn)場測試及其他輔助試驗，針對橋梁現(xiàn)狀進行檢算分析，形成鑒定結(jié)論。七、橋梁定期檢查常用的檢測方法1）用回彈法檢測橋梁結(jié)構(gòu)混凝土強度的方法：具體規(guī)定參見《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》（JGJT23-2011）。2）用超聲回彈綜合法檢測橋梁結(jié)構(gòu)混凝土強度的方法：具體規(guī)定參見《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》（CECS02：2005）。3）用回彈－取芯綜合法檢測橋梁結(jié)構(gòu)混凝土強度的方法：具體規(guī)定參見《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》（JGJT23-2011）和《鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》（CECS03：2007）。4）用超聲回彈綜合法結(jié)合取芯檢測橋梁結(jié)構(gòu)混凝土強度的方法：具體規(guī)定參見《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》（CECS02：2005）和《鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》（CECS03：2007）。五）鋼筋銹蝕測試（半電池電位法）：鋼筋銹蝕測試的具體方法和規(guī)定參見《混凝土中鋼筋檢測技術(shù)規(guī)程》（JGJ-T152-2008）。注：鋼筋的實際銹蝕狀況宜進行剔槽實測驗證。六）混凝土中氯離子含量的檢測：混凝土中氯離子含量檢測的具體方法和規(guī)定參見《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50082-2009）。七）混凝土中鋼筋分布狀況及保護層厚度的檢測：混凝土中鋼筋分布狀況及保護層厚度檢測的具體方法和規(guī)定參見《混凝土中鋼筋檢測技術(shù)規(guī)程》（JTJ/T152-2008）。（八）混凝土碳化狀況的檢測：混凝土碳化狀況檢測的方法和規(guī)定參見《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》（JTJ/T23-2001）碳化狀況檢查部分。八、特大橋、特殊結(jié)構(gòu)橋梁和單孔跨徑60米及以上大橋的檢查特大橋、特殊結(jié)構(gòu)橋梁和單孔跨徑60米及以上大橋的檢查評定工作應(yīng)主要依照《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/TH21-2011）進行，此外還應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）在橋梁上下部結(jié)構(gòu)的必要部位埋設(shè)永久性位移觀測點，并定期進行觀測，一、二類橋每三年至少一次，三類橋每年至少一次，四、五類橋每季度至少一次，特殊情況時應(yīng)加大觀測密度。歷次測量宜選擇相近的溫度條件和時段。（2）應(yīng)安排專項經(jīng)費委托有資質(zhì)的單位進行定期的特殊檢查。一、二類橋每五年至少一次，三類橋每三年至少一次，四、五類橋應(yīng)立即安排進行特殊檢測。（3）對特別重要的特大橋，應(yīng)建立符合自身特點的養(yǎng)護管理系統(tǒng)和健康監(jiān)測系統(tǒng)。九、應(yīng)提交的檢查結(jié)果1）概述檢查的一般情況；包括橋梁的基本情況、檢查的組

織、時間、背景和工作過程等。2）描述目前的橋梁技術(shù)狀況；包括現(xiàn)場調(diào)查、檢測與試驗的項目及方法。3）詳細敘述檢查部位的損壞程度及原因。4）橋梁結(jié)構(gòu)及材料缺損狀況評定、承載能力評定或抗災(zāi)害能力評定結(jié)果和橋梁技術(shù)狀況評定等級。5）提出結(jié)構(gòu)部件和總體的維修、加固或改建的建議方案。橋梁特殊檢查報告應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：1、概述檢查的一般情況，包括橋梁的基本情況、檢查的組織、時間、背景和工作過程等；2、目前橋梁技術(shù)狀況的描述，包括現(xiàn)場調(diào)查、試驗與檢測項目及方法、檢測數(shù)據(jù)與分析結(jié)果和橋梁技術(shù)狀況評價等；3、詳細闡述檢查部位的損壞程度及原因，并提出結(jié)構(gòu)部件和總體的修理、加固或改善的建議方案。第二節(jié)應(yīng)急檢查與專門檢查

應(yīng)急檢查的目的在于查明缺損狀況，以便采用應(yīng)急措施，盡快恢復(fù)交通。專門檢查的目的在于找出缺損的明確原因、程度和范圍，分析缺損所造成的后果以及潛在缺陷可能給結(jié)構(gòu)帶來的危險，為進一步評定橋梁的耐久性和承載能力以及確定加固維修工作的實施提供依據(jù)。應(yīng)急檢查洪

水滑

坡地

震

超重車行駛（改造前）撞

擊上部欄桿損壞橋體位移和損壞落梁、排水設(shè)施失效因橋臺推出而壓屈落梁、支座損壞、錯位梁、拱、橋面板裂縫、支座損壞、承載力測定被撞構(gòu)件及聯(lián)系部位破壞、支座破壞下部因沖刷而產(chǎn)生的沉陷和傾斜橋臺推出胸墻破壞沉陷、傾斜位移、圬工破壞、抗震墩破壞墩臺裂縫、沉陷墩臺位移專門檢驗結(jié)構(gòu)驗算，水文驗算橋梁靜載、動載試驗用精密儀器對病害進行現(xiàn)場調(diào)查和實驗室分析應(yīng)急檢查與專門檢驗的項目

應(yīng)急檢查：（1）現(xiàn)場檢查①一般檢查②詳細檢查（2）實驗室測試分析

（1）結(jié)構(gòu)材料缺損狀況診斷：材料損壞程度檢測，材料物理、化學(xué)、力學(xué)性能測試，缺損原因的分析判斷等。（2）結(jié)構(gòu)整體性能、功能狀況鑒定:結(jié)構(gòu)承載能力（強度、剛度和穩(wěn)定性等）鑒定，橋梁抗洪能力的鑒定等。專門檢驗：第三節(jié)橋梁材料性能與缺陷檢測

公路橋梁材料性能檢測是對其結(jié)構(gòu)及部件的材料質(zhì)量所存在的缺損狀況進行詳細檢測、試驗、判斷的過程。是對橋梁的專門檢驗，屬于橋梁診斷的范疇。根據(jù)缺損的類型、位置和檢測要求可選擇：①表面測量②無破損檢測③半破損檢測等舊橋材料性能檢測內(nèi)容一、混凝土強度的現(xiàn)場檢測

混凝土強度的現(xiàn)場檢測方法目前主要有：非破損檢測法和半（微）破損檢測法。

非破損檢測法主要有回彈法、超聲波法、超聲-回彈綜合法等。

半（微）破損檢測法主要有拔出法、鉆芯法、拔脫法、射擊法等。

其中最常用的方法有回彈法、鉆芯法、超聲-回彈綜合法、拔出法等。1、鉆芯法檢測混凝土強度

鉆芯法檢測混凝土強度是指利用設(shè)備特點，從混凝土結(jié)構(gòu)中鉆取芯樣，以測定普通混凝土強度的方法。這是一種比較直觀準(zhǔn)確的方法。注意事項：

（1）有些情況下不宜采用回彈、超聲等非破損方法檢測混凝土強度時，可采用鉆芯取樣法。如混凝土內(nèi)外質(zhì)量不一致；混凝土腐蝕或火災(zāi)；混凝土在硬化過程中凍傷等。

（2）結(jié)合非破損檢測技術(shù)，通過鉆取少量芯樣，以提高非破損檢測的測試精度。

（3）對于強度等級小于C10的混凝土，鉆芯過程易破壞砂漿與骨料的粘結(jié)力，測試結(jié)果不準(zhǔn)，不易采用鉆芯法。

（4）對于正在工作中的結(jié)構(gòu)，特別是經(jīng)使用多年的舊結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量采用非破損檢測技術(shù)，必須采用鉆芯法時，對取樣位置、取樣數(shù)量等應(yīng)嚴(yán)格控制。

（5）鉆取芯樣后的構(gòu)件應(yīng)及時對孔洞進行修補，修補可采用樹脂完成微膨脹細骨料混凝土。24重慶交通大學(xué)回彈儀檢測混凝土結(jié)構(gòu)物的抗壓強度也被稱為混凝土表面硬度測試儀，由混凝土表面的硬度和彈性性能反映混凝土強度，由彈簧推動重塊使沖擊桿接觸混凝土表面，然后回彈?；貜椫捣从呈Ｓ嗄芰康拇笮。?混凝土表面硬度高，彈擊塑性變形小，吸收的能量少，剩余能量多，回彈值高，混凝土強度高。－－利用混凝土硬度與強度的關(guān)系2、回彈法現(xiàn)場檢測混凝土強度25重慶交通大學(xué)頂住回彈儀后蓋－施加壓力－使彈擊桿壓入儀器外殼，使重錘后移－重錘脫鉤彈擊彈擊桿－彈擊桿彈擊混凝土表面－彈性能使重錘回彈－重錘回彈帶動指針滑片（直讀式）或劃線電阻桿產(chǎn)生電阻（數(shù)顯式）－放松壓力，彈擊桿伸出，重錘復(fù)位－完成閑置狀態(tài)釋放狀態(tài)受力狀態(tài)回彈距離26回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程測區(qū)數(shù)>10個，每一測區(qū)16次回彈值，保留10次有效值；回彈儀水平測量混凝土澆筑側(cè)面，非水平方向或非混凝土澆筑側(cè)面時，需要修正回彈值；碳化深度值測量： 直徑15mm孔洞，深度大于碳化深度，用1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處，測量顏色明顯變化的交界處深度有了碳化深度值，結(jié)合修訂后的回彈值，可以通過查表得到混凝土抗壓強度。當(dāng)有地區(qū)測強曲線或?qū)Ｓ脺y強曲線時，應(yīng)根據(jù)測強曲線換算混凝土強度。重慶交通大學(xué)27重慶交通大學(xué)

現(xiàn)場檢測照片回彈儀28重慶交通大學(xué)數(shù)顯式回彈儀29重慶交通大學(xué)數(shù)顯式回彈儀回彈錘顯示器打磨石攜帶箱電纜30重慶交通大學(xué)碳化深度測量31重慶交通大學(xué)回彈儀檢測結(jié)果沖擊方向標(biāo)準(zhǔn)(JGJ/T23-2001)澆筑面(T表示為表面)碳化深度(mm)檢測編號R1,R2,R3:回彈值R1:平均回彈值R2:沖擊方向修正后的回彈值R3:澆筑面修正后的回彈值f1:強度值(Mpa)f2:泵送混凝土修正后的強度值(Mpa)平均值個數(shù)impactsUpperlimitLowerlimitLastimpact32重慶交通大學(xué)3、超聲回彈綜合法法檢測混凝土強度

采用回彈法時，如果檢測條件與測強曲線的適用條件差異較大，且又未能以鉆芯取樣法時，會導(dǎo)致精度不高。采用超聲法時，其精度也在很大程度上取決于檢測條件與測強曲線所適用條件之間的差異。工程中很少單獨采用超聲法來測混凝土強度。

超聲回彈綜合法是以超聲波穿透試件內(nèi)部的聲速值和試件表面硬度的回彈值來綜合檢測結(jié)構(gòu)混凝土的抗壓強度的方法。33重慶交通大學(xué)超聲波測試頻率大于2萬Hz的電磁波波與振動：振動是波動產(chǎn)生的根源，波動是振動的傳播過程超聲波的產(chǎn)生：電能

機械能波的種類： 縱波（壓縮波）P：質(zhì)點的振動方向和聲傳播方向一致； 橫波（剪切波）S：質(zhì)點的振動方向和聲傳播方向垂直； 表面波（Rayleigh波）R：沿固體表面?zhèn)鞑ィ诰啾砻?/4波長處振幅最大，隨深度增加很快衰減； 板波（Love波）L：在厚度為波長級的薄板中傳播。 頻率、波長和聲速

C=/T=

f34重慶交通大學(xué)波的反射、透射超聲波的衰減試件探測面不平整光潔，聲耦合不良；超聲波束擴散，隨著傳播距離的增加，波速截面越來越大，單位面積上的能量降低；對尺寸有限的傳播介質(zhì)，子波相遇干涉抵消；由于介質(zhì)粘滯性引起的吸收和介質(zhì)界面雜亂散射。35重慶交通大學(xué)超聲波測試強度的原理縱波傳播速度Cp～彈性模量E～抗壓強度σ36重慶交通大學(xué)超聲波檢測混凝土強度37重慶交通大學(xué)混凝土粘結(jié)強度檢測用反力裝置拔粘結(jié)在混凝土表面圓盤破壞位置

拉拔力F粘結(jié)強度σ=F/A4、拔出法檢測混凝土強度38重慶交通大學(xué)混凝土粘結(jié)強度檢測破壞類型

39重慶交通大學(xué)二、混凝土缺陷損傷的檢測

橋梁的施工、使用過程中，往往會產(chǎn)生一些缺陷和損傷?；炷翗?gòu)件中常見的缺損有裂縫、碎裂、剝落、層離、蜂窩、空洞、腐蝕和鋼筋銹蝕等。

鋼構(gòu)件中常見的的缺損主要有銹蝕、裂縫（包括由于應(yīng)力集中和疲勞等引起的裂縫）、機械損傷、局部變形、焊縫缺陷和防護層損壞等。40重慶交通大學(xué)1、混凝土均勻性檢測

混凝土的不均勻性可引起脈沖速度的差別，這種差別和質(zhì)量差別相關(guān)。脈沖速度的測量可以用來研究混凝土的均勻性。各測點的聲速值按下式計算：

式中：——第i點混凝土聲速值，km/s；——第i點聲徑長度或稱測距值，mm；——第i點混凝土的聲時值，

。41重慶交通大學(xué)

各測點混凝土的聲速平均值

和標(biāo)準(zhǔn)差

及離差系數(shù)

按下式計算：

42重慶交通大學(xué)

式中：——聲速平均值，km/s；——測點數(shù)；——第i點的聲速值，Km/s；——聲速標(biāo)準(zhǔn)差；——聲速離差系數(shù)。43重慶交通大學(xué)

2、混凝土結(jié)合面質(zhì)量檢測

測出各測點的聲時、波幅和頻率值后，對某一測區(qū)各測點聲時、波幅和頻率值分別進行統(tǒng)計和異常值判斷。當(dāng)通過結(jié)合面的某些測點的數(shù)據(jù)異常，并可排除其它因素影響時，可判定混凝土結(jié)合面在該處結(jié)合不良。44重慶交通大學(xué)

檢測結(jié)合面的換能器布置45重慶交通大學(xué)

3、混渡土表面損傷層檢測

根據(jù)結(jié)構(gòu)的損傷情況和外觀質(zhì)量選取有代表性的部位布置測區(qū)；結(jié)構(gòu)被測表面應(yīng)平整并處于自然干燥狀態(tài)，且無接縫和飾面層；測點布置時應(yīng)避免R,、T換能器的連線方向與附近主鋼筋的軸線平行。46重慶交通大學(xué)

斜測法換能器布置圖47重慶交通大學(xué)

以各測點的聲時值

與相應(yīng)測距值

繪制“聲時一測距”坐標(biāo)圖，可得到聲速改變所形成的拐點，并按下式算出損傷混凝土的聲速

和未損傷混凝土的聲速

。損傷“聲時—測距”坐標(biāo)圖48重慶交通大學(xué)

4、裂縫檢測

1）不跨縫聲時測量

以T,R內(nèi)邊緣間距()從100mm開始,以50mm為一級遞增，分別讀取聲時值()，繪制時距坐標(biāo)圖或用回歸分析法求出聲時與測距之間的回歸方程。淺裂縫平測時距圖49重慶交通大學(xué)

2)跨縫聲時測量將T,R換能器分別置于裂縫兩側(cè)，從100mm起，以50mm為級數(shù)增加，分別讀取聲時值

，同時觀察管波相位的變化。平測法跨縫測試圖50重慶交通大學(xué)

裂縫深度依下式計算：式中：——不跨縫平測時第i點的超聲波實際傳播

距離(mm)；51重慶交通大學(xué)

——第i點計算的裂縫深度值(mm);——第i點跨縫平測聲時值

；——各測點計算裂縫深度的平均值(mm)；——測點數(shù)。52重慶交通大學(xué)

當(dāng)結(jié)構(gòu)的裂縫部位具有兩個相互平行的測試表面時，可采用雙面穿透斜測法測試。裂縫斜測法示意53重慶交通大學(xué)

鉆孔對測法適用于大體積混凝土。預(yù)計深度在500mm以上的裂縫檢測。裂縫鉆孔檢測輔助孔示意圖深裂縫鉆孔檢測立面圖54重慶交通大學(xué)

以換能器所處深度d與對應(yīng)的波幅A繪制d-A坐標(biāo)圖。從圖中亦可看出：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，波幅達到最大值繼而穩(wěn)定，該位置所對應(yīng)的深度

即為裂縫深度

。d—A坐標(biāo)圖

55重慶交通大學(xué)

直接檢測鋼筋銹蝕技術(shù)主要有：1、半電池電位檢測法2、重量損失法與截面損失法間接評定鋼筋銹蝕技術(shù)主要有：1、混凝土碳化深度的現(xiàn)場檢測2、混凝土保護層厚度現(xiàn)場檢測3、混凝土電阻率檢測4、混凝土中氯離子含量檢測5、混凝土氣透性檢測三、鋼筋銹蝕的直（間）接檢測56重慶交通大學(xué)鋼筋保護層檢測（間距、保護層厚度、直徑）原理探頭產(chǎn)生電磁場，由于電磁感應(yīng)，鋼筋中產(chǎn)生渦流，使電磁場強度發(fā)生變化，探頭感應(yīng)到電磁場的變化。57重慶交通大學(xué)鋼筋直徑與保護層厚度檢測原理：傳感器處于鋼筋正上方時，信號值E表達為：E=f[D,y]D―鋼筋直徑y(tǒng)―傳感器到鋼筋中心的垂直距離已知鋼筋直徑D時由信號值E的大小可以檢測出被測鋼筋的保護層厚度：H=y-D/2要測鋼筋直徑，必須測量兩種狀態(tài)下的信號值，建立方程組：

E1=f[D1,y1]E2=f[D2,y2]求解出鋼筋直徑D和保護層厚度H。58重慶交通大學(xué)鋼筋間距檢測鋼筋分布59重慶交通大學(xué)鋼筋保護層厚度檢測信號條信號量值當(dāng)前值信號量值測試編號最小保護層厚度預(yù)設(shè)鋼筋直徑統(tǒng)計值保護層灰度顯示60重慶交通大學(xué)鋼筋掃描儀測定鋼筋位置(間距)檢測保護層厚度檢測鋼筋直徑61重慶交通大學(xué)

現(xiàn)場檢測照片鋼筋分布測定儀62重慶交通大學(xué)鋼筋銹蝕的電位檢測原理63重慶交通大學(xué)鋼筋銹蝕的電位檢測原理64重慶交通大學(xué)?工作原理：半電池電位試驗方法半電池電位試驗方法是利用混凝土中鋼筋銹蝕的電化學(xué)反應(yīng)引起的電位變化來測定鋼筋銹蝕狀態(tài)的一種方法。半電池結(jié)構(gòu)示意圖65重慶交通大學(xué)鋼筋銹蝕檢測儀66重慶交通大學(xué)

現(xiàn)場檢測照片鋼筋銹蝕測試儀67重慶交通大學(xué)鋼筋銹蝕檢測儀輪式電極系統(tǒng)22×6m的停車場（6）混凝土橋梁電阻率檢測評定

對鋼筋銹蝕電位評定標(biāo)度值為3、4、5的主要構(gòu)件或主 要受力部位，應(yīng)進行混凝土電阻率測量。被測構(gòu)件或部 位的測區(qū)數(shù)量不宜少于30個。

混凝土電阻率宜采用四電極法檢測。aaa

電阻率 測試儀“電流”探頭探頭柄 “電壓”探頭 混凝土

68重慶交通大學(xué)69重慶交通大學(xué)

現(xiàn)場檢測照片混凝土電阻率測定儀70重慶交通大學(xué)鉆頭混凝土粉末塑料袋

氯離子含量檢測7172737475重慶交通大學(xué)

第四節(jié)橋梁荷載試驗一、基本規(guī)定試驗程序（1）試驗準(zhǔn)備階段工作包括：1）資料準(zhǔn)備2）橋孔選擇3）方案編制（2）現(xiàn)場實施階段工作包括：1）現(xiàn)場準(zhǔn)備2）預(yù)加載試驗76重慶交通大學(xué)

3）試驗4）過程監(jiān)控（3）試驗結(jié)果分析評定階段工作包括：1）理論計算2）數(shù)據(jù)分析3）報告編制77重慶交通大學(xué)1一般規(guī)定（1）試驗測試設(shè)備應(yīng)經(jīng)過計量檢定/校準(zhǔn)；（2）荷載試驗前應(yīng)對測試設(shè)備進行核查；（3）選擇測試設(shè)備應(yīng)滿足精度的要求，一般應(yīng)優(yōu)于預(yù)計測量值的5%；（4）測試設(shè)備應(yīng)有滿足試驗需要的量程和動態(tài)范圍；（5）同一次試驗宜選用同種類型或規(guī)格的測試設(shè)備。2靜力參數(shù)測試（1）應(yīng)力（應(yīng)變）測試：測試方法及設(shè)備、測試設(shè)備的檢查與安裝調(diào)試、試驗觀測與記錄。（2）變形測試：

變形測試的方法與設(shè)備、測試設(shè)備的檢查、安裝與調(diào)試。二、測試方法與技術(shù)要求78重慶交通大學(xué)橋梁結(jié)構(gòu)荷載試驗：評定橋梁承載能力的主要方法“無論多么高新的結(jié)構(gòu)分析技術(shù)都不能取代用于評估公路橋梁性能的現(xiàn)場測試。當(dāng)橋梁承受工作荷載時，記錄下應(yīng)變測試結(jié)果，根據(jù)測試結(jié)果工程師就能更好的了解橋梁的真實結(jié)果響應(yīng)?！膘o載試驗動載試驗79重慶交通大學(xué)靜載試驗：最常見將靜止的荷載作用在橋梁的指定位置，然后對橋梁結(jié)構(gòu)的靜力位移、靜力應(yīng)變、裂縫等參量進行測試，從而對橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的工作性能和使用能力作出評價。荷載試驗程序： 試驗準(zhǔn)備，加載觀測，分析總結(jié)80重慶交通大學(xué)動載試驗：利用某種激振方法激起橋梁結(jié)構(gòu)的振動，然后測定其固有頻率，阻尼比，振型，動力沖擊系數(shù)，行車響應(yīng)等參數(shù)，從而判斷橋梁結(jié)構(gòu)的整體剛度、行車性能。測量移動車輛荷載作用下，橋梁指定斷面上的動應(yīng)變或指定點的動撓度測量橋梁結(jié)構(gòu)的自振特性和動力響應(yīng)荷載試驗程序： 試驗準(zhǔn)備，加載觀測，分析總結(jié)81重慶交通大學(xué)荷載試驗原則測試部位應(yīng)突出受力關(guān)鍵：結(jié)構(gòu)受力的控制部位82重慶交通大學(xué)荷載試驗原則測試部位應(yīng)突出受力關(guān)鍵：結(jié)構(gòu)受力的控制部位測試內(nèi)容反映承載力指標(biāo)施測載位應(yīng)以無損結(jié)構(gòu)為限度1.原有裂縫不擴展，不增加新裂縫，不能使混凝土脫落2.最大撓度控制在預(yù)計的允許范圍1.控制截面應(yīng)變不能超過預(yù)計的允許值 －－加載工況由低噸位分級向高噸位逐漸增加83重慶交通大學(xué)2.1荷載試驗原則84重慶交通大學(xué)三

、橋梁靜載試驗靜載試驗：將靜止的荷載作用在橋梁的指定位置，然后對橋梁結(jié)構(gòu)的靜力位移、靜力應(yīng)變、裂縫等參量進行測試，從而對橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的工作性能和使用能力作出評價。85重慶交通大學(xué)橋梁靜載試驗靜載試驗內(nèi)容：試驗?zāi)康脑囼灉?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驗結(jié)果分析與承載能力評定試驗報告編寫86重慶交通大學(xué)靜載試驗－準(zhǔn)備工作選擇試驗橋孔、橋墩：受力狀況不利，缺陷多、病害嚴(yán)重搭設(shè)腳手架和測試支架加載位置放樣，卸載位置安排試驗人員分工其它安全、供電、交通管制等87重慶交通大學(xué)靜載試驗－加載方案試驗荷載工況：反映橋梁最不利受力狀況簡支梁橋：跨中（最大正彎矩），1/4跨（最大正彎矩），支點（最大剪力），橋墩（最大豎向反力）連續(xù)梁橋：主跨跨中（最大正彎矩），主跨支點（負彎矩），主跨支點（最大剪力），主跨橋墩（最大豎向反力），邊跨（最大正彎矩）剛構(gòu)橋：墩頂（最大負彎矩），跨中（最大正彎矩），墩頂（最大剪力）剛架拱橋：跨中（最大正彎矩），拱腳（最大負彎矩），拱腳（最大推力），正負撓度絕對值之和最大工況88重慶交通大學(xué)靜載試驗－加載方案試驗荷載等級：確定試驗最大荷載橋梁設(shè)計的控制荷載： 汽車荷載，人群荷載，風(fēng)荷載，等橋梁荷載試驗的控制荷載：汽車荷載控制截面最不利內(nèi)力計算值S靜載試驗效率控制截面內(nèi)力計算值Sj89重慶交通大學(xué)靜載試驗－加載方案加載分級與控制荷載分級：按照標(biāo)準(zhǔn)荷載的60%，80%，90%，100%劃分車輛加載：逐漸增加加載車數(shù)量，先輕后重車輛位置：按照內(nèi)力影響線布置，同《橋規(guī)》試驗時間：晚上10點至凌晨6點（溫度穩(wěn)定，減少溫度應(yīng)力的干擾）加載設(shè)備：汽車（200kN，300kN）90重慶交通大學(xué)靜載試驗－測點布置控制結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力（應(yīng)變）、撓度（位移）簡支梁橋：跨中撓度，支點沉降，跨中截面應(yīng)變連續(xù)梁橋：跨中撓度，支點沉降，跨中和支點截面應(yīng)變懸臂梁橋：懸臂端部撓度，支點沉降，支點截面應(yīng)變拱橋：跨中、L/4處撓度，拱頂和拱腳截面應(yīng)變注意：裂縫對應(yīng)變的影響橫向測點，沿截面高度測點，溫度測點縱向測點91重慶交通大學(xué)靜載試驗－測點布置縱向測點橫向測點92重慶交通大學(xué)靜載試驗－測試儀器試驗儀器：測量應(yīng)變：百分表，千分表，應(yīng)變片，應(yīng)變計，電阻平衡箱測量撓度：精密水準(zhǔn)儀，水準(zhǔn)尺，吊錘測量裂縫：裂縫觀測儀93重慶交通大學(xué)靜載試驗程序加載程序零載第一級卸載，零載第一級第二級第一級卸載，……加載穩(wěn)定時間：>5min加載過程注意觀測：控制點的位移，應(yīng)變，薄弱部位破損狀況94重慶交通大學(xué)靜載試驗程序終止加載：控制點的位移、應(yīng)變超過容許值；裂縫長度、寬度或數(shù)量急劇增加，影響結(jié)構(gòu)使用壽命；實測撓度與理論計算值相差過大；墩臺變形過大或出現(xiàn)不穩(wěn)定狀況。95重慶交通大學(xué)靜載試驗程序試驗觀測溫度觀察，需要對測試結(jié)果進行修訂儀器儀表讀數(shù)裂縫觀測：在混凝土表面直接描繪裂縫的變化96重慶交通大學(xué)靜載試驗程序97重慶交通大學(xué)靜載試驗程序應(yīng)變計98重慶交通大學(xué)靜載試驗數(shù)據(jù)分析撓度計算：支座沉降的修正，消除剛體位移應(yīng)力計算應(yīng)變計算99重慶交通大學(xué)靜載試驗數(shù)據(jù)分析撓度計算：應(yīng)力計算：

Hooks’定律－本構(gòu)方程，本構(gòu)關(guān)系

彈性模量E：按規(guī)范取值，或回彈法測量應(yīng)變計算100重慶交通大學(xué)靜載試驗數(shù)據(jù)分析撓度計算應(yīng)力計算應(yīng)變計算： 總應(yīng)變＝加載讀數(shù)－初讀數(shù)≈加載讀數(shù)－卸載讀數(shù) 殘余應(yīng)變＝總應(yīng)變－彈性應(yīng)變101重慶交通大學(xué)靜載試驗測試結(jié)果分析結(jié)構(gòu)強度分析：最大應(yīng)力、最大撓度與規(guī)范規(guī)定的允許應(yīng)力、撓度相比較，來說明結(jié)構(gòu)的安全程度結(jié)構(gòu)校驗系數(shù)：

η>=<1,結(jié)構(gòu)強度不足，理論與實際相符，結(jié)構(gòu)強度足夠結(jié)構(gòu)剛度分析結(jié)構(gòu)抗裂性分析102重慶交通大學(xué)靜載試驗測試結(jié)果分