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橋涵工程檢測(cè)實(shí)驗(yàn)規(guī)程一、橋涵工程實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的內(nèi)容1、施工準(zhǔn)備階段的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目①橋位放祥測(cè)量;②鋼材原材料實(shí)驗(yàn);③鋼結(jié)構(gòu)連接性能實(shí)驗(yàn);④預(yù)應(yīng)力錨具、夾具和連接器實(shí)驗(yàn);⑤水泥性能實(shí)驗(yàn);⑥混凝土粗細(xì)集料實(shí)驗(yàn);⑦混凝土配合比實(shí)驗(yàn);⑧砌體材料性能實(shí)驗(yàn);⑨臺(tái)后壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn);⑩其它成品、半成品實(shí)驗(yàn)檢測(cè);2.施工過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)①地基承載力實(shí)驗(yàn)檢測(cè);②基礎(chǔ)位置、尺寸和標(biāo)高檢測(cè);③鋼筋位置尺寸和標(biāo)高檢測(cè);④鋼筋加工檢測(cè);⑤混凝土強(qiáng)度抽樣實(shí)驗(yàn);⑥砂漿強(qiáng)度抽樣實(shí)驗(yàn);⑦樁基檢測(cè);⑧墩、臺(tái)位置、尺寸和標(biāo)高檢測(cè);⑨上部結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)位置、尺寸檢測(cè);⑩預(yù)制構(gòu)件張拉、運(yùn)送和安裝強(qiáng)度控制實(shí)驗(yàn);11預(yù)應(yīng)力張拉控制檢測(cè);12橋梁上部結(jié)構(gòu)標(biāo)高、變形、內(nèi)力(應(yīng)力)監(jiān)測(cè);13支架內(nèi)力、變形和穩(wěn)定性監(jiān)測(cè);14鋼結(jié)構(gòu)連接加工檢測(cè)鋼構(gòu)件防護(hù)涂裝檢測(cè)。3.施工完畢后的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)①橋梁總體檢測(cè);②橋梁荷載實(shí)驗(yàn);③橋梁使用性能監(jiān)測(cè)二、橋涵工程實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的依據(jù)專業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn);公路橋位勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ062-91);公路工程地址勘察規(guī)范(JTJ064-98);公路勘測(cè)規(guī)范(JTJ061-99);公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTJ021-89);公路磚石混凝上橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ022-85);公路鋼筋混凝上及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ023-85);公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ024-85);公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ025-86);公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ004-89)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(附局部修訂條文)(JTJ041-89);公路工程質(zhì)量檢查評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)(JTJ071-98);公路工程石料實(shí)驗(yàn)規(guī)程(JTJ054-94);公路工程金屬實(shí)驗(yàn)規(guī)程(JTJ055-83);公路工程集料實(shí)驗(yàn)規(guī)程(JTJ058-94)、公路土工實(shí)驗(yàn)規(guī)程(JTJ051-93)公路舊橋承載能力鑒定方法(試行);專業(yè)專用標(biāo)準(zhǔn);公路斜拉橋設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)(JTJ027-96)公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范(正在制訂);大跨徑公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(正在制訂);公路橋梁板式橡膠支座(JT/T4-93);公路橋梁盆式橡膠支座(JT391-1999);公路橋梁板式橡膠支座成品力學(xué)性能檢查規(guī)則(JTJ3132.3-90);公路橋梁橡膠伸縮裝置(JT/T327-1997);預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絞線(GB/T5224-1995);預(yù)應(yīng)力用鍛具、夾具和連接器(GB/T14370-93)公路橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線用YM錨具、連接器規(guī)格系列(JT329.1-1997);公路橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線用錨具、連接器實(shí)驗(yàn)方法及檢查規(guī)則(JT329.2-1997)三、橋涵質(zhì)量等級(jí)評(píng)估的方法1.橋涵質(zhì)量等級(jí)評(píng)估單元的劃分“質(zhì)量檢評(píng)標(biāo)準(zhǔn)”按橋涵工程建設(shè)規(guī)模大小、結(jié)構(gòu)部位和施工工序?qū)⒔ㄔO(shè)項(xiàng)目劃分為單位工程、分部工程和分項(xiàng)工程,逐級(jí)進(jìn)行工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)估。2.工程質(zhì)量評(píng)分方法施工單位在各分項(xiàng)工程竣工后,按照“質(zhì)量檢評(píng)標(biāo)準(zhǔn)”所列基本規(guī)定、實(shí)測(cè)項(xiàng)目和外觀鑒定進(jìn)行自檢,填寫“分項(xiàng)工程質(zhì)量檢查評(píng)估表”,提交完整、真實(shí)的自檢資料,由監(jiān)理工程師確認(rèn);質(zhì)量監(jiān)督部門根據(jù)抽查資料和確認(rèn)的施工啟檢資料進(jìn)行質(zhì)量等級(jí)評(píng)估。工程質(zhì)量評(píng)估的分項(xiàng)工程為基本評(píng)估單元,采用百分制進(jìn)行評(píng)分;在分項(xiàng)工程評(píng)分的基礎(chǔ)上,逐級(jí)計(jì)算各相應(yīng)分部工程、單位工程的評(píng)分值和建設(shè)項(xiàng)伺中單位工程的優(yōu)良率。3.工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)估方法工程質(zhì)量評(píng)估分為優(yōu)良、合格和不合格三個(gè)等級(jí),應(yīng)按分項(xiàng)、分部、單位工程和建設(shè)項(xiàng)目逐級(jí)評(píng)估。 (1)分項(xiàng)工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)估分項(xiàng)工程評(píng)分在85分以上者為優(yōu)良;70分及以上、85分以下者為合格;70分以下者為不合格。經(jīng)檢查評(píng)為不合格的分項(xiàng)工程,允許進(jìn)行加固、補(bǔ)強(qiáng)、返工或整修,當(dāng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)定后,可以重新評(píng)估其質(zhì)量等級(jí),但只可復(fù)評(píng)為合格。(2)分部工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)估所屬各項(xiàng)工程所有合格,其加權(quán)平均分達(dá)85分及以上,且所含重要分項(xiàng)工程所有評(píng)為優(yōu)良時(shí),則該分部工程評(píng)為優(yōu)良;如分項(xiàng)工程所有合格,但加權(quán)平均分為85分以下,或加權(quán)平均分雖在85分以上,但重要分項(xiàng)工程未所有達(dá)成優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)時(shí),則該分部工程評(píng)為合格;如分項(xiàng)工程未所有達(dá)成合格標(biāo)準(zhǔn)時(shí),則該分部工程評(píng)為不合格。(3)單位工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)估所屬各分部工程所有合格,其加權(quán)平均分達(dá)85分及以上,且所含重要分部工程所有評(píng)為優(yōu)良時(shí),則該單位工程評(píng)為優(yōu)良;如分部工程所有合格,但加權(quán)平均分為85分以下,或加權(quán)平均分雖在85分及以上,但重要分部工程未所有達(dá)成優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)時(shí),則該單位工程評(píng)為合格;如分部工程未所有達(dá)成合格標(biāo)準(zhǔn)時(shí),則該單位工程為不合格。(4)建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量等級(jí)評(píng)估所屬單位工程所有合格且優(yōu)良率在80%及以上時(shí),則該建設(shè)項(xiàng)目評(píng)為優(yōu)良;如單位工程所有合格,但優(yōu)良率在80%以下時(shí),則該建設(shè)項(xiàng)目評(píng)為合格;如單位工程未所有合格,則該建設(shè)項(xiàng)目評(píng)為不合格。四、石料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)方法(1)石料單軸抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)(JTJ054-94)石料的單軸抗壓強(qiáng)度,是指將石料(巖塊)制備成50mm*50mm*50mm的正方體(或直徑和高度均為50mm的圓柱體)試件,經(jīng)吸水飽和后,在單軸受壓并按規(guī)定的加載條件下,達(dá)成極限破壞時(shí),單位承壓面積的強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)時(shí)是用切石機(jī)或鉆石機(jī)從巖石試樣或巖芯中制取標(biāo)準(zhǔn)試件,用游標(biāo)卡尺精確地測(cè)出受壓面積,按規(guī)定方法浸水飽和后,放在壓力機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),加荷速率為0.5~1.0MPa/s。?。秱€(gè)試件實(shí)驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為抗壓強(qiáng)度測(cè)定值,如6個(gè)試件中的2個(gè)與其他4個(gè)的算術(shù)平均值相差3倍以上時(shí),則取實(shí)驗(yàn)結(jié)果相近的4個(gè)試件的算術(shù)平均值作為抗壓強(qiáng)度測(cè)定值。此外,有顯著層理的巖石,取垂直與平行于層理方向的試件各一組,取其強(qiáng)度平均值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(2)石料磨耗率實(shí)驗(yàn)?zāi)ズ男允鞘系挚棺矒?、剪切和摩擦等綜合作用的性能,用磨耗率來(lái)定量描述它。石料磨耗實(shí)驗(yàn)有兩種方法:我國(guó)現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)規(guī)程(JTJ054-94)規(guī)定,石料磨耗實(shí)驗(yàn)以?式實(shí)驗(yàn)法為標(biāo)準(zhǔn)方法。洛杉礬式磨耗實(shí)驗(yàn)又稱擱板式磨耗實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)機(jī)是由一個(gè)直徑為711mm、長(zhǎng)為508mm的圓鼓和鼓中一個(gè)擱板所組成。實(shí)驗(yàn)用的試樣是按一定規(guī)格組成的級(jí)配石料,總質(zhì)量為5000g。當(dāng)試樣加入磨耗鼓的同時(shí),加入12個(gè)鋼球,鋼球總質(zhì)量為5000g。,磨耗鼓以30~33r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)時(shí),由于擱板的作用,可將石料和鋼球帶到高處落下。經(jīng)旋轉(zhuǎn)500次后,將石料試樣取出,用2mm圓孔篩篩去石屑,并洗凈烘干稱其質(zhì)量。取兩次平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)定值,當(dāng)采用洛杉礬式方法時(shí),兩次實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)不大于2%,否則須重新實(shí)驗(yàn)。五、混凝土收縮、徐變測(cè)試方法。收縮的測(cè)定。在工程應(yīng)用中,通常是測(cè)定以干縮為主的總收縮值。按我國(guó)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JTJ053-94)中T0526-94規(guī)定,是用100mm*100mm*515mm試件,經(jīng)3d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后,在溫度為20℃土2℃,相對(duì)濕度為(60土5)%條件下,測(cè)定3d、7d、14d、28d、60d、90d和180d等不同齡期的收縮值。對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁構(gòu)件而言、為減少徐變可采用下列措施:①選用小的水灰比,并保證潮濕養(yǎng)生條件,使水泥充足水化,形成密實(shí)結(jié)構(gòu)的水泥石;②選用級(jí)配優(yōu)良的集料,并作較高的集漿比,提高混凝土的彈性模量;③選用快硬高強(qiáng)水泥,并適當(dāng)采用早強(qiáng)劑,提高混凝土初期強(qiáng)度;④推遲預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)間。六、鋼筋實(shí)驗(yàn)檢測(cè)鋼筋常規(guī)抽驗(yàn)項(xiàng)目及基本方法1)屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度鋼筋拉伸實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行時(shí),當(dāng)測(cè)力度盤的指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)后恒定負(fù)載或第一次回轉(zhuǎn)的最小負(fù)荷即為所求屈服點(diǎn)的荷載。屈服強(qiáng)度(σS)以MPa表達(dá),井按下式計(jì)算。式中:Fs——相稱于所求屈服應(yīng)力時(shí)的荷載,N:A0——試件原截面面積,mm2。中碳鋼和高碳鋼沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn),采用分級(jí)加荷,求出彈性直線段相應(yīng)于小等級(jí)負(fù)荷的平均伸長(zhǎng)增量,由此計(jì)算出偏離直線段后各級(jí)負(fù)荷的彈性伸長(zhǎng)。從總伸長(zhǎng)中減去彈性伸長(zhǎng)即為殘余伸長(zhǎng)。通常以殘余伸長(zhǎng)0.2%的應(yīng)力作為屈服強(qiáng)度,表達(dá)為σ0.2,并按下式計(jì)算。式中:F0.2——相稱于所求應(yīng)力的荷載,N;A0一試件原橫截面積,mm2??估瓘?qiáng)度是向試件連續(xù)加荷直至拉斷,由測(cè)力度盤或拉伸曲線上讀出最大負(fù)荷Fb,抗拉強(qiáng)度(σb)以MPa表達(dá),按下式計(jì)算。式中:Fb一式件拉斷前的最大荷載,N;A0——試件原橫截面積,mm2。2)塑性工程中鋼材塑性指標(biāo)通常用伸長(zhǎng)率和斷面收縮率表達(dá),鋼筋一般可進(jìn)行伸長(zhǎng)率單項(xiàng)抽驗(yàn),當(dāng)試件拉斷后標(biāo)距長(zhǎng)度的增量與原標(biāo)距長(zhǎng)度之比的百分率即為伸長(zhǎng)率,伸長(zhǎng)率(δ)以%表達(dá),并按下式計(jì)算:式中:L1一一試件拉斷后標(biāo)距部分的長(zhǎng)度,mm;L0一一試件原標(biāo)距長(zhǎng)度,mm;n一一長(zhǎng)、短比例試件的伸長(zhǎng)率分別以δ5、δ10表達(dá),定標(biāo)距試件伸長(zhǎng)率應(yīng)附該標(biāo)距長(zhǎng)度數(shù)值的角注,如L=100mm或200mm則(伸長(zhǎng)率分別以δ100、δ200表達(dá)之。3)冷彎性能實(shí)驗(yàn)它是鋼筋在常溫條件下進(jìn)行的一項(xiàng)工藝性實(shí)驗(yàn)。用于檢查鋼材試件圍繞彎心彎曲至規(guī)定角度是否有裂紋、起層或斷裂等現(xiàn)象,若無(wú)則認(rèn)為合格。如鋼材含碳、磷量較高或受過(guò)不正常的熱解決,則冷彎實(shí)驗(yàn)往往不能合格。鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼絲彎曲是以其規(guī)定的彎心半徑、彎曲角度和反復(fù)彎曲次數(shù),采用彎曲機(jī)或圓口臺(tái)鉗等設(shè)備進(jìn)行。彎心半徑與鋼筋的直徑有關(guān),選擇不妥對(duì)彎曲實(shí)驗(yàn)的結(jié)果影響甚大。4)鋼筋的接頭及加工允許偏差檢測(cè)鋼筋接頭一般應(yīng)采用焊接,螺紋筋可采用擠壓套管接頭。鋼筋的縱向焊接應(yīng)優(yōu)選閃光對(duì)焊,也可采用電弧焊(幫條焊、搭接焊、熔槽幫條焊等)。鋼筋接頭的檢查)焊接前必須根據(jù)施工條件進(jìn)行試焊,按不同的焊接方法至少抽取每組3個(gè)試樣進(jìn)行基本力學(xué)性能檢查。橋梁工程基礎(chǔ)一、地基承載力檢測(cè)按規(guī)范擬定地基承載力時(shí),須先擬定地基基本允許承載力﹝ó0﹞,即基礎(chǔ)寬度b≤2m,埋置深度h≤3m時(shí)地基的允許承載力。當(dāng)基礎(chǔ)寬度b>2m,埋置深度h>3m,且h/b≤4時(shí)可以按規(guī)范對(duì)允許承載力予以提高,地基允許承載力擬定按地基土分類進(jìn)行。二、荷載板實(shí)驗(yàn)方法:現(xiàn)場(chǎng)荷載實(shí)驗(yàn)是將一個(gè)一定尺寸的荷載板(常用5000cm2的方板或圓板)置于欲實(shí)驗(yàn)的土層表面,在荷載板上分級(jí)施加荷載。每級(jí)荷載增量連續(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)成加載設(shè)備的最大容量為止,然后卸載,記錄土的口彈值,連續(xù)時(shí)間應(yīng)不小千一級(jí)荷載增量的連續(xù)時(shí)間。根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄繪制荷載P(或荷載強(qiáng)度P)和沉降量S的關(guān)系曲線。地基在荷載作用下達(dá)成破壞狀態(tài)的5過(guò)程可以分為3個(gè)階段:eq\o\ac(○,1)壓密階段(直線變形階段):相稱于P-S曲線上的oa段,P-S曲線接近于直線土中各點(diǎn)剪應(yīng)力均小于土抗剪強(qiáng)度土體處在彈性平衡狀態(tài),這一階荷載板的沉降重要是由于土壓密變引起的,曲線上相應(yīng)于a點(diǎn)荷稱為比例界線Pr。eq\o\ac(○,2)剪切階段:相稱于P-S曲線上的ab段。這一階段P-S曲線已不再保持線性關(guān)系,沉降增長(zhǎng)率△S/△P隨荷載的增長(zhǎng)而增大。在這個(gè)階段,地基土中局部范圍內(nèi)(一方面在基礎(chǔ)邊沿處)的剪應(yīng)力達(dá)成土的抗剪強(qiáng)度,土體發(fā)生剪切破壞,這些區(qū)域也稱塑性區(qū)。隨著荷載的繼續(xù)增長(zhǎng),土中塑性區(qū)的范圍也逐步擴(kuò)大,直到土中形成連續(xù)的滑動(dòng)面,由荷載板兩側(cè)擠出而破壞;因此,剪切階段也是地基中塑性區(qū)的發(fā)生及發(fā)展階段。相應(yīng)于P一S曲線上b點(diǎn)的荷載稱為極限荷載Pu。③破壞階段,相稱于P一S曲線上的bc段。當(dāng)荷載超過(guò)極限荷載后,荷載板急劇下沉,即使不增長(zhǎng)荷載,沉降也不能穩(wěn)定,因此,P一S曲線陡直下降。這一階段,申于土中塑性區(qū)范圍的不斷擴(kuò)展,最后在土中形成連續(xù)滑動(dòng)面,土從荷載板四周擠出隆起,地基本失穩(wěn)而破壞。對(duì)于典型的荷載實(shí)驗(yàn)P一S曲線,在曲線上可以?明顯地區(qū)分3個(gè)階段,則在擬定地基允許承載力時(shí),一方面規(guī)定地基允許承載力不超過(guò)比例界線,這時(shí)地基土是處在壓密階段,地基變形較小。但有時(shí)為了提高地基允許承載力,在滿足建筑物沉降規(guī)定的前提下,也可超過(guò)比例界線,允許土中產(chǎn)生一定范圍的塑性區(qū)。另一方面又規(guī)定地基允許承載力對(duì)極限荷載Pu有一定的安全度,即地基允許承載力等于極限荷載除以安全系數(shù)。而安全系數(shù)的大小,取決于建筑物的可靠限度,同時(shí)還要滿足建筑物對(duì)沉降的規(guī)定占如圖P一S曲線是非典型性的,在曲線上沒(méi)有明顯的3個(gè)階段,也很難直接從曲線上得到比例界線,這時(shí)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),可以取相應(yīng)于沉降S等于荷載板寬度(或直徑)B的2%時(shí)的荷載作為地基的允許承載力。三、標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)方法:1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)貫人實(shí)驗(yàn)裝置的重要部件為:(1)落錘:質(zhì)量為63.5kg的穿心錘;(2)貫人器:(3)探桿:直徑Ф42mm;(4)錘墊和導(dǎo)向桿;(5)自動(dòng)落錘裝置;2.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)將貫人器打人士中,貫人速率為15~30擊1min,并記錄錘擊數(shù),涉及先打15cm的預(yù)打擊數(shù),后30cm中每10cm的錘擊數(shù)以及30cm的累計(jì)錘擊數(shù)N。如錘擊數(shù)超過(guò)50,則按下式換算錘擊數(shù)N:N=30n/△S式中:n一所選取的錘擊數(shù);△S——相應(yīng)于n的錘擊量,cm。(2)旋轉(zhuǎn)探桿,提出貫人器,并取出貫人器中的土樣進(jìn)行鑒別、描述、記錄,必要時(shí)送實(shí)驗(yàn)室分析。(3)由于鉆桿的彈性壓縮會(huì)引起功能損耗,鉆桿過(guò)長(zhǎng)時(shí)傳人貫人器的功能減少,因而減少每擊的貫人深度,亦即提高了錘擊數(shù),所以需要根據(jù)桿長(zhǎng)對(duì)錘擊數(shù)進(jìn)行修正。3,標(biāo)準(zhǔn)貫人實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)貫人實(shí)驗(yàn)國(guó)內(nèi)外已積累了大量的實(shí)踐資料,給出了砂性土和粘性土一些物理性質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)貫人實(shí)驗(yàn)錘擊數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,可供工程中使用。(1)根據(jù)N估計(jì)砂土的密實(shí)度。(2)根據(jù)N估計(jì)天然地基的允許承載力(?0〕。(3)根據(jù)N估計(jì)粘性土的狀態(tài)。(4)根據(jù)N估計(jì)土的內(nèi)摩擦角φ。四、反射波法檢測(cè)基樁現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及注意事項(xiàng)(1)被測(cè)樁應(yīng)鑿去浮漿,樁頭平整。(2)檢測(cè)前應(yīng)對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行檢查,性能正常方可使用。(3)每個(gè)檢測(cè)工地均應(yīng)進(jìn)行激振方式和接受條件的選擇實(shí)驗(yàn),擬定最佳激振方式和接受條件。(4)激振點(diǎn)宜選擇在樁頭中心部位,傳感器應(yīng)穩(wěn)固地安頓在樁頭上,對(duì)于大直徑的樁可安頓兩個(gè)或多個(gè)傳感器。(5)當(dāng)隨機(jī)干擾較大時(shí),可采用信號(hào)增強(qiáng)方式,進(jìn)行多次反復(fù)激振與接受。(6)為提高檢測(cè)分辨率,應(yīng)使用小能量激振,并選用高截止頻率的傳感器和放大器。(7)判別樁身淺部缺陷,可同時(shí)采用橫向激振和水平速度型傳感器接受,進(jìn)行輔助鑒定。(8)每一根被檢測(cè)的單樁均應(yīng)進(jìn)行二次及以上反復(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)試的不良因素后再反復(fù)測(cè)試。反復(fù)測(cè)試的波形與原波形具有相似性。4.實(shí)測(cè)曲線判讀解釋的基本方法由于樁身缺陷種類復(fù)雜,實(shí)測(cè)曲線判讀人員的技術(shù)水平所限,實(shí)測(cè)資料的解釋是一項(xiàng)較為困難的工作。下面通過(guò)對(duì)樁身各種常見(jiàn)缺陷的反射波特性,結(jié)合一些典型的實(shí)測(cè)波形,對(duì)反射波法的實(shí)測(cè)曲線的解釋方法加以歸納。(1)缺陷存在也許性的判讀、判斷樁身缺陷存在與否,需分辨實(shí)測(cè)曲線中有無(wú)缺陷的反射信號(hào),及分辨樁底反射信號(hào),這對(duì)缺陷的定性及定量解釋是有幫助的。樁底反射明顯,一般表白樁身完整性好,或缺陷輕微、規(guī)模小。此外,可換算樁身平均縱波速vpm,從而評(píng)價(jià)樁身是否有缺陷及其嚴(yán)重限度。此外,還應(yīng)分析地層等資料,排除由于樁周土層波阻抗變化過(guò)大等因素導(dǎo)致的“假反射”現(xiàn)象。(2)多次反射及多層反射問(wèn)題當(dāng)實(shí)測(cè)曲線中出現(xiàn)多個(gè)反射波至?xí)r,應(yīng)判別它是同一缺陷面的多次反射,還是樁間多處缺陷的多層反射,前者,即缺陷反射波在樁頂面與缺陷面間來(lái)回反射,其重要特性:反射波至?xí)r間成倍增長(zhǎng)(倍程),反射波能量有規(guī)律遞減。后者往往是雜亂的,不具有上述規(guī)律性。多次反射現(xiàn)象的出現(xiàn),一般表白缺陷在淺部,或反射系數(shù)較大(如斷樁)。它是樁頂存在嚴(yán)重離析或斷裂(斷層)的有力證據(jù)。多層反射不只表白缺陷也許有多處,并且由下層缺陷反射波在能量上的相對(duì)差異,可推測(cè)上部缺陷的性質(zhì)及相對(duì)規(guī)模。5.影響基樁質(zhì)量檢測(cè)波形的因素分析(1)露出于樁頭的鋼筋對(duì)波形的影響由于灌注樁考慮到以后的承臺(tái)問(wèn)題,樁頭均有鋼筋露出,這對(duì)實(shí)測(cè)波形有一定影響,嚴(yán)重時(shí)可影響反射信息的辨認(rèn)。這是由于在樁頭激振時(shí),鋼筋所產(chǎn)生的回聲極易被檢波器接受,之后又與反射信息疊加在一起。克服這一影響因素的方法是,將檢波器用細(xì)砂或粒土屏蔽起來(lái),使檢波器收不到聲波信息。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)證:明這一方法是有效的。圖3一10a)是某工程樁屏蔽前實(shí)測(cè)的波形,圖3一10b)是屏蔽后的實(shí)測(cè)波形,可以看出,屏蔽后實(shí)測(cè)波形反射信息清楚易辨,圖中i是樁問(wèn)反射旅行時(shí)間,tb是樁底反射旅行時(shí)間。(2)樁頭破損對(duì)波形的影響預(yù)制樁在貫人過(guò)程中,樁頭也許產(chǎn)生破損,灌注樁頭表面松散,這將使彈性波能量不久衰減,從而削弱樁間及樁底反射信息,影響了波形的辨認(rèn)。有效途徑是:將破損處或松散處鏟去??傊?影響基樁質(zhì)量檢測(cè)波形的因素較多,工作中應(yīng)逐個(gè)排除,以便樁間、樁底反射信息的辨識(shí),避免產(chǎn)生誤判。五、聲波透射法現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)(1)預(yù)埋檢測(cè)管應(yīng)符合下列規(guī)定:樁徑小于1.0m時(shí)應(yīng)埋設(shè)雙管;樁徑在1.0~2.5m時(shí)應(yīng)埋設(shè)三根管;樁徑2.5m以上應(yīng)埋設(shè)四根管。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50~60mm。鋼管宜用螺紋連接,管的下端應(yīng)封閉,上端應(yīng)加蓋。根據(jù)計(jì)算和實(shí)驗(yàn),采用鋼管時(shí),雙孔測(cè)量的聲能透過(guò)率只有0.5%,塑料管則為42%,可見(jiàn)采用塑料管時(shí)接受信號(hào)比采用鋼管時(shí)強(qiáng),但由于在地下水泥水化熱不易發(fā)散,而塑料溫度變形系數(shù)較大,當(dāng)混凝土硬化后塑料管因溫度下降而產(chǎn)生縱向和徑向收縮,致使混凝土與塑料管局部脫開(kāi),容易導(dǎo)致誤判。實(shí)驗(yàn)證明,鋼管的界面損失雖然較大,但仍有足夠大的接受信號(hào),并且安裝方便,可代替部分鋼筋截面,還可作為以后樁底壓漿的通道,所以采用鋼管作測(cè)管是合適的。塑料管的聲能透過(guò)率較高,當(dāng)能保證它與混凝土良好粘結(jié)的前提下,也可使用。: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)互相平行。但在實(shí)際施工中,由于鋼筋骨架剛度局限性,對(duì)平行度提出過(guò)高的規(guī)定是不現(xiàn)實(shí)的。在檢測(cè)內(nèi)部缺陷時(shí),不平行的影響,可在數(shù)據(jù)解決中予以鑒別和消除,所以對(duì)平行度不必苛求,但必須嚴(yán)格控制。(2)到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)前測(cè)定聲波檢測(cè)儀發(fā)射至接受系統(tǒng)的延遲時(shí)間t0,并應(yīng)按公式計(jì)算聲時(shí)修正值t’:(3)在檢測(cè)管內(nèi)應(yīng)注滿清水。測(cè)量點(diǎn)距20~40cm,當(dāng)發(fā)現(xiàn)讀數(shù)異常時(shí),應(yīng)加密測(cè)量點(diǎn)距。(4)一根樁有多根檢測(cè)管時(shí),應(yīng)將每之根檢測(cè)管編為一組,分組進(jìn)行測(cè)試。(5)每組檢測(cè)管測(cè)試完畢后,測(cè)試點(diǎn)應(yīng)隨機(jī)反復(fù)抽測(cè)10%~20%呢。其聲時(shí)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差不應(yīng)大于5%;波幅相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差不應(yīng)大于10%。對(duì)聲時(shí)及波幅異常的部位應(yīng)反復(fù)抽測(cè)。5。檢測(cè)數(shù)據(jù)解決與鑒定(1)概率法一方面計(jì)算出樁基各測(cè)點(diǎn)聲時(shí)的平均值μt及標(biāo)準(zhǔn)差òt,然后采用聲時(shí)平均值μt,與聲時(shí)2倍標(biāo)準(zhǔn)差òt之和作為鑒定樁身有無(wú)缺陷的臨界值。(2)相鄰測(cè)點(diǎn)間聲時(shí)的斜率和差值乘積判據(jù)(簡(jiǎn)稱PSD判據(jù))設(shè)測(cè)點(diǎn)的深度為H,相應(yīng)的聲時(shí)值為t,則聲時(shí)值因混凝土中存在缺陷或其他因素的影響,而隨深度變化的關(guān)系,可用如下的函數(shù)式表達(dá):t=f(H)當(dāng)樁內(nèi)存在缺陷時(shí),由于在缺陷與完好混凝土界面處聲時(shí)值的突變,從理論上說(shuō),該函數(shù)應(yīng)是不連續(xù)函數(shù)。在缺陷的界面上,當(dāng)深度增量(即測(cè)點(diǎn)間距)△H→0,并且由于缺陷表面的凹凸不平以及孔洞等缺陷是由于波線曲折而引起聲時(shí)變化的,所以在t=f(H)的實(shí)測(cè)曲線中,在缺陷處只表現(xiàn)為斜率的變化,該斜率可用相鄰測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)差值與測(cè)點(diǎn)間距離之比求得,即式中,下標(biāo)i為測(cè)點(diǎn)位置或序號(hào),Si為第i-i至i測(cè)點(diǎn)之間的斜率,ti和ti-1為相鄰兩測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值,Hi和Hi-1為相鄰兩測(cè)點(diǎn)的深度。但是,斜率只反映了相鄰兩測(cè)點(diǎn)聲時(shí)值的變化速率。實(shí)測(cè)時(shí)往往采用不同的測(cè)點(diǎn)間距,因此,雖然所求出的Si相同,但所相應(yīng)的聲時(shí)差值也許是不同的。正如圖3一19中所示的兩條t一-H曲線,在M和M’點(diǎn)的Si相同,但聲時(shí)差值不同,而聲時(shí)差值是與缺陷大小有關(guān)的參數(shù)。為了使判據(jù)進(jìn)一步反映缺陷的大小,就必須加大聲時(shí)差值在判據(jù)中的權(quán)數(shù)。因此判據(jù)可寫成:式中,即為i點(diǎn)的PSD判據(jù)值,其余各項(xiàng)同前。顯然當(dāng)i處相鄰兩測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值沒(méi)有變化時(shí),Ki=0;當(dāng)有變化時(shí),由于Ki與(ti-ti-1)2成正比,因而Ki將大幅度變化。臨界判據(jù)值及缺陷大小與PSD判據(jù)的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)證明,PSD判據(jù)對(duì)缺陷十分敏感,而對(duì)于因聲測(cè)管不平行,或混凝土強(qiáng)度不等原因所引起的聲時(shí)變化,基本上沒(méi)有反映。這是由于非缺陷因素所引起的的聲時(shí)變化都是漸變過(guò)程,雖然總的聲時(shí)變化量也許很大,但相鄰測(cè)點(diǎn)間的聲時(shí)差卻很小,因而Ki值很小、所以采用PSD判據(jù)基本上消除了聲測(cè)管不平行:或混凝土不均質(zhì)等因素所導(dǎo)致的聲時(shí)變化對(duì)缺陷判斷的影響。為了對(duì)全樁各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行判別,必須將各測(cè)點(diǎn)的Ki值求出,并描成“H-K”曲線進(jìn)行分析,凡在K值較大的地方,均可列為可疑區(qū),作進(jìn)一步的細(xì)測(cè)。臨界判據(jù)事實(shí)上反映了測(cè)點(diǎn)間距、聲波穿透距離、介質(zhì)性質(zhì)、測(cè)量的聲時(shí)恒等多數(shù)之間的綜合關(guān)系,這一關(guān)系隨缺陷性質(zhì)的不同而不同。②缺陷性質(zhì)和大小的細(xì)測(cè)判斷。所謂細(xì)測(cè)判斷,就是在運(yùn)用m判據(jù)擬定有缺陷存在的區(qū)段內(nèi)、綜合運(yùn)用聲時(shí)、波幅、接受頻率、波形(或頻譜)等物理量,找出缺陷所導(dǎo)致的聲陰影的范圍、從而準(zhǔn)確地鑒定缺陷的位置、性質(zhì)和大小。雙管對(duì)測(cè)時(shí),其基本方法是將一個(gè)探頭固定,另一探頭上下移動(dòng),找出聲陰影所在邊界位置。在混凝土中,由于各種不均勻界面的漫射和低頻波的繞射等因素,使陰影邊界十分模糊,但通過(guò)上述物理量的綜合運(yùn)用仍可定出其范圍。在運(yùn)用上述分析判斷方法時(shí),應(yīng)注意排除聲測(cè)管和耦合水聲時(shí)值、管內(nèi)混響、箍筋等因素的影響,并且檢測(cè)齡期應(yīng)在7d以上。顯然,PSD判據(jù)也可應(yīng)用于其他結(jié)構(gòu)物大面積掃測(cè)時(shí)的缺陷判別,即將掃測(cè)網(wǎng)絡(luò)中每條測(cè)線上的數(shù)據(jù),用PSD判據(jù)解決,然后把各測(cè)線解決結(jié)果綜合在一起,同樣可定出缺陷的性質(zhì)、大小及位置。(3)多因素概率分析法以上兩種判據(jù)多是采用聲時(shí)或波幅等單一標(biāo)作為判別的基本依據(jù),但檢測(cè)時(shí)可同時(shí)讀出聲時(shí)、波幅、接受波頻率等參數(shù),若能綜合運(yùn)用這些參數(shù)作為判斷依據(jù),則可提高判斷的可靠性。多因素的概率法就是運(yùn)用聲時(shí)、頻率、波幅或聲速、頻率。波幅等參數(shù),通過(guò)其總體的概率分布特性,獲得一個(gè)綜合判斷值NFP來(lái)判斷缺陷的一種方法。各測(cè)點(diǎn)的綜合判據(jù)值NFP按下式計(jì)算式中:NFP——第i測(cè)點(diǎn)的綜合判據(jù);v’i、F’i、A’i一一第i點(diǎn)的聲速、頻率、波幅的相對(duì)值,即分別除以該樁各測(cè)點(diǎn)中最大聲速、頻率、波幅后所得的值;S一一上述三個(gè)參數(shù)相對(duì)值之積為樣本的標(biāo)準(zhǔn)差:Z——概率保證系數(shù),它是根據(jù)與樣本相擬合的夏里埃(Charliar)分布率冪函數(shù)及樣本的偏移系數(shù)、峰凸系數(shù)及其保證率所決定的。根據(jù)NFP判據(jù)的性質(zhì)可知,當(dāng)NFP越大,則混凝土質(zhì)量越好,當(dāng)NFPi<1時(shí),該點(diǎn)應(yīng)判為缺陷,同時(shí)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)所得的表3-19可作為判斷缺陷性質(zhì)的參考。六、基樁承載力檢測(cè)現(xiàn)行地基基礎(chǔ)規(guī)范:“單樁承載力宜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)靜載實(shí)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”。就地灌注樁的靜載實(shí)驗(yàn)應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)成能承受預(yù)定破壞荷載后開(kāi)始。斜樁作靜載實(shí)驗(yàn)時(shí),荷載方向應(yīng)與斜樁軸線相同。1.加荷裝置(1)基本規(guī)定:一方面規(guī)定安全可靠,保證有足夠的加載量,不能發(fā)生加載量達(dá)不到規(guī)定而半途停止實(shí)驗(yàn)的事故。另一方面從節(jié)約材料、少用經(jīng)費(fèi)、取用方便,縮短籌備時(shí)間等方面進(jìn)行比較,選用合適的加載系統(tǒng)。(2)加載量的擬定:根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ024-85)推薦的地基上強(qiáng)度數(shù)據(jù)或參考類似的試樁經(jīng)驗(yàn)并按照鑒定性或破壞性實(shí)驗(yàn)的不同規(guī)定,擬定試樁的破壞荷載或最大的實(shí)驗(yàn)荷載(以下稱最大加載量)。荷載系統(tǒng)的加載能力至少不低于破壞荷載或最大加載量的1.5倍,最佳能達(dá)成1.5~2.0倍。(3)反力裝置:反力裝置是加載系統(tǒng)中最重要的組成部分,對(duì)它應(yīng)事先作好周密的設(shè)計(jì)。2.基準(zhǔn)點(diǎn)與基準(zhǔn)梁的設(shè)立作為下沉量測(cè)試的基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)梁原則上應(yīng)當(dāng)是不動(dòng)的。3.測(cè)試儀器裝置測(cè)量?jī)x器必須精確,一般使用精度為1/20mm的光學(xué)儀器或力學(xué)儀器,如水平儀、撓度儀測(cè)力器(涉及荷載傳感器、拉應(yīng)力傳感器、電子秤、壓力環(huán)等)、傾角儀\位移計(jì)等,如無(wú)此類儀器,可用千分表、游標(biāo)卡尺、杠桿指針等,精確度至少為幾0.1mm。測(cè)量?jī)x器一般應(yīng)設(shè)2~4套,對(duì)稱安裝在試樁的兩側(cè)或四周。觀測(cè)用的測(cè)樁與試樁和錨樁的凈距參見(jiàn)表3-21,并在任何情況下不得小于試樁直徑的3倍。測(cè)定系統(tǒng)固定在圍堰上時(shí),圍堰與試樁及錨樁問(wèn)的最小距離不加限制。儀器安裝前應(yīng)予校定,擦干潤(rùn)滑。4.實(shí)驗(yàn)加載方式實(shí)驗(yàn)加載方式分為三類,見(jiàn)表3-22,根據(jù)具體情況選擇采用。在所有基樁尚未沉人前作實(shí)驗(yàn)時(shí),有也許根據(jù)試樁結(jié)果改變樁基結(jié)構(gòu)(沉樁深度、樁的數(shù)量等)。因此,試樁載重一般應(yīng)達(dá)成破壞載重,或試樁下沉量大大超過(guò)建筑物的允許限度,甚或達(dá)成基樁自身材料的破壞。在所有基樁均已沉人完畢,實(shí)驗(yàn)僅是為了檢查基樁是否符合設(shè)計(jì)規(guī)定,試樁載重可等于設(shè)計(jì)荷載乘以安全系數(shù)。假如實(shí)驗(yàn)條件限制時(shí),這一載重可減少10%。試樁加載應(yīng)分階段進(jìn)行,每階段加載重可以相等或者遞變。每一階段載重的大小,應(yīng)按規(guī)定實(shí)驗(yàn)的精確度決定:等重加載時(shí),一般為預(yù)計(jì)極限載重量的1/10~1/15;遞變加載時(shí),開(kāi)始階段為1/2.5~1/5;終了階段為1/10~1/15。下沉量觀測(cè)間隔時(shí)間,視樁尖土質(zhì)和每階段載重量而定,一般可按累什0'、2'、5'、10'、30'觀測(cè)一次,以后每隔30'測(cè)讀一次,粘性土在后階段可延長(zhǎng)到每小時(shí)測(cè)讀一次。每階段的測(cè)讀間隔次數(shù)不少于5次。每一階段載重的下沉量,在下列時(shí)間內(nèi),如不大于0.1mm,即可視為休止:對(duì)于砂類土最后30min:對(duì)于粘性土最后1h。這一階段下沉休止后,即可進(jìn)行下一階段的加載。5.破壞載重、極限載重及允許載重的擬定(1)破壞載重:當(dāng)試樁所有下沉量已大于40mm,同時(shí)這一階段下沉量大于前一階段下沉量的5倍,或者這一階段的下沉量大于前一階段下沉量的2倍但下沉在24h仍不休止時(shí);其荷載即為破壞荷載。(此標(biāo)準(zhǔn)不合用于對(duì)下沉量有特殊規(guī)定者)(2)極限載重:在破壞載重前一階段的累計(jì)載重即為極限載重。(3)允許載重:極限載重除以安全系數(shù)(規(guī)范規(guī)定為2)為允許載重。如因結(jié)構(gòu)上對(duì)樁的下沉量有特殊規(guī)定期,則應(yīng)按下沉量擬定允許載重。先作靜載實(shí)驗(yàn)后挖基的樁,應(yīng)從實(shí)驗(yàn)所得的極限荷載值中,減去從地面至開(kāi)挖后的基底一段高度內(nèi)的土對(duì)樁身的摩擦力臨界值;再據(jù)以計(jì)算允許荷載。高樁承臺(tái)的樁,也應(yīng)扣除從地面至最大沖刷線間的一段高度內(nèi)土的摩擦力。6.卸除載重卸載應(yīng)分階段進(jìn)行,每階段卸載量可為每?jī)蓚€(gè)階段的加載重。如加載階段為奇數(shù)時(shí),第一階段的卸載重可為最后三個(gè)階段的加載重。每次按順序卸除載重后應(yīng)將樁的回彈量在各儀器的讀數(shù)分別記錄。開(kāi)始兩次每隔15min記錄一次到回彈休止為止,回彈休止標(biāo)準(zhǔn)與沉降休止標(biāo)準(zhǔn)相同。回彈穩(wěn)定后即可進(jìn)行下一次卸載。載重完全卸除后,至少尚應(yīng)于2h內(nèi)每隔30min記錄一次。橋梁上部結(jié)構(gòu)一、板式橋梁橡膠支座檢查方法重要檢查項(xiàng)目有支座成品力學(xué)性能檢查、支座成品解剖檢查和外觀、幾何尺寸檢查等。(1)抗壓彈性模量檢查實(shí)驗(yàn)方法為通過(guò)中心受壓實(shí)驗(yàn),得出橡膠支座的應(yīng)力應(yīng)變曲線,并據(jù)此求出支座的抗壓彈性模量,實(shí)測(cè)出使用應(yīng)力下支座的最大壓縮量井觀測(cè)支座在受壓情況下的工作狀態(tài)。大量的實(shí)驗(yàn)研究表白,橡膠支座在受壓荷載作用下,在壓應(yīng)力不大時(shí),支座的應(yīng)力應(yīng)變是非線性關(guān)系,即σ-ε關(guān)系開(kāi)始有一曲線段;其后隨著荷載的逐步加,壓縮變形幾乎成比例增長(zhǎng),則σ-ε曲線呈線性關(guān)系,卸載后變形基本上可完全恢復(fù)原位。橡膠支座抗壓彈性模量就是根據(jù)上述曲線中的直線段擬定的。其實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)為:①將橡膠支座成品直接置于實(shí)驗(yàn)加荷裝置承壓板上,對(duì)準(zhǔn)中心,加荷至壓力應(yīng)為1.oMPa,在承載板的四角對(duì)稱安裝四只位移計(jì)。②進(jìn)行預(yù)壓。將壓應(yīng)力緩緩增至[σ],持荷5min,然后卸至應(yīng)力為1.oMPa。記錄百分表初始值,預(yù)壓三次。③正式加載。每一加載循環(huán)自σ1=σ-ε1.0MPa開(kāi)始,每級(jí)壓應(yīng)力為σ-ε1.0MPa,持荷3min,讀取百分表讀數(shù),至[σ]為止,然后卸載至壓應(yīng)力為1.0Mpa。l0min后進(jìn)行下一加載循環(huán)。加載過(guò)程連續(xù)進(jìn)行三次。以承載四角所測(cè)得的變位平均值作為各級(jí)荷載下試樣的累計(jì)壓縮變形Δc,按試樣橡膠層的總厚度δi求出在各級(jí)實(shí)驗(yàn)荷載作用下試樣的累計(jì)壓縮應(yīng)變?chǔ)舏。每一塊試樣的抗壓彈性模量E為三次加載過(guò)程所得的三個(gè)結(jié)果的算術(shù)平均值。但單項(xiàng)結(jié)果和算術(shù)平均值之間的偏差不應(yīng)大于算術(shù)平均值的10%,否則該試樣應(yīng)重新實(shí)驗(yàn)一次。橡膠支座在一定的壓力作用下,其豎向變形重要由兩個(gè)因素決定。一是支座中間橡膠片與加勁鋼板接觸面的狀態(tài),即橡膠與鋼板粘接質(zhì)量,假如粘按牢固,橡膠的側(cè)向膨脹受到鋼板的約束減少了支座的豎向變形,反之則增大豎向變形。同批支座中,個(gè)別支座受壓后變形量比同類支座相比差異較大,說(shuō)明在支座加工時(shí),膠片與鋼板的粘接處存在缺陷,達(dá)不到極限抗壓強(qiáng)度時(shí)會(huì)有劇響。第二個(gè)起決定作用的因素是支座受壓面積與其自由膨脹側(cè)面積之比值,常稱之為形狀系數(shù)。(2)極限抗壓強(qiáng)度檢查由于橋梁橡膠支座極限抗壓強(qiáng)度很大,因此部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了70MPa(矩形支座)和75MPa(圓形支座)作為橡膠支座的極限抗壓強(qiáng)度,極限抗壓強(qiáng)度檢查可在抗壓彈模實(shí)驗(yàn)完畢后按每分鐘1.0MPa的加荷速率加載至壓應(yīng)力達(dá)成極限抗壓強(qiáng)度為止,并隨時(shí)觀測(cè),支座完好無(wú)損,其指標(biāo)為合格。(3)抗剪彈性模量檢查由于梁體受溫度、收縮徐變以及車輛制動(dòng)力等環(huán)境條件產(chǎn)生的水平位移將使支座產(chǎn)生剪切變形,而橡膠支座水平位移量的大小重要取決于橡膠片的凈厚度,也就是說(shuō),支座的剪切位移是靠膠層的變形產(chǎn)生的,我國(guó)交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了橡膠支座的剪切模量檢查辦法。橡膠支座抗剪彈性模量實(shí)驗(yàn)是以正壓力為允許壓應(yīng)力,并在抗剪過(guò)程中保持不變的情況下,采用2塊支座用中間鋼拉板推或拉組成雙剪裝置,橡膠支座的頂面或底面必須以實(shí)橋設(shè)計(jì)(鋼筋混凝土梁、鋼梁)圖紙一致,并且中間鋼拉板的對(duì)稱軸應(yīng)和加壓設(shè)備中軸處在同一垂直面上,剪切變形量的量測(cè)一般采用2個(gè)大標(biāo)距的位移傳感器或百分表,正壓力和剪切力一般采用力傳感器進(jìn)行量測(cè)控制。正式實(shí)驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行預(yù)載,以控制安裝偏差和消除初應(yīng)力,正式加載時(shí),施加水平力至剪應(yīng)力τ=0.1MPa后持荷5min,然后卸載至剪應(yīng)力為0.1MPa后記錄位移計(jì)初始值。正式加載:每一加載值循環(huán)自τ=0.1MPa開(kāi)始,每級(jí)剪應(yīng)力增力0.1MPa,持荷1min,讀取位移計(jì)讀數(shù),至τ=1.0MPa為止,然后卸載剪應(yīng)力為0.1MPa。10min后進(jìn)行下一循環(huán)。加載過(guò)程連續(xù)進(jìn)行三次。將各級(jí)水平荷載下位移計(jì)所測(cè)出的試樣累積為水平變形式Δs,按試樣橡膠層的總厚度δi求出在各級(jí)實(shí)驗(yàn)荷載作用下試樣的累計(jì)剪切應(yīng)變?chǔ)胕。每?jī)蓚€(gè)檢查支座所組成試樣的綜合剪彈性模量G為這組試件三次加載所得到的三個(gè)結(jié)果的算術(shù)平均值。但各單項(xiàng)結(jié)果與算術(shù)平均值之間的偏差不應(yīng)大于算術(shù)平均值的10%,否則該試樣應(yīng)重新進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)。(4)允許剪切角檢查(5)摩擦系數(shù)檢查摩擦系數(shù)實(shí)驗(yàn),除規(guī)定必須對(duì)四氟板與不銹鋼板進(jìn)行檢查外,對(duì)橡膠與混凝土、橡膠與鋼板間摩擦系數(shù)實(shí)驗(yàn)可按需要或用戶規(guī)定進(jìn)行檢查。將試樣按規(guī)定擺好,對(duì)準(zhǔn)中心位置。施加壓應(yīng)力至[σ],并在整個(gè)摩擦系數(shù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持不變。逐級(jí)均勻施加水平力,每級(jí)間隔30s增長(zhǎng)水平剪應(yīng)力為0.2MPa,至支座試樣與混凝土板、鋼板、不銹鋼板試樣接觸面間發(fā)生滑動(dòng)時(shí)為止,記錄此時(shí)水平剪應(yīng)力。實(shí)驗(yàn)過(guò)程連續(xù)進(jìn)行三次。(6)允許轉(zhuǎn)角檢查在外荷載作用下,支座在發(fā)生豎向壓縮的同時(shí),由于梁體的撓曲作用還產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。支座轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),一側(cè)的橡膠被壓縮,而另一側(cè)則逐漸被抬起。隨著轉(zhuǎn)角的增大,支座各層間的橡膠將由壓力大的區(qū)域逐次向壓力小的地方“轉(zhuǎn)移”,但這種轉(zhuǎn)移因受上下鋼板的約束影響,只能進(jìn)行到一定限度。假如豎向壓縮回彈變形值大于其總壓縮量,支座邊沿必將出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。這是檢查橡膠支座的厚度在梁體端部在也許出現(xiàn)最大轉(zhuǎn)角的作用下能否滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的必要條件。檢測(cè)時(shí),在距支座中心600mm處,安裝使支座產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的千斤頂和測(cè)力傳感器,并在假定梁體的四角安頓位移傳感器或百分表。一方面進(jìn)行預(yù)壓,將壓應(yīng)力緩緩增至[σ],維持5min然后卸載至力為1.oMPa。如此反復(fù)預(yù)壓三遍。正式加載。施加壓力至[σ],停5minn讀數(shù)。維持[σ]不變,用油壓千斤頂對(duì)中間工字梁施加一個(gè)向上的力P,使其達(dá)成預(yù)期轉(zhuǎn)角的正切值(偏差不大于5%),停5min后,讀取千斤頂力P及百分表的讀數(shù)。(7)鑒定規(guī)則試樣的抗壓彈性模量與規(guī)定值的偏差在±20%范圍之內(nèi)時(shí),則認(rèn)為是滿足規(guī)定的。試樣的抗剪彈性模量與規(guī)定值的偏差在±15%范圍之內(nèi),允許剪切角正切值符合規(guī)定,則認(rèn)為是滿足規(guī)定的。在70MPa(矩形支座)或75MPa(圓形支座)的壓應(yīng)力時(shí),橡膠層未被擠壞,中間層鋼板未斷裂,四氟板與橡膠未發(fā)生剝離,則認(rèn)為試樣的極限抗壓強(qiáng)度是滿足規(guī)定的。試樣的摩擦系數(shù)符合規(guī)定期,則認(rèn)為是滿足規(guī)定的。試樣的允許轉(zhuǎn)角正切值,混凝土、鋼筋混凝土橋在1/3oo,鋼橋在1/5oo時(shí),試樣邊沿最小變形值大于或等于零時(shí),認(rèn)為試樣允許轉(zhuǎn)角是滿足規(guī)定的。三塊(或三組)試樣中,有兩塊(或兩組)不能滿足規(guī)定期,則認(rèn)為該批產(chǎn)品不合格。若有一塊(或一組)試樣不能滿足規(guī)定期,則應(yīng)重新抽取三塊(或三組)試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若仍有一塊(或一組)不能滿足規(guī)定期,則也認(rèn)為該批產(chǎn)品不合格。二、橋梁橡膠伸縮裝置檢查橋梁橡膠伸縮裝置按照伸縮體結(jié)構(gòu)不同可劃分為四類。(1)純橡膠式伸縮裝置伸縮體完全由橡膠組成的(涉及異型鋼梁高度不大于50mm與密封橡膠帶組成單縫)稱為純橡膠式伸縮裝置。它合用于伸縮量不大于60mm的公路橋梁工程。(2)板式伸縮裝置伸縮體由橡膠、鋼板或角鋼硫化為一體的稱為板式伸縮裝置。它合用于伸縮量小于60mm的公路橋梁工程。(3)組合式伸縮裝置伸縮體由橡膠板和鋼托板組合而成的稱為組合式伸縮裝置。它合用于伸縮量不大于120mm的公路橋梁工程。(4)模數(shù)式伸縮裝置伸縮體由異型鋼梁與單元橡膠密封帶組合而成的稱為模數(shù)式伸縮裝置。它合用于伸縮量為80~1200±m(xù)m的公路橋梁工程。2.橋梁橡膠伸縮裝置技術(shù)規(guī)定橋梁橡膠伸縮裝置除使用的材料、工藝應(yīng)符合我國(guó)的現(xiàn)行規(guī)范外,成品力學(xué)性能外觀質(zhì)量及解剖檢查等應(yīng)符合交通部頒布的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。三、結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度評(píng)估結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的合格標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估的常規(guī)方法是以澆注或拌和現(xiàn)場(chǎng)制取試件,以28d齡期的極限抗壓強(qiáng)度值進(jìn)行記錄評(píng)估。規(guī)范規(guī)定,對(duì)于大橋等重要工程及中小橋、涵洞工程的取樣試件大于或等于10組時(shí),應(yīng)以數(shù)理記錄方法下述條件按評(píng)估:四、鉆芯取樣法檢查混凝土強(qiáng)度1.芯樣鉆取在鉆取芯樣前應(yīng)考慮由于鉆芯也許導(dǎo)致對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響,應(yīng)盡也許避免在靠近混凝土構(gòu)件的接縫或邊沿鉆取,且基本上不應(yīng)帶有鋼筋。芯樣直徑應(yīng)為混凝土所有集料最大粒徑的3倍,一般為150mm或1oomm。任何情況下不小于集料最大粒徑的2倍。鉆出后的每個(gè)芯樣應(yīng)立即清楚地標(biāo)上記號(hào),并記錄芯樣在混凝土結(jié)構(gòu)中鉆取的位置。鉆取的芯樣數(shù)量應(yīng)滿足下列規(guī)定:(1)按單個(gè)構(gòu)件檢查時(shí),每個(gè)構(gòu)件鉆取芯樣數(shù)不少于3個(gè),對(duì)較小構(gòu)件至少應(yīng)取2個(gè);(2)對(duì)構(gòu)件局部區(qū)域檢查時(shí),應(yīng)由規(guī)定檢查的單位擬定取芯位置及數(shù)量。2.鉆取芯樣檢查每個(gè)芯樣應(yīng)具體描述有關(guān)裂縫、分層、麻面或離析等,并估計(jì)集料的最大粒徑、形狀種類及粗細(xì)集料的比例與級(jí)配,檢查并記錄存在的氣孔的位置、尺寸與分布情況,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行拍照。在芯樣的中間及兩端1/4按兩個(gè)垂直方向測(cè)量三對(duì)數(shù)值擬定芯樣的平均直徑d,精確至mm取芯樣直徑兩端側(cè)面測(cè)定鉆取后芯樣的長(zhǎng)度及端面加工后的長(zhǎng)度,其尺寸誤差應(yīng)在0.25mm之內(nèi),取平均值作為試件平均長(zhǎng)度L,精確至1.0mm。如有必要,應(yīng)測(cè)定芯樣的表觀密度。3.試件的制作抗壓實(shí)驗(yàn)用的試件長(zhǎng)度(端部加工后)不應(yīng)小于直徑,也不應(yīng)大于直徑的2倍。芯樣端面必須平整,必要時(shí)應(yīng)磨平或用抹頂?shù)确椒ń鉀Q。芯樣兩端平面應(yīng)與軸線垂直,誤差不應(yīng)大于1°。4.芯樣抗壓強(qiáng)度f(wàn)cuc按下式計(jì)算:混凝土圓柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度的關(guān)系見(jiàn)規(guī)范規(guī)定五、回彈法檢查混凝土強(qiáng)度1.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(guò)彈擊桿彈擊混凝土表面,并以重錘被反彈回來(lái)的距離(稱回彈值指反彈距離與彈簧初始長(zhǎng)度之比)作為強(qiáng)度相關(guān)指標(biāo)來(lái)推算混凝土強(qiáng)度的一種方法。2.回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的原則回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度是對(duì)常規(guī)檢查的一種補(bǔ)充,當(dāng)對(duì)構(gòu)件懷疑時(shí),例如,試件與結(jié)構(gòu)中混凝土質(zhì)量不一致,對(duì)試件的檢查結(jié)果有懷疑或供檢查用的試件數(shù)量局限性時(shí),可采用回彈法檢測(cè),并將檢測(cè)結(jié)果作為解決混凝土質(zhì)量問(wèn)題的一個(gè)重要依據(jù)。此外,施工階段,如構(gòu)件拆模、預(yù)應(yīng)力張拉或移梁、吊裝時(shí),回彈法可作為評(píng)估混凝土強(qiáng)度的依據(jù)?;貜椃ǖ氖褂们疤?是規(guī)定被測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的內(nèi)外質(zhì)量基本一致。因此,當(dāng)混凝土表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異,例如遭受化學(xué)腐蝕或火災(zāi)、硬化期間遭受凍傷等或內(nèi)部存在缺陷時(shí),不能用回彈法評(píng)估混凝土強(qiáng)度。3.回彈法的測(cè)強(qiáng)曲線回彈法測(cè)定結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的基本依據(jù),就是回彈值與混凝土抗壓強(qiáng)度之間的相關(guān)性。這種相關(guān)性以基準(zhǔn)曲線或經(jīng)驗(yàn)公式的形式予以擬定。六、超聲回彈綜合法檢查混凝土強(qiáng)度應(yīng)用超聲回彈綜合法時(shí),應(yīng)盡量建立專用測(cè)強(qiáng)曲線并優(yōu)先使用。在缺少該類曲線時(shí),可采用通用測(cè)強(qiáng)曲線。通用測(cè)強(qiáng)曲線測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算表合用下列條件的混凝土:①混凝土用水泥應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》(GB175-92)和《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》(GBl344-92)的規(guī)定;②混凝土用砂、石骨料應(yīng)符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢查方法》(JGJ52-92)和《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢查方法》(JGJ53-92)的規(guī)定;③摻或不摻減水劑或早強(qiáng)劑;④人工或一般機(jī)械攪拌、成型;⑤鋼模或木模,符合《鋼筋混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定;⑦自然養(yǎng)護(hù);⑧齡期為7~730d,如超過(guò)此齡期時(shí),可鉆取混凝土芯樣進(jìn)行修正;⑨混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C10~50。1.建立地區(qū)混凝土曲線的基本規(guī)定(1)采有中型回彈儀,應(yīng)處在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。(2)混凝土用水泥應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》和《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》的規(guī)定,混凝土用砂、石應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢查方法》和《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢查方法》的規(guī)定。(3)選用本地區(qū)常用水泥、粗骨料、細(xì)骨料,按最佳配合比制作混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C10~C50的邊長(zhǎng)為150mm立方體試塊。(4)試塊實(shí)驗(yàn)應(yīng)按下式環(huán)節(jié)進(jìn)行。①分別按齡期為7d、14d、28d、60d、90d。180d和365d進(jìn)行立方體試塊強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。②每一齡期的每組試件由3個(gè)(或6個(gè))試塊組成。③每種混凝土強(qiáng)度等級(jí)的試塊數(shù)不應(yīng)少于30塊,并宜在同一天內(nèi)用同條件的混凝土成型;④試塊采用振動(dòng)臺(tái)成型。成型后第二天拆摸。⑤如系自然養(yǎng)護(hù),應(yīng)將試塊移至不直接受日曬雨淋處,按品字形堆放,蓋上草袋并澆水養(yǎng)護(hù)。如用蒸氣養(yǎng)護(hù),則試塊靜停時(shí)間和養(yǎng)護(hù)條件應(yīng)與構(gòu)件預(yù)期的相同。(5)試塊聲時(shí)值測(cè)試,應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行。①試塊聲時(shí)測(cè)量,應(yīng)取試塊澆注方向的側(cè)面為測(cè)試面,宜采用黃油為耦合劑。②聲時(shí)測(cè)量應(yīng)采用對(duì)測(cè)法,在一個(gè)相對(duì)測(cè)試面上測(cè)3點(diǎn),發(fā)射和接受換能器軸線應(yīng)在一直線上,試塊聲時(shí)值tm為3點(diǎn)平均值,保存小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。試塊邊長(zhǎng)測(cè)量精確至1mm,測(cè)量誤差不大于1%。③試塊的聲速值應(yīng)按下式計(jì)算:式中:tm——聲時(shí)值,μs;l——超聲測(cè)距,mm。(6)試塊回彈值應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行測(cè)試。①回彈值測(cè)量應(yīng)選用不同于聲時(shí)測(cè)量的另一相對(duì)側(cè)面。將試塊油污擦凈放置在壓力機(jī)上下承板之間J如壓至30-50kN,并在此壓力下,在試塊相對(duì)測(cè)試面上各測(cè)8點(diǎn)回彈值,剔除3個(gè)最大值和最小值,將余下10個(gè)回彈值的平均值作為該試塊的回彈值凡,計(jì)算精確至0.1。②回彈值測(cè)試完畢后,并卸荷將回彈面放置在壓力機(jī)承壓板間。以每秒6M土4kN的速度連續(xù)均勻加荷至破壞。抗壓強(qiáng)度值幾精確至0.1MPa。(7)測(cè)強(qiáng)曲線應(yīng)按下述環(huán)節(jié)進(jìn)行計(jì)算。①將各試塊測(cè)試所得的聲速值Va、回彈值Ra及試塊抗壓強(qiáng)度值fcu匯總,進(jìn)行多元回歸分析和誤差分析。②回歸分析時(shí),可采用下列回歸方程式:式中:a——常數(shù)項(xiàng)系數(shù);、、b,c——回歸系數(shù);fcu,i——混凝土強(qiáng)度換算值,MPa。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差er,可按下列公式計(jì)算:式中:er——相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差,MPa;fcu,i——才應(yīng)于i個(gè)立方體塊抗壓強(qiáng)度,MPa;fcu,ic相應(yīng)于i個(gè)立方體試塊計(jì)算的強(qiáng)度換算值,MPa。(8)經(jīng)上述計(jì)算,如回歸方程式的誤差符合《超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》中的相應(yīng)的規(guī)定期,則可報(bào)請(qǐng)有關(guān)部門批準(zhǔn),作為專用或地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線。(9)按回歸方程式,列出fcuc—V—R測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算表。超聲聲速應(yīng)精確至0.01km/s,回彈值應(yīng)精確至0.1,強(qiáng)度值應(yīng)精確至0.1MPa。(10)強(qiáng)度換算表限于所實(shí)驗(yàn)的范圍,不得外推。七、后裝撥出法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度1.建立測(cè)強(qiáng)曲線的基本規(guī)定(1)混凝土所用水泥應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸水泥、普通硅酸鹽水泥》和《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》的規(guī)定;混凝土所用的砂、石應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝上用碎石或卵右質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)廢檢查方法》和《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢查方法》的規(guī)定。(2)建立測(cè)強(qiáng)曲線實(shí)驗(yàn)用混凝土、不宜少千6個(gè)強(qiáng)度等級(jí),每一強(qiáng)度等級(jí)混凝土不應(yīng)少于6組,每組由1個(gè)至少可布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)的拔出試件和相應(yīng)的3個(gè)立方體試塊組成。(3)每組拔出試件和立方體試塊,應(yīng)采用同盤混凝土,在同一振動(dòng)臺(tái)上同時(shí)振搗成型,同條件自然養(yǎng)護(hù)。(4)拔出實(shí)驗(yàn)應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行:①拔出實(shí)驗(yàn)的測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在試件混凝土成型側(cè)面;②在每一拔出試件上,應(yīng)進(jìn)行不少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)的拔出實(shí)驗(yàn),取平均值為該試件的拔出出力計(jì)算值F,精確至0.1kN。③3個(gè)立方體試塊的抗壓強(qiáng)度代表值,應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土強(qiáng)度檢查評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ107—87)擬定。(5)測(cè)強(qiáng)曲線應(yīng)按下述環(huán)節(jié)進(jìn)行計(jì)算:①將每組試件的拔出力計(jì)算值及立方體試塊的抗壓強(qiáng)度代表值匯總,按最小二乘法原理進(jìn)行回歸分析。②推薦采用的回歸方程式如下:式中:fcuc——混凝土強(qiáng)度換算值,MPa,精確至0.1MPa;F——拔出力,kN,精確至0.lkN;A、B——測(cè)強(qiáng)公式回歸系數(shù)。③回歸方程的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差er可按下式計(jì)算:式中:er——相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差;fcu,i——第i組立體試塊抗壓強(qiáng)度代表值,MPa,精確至0.1MPa;fccu,i——由第i個(gè)拔出試件的拔出力計(jì)算值鳳)的強(qiáng)度換算值,MPa,精確至0.1MPa;n——建立回歸方程式的試塊(試件)組數(shù)。(6)經(jīng)上述計(jì)算,如回歸方程式的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差不大12%時(shí),可報(bào)請(qǐng)本地主管部門審定后實(shí)行。(7)測(cè)強(qiáng)曲線的使用,僅限于在建立回歸方程所實(shí)驗(yàn)的混凝土強(qiáng)度范圍內(nèi),不得外推。橋梁荷載實(shí)驗(yàn)一、荷載實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作荷載實(shí)驗(yàn)正式進(jìn)行之前應(yīng)做好下列準(zhǔn)備工作。1.實(shí)驗(yàn)孔(或墩)的選擇對(duì)多孔橋梁中跨徑相同的橋孔(或墩)可選1-3孔具有代表性的橋孔(或墩)進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn)。選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮以下因素:(1)該孔(或墩)計(jì)算受力最不利;(2)該孔(或墩)施工質(zhì)量較差、缺陷較多或病害較嚴(yán)重;(3)該孔(或墩)便于搭設(shè),腳手架,便于設(shè)立測(cè)點(diǎn)或便于實(shí)行加載。選擇實(shí)驗(yàn)孔的工作與制定計(jì)劃前的調(diào)查工作結(jié)合進(jìn)行。2.搭設(shè)腳手架和測(cè)試支架腳手架和測(cè)試支架應(yīng)分開(kāi)搭設(shè)互不影響,腳手架和測(cè)試支架應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。剛度和穩(wěn)定性。腳手架要保證工作人員的安全、方便操作。測(cè)試支架要滿足儀表安裝的需要,不因自身變形影響測(cè)試的精度,同時(shí)還應(yīng)保證實(shí)驗(yàn)時(shí)不受車輛和行人的干擾。腳手架和測(cè)試支架設(shè)立要因地制宜,就地取材,便于搭設(shè)和拆卸,一般采用木支架或建筑鋼管支架。當(dāng)橋下凈空較大不便搭設(shè)固定腳手架時(shí),可考慮采用輕便活動(dòng)吊架,兩端用尼龍繩或細(xì)鋼絲繩固定在欄桿或人行道緣石上。整套設(shè)立使用前應(yīng)進(jìn)行試載以保證安全,活動(dòng)吊架如需多次使用可做成拼裝式以便運(yùn)送和存放。睛天或多云天氣下進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn)時(shí),陽(yáng)光直射下的應(yīng)變測(cè)點(diǎn),應(yīng)設(shè)立遮擋陽(yáng)光的設(shè)備,以減小溫度變化導(dǎo)致的觀測(cè)誤差。雨季進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn)時(shí),則應(yīng)準(zhǔn)備儀器,設(shè)備等的防雨設(shè)施,以備不時(shí)之需。橋下或橋頭用活動(dòng)房或帳篷搭設(shè)臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室安放數(shù)據(jù)采集等儀器、并供測(cè)試人員臨時(shí)辦公和看管設(shè)備之用。3.靜載實(shí)驗(yàn)加載位置的放樣和卸載位置的安排靜載實(shí)驗(yàn)前應(yīng)在橋面上對(duì)加載位置進(jìn)行放樣,以便于加載實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。如加載工況較少,時(shí)間允許,可在每次工況加載前臨時(shí)放樣。如加載工況較多,則應(yīng)預(yù)先放樣,且用不同顏色的標(biāo)志區(qū)別不同加載工況時(shí)的荷載位置。靜載實(shí)驗(yàn)荷載卸載的安放位置應(yīng)預(yù)先安排。卸載位置的選擇既要考慮加卸載方便,離加載位置近一些,又要使安放的荷載不影響實(shí)驗(yàn)孔(或墩)的受力,一般可將荷載安放在橋臺(tái)后一定距離處。對(duì)于多孔橋,如有必要將荷載停放在橋孔上,一般應(yīng)停放在距實(shí)驗(yàn)孔較遠(yuǎn)處以不影響實(shí)驗(yàn)觀測(cè)為度。4.實(shí)驗(yàn)人員組織及分工橋梁的荷載實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作,最佳能組織專門的橋梁實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍來(lái)承擔(dān),也可由熟悉這項(xiàng)工作的技術(shù)人員為骨干來(lái)組織實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍。應(yīng)根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)人員的專長(zhǎng)進(jìn)行分工,每人分管的儀表數(shù)目除考慮便于進(jìn)行觀測(cè)外,應(yīng)盡量使每人對(duì)分管儀表進(jìn)行一次觀測(cè)所需的時(shí)間大體相同。所有參與實(shí)驗(yàn)的人員應(yīng)能純熟掌握所分管的儀器設(shè)備,否則應(yīng)在正式開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行演練。為使實(shí)驗(yàn)有條不紊地進(jìn)行,應(yīng)設(shè)實(shí)驗(yàn)總指揮1人,其別人員的配備可根據(jù)具體情況考慮。5.其他準(zhǔn)備工作加載實(shí)驗(yàn)的安全設(shè)施、供電照明設(shè)施、通訊聯(lián)絡(luò)設(shè)施、橋面交通管制等工作應(yīng)根據(jù)荷載實(shí)驗(yàn)的需要進(jìn)行準(zhǔn)備。二、實(shí)驗(yàn)荷載工況的擬定為了滿足鑒定橋梁承載力的規(guī)定:荷載工況選擇應(yīng)反映橋梁設(shè)計(jì)的最不利受力狀態(tài),簡(jiǎn)樸結(jié)構(gòu)可選1-2個(gè)工況,復(fù)雜結(jié)構(gòu)可適當(dāng)多選幾個(gè)工況,但不宜過(guò)多。進(jìn)行各荷載工況布置時(shí)可參照截面內(nèi)力(或變形)影響線進(jìn)行,下面給出常見(jiàn)橋型荷載工況。(1)簡(jiǎn)支梁橋跨中最大正彎矩工況L/4最大正彎矩工況支點(diǎn)最大剪力工況橋墩最大豎向反力工況(2)連續(xù)梁橋主跨跨中最大正彎矩工況主跨支點(diǎn)負(fù)彎矩工況主跨橋墩最大豎向反力工況主跨支點(diǎn)最大剪力工況邊跨最大正彎矩工況(3)懸臂梁橋(T型剛構(gòu)橋)支點(diǎn)(墩頂)最大負(fù)彎矩工況錨固孔跨中最大正彎矩工況支點(diǎn)(墩頂)最大剪力工況掛孔跨中最大正彎矩工況(4)無(wú)鉸拱橋跨中最大正彎矩工況拱腳最大負(fù)彎矩工況拱腳最大推力工況正負(fù)撓度絕對(duì)值之和最大工況此外,對(duì)橋梁施工中的薄弱截面或缺陷修補(bǔ)后的截面可以專門進(jìn)行荷·載工況設(shè)計(jì),以檢查該部位或截面對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能的影響。使用車輛加載而又未安排動(dòng)載實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí),可在靜載實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)束后,將加載車輛(多輛車則相應(yīng)地進(jìn)行排列)沿橋長(zhǎng)慢速行駛一趟,以全面了解荷載作用于橋面不同部位時(shí)結(jié)構(gòu)承載狀況。動(dòng)載實(shí)驗(yàn)一般安排標(biāo)準(zhǔn)汽車車列(對(duì)小跨徑橋也可用單車:)在不同車速時(shí)的跑車實(shí)驗(yàn),跑車時(shí)速一般定為5km、10km、20km、30km、40km、sokm,此外可根據(jù)橋況安排其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如需測(cè)定橋梁承受活載水平力性能時(shí)作車輛制動(dòng)實(shí)驗(yàn),為測(cè)定橋梁自振頻率作跳車后的余振觀測(cè),井在元荷載時(shí)進(jìn)行脈動(dòng)觀測(cè)。三、測(cè)點(diǎn)布設(shè)(1)重要測(cè)點(diǎn)的布設(shè):測(cè)點(diǎn)的布設(shè)不宜過(guò)多“:但要保證觀測(cè)質(zhì)量。有條件時(shí),同一測(cè)點(diǎn)可用不同的測(cè)試方法進(jìn)行校對(duì),二般情況下,對(duì)重要測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)能控制結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力(應(yīng)變)和最大撓度(或位移)。幾種常用橋梁體系的重要測(cè)點(diǎn)布設(shè)如下。①簡(jiǎn)支梁橋:跨中撓度)支點(diǎn)沉降,跨中截面應(yīng)變、②連續(xù)梁橋:跨中撓度;支點(diǎn)沉降,跨中和支點(diǎn)截面應(yīng)變。③懸臂梁橋:懸臂端部撓度、支點(diǎn)沉降,支點(diǎn)截面應(yīng)變。④拱橋:跨中,L/4處撓度,拱頂L/4和拱腳截面應(yīng)變。撓度觀測(cè)測(cè)點(diǎn)一般布置在橋中軸線位置。截商抗彎應(yīng)變測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)立在截面橫橋向應(yīng)力也許分布較大的部位,沿截面上、下緣布設(shè),橫橋向測(cè)點(diǎn)設(shè)立一般不少于3處,以控制最大應(yīng)力的分布。四、電阻應(yīng)變片的選用選用應(yīng)變片時(shí)應(yīng)根據(jù)應(yīng)變片的初始參數(shù)及試件的受力狀態(tài)、應(yīng)變梯度、應(yīng)變性質(zhì)、工作條件、測(cè)試精度規(guī)定等綜合考慮。對(duì)于一般的結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn),采用120Ω紙基金屬絲應(yīng)變片就可滿足實(shí)驗(yàn)規(guī)定。其標(biāo)距可結(jié)合試件的材料來(lái)選定,如鋼材常用5-20mm,混凝土則用40-150mm,石材用20-40mm。對(duì)于有特殊規(guī)定的,可選擇特種應(yīng)變片,如低溫應(yīng)變片、高溫應(yīng)變片、疲勞壽命片、裂紋探測(cè)片、應(yīng)力片以及高壓、核輻射、強(qiáng)磁場(chǎng)等條件下使用的應(yīng)變片。(5)電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù)①粘結(jié)劑粘貼應(yīng)變片用的粘結(jié)劑成為應(yīng)變膠試件應(yīng)變傳遞到應(yīng)變片的敏感柵上。同時(shí),其線性滯后、零飄、蠕變等特性在一定限度上還影響著應(yīng)變片的一些工作性能。相應(yīng)變膠的性能規(guī)定是:粘結(jié)強(qiáng)度高(剪切強(qiáng)度一般不低于3-4MPa),電絕緣性能好,化學(xué)穩(wěn)定性及工藝性好等。在特殊條件下,還要考慮一些其他規(guī)定,例如耐高溫、耐老化、耐介質(zhì)(油、水、酸和堿等)、耐疲勞等。目前常用的應(yīng)變膠分為有機(jī)膠和元機(jī)膠兩類。常溫下用有機(jī)膠,無(wú)機(jī)膠則用于高溫應(yīng)變片的粘貼。常規(guī)橋梁實(shí)驗(yàn)粘貼應(yīng)變片的應(yīng)變膠一般為快干膠和熱固性樹(shù)脂膠等。五、電阻應(yīng)變測(cè)量的溫度補(bǔ)償用應(yīng)變片測(cè)量應(yīng)變時(shí),它除了能感受試件受力后的變形外,同樣也能感受環(huán)境溫度變化,并引起電阻應(yīng)變儀指示部分的示值變動(dòng),這稱為溫度效應(yīng)。溫度變化從兩方面使應(yīng)變片的電阻值發(fā)生變化。第一是電阻絲溫度改變?chǔ)(℃),其電阻將會(huì)隨之而改變?chǔ)β。ΔRβ=β1RΔt式中:β1一一電阻絲的電阻溫度系數(shù)(1/℃)R一一應(yīng)變片的變?cè)茧娮柚?Ω)第二是由于材料與應(yīng)變片電阻絲的線膨脹系數(shù)不相等,但兩者又粘合在一起,這樣溫度改變?chǔ)(℃)時(shí),應(yīng)變片中產(chǎn)生了溫度應(yīng)變,引起一附加的電阻的變化ΔRα。式中:Kt一一貼好的應(yīng)變絲對(duì)溫度應(yīng)力的靈敏系數(shù),;αj一一試件材料的線膨脹系數(shù)(1/℃)α——電阻絲的線膨脹系數(shù)(1/℃)。因此,總的溫度效應(yīng)是兩者之和:式中:β——占好的應(yīng)變片總的電阻溫度系數(shù)。溫度效應(yīng)的應(yīng)變值為:這個(gè)εt稱視應(yīng)變。當(dāng)采用鎳鉻合金絲做成的應(yīng)變片進(jìn)行測(cè)量時(shí),溫度變動(dòng)1℃,會(huì)在鋼材(E=2.1xl05MPa)中產(chǎn)生相稱于1.5MPa左右的應(yīng)力示值變動(dòng),這是不能忽視的,必須加以消除。消除溫度效應(yīng)的應(yīng)變值重要是運(yùn)用惠斯登電橋橋路的特性進(jìn)行,稱為溫度補(bǔ)償。如圖5-17所示,在電橋的BC臂上接一個(gè)與測(cè)量片R1同樣阻值的溫度補(bǔ)償應(yīng)變片R2(簡(jiǎn)稱補(bǔ)償片)。測(cè)量應(yīng)變片R1(簡(jiǎn)稱工作片)貼在受力構(gòu)件上,它既受應(yīng)變作用又受溫度作用,故R1是由兩部分組成。即:ΔR1=ΔRε+ΔRt補(bǔ)償片R2貼在一個(gè)與試件材料相同并置于試件附近,具有同樣溫度變化條件但不承受外力作用的小試塊上,它只有ΔR2=ΔRt的變化。此時(shí),電橋?qū)蔷€上的電流計(jì)的反映為ΔR1-ΔR2=ΔRε,測(cè)得結(jié)果僅是試件受力后產(chǎn)生應(yīng)變值,而溫度效應(yīng)所產(chǎn)生的視應(yīng)變就消除了。在實(shí)際工作中,為保證補(bǔ)償效果,對(duì)補(bǔ)償片的設(shè)立應(yīng)考慮如下因素。(1)補(bǔ)償片與工作片應(yīng)當(dāng)是同批產(chǎn)品,具有相同電阻值、靈敏系數(shù)和幾何尺寸。(2)貼補(bǔ)償片的試塊材料應(yīng)與試件的材料一致,并應(yīng)做到熱容量基本相等。如是混凝土材料,則需同樣配合比和在同樣條件下養(yǎng)護(hù)。(3)補(bǔ)償片的貼片、干燥、防潮等解決工藝必須與工作片完全一致。(4)連接補(bǔ)償片的導(dǎo)線應(yīng)與連接工作片的導(dǎo)線同一規(guī)格。同一長(zhǎng)度,并且互相平列靠近布置或捆扎成束。(5)補(bǔ)償片與工作片的位置應(yīng)盡量接近,使兩者處在同樣溫度場(chǎng)條件下,以防不均勻熱源的影響。(6)補(bǔ)償片的數(shù)量多少,根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料特性、測(cè)點(diǎn)位置、實(shí)驗(yàn)條件等決定。一般情況下,鋼結(jié)構(gòu)可用一個(gè)補(bǔ)償片同時(shí)補(bǔ)償10個(gè)工作片。對(duì)混凝土材料或木材可用一個(gè)補(bǔ)償片補(bǔ)償5-10個(gè)工作片。假如規(guī)定嚴(yán)格或者是某些測(cè)點(diǎn)所處條件特殊時(shí),應(yīng)單獨(dú)補(bǔ)償,以盡量減少因補(bǔ)償片連續(xù)工作而工作片間斷工作所導(dǎo)致的溫差影響。六、加載過(guò)程的觀測(cè)加載實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)控制點(diǎn)位移(或應(yīng)變)、結(jié)構(gòu)整體行為和薄弱部位破損實(shí)行監(jiān)控,并將結(jié)果隨時(shí)報(bào)告給指揮人員作為控制加載的依據(jù)。隨時(shí)將控制點(diǎn)位移與計(jì)算結(jié)果比較,如實(shí)測(cè)值超過(guò)計(jì)算值較多,則應(yīng)暫停加載,待查明因素再?zèng)Q定是否繼續(xù)加載。實(shí)驗(yàn)人員如發(fā)現(xiàn)其他測(cè)點(diǎn)的測(cè)值有較大的反常變化也應(yīng)查找因素,并及時(shí)向?qū)嶒?yàn)指揮人員報(bào)告。加載過(guò)程中應(yīng)指定人員隨時(shí)觀測(cè)結(jié)構(gòu)各部位也許產(chǎn)生的新裂縫,注意觀測(cè):構(gòu)件薄弱部位是否有開(kāi)裂、破損,組合構(gòu)件的結(jié)合面是否有開(kāi)裂錯(cuò)位,支座附近混凝土是否開(kāi)裂,橫隔板的接頭是否拉裂,結(jié)構(gòu)是否產(chǎn)生不正常的響聲,加載時(shí)墩臺(tái)是否發(fā)生搖擺現(xiàn)象等等。如發(fā)生這些情況應(yīng)報(bào)告實(shí)驗(yàn)指揮人員,以便采用相應(yīng)的措施。七、終止加載控制條件發(fā)生下列情況應(yīng)半途終止加載:(1)控制測(cè)點(diǎn)應(yīng)力值已達(dá)成或超過(guò)用彈性理論按規(guī)范安全條件反算的控制應(yīng)力值時(shí);
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