城市橋梁檢測擬投入儀器設備及技術力量

第一節(jié)橋梁檢測的儀器設備 1一、儀器性能的基本技術指標 1二、橋梁檢測對儀器設備的要求 3三、橋梁試驗檢測儀器 3四、應變儀器設備 4五、應變測量的儀器和設備 8六、基于應變測量技術的傳感器 9七、振弦式應力計 9八、變位儀器設備 10九、裂縫檢測儀器設備 12第二節(jié)擬派項目團隊配備 18一、項目團隊 18二、項目組織人員資質(zhì) 20三、項目小組人員名單 20第一節(jié)橋梁檢測的儀器設備一、儀器性能的基本技術指標1.測量精度：測量精度系指儀器所具有的可讀數(shù)能力（最小分辨率）。2.量程：儀器的最大測量范圍（在動態(tài)測試中稱作動態(tài)范圍）。3.靈敏度：被測物理量的單位變化引起的儀器讀數(shù)值（輸出與輸入的比值）叫做靈敏度，數(shù)值上它與精度互為倒數(shù)。4.信噪比（S/N）：儀器測得的信號中信號（Signal）與同時測得的噪聲（Noise）的比值，稱作信噪比。信噪比越大，測量效果越好。5.穩(wěn)定比：儀器穩(wěn)定性指儀器較長時間使用或受環(huán)境條件干擾影響時，其指示值的穩(wěn)定程度。6.誤差：（1）絕對誤差；（2）相對誤差。7.試驗儀器標定和校準出廠必須經(jīng)過國家認可的計量論證或檢測標定，并出具儀器性能指標說明；使用過程中還需要定期（每一年或半年一次）對儀器主要技術指標進行標定或校準。8.項目檢測設備清單序號計量器具名稱型號/規(guī)格出廠編號制造單位有效期備注123456789二、橋梁檢測對儀器設備的要求1.性能（如精度、量程等）能夠滿足橋梁結(jié)構(gòu)（野外、室內(nèi)）試驗的具體要求。2.使用時不影響原結(jié)構(gòu)的受力性能和工作情況。3.使用方便、結(jié)構(gòu)可靠、經(jīng)濟耐用。三、橋梁試驗檢測儀器1.機械式儀器優(yōu)點：準確度高，對環(huán)境適應性強，讀數(shù)有一定的靈敏度，可靠直觀，可重復使用，其性能在多方面能滿足橋梁試驗檢測要求。缺點：靈敏度較差，不便于遠距離操作，難以自動測量與記錄。2.電（聲光）式儀器特點：發(fā)展更新塊，精度比較高，量程也比機械式大的多，目前在許多方面已基本取代機械式儀器。四、應變儀器設備1.引伸計測量構(gòu)件及其他物體兩點之間線變形的一種儀器，通常由傳感器、放大器和記錄器三部分組成。原理：傳感器直接和被測構(gòu)件接觸。構(gòu)件上被測的兩點之間的距離l為標距，標距的變化△l（伸長或縮短）為線變形。構(gòu)件變形，傳感器隨著變形，并把這種變形轉(zhuǎn)換為機械、光、電、聲等信息，放大器將傳感器輸出的微小信號放大。記錄器（或讀數(shù)器）將放大后的信號直接顯示或自動記錄下來。引伸計的種類很多，大致可分為機械式引伸計、光學引伸計和電磁式引伸計等。這些引伸計的靈敏度一般可達1微米。千分表引伸計因為其使用方便，故使用范圍較廣。標距范圍內(nèi)的變形，可通過千分表頂桿傳至表內(nèi)的齒輪放大系統(tǒng)進行放大，然后由表盤上的指針讀出，其靈敏度取決于千分表的靈敏度。2.電阻應變計（片）（1）工作原理：將電阻應變計粘貼在被測構(gòu)件表面上，當構(gòu)件發(fā)生變形時，應變計與構(gòu)件一起變形，致使應變計的電阻值發(fā)生相應的變化；通過電阻應變測量裝置，可將這種變化測量出來，換算成應變值或者輸出與應變成正比的模擬電信號，用記錄儀器記錄下來或直接存入計算機，進行處理得到所需要的應力、應變。（2）電阻應變計（片）優(yōu)點①靈敏度高。電阻應變儀可以精確地分辨出1x10-6應變。②電阻片尺寸小且粘貼牢固。③電阻片質(zhì)量小。④可以在高溫（800-100℃）低溫（-100-70℃）、高壓（上萬個大氣壓）、高速旋轉(zhuǎn)（幾千轉(zhuǎn)／mm-幾萬轉(zhuǎn)／mm）核幅射等特殊條件下成功的使用。⑤便于長距離測量和采集記錄自動化。⑥可制成各種各樣精度很高的傳感器，以測量力、位移、加速度等力學量。（3）分類①絲繞式用電阻絲盤繞電阻片稱為絲繞式電阻片，目前廣泛使用的有半圓彎頭平繞式，這種電阻片多用紙底和紙蓋，價格低廉，適于實驗室廣泛使用，缺點是精度較差，橫向效應系數(shù)較大。②短接式這種電阻片的制作比較容易，在一排拉直的電阻絲之間，在預定的標距上用較粗的導線相間地造成短路，這種電阻片有用紙底的，也有用膠底的。短路接式電阻片的優(yōu)點是幾何形狀比容易于保證，而且橫向效應系數(shù)近于零。③箔式電阻片它是在合金箔（康銅箔或鎳鉻箔）的一面涂膠形成膠底，然后在箔面上用照相腐蝕成形法制成的，所以幾何形狀和尺寸非常精密，而且由于電阻絲部分是平而薄的矩形截面，所以粘貼牢固，絲的散熱性能好，橫向效應系數(shù)也較低。（4）粘貼步驟①應變計準備用放大鏡對應變片進行檢查，保證選用的應變片無缺陷和破損，好的應變計絲柵平直整齊、均勻、無氣泡、無霉、無銹蝕，基底和覆蓋層無破損，且同批誤差小于0.5Ω。②構(gòu)件表面處理先初步畫出貼片位置、用砂布或砂輪機將貼片位置打磨平整，混凝土表面無浮漿，必要時涂底膠處理，待固化后再次打磨。打磨方向與貼片方向斜交，在打磨平整的部位準確畫出測點的縱、橫中心及貼片方向。③貼片用鑷子夾脫脂棉球蘸酒精（或丙酮）將貼片位置清洗干凈。用手握住應變片引出線，在其背面均勻涂抹一層膠水，然后放在測點上，調(diào)整應變片的位置，使其可準確定位。④導線的焊接與固定粘結(jié)劑初步固化后，即可進行焊線。應變計和導線間的連接最好通過接線端子，焊點確保無虛焊。導線最好與試件綁扎固定，導線兩端根據(jù)測點的編號作好標記。⑤貼片質(zhì)量檢查貼片質(zhì)量檢查包括外觀檢查、電阻和絕緣電阻測量。外觀檢查主要觀察貼片方位是否正確，變計有無損傷，粘貼是否牢固和有無氣泡等。測量電阻值可以檢查有無斷路、回路。絕緣電阻是最重要的受檢指標。絕緣好壞取決于應變計的基底，粘貼不良或固化不充分的應變計往往絕緣電阻低。⑥應變計及導線的防護常用室溫防護劑有：凡士林；蜂蜜；石灰、炮油和松香混合物；環(huán)氧樹脂。五、應變測量的儀器和設備（一）惠斯頓電橋根據(jù)電橋的測量電路，對應變電橋的測量方法有：1.單點測量；2.半橋測量；3.全橋測量。電橋的增減特性：相鄰的輸出符號相反，電橋輸出具有相減特性；相對兩臂符號相同，電橋輸出具有相加特性。（二）電阻應變儀電阻應變儀是一種專用應變測量放大器。一般具有如下三個功能：1.裝有幾個電橋補充電阻（以適用于1/4橋和半橋測量）并提供電橋電源；2.能把微弱的電信號放大；3.把放大后的信號變換顯示出來或送給后續(xù)設備。（三）靜動態(tài)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)電阻應變儀按使用內(nèi)容不同，分為靜態(tài)應變儀、動態(tài)應變儀和靜動態(tài)應變儀。六、基于應變測量技術的傳感器1.力（或荷重）傳感器2.鋼筋應力計3.弓形應變傳感器4.電阻式位移傳感器七、振弦式應力計原理：振弦式應力計主要元件是一根長度、面積和質(zhì)量都確定的張緊的鋼絲（振弦），在一定的預拉力情形下該振弦有一個基本頻率。其工作過程：當傳感器受拉（壓）力后，其鋼絲的拉力產(chǎn)生變化，鋼弦的自振頻率會發(fā)生相應的變化。按照預先標定的“力-頻率”關系曲線，即可得出作用在應力計上的拉（壓）力。八、變位儀器設備1.線位移測量儀表常用機械式位移測量儀表的主要性能指標百分表使用時應注意的事項：①使用時，只能拿取外殼，不得任意推動測桿，避免磨損機件，影響放大倍數(shù)。注意保護觸頭，觸頭上不得有傷痕。②安裝時，使測桿與所測位移的方向一致，或者與被測物體表面保持垂直。并注意位移的正反方向和大小，以便調(diào)節(jié)測桿，使百分表有適宜的測量范圍。③百分表架要安設穩(wěn)妥，表架上各個螺絲要擰緊，但不可夾得過緊，否則會影響測桿移動。④百分表安裝好，可用鉛筆頭在表盤上輕輕敲擊，看指針擺動情況。若在某一固定值小范圍內(nèi)左右擺動，說明安裝正常。⑤百分表使用日久或經(jīng)過拆洗修理后，必須進行標定，標定可在專門的百分表、千分表校正儀上進行。千分表與百分表使作方法完全相同。2.連通管原理：連通器中處于水平平面上的靜止液體的壓強相同。使用方法：使用前先在橋跨方向布置直徑為10~15mm的白塑料軟管，然后在每個測點位置剪斷管子，接上三通，把三通開口的一端管子豎起來綁在支架上，最后灌水（或其它有色液體）至標尺位置，橋梁試驗時加、卸荷載會引起橋梁結(jié)構(gòu)下?lián)?，此時水管中的水平液面仍需持平，每個測點的相對水位會發(fā)生變化，讀取這個變化值，經(jīng)簡單計算即可得到橋梁的撓度。3.光學（光電）儀器（1）高精度全站儀適用于大橋成橋狀態(tài)坐標或變形測量方面，橋梁跨徑越大（變形絕對值越大），其優(yōu)勢越明顯（相對精度越高）。測量精度1mm。（2）精密水準儀——測量精度達0.01mm①精密水準儀和數(shù)字水準儀②數(shù)字電子水準儀特點：電子水準儀的觀測精度高，操作簡捷，自動觀測和記錄，并立即用數(shù)字顯示測量結(jié)果。電子水準儀要求有一根能與其配套使用的條形編碼尺，該水準尺通常由玻璃纖維或銦鋼制成。（3）橋梁動撓度檢測儀工作原理：在橋梁的測試點上安裝一個測點目標靶，在靶上制作一個光學標志點，當橋梁在動載作用下產(chǎn)生振動時，測試靶也跟著發(fā)生振動，通過測出靶上標志點在CCD接收面上圖像位置的變化值，就可以得到橋梁振動的位移值。九、裂縫檢測儀器設備1.回彈儀（1）檢測內(nèi)容：測定混凝土強度：中型和重型（2）原理：彈簧驅(qū)動重錘，通過彈擊桿彈擊混凝土表面，并以重錘被反彈回來的距離（稱回彈值，即反彈距離與彈簧初始長度之比）作為強度相關指標來推算混凝土強度。（3）應用：①對試件的檢驗結(jié)果有懷疑或供檢驗用的試件數(shù)量不足時，可采用回彈法檢測；②施工階段，回彈法可作為評估混凝土強度的依據(jù)。（4）適用范圍：被測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的內(nèi)外質(zhì)量基本一致。（5）下列情況不宜用回彈法：①混凝土表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異時；②被檢構(gòu)件厚度小于10cm；③碳化嚴重，或其它內(nèi)部存在缺陷的混凝土結(jié)構(gòu)。2.超聲波探測儀（1）檢測內(nèi)容：測定混凝土強度、缺陷和裂縫等；（2）原理：利用超聲波在物體中傳播時，遇到不同介質(zhì)會在其界面反射的原理。頻率范圍：20~200kHZ（3）應用：非金屬超聲波檢測儀可用來測定混凝土的均一性、裂縫、蜂窩以及強度、彈性模量等。3.鋼筋位置測定儀（1）檢測內(nèi)容：測定鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋位置和保護層厚度。（2）原理：儀器探頭產(chǎn)生一個電磁場，當某條鋼筋或其他金屬物體位于這個電磁場內(nèi)時，會引起這個電磁場磁力的改變，造成局部電磁場強度的變化。電磁場強度的變化和金屬物大小與探頭距離存在一定的對應關系。通過這種對應關系，即可估測混凝土中鋼筋位置、深度和尺寸。（3）應用：①主要承重構(gòu)件或承重構(gòu)件的主要受力部位；②鋼筋可能銹蝕活化的部位。4.鋼筋銹蝕儀（1）檢測內(nèi)容：測定混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕；（2）原理：結(jié)構(gòu)混凝土中的鋼筋發(fā)生銹蝕使得鋼筋有效截面積減小、體積增大，從而導致混凝土膨脹、剝落、鋼筋與混凝土的握裹力及承載力降低，直接影響到混凝土結(jié)構(gòu)的安全性及耐久性，故可通過鋼筋銹蝕導致的影響檢測裂縫。（3）應用：對結(jié)構(gòu)混凝土中的鋼筋銹蝕程度進行非破損檢測，在發(fā)生銹蝕和引起重大事故前預先發(fā)現(xiàn)。十、橋梁檢測車橋梁檢測車是用于橋梁檢測與維護的一種專用大型設備，主要是由二類汽車底盤加裝專用工作裝置與控制系統(tǒng)組成。將作用于橋梁檢測的相關作業(yè)平臺裝備在汽車上，不僅能夠進行大范圍的移動，還能夠幫助工作人員快速進入作業(yè)位置。（一）檢測車分類1.桁架式橋梁檢測車采用大面積、穩(wěn)定的通道式工作平臺，與橋梁接觸的面積更多，其承載力也有著大幅度的提升，操作人員在進入工作平臺往返工作時更加便捷，如果在此基礎上加裝升降裝置，那么工作平臺下橋深度也將可以加深，讓工作范圍變得更大，保證橋梁檢測工作能夠更加精準、完善。除了基本配置，還具有兩套以上的操作系統(tǒng)，能夠使橋梁檢測工作的開展更加方便，工作期間車輛不需要收回其工作平臺也可以在橋面上行駛進行檢測，保證了檢測工作的連續(xù)性，提高工作效率。由于價格較為昂貴，工作強度較大，所以更適用于大型橋梁的檢測工作。桁架式橋梁檢測車型號為BARINABC20L/E，該橋梁檢測車是由意大利百靈公司制造的。該車可容納5個人，具有液壓式支腿和實心輪，該特點的優(yōu)勢是保證車身在進行作業(yè)時的穩(wěn)定性。2.折疊臂式橋梁檢測車裝置上配有一個容納兩至三名檢測人員進行作業(yè)的吊籃，所以也被稱作吊籃式檢測車。吊籃結(jié)構(gòu)精致且效率很高，能夠進行無線操作，使得檢測工作十分靈活，根據(jù)檢測員的需要隨時進行調(diào)整，減少橋梁結(jié)構(gòu)對其制約作用。車上的搖臂將吊籃分不同的角度輸送至高空進行作業(yè)，的臂架采取一級伸縮、二級回轉(zhuǎn)、三級變幅機構(gòu)。配備了可以自動調(diào)節(jié)平衡的操作系統(tǒng)，讓每一次輸送都準確無誤，確保檢測員安全的往返于工作平臺。由于吊籃自身的面積較小，所以承載力不夠充足，每次能夠容納的檢測員有限，在工作過程中，根據(jù)檢測員需要不斷調(diào)整吊籃的高度和角度，消耗一部分的工作時間，降低了工作效率，所以更適合在橋梁結(jié)構(gòu)規(guī)模較小的工作平臺進行作業(yè)。（二）橋梁檢測車在橋梁檢測中的具體應用1.橋梁檢測車在橋梁檢測中的一般步驟根據(jù)橋梁的受力特點，主要分為拱橋、梁橋、剛構(gòu)橋、懸索橋、斜拉橋。因此，在具體的檢測過程中，其檢測的部位以及檢測的內(nèi)容也會存在一定的不容。但是針對橋梁的基礎性部位例如橋墩、橋臺等其檢測的內(nèi)容基本一致。針對斜拉橋這種還需要檢測其上部結(jié)構(gòu)。針對橋梁下部的檢測，利用橋梁檢測車將其直接行駛到需要檢測的部位，在靠近外幅的位置即防撞墻一側(cè)，保證橋梁檢測車所處的檢測位置不會影響到正常的交通秩序。在將橋梁檢測車?？康胶线m位置之后，將空氣放掉實現(xiàn)車身重心的下降，有效加強其穩(wěn)定性。之后，工作人員將升降臂下降，此時平臺操作人員與檢查人員需要檢查好安全帶之后進行到工作平臺當中，針對具體的檢測內(nèi)容選擇需要的儀器。之后根據(jù)檢測的具體情況將三級工作臂進行展開，之后即可進行工作。針對橋梁的定期檢測工作包含了對橋梁下部的檢測，為了保證工作平臺操作人員能夠與橋上操作人員實現(xiàn)良好交流，在開始檢測之前讓車輛進行慢速勻速的先前開進，實現(xiàn)連續(xù)檢測。2.橋梁外觀完整的檢測對于整個橋梁的觀察，從外部病害開始，例如裂縫觀測儀對橋梁外部有無裂縫進行觀察，同時運用數(shù)碼照相機、游標卡尺等工具進行進一步的觀察與測量，對橋梁外觀損害程度進行初步的評估，為后面橋梁具體問題的發(fā)現(xiàn)與修復提供重要數(shù)據(jù)。3.橋梁檢測車在橋梁結(jié)構(gòu)材料中的應用關于橋梁結(jié)構(gòu)材料的檢測，主要包含了三個方面，混凝土強度、鋼筋銹蝕程度、鋼筋分布以及混凝土保護層厚度。（1）關于混凝土強度的檢測?？紤]到橋梁大部分都是由混凝土構(gòu)成，其混凝土強度與橋梁的質(zhì)量也存在十分大的關聯(lián)。具體檢測為：采用回彈法或者是超聲回彈法。利用超聲儀測量從混凝土內(nèi)部傳回的聲音傳播速度，之后再利用回彈儀檢測混凝土表面的回彈值，利用已經(jīng)得到的兩者之間的數(shù)據(jù)推算出混凝土強度。需要注意的是，在利用回彈法時需要注意碳化深度對檢測的影響。（2）鋼筋的銹蝕程度是影響橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關鍵因素之一，具體的檢測就是利用電位檢測儀、電阻檢測儀等儀器對鋼筋銹蝕電位、混凝土電阻率、混凝土氯離子含量以及混凝土的碳化深度進行檢測，通過儀器檢測得出具體的數(shù)值，再結(jié)合周邊的具體環(huán)境情況為下一步的維護保養(yǎng)工作提供切實可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。4.橋梁檢測車對橋梁荷載程度進行試驗我們在進行橋梁外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料以上幾步檢測之后，要著重對于整體情況較差的橋梁進行荷載能力測試，在橋梁設計的荷載程度上對橋梁進行加載，目的是觀察在最不利的情況下橋梁實際荷載響應程度，從而分析出該橋梁的實際工作情況，從而得到橋梁修復的具體數(shù)據(jù)，以便進一步對其進行完善修復。橋梁結(jié)構(gòu)動力特性參數(shù)和強迫振動響應是可通過動載試驗進行測定的，其中，強迫振動響應是在動力荷載的作用下形成的，通過測定的數(shù)據(jù)即可推斷橋梁在車輛荷載作用下的動力效應及使用條件。該試驗可以對橋梁在荷載情況下的實際工作狀態(tài)及能夠做大程度上的承載能力進行推測。靜載試驗推測的依據(jù)是根據(jù)橋型及設計荷載的不同，并通過等效原則對不同的加載工況進行設計，此外，在橋面上進行加載重量，并觀察橋梁最不利截面的具體情況，包括變形情況及受力的狀態(tài)。進行該試驗的具體方法是通過在橋梁結(jié)構(gòu)主要截面上安裝不同的傳感器。第二節(jié)擬派項目團隊配備一、項目團隊1.擬派項目團隊配備情況表序號姓名本項目擬任崗位年齡性別專業(yè)專業(yè)年限職務和職稱備注投標人(蓋公章)法定代表人或授權代表(簽字或蓋章)日期：2.項目負責人簡歷表姓名年齡專業(yè)職稱職務擬在本合同項目擔任職務畢業(yè)學校年月畢業(yè)于學校系(科)，學制年經(jīng)歷年月工作經(jīng)歷擔任何職備注投標人(蓋公章)法定代表人或授權代表(簽字或蓋章)二、項目組織人員資質(zhì)1.項目負責人：（1）具有橋梁工程或結(jié)構(gòu)工程專業(yè)正高級技術職稱；（2）副高級技術職稱；（3）同一負責人同時具有注冊結(jié)構(gòu)工程師證書；（4）具有行政主管部門頒