桥梁特殊检测方法

xxx特殊检测方案1工程概述xxx（照片1.1）桥梁全长130m，共8跨（每2跨为一联，共分为4联），桥跨组合为：8×16m。上部构造为T梁，每跨设立11片T梁；下部构造为三柱式桥墩（见图1.1～1.2）照片1.1：xxx现场运行示意图图1.1：xxx立面图图1.2：xxx横截面示意图由于该桥建造的年代较久，图纸缺失。现在大桥需要进行改造，在桥面加铺12cm厚的沥青混合料，护栏改为大理石护栏。受业主委托，xxx公司（下称“我公司”）拟对xxx进行特殊检测。2检测根据(1)《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/TJ21-）；(2)《公路桥梁技术状况评定原则》（JTG/TH21-）；(3)《公路桥修养护规范》（JTGH11-）；(4)《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-及JTJ02-89(5)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-）；(6)《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-）；(7)《混凝土强度检查评定原则》（GBT50107-）；(8)《工程测量规范》（GB50026-）；3检测目的通过对桥梁全方面具体检测，结合桥梁构造技术状况对桥梁构造现状进行综合评价并提出处治方法，为管养部门在此后在桥梁维护、交通管制等方面提供科学确切根据。4特殊检测内容4.1桥梁缺点状况检测桥梁缺损状况检查评定，重要根据《公路桥修养护规范》和《公路桥梁技术状况评定原则》，对全桥的整体外观进行大排查。重点检查统计构造或构件缺点的类型、范畴、分布特性和严重程度，并推断其发展变化趋势及其可能造成的不利影响，进而评定其技术状况等级并最后拟定缺损状况评定标度值。本次桥梁外观质量检查以人工目测观察结合仪器观察进行，仪器观察以简朴的工具和仪器设备为主，如裂缝测宽仪、钢卷尺、游标卡尺、手工锤等，具体统计病害的位置、大小、范畴和程度，分析判断病害性质、产生的因素及危害。裂缝长度使用钢尺进行测量，裂缝宽度使用裂缝测宽仪进行测量，裂缝深度使用超声法进行测量。桥梁外观质量检查（涉及裂缝检测）重要是对构造物及其附属设施的外露构件或部位表面进行全方面的近距离检查，重要检测桥梁的表观病害。检查分上部构造、下部构造、支座、桥面系及附属设施等五部分进行，具体桥梁检查内容以下：表4.1：上部构造具体检查内容序号检查项目具体检查内容1表观病害调查梁底与否破损、开裂；梁底端与否破损、开裂；每跨1/4、1/2、3/4处重要部位与否缺损开裂；桥面板砼有无开裂、压碎、局部破损；桥梁各构件砼有无开裂、压碎、局部破损；分析判断病害产生的因素及危害。2裂缝检测桥梁重要检查1/4、3/4和跨中截面与否有开裂；统计裂缝位置、形态、走向、间距；测量典型裂缝长度和裂缝宽度；分析判断裂缝性质、因素、稳定性及危害。表4.2：下部构造具体检查内容序号检查项目具体检查内容1表面病害调查墩台砌块有无裂缝、压碎、局部掉块，砌缝有无脱离和脱落、渗水，表面有无苔藓、草木滋生；墩台砌块有无砌块断裂、松动、缺失通缝错开、变形；统计病害位置、大小、范畴及程度；分析判断病害产生的因素及危害。2墩身位移检查检查墩身与否有倾斜、滑移现象；分析判断病害因素、稳定性及危害。重点检查：基础与否发生不均匀沉降和倾斜、滑移检查。表4.3：桥面系及附属设施具体检查内容序号项目检查内容1桥面铺装与否有剥落、开裂、鼓包、松散、车辙等现象；桥面纵、横坡与否平顺，桥头与否平顺，有无跳车；特别注意病害与否与上部构造的病害有关联。2人行步道人行步道板与否有破损、缺失等现象；与否受到足够的支撑固定，对行人安全与否有隐患。3栏杆混凝土栏杆与否有开裂剥落、露筋锈蚀等现象；金属栏杆与否锈蚀、开焊；与否有变形、断裂、松动错位、丢失残缺现象。4排水设施桥面排水与否畅通，有无积水现象；泄水管与否完整，有无丢失、残缺、堵塞等现象。5防护设施防撞墩与否破损、开裂；防护网有无变形、松动、错位、残缺。6护坡、挡墙护坡有无下沉、开裂、破损、滑移；台后挡墙与否倾斜、变形；挡墙有无蜂窝、麻面、孔洞、破损、腐蚀、露筋、锈蚀、保护层剥落等病害。7桥头搭板与否下沉、坑槽；桥头与否平顺，有无跳车现象。4.2桥梁材质状况与状态参数检测鉴于该桥运行数年，材料风化、碳化、物理与化学损伤（如混凝土剥落、疏松、掉棱、缺角、桩基与墩柱由于冲蚀引发的剥落缩径等）引发的构造或有效截面损失，以及由于钢筋腐蚀剥落造成的钢筋有效面积损失，对构造构件截面抗力会产生较大影响。结合《公路桥梁承载能力检测评定规程》的规定，以基于概率理论的极限状态设计办法为基础，采用引入分项检算系数修正极限状态设计体现式的办法，对本桥桥梁承载能力进行评定。本次桥梁材质状况与状态参数检测内容涉及：桥梁几何形态参数检测、混凝土强度检测、钢筋锈蚀电位检测、碳化状况检测、钢筋保护层厚度检测等5个方面。4.2.1桥梁几何形态参数检测桥梁几何形态的变化在一定程度上能放映构造内力的变化状况，如桥跨构造的小挠、墩台沉降等。对于超静定构造而言，构造几何形态的变化造成构造的次内力对构造的影响往往不可无视，通过构造几何形态的观察，可反表演构造的内力变化状况，并为构造分析构造形态变化的因素提供可靠根据。4.2.2混凝土强度检测混凝土强度测试对象为上部构造主梁和下部构造墩台，使用回弹法进行检测，具体测试办法见表4.4中所述。表4.4：混凝土强度检测办法测量原理表面解决测试面应清洁、平整、干燥，不应有接缝、饰面层、浮浆和油垢，并避开蜂窝、麻面部位，必要时可用砂轮片去除杂物和磨平不平整处，并擦净残留粉尘。测区布置每构件跨中附近侧面或底面上均匀布置10个测区，见图1所示。每测区满足下列规定：测区布置在构件混凝土浇筑方向的侧面；测区均匀分布，相邻两测区的间距不适宜不不大于2m；测区避开钢筋密集区和预埋件；测区尺寸为200mm×200mm；图1回弹测区布置示意图回弹值的测量按《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》的规定，对构件上每一测区各弹击16点，每一测点的回弹值测读精确至1.0。测点在测区范畴内宜均匀分布，但不得布置在气孔或外露石子上。相邻两测点间距普通不不大于30mm；测点距构件边沿或外露钢筋、铁件的距离不不大于50mm，且同一测点只允许弹击一次。用回弹仪测试时，使仪器处在水平状态，测试混凝土浇灌方向的侧面。如不能满足这一规定，也可非水平状态测试，或测试混凝土浇灌方向的顶面或底面，则应对测得的回弹值先进行角度修正。回弹值的计算计算测区平均回弹值时，从该测区16个回弹值中，剔除3个最大值和最小值，然后将余下的10个回弹值按下列公式计算：式中：Rm--测区平均回弹值，计算至0.1；Ri--第i个测点的回弹值。混凝土强度的推定混凝土强度的评定按下式计算推定强度均质系数和平均强度均质系数，并按表下面评定原则对强度状态进行评定。推定强度均质系数和平均强度均质系数分别采用下式计算：式中：——承重构件或重要受力部位混凝土的实测强度推定值；——承重构件承重构件实测强度状况评定原则强度状态评定标度值≥0.95≥1.00良好10.95>≥0.90≥0.95较好20.90>≥0.80≥0.90较差3085>≥0.70≥0.85差的4＜0.70＜0.85危险54.2.3钢筋锈蚀电位检测混凝土中钢筋锈蚀不仅影响构造耐久性，并且影响构造的安全性。钢筋锈蚀电位直观反映了混凝土中钢筋锈蚀的活动性。通过测试钢筋/混凝土与参考电极之间的电位差，可判断钢筋发生锈蚀的概率。混凝土中钢筋锈蚀电位检测宜采用半电池电位法。采用电位等值线图表达被测构造及构件中钢筋的锈蚀性状，掌握现在构造内部钢筋锈蚀程度。在混凝土桥梁重要构件或重要受力部位，布设测区检测钢筋锈蚀电位，每一种测区的测点数不适宜少于20个。采用半电池电位值评价钢筋锈蚀性状时，根据下表进行判断。表4.5：半电池电位值评价钢筋锈蚀性状的判据电位水平（mV）钢筋锈蚀性状评定标度≥-200无锈蚀活动性或锈蚀活动性不拟定1（-200～-300）有锈蚀活动性，但锈蚀状态不拟定，可能锈蚀2（-300～-400）有锈蚀活动性，发生锈蚀概率不不大于90%3（-400～-500）有锈蚀活动性，严重锈蚀可能性极大4＜-500构件存在锈蚀开裂区域54.2.4碳化状况检测混凝土碳化深度测试对象为上部构造主梁和下部构造墩台，使用1%酚酞酒精溶液试剂和深度测量仪进行检测，具体测试办法见表4.6中所述。表4.6：混凝土碳化深度检测办法测量原理酚酞是一种弱有机酸，在pH＜8.2的溶液里为无色的内酯式构造，当pH＞8.2时为红色的醌式构造。混凝土碳化后pH会减少，遇酚酞后不会变色，混凝土未碳化时处在碱性环境，碰到酚酞酒精溶液时会变成紫红色，这样就可分辨出碳化和未碳化混凝土交界面，即可使用深度测量工具测出混凝土碳化深度。测区布置测量碳化深度时，每构件选用3个回弹测区进行测试，每测区呈品字型布置3个测点。图1碳化测区布置示意图碳化深度的测量和计算现场测试时，在测点处形成直径约15mm的孔洞，其深度应不不大于混凝土的碳化深度，然后除净孔洞中的粉末和碎屑后，立刻用浓度为1％的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边沿处，再用测量工具测量已经碳化和未碳化混凝土界面到混凝土表面的垂直距离多次，精度为0.1mm，取其平均值，即为实测混凝土的碳化深度。碳化深度的评定混凝土碳化深度对钢筋锈蚀的影响评定，取构件的碳化深度平均值与该构件保护层厚度平均值之比，并考虑其离散状况，参考下述原则进行评定。混凝土碳化深度对钢筋锈蚀影响的评定原则砼碳化影响程度轻微不拟定有影响大很大碳化深度/保护层厚度＜1*＜1＝1＞1＞1**备注1）*构件全部实测比值均不大于12）**构件全部实测比值均不不大于14.3桥梁承载能力评定在用桥梁承载能力评定涉及持久状况下承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态针对构造的截面强度和稳定性，正常使用极限状态重要针对构造的刚度和抗裂性。根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》的指导精神，通过对桥梁缺损状况检查、材质状况与状态参数检测和构造检算。构造检算重要根据现行规范，根据桥梁检测与检测成果，采用引入分项检算系数修正极限状态设计体现式的办法进行。分算系数重要涉及：放映桥梁总体技术状况的检算系数Z1或Z2；承载能力恶化系数、截面折减系数、和的办法进行修正计算。配筋混凝土桥梁承载能力极限状态，应根据桥梁检测构造按下式进行计算评定。--构造的重要性系数；--荷载效应函数；--抗力效应函数；--材料强度设计值；--构件混凝土几何参数值；--构件钢筋几何参数值；--承载能力检算系数；--承载能力恶化系数；--配筋混凝土构造的截面折减系数；--钢筋的截面折减系数。4.4静载实验4.4.1静载实验目的通过静力荷载实验，测定桥梁构造在静力实验荷载作用下控制截面的挠度与应变，并通过对实验观察数据和实验现象的综合分析，检查构造控制截面的挠度值和应变值等重要实验测试指标能否符合设计及有关规范、规定的规定，从而掌握桥梁构造在实验荷载作用下的工作性能，对桥梁构造承载能力状况与使用条件进行评价。4.4.2测试内容及量测办法测试内容：根据xxx构造类型及特点，在各级实验荷载作用下对桥梁控制截面进行以下测试：(1)边跨最大正弯矩截面的应力和挠度；(2)墩顶最大负弯矩截面的应力；(3)裂缝观察量测办法：(1)挠度测试：采用TrimbleDINI12精密水准仪进行数据采集。(2)应变测试：采用BGK-4000基康钢弦传感器和BGK-408钢弦频率仪进行测试和数据采集。(3)裂缝观察：裂缝测宽仪进行观察。4.4.3实验加载布置根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》第8.1.2条规定，静力实验荷载效率：其中：--静力实验荷载作用下，某一加载实验项目对应的加载控制截面内力、应力或变位的最大计算效应值；--检算荷载产生的同一加载控制截面内力、应力或变位的最不利效应计算值；--按规范取用的冲击系数值；--静力实验荷载效率。静力荷载实验效率范畴为：。根据桥梁施工竣工图文献，采用桥梁分析计算软件，控制截面的设计最大弯矩。考虑现场组织原则车队困难，采用弯矩等效原则，则计算出在该实验荷载作用下控制截面产生的实验弯矩，并获得实验荷载效率符合规范规定。4.4.4实验程序静载实验的加载实验的程序为：(1)将加载汽车过地磅称重后，排列于引桥上。(2)正式加载前，三辆加载车辆并排缓慢地来回二次对全桥进行预压，然后非工作人员退场，待一切工作安排就绪，各实验量测仪表读数调零，进行第一次空载读数，同时统计实验的气温。(3)正式实施实验加载，每个实验载位采用偏置进行加载。实验加载汽车按实验方案分级加载。每个载位满载后，统计该时刻的气温。每级汽车荷载驶入指定的区域就位后，稳定15分钟统计加载后开始实验观察第一次读数，间隔10分钟再统计加载的第二次读数，两次读数差均不大于前次读数增量的10％时，认为构造变形已趋稳定。此时所统计的数据为实验实测数据。(4)该桥实验的载位满载完毕后进行一次卸载，稳定20分钟后观察应变数据，待应变数据稳定后，量测挠度。测量完毕后，统计该时刻的气温。4.4.5实验终止条件实验加载安全是桥梁实验的重要基本规定，在实验过程中为了避免实验荷载对桥梁造成损伤，发生下列状况应半途终止加载：(1)控制测点应力值已达成或超出理论计算的控制应力值时；(2)控制测点变位（或挠度）超出规范允许值时；(3)由于加载，使构造裂缝的长度，缝宽急剧增加，新裂缝大量出现，缝宽超出允许值的裂缝大量增多，对构造使用寿命造成较大的影响时。4.5动载实验4.5.1动载实验目的桥梁构造的动力特性