橋梁工程檢測指導(dǎo)書

1、橋梁工程檢測指導(dǎo)書（系級選修課：32課時，試驗(yàn)部分：16學(xué)時 編寫：歐智菁）課程目標(biāo)本實(shí)驗(yàn)課程程的教學(xué)學(xué)目標(biāo)是是培養(yǎng)學(xué)學(xué)生動手手能力、了解橋梁工程試驗(yàn)檢測的目的、內(nèi)容、依據(jù)，熟悉橋梁工程的材料、地基、樁基、橋梁上部結(jié)構(gòu)等的試驗(yàn)檢測以及橋梁荷載試驗(yàn)的基礎(chǔ)原理、操作方法和結(jié)果評定，掌握現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)檢測手段，為社會培養(yǎng)具有高素質(zhì)試驗(yàn)檢測能力和水平的專門人才。本課程根據(jù)據(jù)橋涵涵工程試試驗(yàn)檢測測技術(shù)的的主要內(nèi)內(nèi)容來設(shè)設(shè)置試驗(yàn)驗(yàn)項(xiàng)目，試試驗(yàn)項(xiàng)目目包括：通過上述實(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目目，使學(xué)學(xué)生了解解現(xiàn)代測測試技術(shù)術(shù)，將已已學(xué)的知知識綜合合得到運(yùn)運(yùn)用，實(shí)實(shí)踐能力力得到提提高；培養(yǎng)學(xué)生的的創(chuàng)新能能力和科科研能力力，為他他

2、們將來來的深造造、科研研和技術(shù)術(shù)水平打打下基礎(chǔ)礎(chǔ)。 二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目、對對應(yīng)學(xué)時時數(shù)、具具體試驗(yàn)驗(yàn)場地、目目的、主主要儀器器1.回彈法法測定混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度時數(shù)：3學(xué)學(xué)時目的：通過過回彈儀儀對混凝凝土表面面彈擊后后的回彈彈值來推推算混凝凝土的強(qiáng)強(qiáng)度值場地：路橋橋檢測實(shí)實(shí)驗(yàn)室儀器：回彈彈儀檢測方法和和步驟如如下： （11）選擇擇符合下下列規(guī)定定的測區(qū)區(qū)每一結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件測測區(qū)數(shù)不不應(yīng)少于于10個個，對某某一方向向尺寸小小于4.5m且且另一方方向尺寸寸小于00.3mm的構(gòu)件件，其測測區(qū)數(shù)量量可適當(dāng)當(dāng)減少，但但不應(yīng)少少于5個個；相鄰兩測區(qū)區(qū)的間距距應(yīng)控制制在2mm以內(nèi)，測測區(qū)離構(gòu)構(gòu)件端部部或施工工縫邊緣緣

3、的距離離不宜大大于0.5m，且且不宜小小于0.2m。測區(qū)應(yīng)選在在使回彈彈儀處于于水平方方向檢測測混凝土土的澆筑筑側(cè)面。當(dāng)當(dāng)不能滿滿足這一一要求時時，可使使回彈儀儀處于非非水平方方向檢測測混凝土土構(gòu)件的的澆筑側(cè)側(cè)面、表表面或底底面。測區(qū)宜選在在構(gòu)件的的兩個對對稱可測測面上，也也可選在在一個可可測面上上，且應(yīng)應(yīng)均勻分分布。測區(qū)的面積積不宜大大于0.04mm2。檢測面應(yīng)為為原狀混混凝土表表面，并并應(yīng)清潔潔、平整整。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件的測區(qū)區(qū)應(yīng)標(biāo)有有清晰的的編號，必必要時應(yīng)應(yīng)在記錄錄紙上描描述測區(qū)區(qū)布置示示意圖和和外觀質(zhì)質(zhì)量情況況。（2）回彈彈值測量量 將將彈擊桿桿頂住混混凝土的的表面，輕輕壓儀器器，松開開

4、按鈕，彈彈擊桿徐徐徐伸出出。使儀儀器對混混凝土表表面緩慢慢均勻施施壓，待待彈擊錘錘脫鉤沖沖擊彈擊擊桿后即即回彈，帶帶動指針針向后移移動并停停留在某某一位置置上，即即為回彈彈值。繼繼續(xù)頂住住混凝土土表面并并在讀取取和記錄錄回彈值值后，逐逐漸對儀儀器減壓壓，使彈彈擊桿自自儀器內(nèi)內(nèi)伸出，重重復(fù)進(jìn)行行上述操操作，即即可測得得被測構(gòu)構(gòu)件或結(jié)結(jié)構(gòu)的回回彈值。操操作中注注意儀器器的軸線線應(yīng)始終終垂直于于混凝土土構(gòu)件的的檢測面面，緩慢慢施壓，準(zhǔn)準(zhǔn)確讀數(shù)數(shù)，快速速復(fù)位。 測測點(diǎn)宜在在測區(qū)范范圍內(nèi)均均勻分布布，相鄰鄰兩測點(diǎn)點(diǎn)的凈距距不宜小小于200mm。測測點(diǎn)不應(yīng)應(yīng)在氣孔孔或外露露石子上上，同一一測點(diǎn)只只應(yīng)彈擊擊

5、一次。每每一測區(qū)區(qū)應(yīng)記取取16個個回彈值值，每一一測點(diǎn)的的回彈值值讀數(shù)估估讀至ll。（3）碳化化深度值值測量回彈值測量量完畢后后，應(yīng)在在有代表表性的位位置上測測量碳化化深度值值，測點(diǎn)點(diǎn)數(shù)不應(yīng)應(yīng)少于構(gòu)構(gòu)件測區(qū)區(qū)數(shù)的330，取取其平均均值為該該構(gòu)件每每測區(qū)的的碳化深深度值。當(dāng)當(dāng)碳化深深度值大大于2.0mm時，應(yīng)應(yīng)在每一一測區(qū)測測量碳化化深度值值。 碳碳化深度度值測量量方法：采用適適當(dāng)?shù)墓すぞ咴跍y測區(qū)表面面形成直直徑約115mmm的孔洞洞，其深深度應(yīng)大大于預(yù)估估混凝土土的碳化化深度?？卓锥粗械牡姆勰┖秃退樾紤?yīng)應(yīng)除凈，并并不得用用水擦洗洗。同時時，采用用濃度為為1的的酚酞酒酒精溶液液滴在孔孔洞內(nèi)壁壁的

6、邊緣緣處，碳碳化部分分不變色色，未碳碳化部分分顏色將將變?yōu)樽献霞t。當(dāng)當(dāng)已碳化化與未碳碳化界線線清楚時時，再用用深度測測量工具具測量已已碳化與與未碳化化混凝土土交界面面到混凝凝土表面面的垂直直距離，測測量不應(yīng)應(yīng)少于33次，取取其平均均值。每每次讀數(shù)數(shù)精確至至0.55mm。3回彈值值計(jì)算（1）計(jì)算算測區(qū)平平均回彈彈值從該測區(qū)的的16個個回彈值值中剔除除3個最最大值和和3個最最小值，余余下的110個回回彈值取取平均值值。（2）非水水平方向向檢測混混凝土澆澆筑側(cè)面面時，應(yīng)應(yīng)按式（1-1）修正： （1-11）式中：非水平平狀態(tài)檢檢測時測測區(qū)的平平均回彈彈值，精精確至00.1； 非水平平狀態(tài)檢檢測時回回彈

7、值修修正值，可可根據(jù)檢檢測角度度查相應(yīng)應(yīng)表格。（3）水平平方向檢檢測混凝凝土澆筑筑頂面或或底面時時，應(yīng)按按式（11-2）修修正: （1-22）式中：、水平平方向檢檢測混凝凝土澆筑筑表面底底面時，測測區(qū)的平平均回彈彈值，精精確至00.1；、混凝凝土澆筑筑表面、底底面回彈彈值的修修正值。 當(dāng)當(dāng)檢測時時回彈儀儀為非水水平方向向且測試試面為非非混凝土土的澆筑筑側(cè)面時時，應(yīng)先先對回彈彈值進(jìn)行行角度修正，再再對修正正后的值值進(jìn)行澆澆筑面修修正。4混凝土土強(qiáng)度值值計(jì)算（1）測區(qū)區(qū)混凝土土強(qiáng)度值值計(jì)算 結(jié)結(jié)構(gòu)或構(gòu)構(gòu)件第ii個測區(qū)區(qū)混凝土土強(qiáng)度換換算值，根根據(jù)每一一測區(qū)的的回彈平平均值及及碳化深深度值，查查閱全

8、國國統(tǒng)一測測強(qiáng)曲線線得出，當(dāng)當(dāng)有地區(qū)區(qū)測強(qiáng)曲曲線或?qū)Ｓ脺y強(qiáng)強(qiáng)曲線時時，混凝凝土強(qiáng)度度換算值值應(yīng)按地地區(qū)測強(qiáng)強(qiáng)曲線或或?qū)Ｓ脺y測強(qiáng)曲線線換算得得出。表表中未列列入的測測區(qū)強(qiáng)度度值可用用內(nèi)插法法求得。對對于泵送送混凝土土還應(yīng)符符合下列列規(guī)定：當(dāng)碳化深度度值不大大于2.0mm時，每每一測區(qū)區(qū)混凝土土強(qiáng)度換換算值應(yīng)應(yīng)按表11-1修修正。當(dāng)碳化深度度值大于于2.0mm 時時，可采采用同條條件試件件或鉆取取混凝土土芯樣進(jìn)進(jìn)行修正正。 表1-1 泵泵送混凝凝土測區(qū)區(qū)混凝土土強(qiáng)度換換算值的的修正值值 碳化深度值值抗壓強(qiáng)度值值(MPPa)0；0.55；1.0(MPa)40.0045.050.055.060.0K

9、(MPaa)+4.5+3.0+1.50.01.5；22.0(MPa)30.0035.040.060.0K(MPaa)+3.0+1.50.0（2）混凝凝土強(qiáng)度度計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件的測區(qū)區(qū)混凝土土強(qiáng)度平平均值可可根據(jù)各各測區(qū)的的混凝土土強(qiáng)度換換算值計(jì)計(jì)算。當(dāng)當(dāng)測區(qū)數(shù)數(shù)為100個及以以上時，應(yīng)應(yīng)計(jì)算強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差。平平均值及及標(biāo)準(zhǔn)差差公式如如下： （1-3） （11-4）2.超聲法法檢測混混凝土?xí)r數(shù)：3學(xué)學(xué)時目的：通過過超聲法法對混凝凝土的強(qiáng)強(qiáng)度、裂裂縫（與與直接觀觀測法比比較）、缺缺陷進(jìn)行行檢測。場地：路橋橋檢測實(shí)實(shí)驗(yàn)室儀器：超聲聲波混凝凝土檢測測儀、裂裂縫顯微微鏡淺裂縫檢測測方法和和步驟如如下：當(dāng)

10、結(jié)構(gòu)混凝凝土開裂裂深度小小于或等等于5000mmm時，進(jìn)進(jìn)行淺裂裂縫檢測測。測前前準(zhǔn)備和和要求如如下：對檢測面的的要求：測區(qū)混混凝土表表面應(yīng)清清潔、平平整。換換能器應(yīng)應(yīng)通過耦耦合劑與與結(jié)構(gòu)表表面接觸觸。需要要檢測的的裂縫中中，不得得充水或或充泥漿漿。測點(diǎn)間距：普測的的測點(diǎn)間間距宜為為20005000mmm（平測測法例外外），對對出現(xiàn)可可疑數(shù)據(jù)據(jù)的區(qū)域域，應(yīng)加加密布點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)細(xì)測。換能器頻率率選擇：可參照照表1-2，根根據(jù)測距距來選擇擇換能器器的頻率率。 表1-22 換換能器頻頻率選擇擇 測距(cmm)選用換能器器頻率(kHzz)最小橫截面面尺寸(cm)102001002200102010005

11、010002010033005020300550030500305002050平測法當(dāng)結(jié)構(gòu)的裂裂縫部位位只有一一個可測測表面，可可采用平平測法。平平測時應(yīng)應(yīng)在裂縫縫的被測測部位以以不同的的測距同同時按跨跨縫和不不跨縫布布置測點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行聲聲時測量量。a) 不跨跨縫聲時時測量：將T、RR換能器器置于裂裂縫同一一側(cè)，以以兩個換換能器內(nèi)內(nèi)邊緣間間距l(xiāng)/等于1000mmm、1500mm、2000mm、2500mm分別別讀取聲聲時值，繪繪制時距坐標(biāo)標(biāo)圖，求求出不跨跨縫平測測的混凝凝土聲速速值v。b）跨縫聲聲時測量量：將TT、R 換能器器分別置置于以裂裂縫為軸軸線的對對稱兩側(cè)側(cè)，兩換換能器中中心連線線垂直于于

12、裂縫走走向，以以l/=1000mm、1500mm、2000mm、2500mm分別別讀聲時時值，同同時觀察察首波相相位的變變化。裂裂縫深度度可按下下式計(jì)算算： （1-55）4.應(yīng)力應(yīng)應(yīng)變檢測測時數(shù)：3學(xué)學(xué)時目的：通過過應(yīng)變片片、應(yīng)變變計(jì)等檢檢測橋梁梁應(yīng)力變變化。場地：路橋橋檢測實(shí)實(shí)驗(yàn)室，室室外現(xiàn)場場儀器：應(yīng)變變片、應(yīng)應(yīng)變計(jì)、動動靜態(tài)應(yīng)應(yīng)變儀電阻應(yīng)變片片的粘貼貼：是應(yīng)變變電測技技術(shù)中一一個很關(guān)關(guān)鍵的環(huán)環(huán)節(jié)，粘粘貼質(zhì)量量的好壞壞直接影影響測量量的結(jié)果果。因此此，粘貼貼時應(yīng)掌掌握下列列技術(shù)環(huán)環(huán)節(jié)：（1）選片片：用放放大鏡對對應(yīng)變片片進(jìn)行檢檢查，保保證無破破損。（2）定位位：先初初步畫出出貼片位位置，用

13、用砂輪機(jī)機(jī)將貼片片位置打打磨平整整，畫出出測點(diǎn)的的縱、橫橫中心及及貼片方方向。（3）貼片片：用酒酒精（或或丙酮）將將貼片位位置清洗洗干凈，在在應(yīng)變片片背面均均勻涂抹抹膠水，放放在測點(diǎn)點(diǎn)上，調(diào)調(diào)整應(yīng)變變片的位位置，使使其準(zhǔn)確確定位。在在應(yīng)變片片上覆蓋蓋小片玻玻璃紙，用用手指輕輕輕滾壓壓，擠出出多余膠膠水和氣氣泡。用用手指輕輕按12miin，待待膠水初初步固化化后即可可松手。（4）干燥燥固化：氣溫較較高，相相對濕度度較低的的短期試試驗(yàn)，可可自然干干燥，時時間一般般122d。人人工干燥燥是待自自然干燥燥12hh后，用用紅外線線烘烤，避避免驟熱熱，烘干干到絕緣緣電阻符符合要求求時為止止。（5）應(yīng)變變片

14、的防防護(hù)：在在應(yīng)變片片引線端端貼上接接線端子子，把應(yīng)應(yīng)變片引引線和連連接導(dǎo)線線分別焊焊在接線線端子上上，然后后立即涂涂防護(hù)層層，以防防止應(yīng)變變片受潮潮和機(jī)械械損傷。電阻應(yīng)變測測量的溫溫度補(bǔ)償償：溫度補(bǔ)補(bǔ)償?shù)木呔唧w方法法是在電電橋的BBC臂上上接一個個與測量量片R11（簡稱稱工作片片）同樣樣阻值的的溫度補(bǔ)補(bǔ)償應(yīng)變變片R22（簡稱稱補(bǔ)償片片）。測測量應(yīng)變變片R11貼在受受力構(gòu)件件上，它它既受到到應(yīng)變作作用又受受到溫度度作用，故故R1是是由兩部部分組成成。即：R1=R+Rt。補(bǔ)補(bǔ)償片RR2貼在在一個與與試件材材料相同同并置于于試件附附近，具具有同樣樣溫度變變化條件件但不承承受外力力作用的的小試塊塊上

15、,它它只有R2=Rt的變化化。此時時，電橋橋?qū)蔷€線上的電電流計(jì)的的反應(yīng)為為R1-R2=R，測得得結(jié)果僅僅是試件件受力后后產(chǎn)生的的應(yīng)變值值，溫度度效應(yīng)所所產(chǎn)生的的應(yīng)變就就消除了了。熟悉靜態(tài)應(yīng)應(yīng)變儀的的使用：1、接線：將應(yīng)變變片兩引引線接入入接線面面板的EEg、Vi+ 端子子上，以以通道編編號為序序，依次次接入全全部測量量應(yīng)變片片。補(bǔ)償償應(yīng)變片片接入每每排的左左端Egg、Vi+ 端子子上（每每排可以以接入110個測測點(diǎn)，共共用1個個補(bǔ)償片片）。所所有連線線必須牢牢固可靠靠，建議議與端子子連接用用焊錫焊焊牢。2、聯(lián)機(jī)：用USSB電纜纜將計(jì)算算機(jī)USSB接口口與DHH38116數(shù)據(jù)據(jù)采集箱箱USBB

16、輸入口口相連。開開啟機(jī)箱箱電源，打打開計(jì)算算機(jī)。3、軟件控控制（1）在計(jì)計(jì)算機(jī)桌桌面上點(diǎn)點(diǎn)擊“DH338166(Ussb)靜靜態(tài)應(yīng)變變測量系系統(tǒng)”；（2）點(diǎn)擊擊“操作/查找機(jī)機(jī)箱”；（3）點(diǎn)擊擊“文件/新建測測試項(xiàng)目目”；（4）點(diǎn)擊擊“參數(shù)設(shè)設(shè)置/機(jī)機(jī)箱特性性設(shè)置”，設(shè)置置起始測測點(diǎn)號，結(jié)結(jié)束測點(diǎn)點(diǎn)號；（5）點(diǎn)擊擊“參數(shù)設(shè)設(shè)置/電電橋及試試件參數(shù)數(shù)”，設(shè)置置應(yīng)變片片靈敏系系數(shù)，彈彈性模量量，泊松松比；（6）點(diǎn)擊擊“操作/平衡操操作”；（7）點(diǎn)擊擊“操作/單次采采樣”，在試試驗(yàn)狀態(tài)態(tài)欄中，輸輸入工況況。4、加載、數(shù)數(shù)據(jù)采集集 施施加荷載載，采集集應(yīng)變數(shù)數(shù)據(jù)，點(diǎn)點(diǎn)擊“操作/單次采采樣”，在試試驗(yàn)狀

17、態(tài)態(tài)欄中，輸輸入工況況；依次次直至試試驗(yàn)結(jié)束束。5、文件格格式轉(zhuǎn)換換 點(diǎn)點(diǎn)擊“文件/文件格格式轉(zhuǎn)換換”，將應(yīng)應(yīng)變測試試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為 .TXXT或 .XLLS文件件格式。4. 橋梁梁位移測測量時數(shù)：3學(xué)學(xué)時目的：利用用測量手手段，對對橋梁各各控制斷斷面的位位移變形形進(jìn)行監(jiān)監(jiān)測。場地：室外外現(xiàn)場儀器：激光光撓度儀儀橋梁撓度測測量是橋橋梁檢測測的重要要組成部部分, 是橋梁梁安全性性評價的的一項(xiàng)重重要指標(biāo)標(biāo)。橋梁梁的撓度度與橋梁梁的承載載能力及及抵御地地震等動動荷載的的能力有有密切的的關(guān)系。因因此, 橋梁動動、靜撓撓度測量量對于橋橋梁承載載能力檢檢測和橋橋梁的防防震減災(zāi)災(zāi)有著重重要的意意義。通過激光撓撓度儀的的演示和和操作，使使學(xué)生了了解和掌掌握橋梁梁結(jié)構(gòu)截截