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文檔簡介

ICS號

中國標(biāo)準(zhǔn)文獻分類號

團體標(biāo)準(zhǔn)

T/CHTSXXXXX-XXXX

代替的團體標(biāo)準(zhǔn)號

大跨徑公路橋梁鋼箱梁疲勞養(yǎng)護技術(shù)

指南

Technicalguideforfatiguemaintenanceforsteelboxgirderof

long-spanhighwaybridges

(征求意見稿)

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實施

中國公路學(xué)會發(fā)布

1總則

1.0.1為加強公路橋梁鋼箱梁疲勞養(yǎng)護工作,統(tǒng)一和規(guī)范鋼箱梁疲勞養(yǎng)護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),提高鋼箱梁全壽命

周期養(yǎng)護質(zhì)量與管養(yǎng)效果,制定本指南。

1.0.2本指南適用于公路大跨徑鋼箱梁橋,其他鋼箱梁橋可參考使用。

1.0.3本指南規(guī)定了公路鋼箱梁橋養(yǎng)護技術(shù)的基本規(guī)定,鋼箱梁檢查和檢測,評定與養(yǎng)護決策,預(yù)防養(yǎng)

護,維修處治,養(yǎng)護質(zhì)量驗收評定以及養(yǎng)護信息管理等內(nèi)容。

1.0.4大跨徑公路橋梁鋼箱梁疲勞養(yǎng)護除應(yīng)滿足本指南的規(guī)定外,尚應(yīng)符合相關(guān)法律、法規(guī)及國家、行

業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

1

2術(shù)語

2.0.1鋼箱梁養(yǎng)護steelboxgirdermaintenance

為保持鋼箱梁的正常使用,延長鋼箱梁的服役年限,保障橋梁安全運營而進行的經(jīng)常性保養(yǎng)和維護。

2.0.2疲勞裂紋fatiguecrack

構(gòu)件在動荷載下,在某點或某些點產(chǎn)生局部損傷,并在一定時間后形成的裂紋。本指南所指裂紋均

為疲勞裂紋。

2.0.3重點部位keyparts

根據(jù)鋼箱梁病害成因及特征統(tǒng)計,確定的病害出現(xiàn)概率較高的部位。

2.0.4疲勞損傷預(yù)防fatigueprevention

鋼箱梁疲勞開裂前或疲勞開裂初期,為延緩病害發(fā)展所采取的主動防護行為。

2.0.5局部變形localdistortion

鋼箱梁局部范圍內(nèi)可見變形。

2.0.6沖擊強化法impactstrengtheningmethod

通過沖擊應(yīng)力集中的部位,降低應(yīng)力峰值,改善應(yīng)力分布,提升抗疲勞性能的方法。

2.0.7焊趾磨削法weldtoegrindingmethod

通過工具打磨,改善焊趾幾何形態(tài),降低應(yīng)力峰值,改善應(yīng)力分布,提升抗疲勞性能的方法。

2.0.8氣動沖擊法pneumaticimpactmethod

采用空氣壓縮機、氣動裝置和沖擊頭等設(shè)備對裂紋表面部位進行沖擊,在裂紋表面部位附近產(chǎn)生塑

性變形,使裂紋表面產(chǎn)生接觸閉合的一種維護方法。

2.0.9鉆孔法drillingholemethod

采用在裂紋尖端附近打孔的方式,消除裂紋尖端的應(yīng)力集中,阻止裂紋擴展的一種臨時性措施。鉆

孔位置的選擇由孔的圓心與疲勞裂紋尖端之間的距離確定。

2.0.10補焊法weldrepairingmethod

采用碳弧氣刨、風(fēng)鏟等手段將裂紋邊緣加工出坡口直至裂紋尖端,刨除裂紋,然后用焊接的方法填

充坡口使之形成整體。

2

3基本規(guī)定

3.1基本原則

3.1.1養(yǎng)護工作應(yīng)當(dāng)遵循決策科學(xué)、管理規(guī)范、技術(shù)先進、優(yōu)質(zhì)高效、綠色安全的原則。

3.1.2鋼箱梁疲勞養(yǎng)護工作包括養(yǎng)護檢查、疲勞檢測、評定、疲勞損傷預(yù)防與維修。

3.1.3養(yǎng)護重點部位應(yīng)根據(jù)病害成因、特征,或病害數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析確定。

3.1.4應(yīng)由專業(yè)隊伍開展鋼箱梁養(yǎng)護工作,養(yǎng)護人員應(yīng)熟悉以下內(nèi)容:

1鋼箱梁主要結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件名稱、病害類型、主要分布位置及特征;

2鋼箱梁的相關(guān)制造工藝、工作條件、檢測方法、評估方法、預(yù)防養(yǎng)護方法和維修方法;

3相關(guān)規(guī)范、法規(guī)、設(shè)備和說明書。

3.1.5疲勞裂紋檢測人員應(yīng)符合GB/T9445要求,應(yīng)按照我國相關(guān)法規(guī)及行業(yè)要求取得相應(yīng)資格,或進

行相關(guān)專業(yè)培訓(xùn),持證上崗。

3.1.5儀器、耗材、輔助工具等應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范、計量認證和安全要求。

3.1.6應(yīng)遵守現(xiàn)場工作的安全要求。

3.2疲勞重點部位及病害特征

3.2.1鋼箱梁常見疲勞損傷構(gòu)造主要包括:頂板與U肋焊縫、對接焊縫、橫隔板弧形缺口、豎向加勁

肋焊縫、桁架式加勁肋連接焊縫,如圖3.1所示。

對接焊縫部位(上部)

加勁肋焊縫部位

頂板與U肋焊縫部位

橫隔板與頂板焊縫部位

對接焊縫部位(下部)橫隔板弧形缺口部位

圖3.2.1鋼箱梁常見疲勞損傷構(gòu)造

3.2.2鋼箱梁常見疲勞損傷構(gòu)造位于以下部位時,為重點部位:

1附屬設(shè)施(阻尼器、縱隔板等構(gòu)造)所在梁段;

2支承設(shè)施所在梁段;

3

3重車道、快車道,以及車輛輪跡線下方縱肋;

4縱隔板所在U肋及相鄰的縱肋;

5吊索連接部位;

6應(yīng)力測試分析應(yīng)力幅較大的部位。

條文說明:根據(jù)鋼箱梁病害數(shù)據(jù)的統(tǒng)計,疲勞裂紋病害分布特征存在明顯的規(guī)律。在橫橋向上,較

早出現(xiàn)在車輪作用下的U肋,超車道(第一車道)與緊急停車帶(第四車道)出現(xiàn)裂紋的概率較小,

且出現(xiàn)裂紋后對結(jié)構(gòu)的影響不明顯。裂紋主要分布在車流量較大的快車道與重車道上,同時車輛輪跡線

下方縱肋的疲勞裂紋數(shù)量較多。在縱橋向上,支承梁段、設(shè)置阻尼器的梁段,是出現(xiàn)疲勞裂紋概率較高

的部位。此外,縱隔板、吊索等構(gòu)造的設(shè)置也會影響疲勞裂紋的分布。本標(biāo)準(zhǔn)給出了疲勞損傷的重點部

位,可為鋼箱梁的檢測與評估提供參考。

3.2.3鋼箱梁疲勞損傷常見重點部位可結(jié)合同類型橋梁病害特征、實橋應(yīng)力測試及被檢橋梁結(jié)構(gòu)特征進

一步分析確認。

條文說明:條件允許的情況下,對于受力較大的部位可進行實橋應(yīng)力測試。為保證測試結(jié)果的可靠

性,可選擇工作日進行連續(xù)24小時的測試,連續(xù)采樣頻率應(yīng)大于512Hz,將測試結(jié)果整理成疲勞應(yīng)力

譜,計算一天內(nèi)的疲勞損傷,推算被測部位損傷程度,從而確定損傷程度。

3.2.4鋼箱梁典型疲勞裂紋主要形式及特征見圖3.2.4-1至圖3.2.4-5。

14

2

35

1—疲勞裂紋萌生于焊趾,沿頂板厚度方向擴展

2—疲勞裂紋萌生于焊趾,沿焊根方向擴展1裂紋起源于焊趾,沿頂板厚度方向擴展

3—疲勞裂紋萌生于焊根,沿焊喉方向擴展2裂紋起源于焊趾,沿向焊根方向擴展

4—疲勞裂紋萌生于焊根,沿頂板厚度方向擴展3裂紋起源于焊根,沿向焊喉方向擴展

5—疲勞裂紋萌生于焊趾4裂紋起源于焊根,沿頂板厚度方向擴展,沿U肋厚度方向擴展

5裂紋起源于焊趾,沿U肋厚度方向擴展

圖3.2.4-1頂板與U肋焊縫部位疲勞裂紋

1

2

對接焊縫

1裂紋起源于U肋對接焊縫內(nèi)側(cè),沿焊縫方向向外擴展4

2裂紋起源于U肋對接焊縫外側(cè),沿焊縫方向向內(nèi)擴展

1—疲勞裂紋萌生于焊縫內(nèi)側(cè),沿外部擴展

2—疲勞裂紋萌生于焊縫外側(cè),沿內(nèi)部擴展

圖3.2.4-2對接焊縫疲勞裂紋

2

13

4

1—疲勞裂紋萌生于焊縫包腳處,緊貼焊縫方向擴展

21—疲勞裂紋萌生裂紋起源于橫隔板與于焊縫包腳處,沿U肋焊縫部位,沿焊縫方向擴展橫隔板母材擴展

32—裂紋起源于橫隔板與疲勞裂紋萌生于弧形缺口部位,沿橫隔板母材擴展U肋焊縫部位,沿橫隔板母材方向擴展

43—裂紋起源于橫隔板弧形缺口圓弧部位,沿橫隔板母材方向擴展疲勞裂紋萌生于焊縫包腳處,在U肋母材上擴展

4裂紋起源于橫隔板與U肋焊縫部位,沿U肋方向擴展

圖3.2.4-3橫隔板弧形缺口部位疲勞裂紋

1

2

1—疲勞裂紋萌生于焊縫包腳處,在頂板母材部位擴展

—疲勞裂紋萌生于焊縫包腳處1裂紋起源于豎向加勁肋與頂板焊縫部位,沿頂板母材方向擴展,在腹板母材部位擴展

22裂紋起源于過焊孔部位,沿縱向加勁肋方向擴展

圖3.2.4-4豎向加勁肋焊縫部位裂紋

2

1

1—疲勞裂紋萌生于桁架式加勁肋連接焊縫部位,緊貼焊縫方向擴展

2—疲勞裂紋萌生于桁架式加勁肋連接焊縫部位,沿橫隔板母材擴展

1裂紋起源于桁式縱隔板下部連接部位焊縫處,沿母材環(huán)形擴展

2裂紋起源于桁式縱隔板上部連接部位焊縫處,沿母材環(huán)形擴展圖3.2.4-5桁架式加勁肋連接焊縫疲勞裂紋

條文說明:除典型裂紋之外,鋼箱梁其他疲勞裂紋位置主要包括:頂板U肋高強螺栓連接處內(nèi)部封

板裂紋,底板U肋與橫隔板過焊孔裂紋,鋼箱梁外腹板與風(fēng)嘴頂板角焊縫裂紋,吊耳室板與頂板間焊

縫裂紋以及其他部位裂紋。鋼箱梁典型疲勞開裂案例和其他裂紋案例見附錄A。

5

3.3疲勞裂紋編碼

3.3.1應(yīng)對鋼箱梁疲勞裂紋進行科學(xué)編碼。

3.3.2對鋼箱梁典型疲勞裂紋的編碼,應(yīng)充分考慮鋼箱梁結(jié)構(gòu)形式、疲勞裂紋產(chǎn)生位置和擴展方向,能

夠準(zhǔn)確反映疲勞裂紋形式及特征,便于養(yǎng)護工作人員現(xiàn)場快速識別和定位。

3.3.3對鋼箱梁非典型疲勞裂紋的編碼僅需體現(xiàn)所在位置,便于養(yǎng)護工作人員現(xiàn)場快速定位。

3.3.4可根據(jù)自身橋梁結(jié)構(gòu)特點,制定某一橋梁特有的編碼方案。鋼箱梁疲勞裂紋編碼方法可參見附錄

B的基本要求。

條文說明:編碼方式在疲勞裂紋特征符號表示上進行優(yōu)化,焊縫部位編碼由該焊縫所連接的構(gòu)件細

節(jié)的指代字母組合表示,并依據(jù)正交異性鋼橋面板體系的上下結(jié)構(gòu)關(guān)系,依次將頂板、縱肋、橫隔板按

照優(yōu)先級順序與其他構(gòu)件進行組合編碼,從而能夠準(zhǔn)確反映疲勞裂紋形式及特征。

3.3.5宜對檢測發(fā)現(xiàn)的疲勞裂紋拍照,制作裂紋信息卡,并形成相關(guān)技術(shù)文檔。信息卡內(nèi)容見圖3.3.5。

圖3.3.5疲勞裂紋信息卡樣式

3.3.7疲勞裂紋信息卡應(yīng)放置在對應(yīng)裂紋附近,并能夠長期保存。

3.3.8疲勞裂紋維護工作結(jié)束后,應(yīng)對維護部位進行拍照,照片中應(yīng)包含疲勞裂紋信息卡。

6

4檢查

4.1一般規(guī)定

4.1.1鋼箱梁橋檢查類型分為經(jīng)常檢查、定期檢查和專項檢查。

4.1.2各級公路鋼箱梁橋應(yīng)按要求進行經(jīng)常檢查和定期檢查,必要時進行專項檢查。

4.1.3檢查前應(yīng)進行必要的資料收集,主要包括下列內(nèi)容:

1鋼箱梁橋的竣工圖紙、施工記錄、歷史檢查記錄等;

2車輛和交通量記錄,荷載試驗報告等;

3歷史養(yǎng)護記錄和養(yǎng)護質(zhì)量驗收報告等。

4.1.4鋼箱梁橋檢查宜采用無損檢測方法,在條件允許的情況下積極主動使用新技術(shù)、新方法、新設(shè)備。

4.1.5鋼箱梁橋檢查過程中應(yīng)采取措施保證檢測人員和檢測設(shè)備的安全,箱內(nèi)檢查應(yīng)避開高溫時段,梁

底檢查應(yīng)避開極端低溫天氣。

4.1.6各項檢查均應(yīng)進行評定,并根據(jù)檢查結(jié)果提出適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護決策。

4.1.7各項檢查資料應(yīng)歸入橋梁養(yǎng)護技術(shù)檔案和橋梁養(yǎng)護信息系統(tǒng)。

4.1.8日常養(yǎng)護和經(jīng)常檢查中應(yīng)納入跟蹤檢查,跟蹤檢查對象應(yīng)不斷累積、動態(tài)更新。

4.2經(jīng)常檢查與日常養(yǎng)護

4.2.1檢查要求

1經(jīng)常檢查工作應(yīng)落實具體的檢查責(zé)任人,檢查人員宜相對固定。

2經(jīng)常檢查應(yīng)確認檢查對象的使用狀態(tài)是否完好,是否存在病害或缺損等異常情況。

條文說明:《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》(JTGH11)規(guī)定:鋼箱梁經(jīng)常檢查的要求為定性檢查?!豆烽L

大橋隧養(yǎng)護管理和安全運行若干規(guī)定》中要求:經(jīng)常檢查是對長大橋隧的結(jié)構(gòu)及其設(shè)施的早期缺損、顯

著病害及其他異常情況進行的檢查。經(jīng)常檢查發(fā)現(xiàn)重要部件嚴重缺損或存在明顯異常的,應(yīng)當(dāng)立即安排

專項檢查,并視情采取必要的養(yǎng)護措施。

3經(jīng)常檢查應(yīng)按規(guī)定做好記錄,內(nèi)容應(yīng)包括各類情況詳細描述、定性分析、養(yǎng)護和專項檢查的建議。

4鋼箱梁經(jīng)常檢查周期根據(jù)橋梁技術(shù)狀況而定,每月應(yīng)不少于一次,汛期、強降雨期、交通量較大

月份應(yīng)加強檢查。

7

條文說明:根據(jù)《公路養(yǎng)護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGH10)的有關(guān)規(guī)定,對于養(yǎng)護等級為一級的橋梁結(jié)構(gòu),

經(jīng)常檢查頻率應(yīng)為1次/月,既保證現(xiàn)場檢測人員有效進行檢查,又能及時和持續(xù)掌握部位特征。

5經(jīng)常檢查工作結(jié)束后應(yīng)進行文件和數(shù)據(jù)歸檔。

條文說明:檢查結(jié)果記錄是有效掌握橋梁狀況的資料與信息,對后續(xù)的養(yǎng)護工作具有重要的參考價

值。因此,經(jīng)常檢查工作完成后,對檢查結(jié)果整理歸類,并及時電子存檔。

6日常養(yǎng)護應(yīng)對經(jīng)常檢查中的非固定項目進行動態(tài)跟蹤檢查。

條文說明:跟蹤檢查是定期檢查中的重要部分。重點跟蹤疲勞裂紋擴展和止裂加固后的二次開裂情

況。跟蹤檢查對象應(yīng)不斷累積、動態(tài)更新。在既有的裂紋和維修部位的基礎(chǔ)上,應(yīng)不斷納入最新檢出的

裂紋,最新維修加固的部位。跟蹤檢查應(yīng)不少于1次/2月。

4.2.2檢查內(nèi)容

經(jīng)常檢查內(nèi)容至少應(yīng)包括以下幾類:

1鋼箱梁進出口是否按照規(guī)定正常關(guān)閉或打開;

2鋼箱梁節(jié)段表面外觀宏觀檢查;

3構(gòu)件是否存在螺栓松動、疲勞開裂或局部變形;

4鋼箱梁上方鋪裝層是否存在開裂或局部變形;

5其他損傷。

條文說明:經(jīng)常檢查對象病害特征明顯,通過目視就可以很容易檢測。在經(jīng)常檢查過程中,發(fā)現(xiàn)病

害須及時記錄,對損傷程度定性判斷,并作日常養(yǎng)護處理。對于經(jīng)常檢查中發(fā)現(xiàn)的重要部件嚴重缺損或

存在明顯異常的情況,可開展專項檢查,評定橋梁部件技術(shù)狀態(tài)。因此,經(jīng)常檢查是對鋼箱梁全面定性,

判斷基礎(chǔ)狀態(tài)及時排查異常情況。

4.2.3檢查方法

1經(jīng)常檢查應(yīng)以目視檢查為主,必要時可采用目視與儀器相結(jié)合的方法;

2經(jīng)常檢查可通過車輛荷載下,結(jié)構(gòu)振動的聲響判斷構(gòu)件損傷情況;

3經(jīng)常檢查中可輔以敲擊構(gòu)件,通過結(jié)構(gòu)聲響等簡單手段判斷構(gòu)件內(nèi)部狀態(tài);

4經(jīng)常檢查中應(yīng)對病害部位進行標(biāo)記、記錄和拍照。

條文說明:經(jīng)常檢查主要是由養(yǎng)護工作人員對鋼箱梁內(nèi)部進行目視檢查。考慮到鋼箱梁內(nèi)部可能存

在光線不足、部分病害特征需進行簡單測量,可輔以照明、游標(biāo)卡尺等儀器進行判斷。對于內(nèi)部不可見

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缺陷,可采用敲擊或聽聲等方式對鋼箱梁構(gòu)件進行檢查,通過敲擊位置振動情況及異響判斷構(gòu)件內(nèi)部損

傷情況。為了對比鋼箱梁病害發(fā)展情況,對于檢查到的病害部位,及時用記號筆在原部位進行標(biāo)記并拍

照,并對病害位置、特征等情況進行記錄。

4.2.4檢查流程

1檢查準(zhǔn)備

制定經(jīng)常檢查計劃,應(yīng)包括檢查部位、檢查工具、檢查日程(包括檢查日期、檢查時段、檢查時長)、

現(xiàn)場注意事項及其他必要措施。

條文說明:為提高工作效率及檢查人員安全,檢查前應(yīng)制定詳細的檢查計劃,實現(xiàn)對鋼箱梁內(nèi)部病

害全面檢查。檢查工具包括:清潔工具、協(xié)助目測工具、測量工具、記錄工具、檢測儀器、其他工具。

2檢查步驟:

1)檢查鋼箱梁內(nèi)部環(huán)境:應(yīng)確認鋼箱梁附屬設(shè)施是否正常運行、設(shè)施有無缺損;

2)檢查鋼箱梁結(jié)構(gòu)與構(gòu)造,宜按照構(gòu)件類型及編號順序進行;

3)應(yīng)對存在缺損和病害情況進行說明,并拍照記錄,可參照附錄A記錄檢查結(jié)果。

條文說明:檢查過程中可根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的構(gòu)件類型及編號順序進行,宜按照構(gòu)件由左向右或由上

至下的順序?qū)︿撓淞翰『τ行虻剡M行全面目視檢查,避免漏看漏檢。

3檢查報告

1)檢查工作完成后,編制經(jīng)常檢查報告,經(jīng)常檢查報告內(nèi)容至少應(yīng)包括:

a)經(jīng)常檢查基本情況;

b)鋼箱梁內(nèi)部環(huán)境記錄;

c)缺陷和病害匯總表(附錄C);

d)鋼箱梁病害分布與展示圖;

e)經(jīng)常檢查結(jié)果分析與結(jié)論;

f)定期檢查方案建議;

g)養(yǎng)護對策建議;

h)經(jīng)常檢查記錄表(附錄D)。

2)經(jīng)常檢查報告應(yīng)經(jīng)主管工程師審核后存檔,檢查結(jié)果宜錄入橋梁養(yǎng)護管理信息系統(tǒng)。

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條文說明:為了掌握鋼箱梁內(nèi)部病害狀況,完成鋼箱梁現(xiàn)場檢查工作后,及時對本次檢查結(jié)果進行

總結(jié),形成經(jīng)常檢查報告。完成后,應(yīng)經(jīng)主管工程師審核后存檔,建議錄入橋梁養(yǎng)護管理信息系統(tǒng),實

現(xiàn)鋼箱梁智能化、信息化養(yǎng)護。

4.3定期檢查

4.3.1檢查要求

1應(yīng)對鋼箱梁狀況進行全面檢測,結(jié)合目視檢查與局部檢測方法得到檢查結(jié)果。

2檢查應(yīng)委托專業(yè)檢測機構(gòu)承擔(dān)。

3檢查人員應(yīng)在全面了解大橋鋼箱梁構(gòu)造與病害的基本特征后開展相關(guān)工作。

4檢查過程中發(fā)現(xiàn)病害,可參照JTGH11和本標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定進行專項檢查或病害維修。

5對難以判斷成因和嚴重程度的缺損狀況,應(yīng)安排特殊檢查。

6檢查頻率每年應(yīng)不少于一次。

條文說明:根據(jù)《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》(JTGH11)的有關(guān)規(guī)定,定期檢查應(yīng)進行全面調(diào)查和檢測,

同時為了保證鋼箱梁養(yǎng)護工作檢查、評定與維護工作的一體化,建議在定期檢查中進行定量檢查,為預(yù)

防養(yǎng)護的評定與決策提供檢測數(shù)據(jù),且定期檢查周期根據(jù)技術(shù)狀況確定,最長不得超過三年。根據(jù)《公

路養(yǎng)護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGH10)有關(guān)規(guī)定,對養(yǎng)護等級為一級的橋梁結(jié)構(gòu),定期檢查頻率不少于1次/年。

4.3.2檢查內(nèi)容

疲勞損傷檢查內(nèi)容至少應(yīng)包括:

1焊縫缺陷,焊瘤、焊渣、漏焊等缺陷出現(xiàn)的數(shù)量及部位;

2焊縫或構(gòu)件疲勞裂紋的長度、位置;

3拼裝缺陷的誤差尺寸及缺陷部位變形特征;

4存在明顯局部變形部位的最大位移;

5疲勞重點部位的應(yīng)力測試;

6隱蔽部位和經(jīng)常檢查中的存疑部位;

7疲勞裂紋二次擴展和維修效果的定期、動態(tài)跟蹤檢查。

條文說明:對于可能導(dǎo)致疲勞開裂的潛在的因素進行定量檢查,對于部分可能已經(jīng)出現(xiàn)疲勞裂紋的

部位,應(yīng)記錄其長度和位置。檢查工作完成后,編制檢查報告內(nèi)容至少應(yīng)包括鋼箱梁病害分布與展示圖,

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其基本要素應(yīng)包括病害類型、病害表達形式、整體位置、縱橫向位置、備注要求等。

4.3.3檢查方法與設(shè)備

1疲勞損傷檢查

1)檢查應(yīng)包括目視檢查與局部檢測:

a)應(yīng)進行鋼箱梁全范圍目視檢查,判斷是否出現(xiàn)疲勞裂紋或局部變形;

b)應(yīng)借助檢測工具對所選取的鋼箱梁梁段重點部位進行局部檢測,局部檢測應(yīng)在五年內(nèi)完成,

疲勞損傷重點部位參考6.2節(jié)相關(guān)規(guī)定。

條文說明:通過對大跨徑鋼橋病害產(chǎn)生時機的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),部分鋼箱梁橋運營5年時發(fā)現(xiàn)疲勞裂紋病

害。因此將定期檢查周期確定為5年,即在鋼箱梁性能下降前期,完成鋼箱梁全范圍的定期檢測,掌握

鋼箱梁現(xiàn)狀。考慮到鋼箱梁現(xiàn)場檢測工作體量大、檢測針對性不足等特點,選擇對重點部位進行局部的

深入檢測,提高檢查工作效率與效果。

2)局部檢測分為固定檢查與抽樣檢查:

a)檢查宜按橫橋向U肋號進行劃分,按照系統(tǒng)抽樣方法,檢查U肋兩側(cè)范圍內(nèi)的易疲勞構(gòu)件;

b)固定檢查U肋號應(yīng)不少于全橋的10%,沿橫橋向重點分布區(qū)域和已出現(xiàn)病害的部位為主,應(yīng)

包括車輛荷載較大的重車道下方、斜拉橋縱隔板兩側(cè)U肋范圍內(nèi)的構(gòu)件,每年一次;

c)抽樣檢查宜將鋼箱梁橫橋向按照U肋數(shù)篩去重點檢測U肋后分為3~5組,保證在定期抽檢的

三至五年內(nèi)完成全橋檢查;

d)對于鋼箱梁疲勞損傷加劇、超載情況嚴峻的橋梁,宜將鋼箱梁全覆蓋定期檢查的周期調(diào)整為

每三年一次。

條文說明:實橋跟蹤觀測表明,裂紋橫橋向分布規(guī)律相比縱橋向更為明顯。系統(tǒng)抽樣是將總體中的

所有單位按一定順序排列,在規(guī)定的范圍內(nèi)隨機地抽取一個單位作為初始單位,然后按事先規(guī)定好的規(guī)

則確定其他樣本單位。如,8#U肋為固定部位,則可選取7#、9#U肋為抽樣部位,次年選取6#、10#U

肋為抽樣部位。從而保證非重復(fù)的抽樣檢查,在不少于20%的重點部位局部檢測的工作量下,5年內(nèi)可

完成重點部位的局部檢測。

3)局部檢測的方法與設(shè)備:

a)可采用10倍以上放大鏡進行構(gòu)件近表面外觀檢查;

b)可采用直尺、游標(biāo)卡尺或數(shù)顯測量裝置對鋼箱梁構(gòu)件變形或病害特征開展測量;

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c)可開展實橋易開裂部位的應(yīng)力測試與分析;

d)疲勞裂紋檢查方法可參照本標(biāo)準(zhǔn)第5章相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

條文說明:局部檢測借助檢測工具對選取的鋼箱梁分U肋進行檢測。檢測過程中,由于疲勞裂紋

開裂前期表觀特征不明顯,肉眼難以觀測,一般采用10倍以上放大鏡進行近表面外觀檢查。對于表觀

特征明顯的病害,可采用直尺、游標(biāo)卡尺等對鋼箱梁構(gòu)件尺寸或病害特征測量,為進一步明確病害對結(jié)

構(gòu)受力性能影響,可進行實橋應(yīng)力測試與分析,疲勞裂紋檢查方法可參照本標(biāo)準(zhǔn)第5章相關(guān)規(guī)定。

4.3.4檢查流程

1檢查準(zhǔn)備

應(yīng)根據(jù)被檢橋梁的結(jié)構(gòu)特征和運營狀況制定檢查計劃。對于疲勞損傷檢查,宜參考4.3.3節(jié)確定的

局部檢測梁段,結(jié)合已有檢查結(jié)果與資料制定單次檢查方案,準(zhǔn)備檢查工具與設(shè)備,并進行設(shè)備調(diào)試。

2檢查步驟:

1)通過目視檢查對鋼箱梁整體結(jié)構(gòu)進行檢查,判斷是否存在腐蝕、疲勞裂紋、局部變形等病害;

2)對于疲勞損傷的梁段進行局部檢測,應(yīng)采用檢測設(shè)備對病害特征及定量參數(shù)進行測量,標(biāo)記病

害位置、范圍、參數(shù)、檢查日期,并完整記錄病害現(xiàn)場條件,進行拍照記錄與編號;

3)應(yīng)對存在缺損和病害情況進行定量說明,可參照附錄E記錄檢查結(jié)果,。

3檢查報告

1)檢查工作完成后,應(yīng)編制定期檢查報告,定期檢查報告內(nèi)容至少應(yīng)包括:

a)定期檢查基本情況;

b)鋼箱梁內(nèi)部環(huán)境記錄;

c)鋼箱梁病害分布與展示圖;

d)技術(shù)狀況定量檢查結(jié)果與分析;

e)技術(shù)狀況評定結(jié)論(參考本標(biāo)準(zhǔn)第6章規(guī)定);

f)與歷次定檢結(jié)果的對比分析;

g)下一步檢查建議;

h)養(yǎng)護對策建議;

i)定期檢查記錄表(附錄E)。

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2)定期檢查報告應(yīng)經(jīng)主管工程師審核后存檔,宜將相關(guān)記錄錄入鋼箱梁病害管理信息系統(tǒng)。

條文說明:為了掌握鋼箱梁內(nèi)部病害狀況,完成鋼箱梁現(xiàn)場檢查工作后,及時對本次檢查結(jié)果進行

總結(jié),形成定期檢查報告。完成后,應(yīng)經(jīng)主管工程師審核后存檔,建議錄入橋梁養(yǎng)護管理信息系統(tǒng),實

現(xiàn)鋼箱梁智能化、信息化養(yǎng)護。

4.4專項檢查

4.4.1檢查要求

1在特殊情況下應(yīng)對鋼箱梁疲勞病害采取專門檢查、評定。

2檢查應(yīng)針對性開展,重點關(guān)注鋼箱梁結(jié)構(gòu)焊縫和疲勞裂紋。

3專項檢查可參考JTGH11、JTG/TJ21等規(guī)范執(zhí)行。

條文說明:檢查過程中出現(xiàn)缺損狀況難以判斷原因和程度等特殊情況,還應(yīng)安排特殊檢查。如果檢

查過程中發(fā)現(xiàn)病害,涉及到超出預(yù)防養(yǎng)護范圍的情況,應(yīng)按照JTGH11、JTG/TJ21等相關(guān)規(guī)定進行

專項檢查或病害維修。

4.4.2檢查內(nèi)容

1針對疲勞開裂的專項檢查至少應(yīng)包括以下內(nèi)容:

1)裂紋的長度、深度、擴展角度、擴展速率、全橋分布、尖端應(yīng)力特征、尖端位置;

2)涂裝開裂情況,判別真假裂紋,并統(tǒng)計分類,為后續(xù)裂紋維修提供參考;

3)結(jié)合應(yīng)力監(jiān)測,對未開裂的疲勞重點部位開展預(yù)防性專項檢查。

2針對維修加固效果的專項檢查至少應(yīng)包括以下內(nèi)容:

1)螺栓加固后的銹蝕、松動和滑移情況;

2)鋼板/CFRP/GFRP加固后的膠層粘貼情況;

3)止裂和加固維修后的裂紋二次擴展情況。

3針對特殊情況的專項檢查至少應(yīng)包括以下內(nèi)容:

1)鋪裝層銑刨、攤鋪施工對鋼箱梁重點部位的影響監(jiān)測;

2)積雪、風(fēng)致振動等惡劣情況下的鋼箱梁結(jié)構(gòu)專項檢查。

4.4.3檢查方法與設(shè)備

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1疲勞損傷專項檢查應(yīng)依據(jù)檢查對象和目的,選擇相應(yīng)的專業(yè)檢測設(shè)備。

2采用多種檢測方法進行檢測時,應(yīng)注意檢測方法的協(xié)調(diào)性。

4.4.4檢查流程

1檢查準(zhǔn)備

1)應(yīng)根據(jù)被檢鋼箱梁疲勞發(fā)展具體特征,制定專項檢查計劃,結(jié)合已有檢查結(jié)果與資料制定單次

檢查方案;

2)檢查前應(yīng)預(yù)先開展相關(guān)理論調(diào)研與研究;

3)檢查工具與檢測設(shè)備應(yīng)按檢查方案要求進行準(zhǔn)備,并預(yù)先開展設(shè)備調(diào)試。

2檢查步驟:

1)應(yīng)采用專業(yè)檢測設(shè)備針對疲勞開裂、止裂加固效果等進行專項檢查。

2)至少應(yīng)記錄裂紋長度、深度、擴展角度、裂紋尖端位置、裂紋二次擴展、加固件完好情況等特

征,并進行標(biāo)記與拍照;

3)應(yīng)對檢查結(jié)果進行深入、定量分析,必要時可輔以數(shù)值模擬或疲勞試驗,結(jié)合實橋、模擬、試

驗的綜合結(jié)果評定結(jié)構(gòu)狀態(tài)。

3檢查報告

1)檢查工作完成后,編制專項檢查報告,定期檢查報告內(nèi)容至少應(yīng)包括:

a)檢測對象、時間、地點;

b)檢測部位示意圖:結(jié)構(gòu)形式,預(yù)計可能產(chǎn)生的裂紋部位、種類、形狀和擴展方向;

c)檢測設(shè)備與器材:設(shè)備名稱、規(guī)格型號、器材;

d)檢測工藝:檢測方法、檢測比例、規(guī)范試塊;

e)檢測結(jié)果:含信息卡的照片;

f)執(zhí)行規(guī)范和評定等級;

g)與歷次定檢結(jié)果的對比分析;

h)下一步檢查建議;

i)針對性的養(yǎng)護建議與措施。

2)專項檢查報告應(yīng)經(jīng)主管工程師審核后存檔,宜將相關(guān)記錄錄入鋼箱梁管理信息系統(tǒng)。

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5疲勞檢測

5.1一般規(guī)定

5.1.1應(yīng)以目視檢測為主,選擇合適的無損檢測方法進行輔助檢測。

條文說明:鋼箱梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)件眾多、檢測工作量較大,對于一座千米級的鋼箱梁橋,僅頂板與

U肋焊縫總長可達100公里,弧形缺口數(shù)量可超過3萬個,現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)手段難以在鋼箱梁內(nèi)有效使用。

在當(dāng)前技術(shù)條件下,人工目視檢查是目前鋼箱梁疲勞裂紋的檢測的主要手段。針對表面可見裂紋,目視

檢查可以較快地完成鋼箱梁內(nèi)所有焊縫的全覆蓋檢查。

5.1.2目視檢測應(yīng)覆蓋鋼箱梁所有構(gòu)件、連接節(jié)點、焊縫等部位,每年應(yīng)至少開展1次。當(dāng)出現(xiàn)疲勞裂

紋后,應(yīng)根據(jù)6.2節(jié)疲勞評定結(jié)果適當(dāng)提高檢測頻率。

5.1.3疲勞檢測宜采用滲透檢測、磁粉檢測和超聲波檢測手段,每次應(yīng)至少選擇鋼箱梁典型疲勞開裂部

位焊縫數(shù)量的25%進行檢測。

條文說明:鋼箱梁疲勞裂紋從損傷累積到裂紋萌生,再到后續(xù)的裂紋擴展需要上百萬次的反復(fù)荷載

作用,面對大量的連接焊縫,高頻檢測可能導(dǎo)致花費大量人工而獲取的有效信息較少。因此,目視檢測

應(yīng)覆蓋每年應(yīng)至少開展1次,出現(xiàn)疲勞裂紋后,每年應(yīng)不少于2次。考慮到鋼箱梁檢測體量大,采用專

業(yè)設(shè)備檢測時盲目性較大,檢測的成本和周期會顯著增加,不建議采用全覆蓋的方式進行專業(yè)設(shè)備檢測,

每次應(yīng)至少選擇鋼箱梁典型疲勞開裂部位焊縫數(shù)量的25%進行檢測。

5.1.4技術(shù)條件允許時,可對疲勞裂紋長度、深度、表面平整度進行測量,并對疲勞裂紋尖端位置進行

檢測、標(biāo)記。

5.1.5采用兩種或兩種以上的檢測方法對同一部位進行檢測時,檢測結(jié)果應(yīng)按各自的方法進行判定。如

果檢測結(jié)果不一致,應(yīng)以危險度大的結(jié)果為判斷依據(jù)。

5.1.6應(yīng)做好疲勞裂紋檢測結(jié)果記錄,并編制檢測報告,檢測結(jié)果記錄可參見附錄F。

5.2目視檢測

5.2.1目視檢測分為一般目視檢測和局部目視檢測。

5.2.2首先應(yīng)進行一般目視檢測,對一般目視檢測可疑部位宜進行局部目視檢測。

5.2.3一般目視檢測時,眼睛與被檢部位表面距離大于600mm;局部目視檢測距離宜在600mm以內(nèi),

并且眼睛與被檢部位表面的觀測視角應(yīng)不小于30°。

5.2.4疲勞裂紋目視檢測時應(yīng)使用便攜式照明工具,照明要求參見GB/T20967。

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條文說明:疲勞裂紋目視檢測時應(yīng)使用適當(dāng)?shù)墓庠矗庠窗ㄗ匀还庠矗ㄈ展猓┖腿斯す庠?。人?/p>

光源可以分為溫度輻射光源(鎢絲白熾燈、鹵鎢燈)、氣體放電光源(鈉燈、汞燈)、固體放光光源(半

導(dǎo)體燈)、激光光源(激光燈)等。接受檢測的特定工件、部件、容器或其區(qū)域,若需要,應(yīng)使用輔助

照明設(shè)備進行照明,一般目視檢測最低光照度應(yīng)達到160lx,局部目視檢測最低光照度應(yīng)達到500lx。

5.2.5局部目視檢測時可借助放大鏡、內(nèi)窺鏡等輔助檢測工具。放大鏡放大率宜在5倍以上。

5.2.6檢測時應(yīng)注意焊縫的起弧處、腐蝕、銹蝕、油漆剝落部位、幾何突變部位,并充分考慮疲勞裂紋

多種可能的擴展路徑。

5.2.7局部目視檢測仍難以判斷時,可采用滲透檢測、磁粉檢測或超聲波檢測等方法協(xié)助檢測。

5.3滲透檢測

5.3.1基本要求

1鋼箱梁疲勞裂紋滲透檢測宜參照GB/T18851.1相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

2應(yīng)科學(xué)選擇滲透方法提高現(xiàn)場滲透檢測效率,可同時對多個部位實施滲透檢測。

3滲透檢測劑應(yīng)符合GB/T18851.2規(guī)定。

4滲透檢測劑應(yīng)具有良好的檢測性能,對鋼材、焊縫和涂層無明顯腐蝕作用。

5應(yīng)使用同一廠家生產(chǎn)的同一系列配套探傷液,不應(yīng)將不同種類的探傷液混合使用。

5.3.2檢測流程

1滲透檢測的主要步驟如下:

1)表面準(zhǔn)備;

2)施加滲透劑;

3)多余滲透劑去除;

4)施加顯像劑;

5)觀察;

6)復(fù)驗;

7)后處理。

2表面準(zhǔn)備

1)被檢表面應(yīng)進行清理,確保被檢表面清潔、干燥。可使用刷、擦的方法去除污垢、熔渣、鐵銹、

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灰塵等,不應(yīng)有影響滲透檢測的殘留物。

2)處理區(qū)域應(yīng)從檢測部位四周向外擴展不少于25mm。

條文說明:滲透檢測最重要的要求之一是使?jié)B透液能最大限度地滲入到工件的表面開口缺陷中,使

檢驗人員能夠在清晰的本底下識別出缺陷,而工件表面的污染物將嚴重影響這一過程。因此在施加滲透

液之前,必須對被檢工件的表面進行預(yù)清洗,清洗的范圍應(yīng)比要求檢測的部位大一些,國軍標(biāo)GJB2367

規(guī)定,清洗范圍應(yīng)從檢測部位四周向外擴展25mm。

3施加滲透劑

1)采用噴罐均勻噴灑滲透劑施加的方法,應(yīng)保證被檢部位完全被滲透劑覆蓋,并在整個滲透時間

內(nèi)保持濕潤狀態(tài)。

2)在規(guī)定溫度范圍內(nèi),滲透時間應(yīng)不少于10min。在滲透時間內(nèi),應(yīng)保持被檢表面被滲透劑潤濕。

條文說明:滲透溫度一般控制在10℃~50℃的范圍內(nèi)。溫度過高,滲透液容易干在工件表面上,給

清洗帶來困難;同時,滲透液受熱后,某些成分蒸發(fā),會使其性能下降。溫度過低,會使?jié)B透液變稠。

在晴朗天氣下,箱梁內(nèi)部頂板溫度較高,按GJB2367A標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,其滲透時間不得少于10min。為防止

鋼箱梁滲透檢測時的溫度過高,建議在陰天進行鋼箱梁滲透檢測。

4多余滲透劑去除

1)施加去除劑時應(yīng)避免將裂紋內(nèi)部的滲透劑也去除掉。可采用濕布、干凈無絨毛的布進行擦除。

2)擦除后可用自然蒸發(fā)或熱風(fēng)進行干燥。干燥時被檢表面溫度不應(yīng)大于50℃,干燥時間宜在5min

~10min之間。

條文說明:表面多余滲透液去除后,在鋼箱梁內(nèi)必須進行干燥處理,除去箱梁表面的水分,使?jié)B透

液能充分滲入到缺陷中去或被顯像劑所吸附,同時也能防止鋼箱梁腐蝕。采用溶劑去除鋼材表面多余的

滲透液時,不必進行專門的干燥處理,只需自然干燥5min~10min即可。用水清洗的表面,如采用干粉

顯像或非水基濕顯像劑,則在顯像之前必須進行干燥處理。若采用水基濕顯像劑,則水洗后可直接顯像,

然后再進行干燥處理。

5施加顯像劑

應(yīng)盡快施加顯像劑,顯像劑的厚度應(yīng)適當(dāng),并保持均勻。顯像時間宜在10min~30min之間。

條文說明:常用的顯像方法有干式顯像、速干式顯像、濕式顯像和自顯像等,鋼箱梁滲透檢測顯像

建議采用干式顯像法。在經(jīng)過清洗并干燥后的焊縫表面上施加干粉顯像劑的過程,應(yīng)在干燥后立即進行,

因為熱的表面能夠得到較好的顯像效果。施加干粉顯像劑可采用噴槍或靜電噴粉等方法。一次噴粉可顯

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像一整條焊縫,檢測效率很高;同時,經(jīng)干粉顯像的焊縫,檢查完后顯像粉的去除很容易。

6觀察

1)施加顯像劑時,應(yīng)仔細觀察被檢表面的跡痕顯示情況,并在滲透劑滲出后1小時內(nèi)完成評定。

2)觀察到跡痕之后,應(yīng)首先確定跡痕是否為連續(xù)線狀的疲勞裂紋。對于細小跡痕,可使用5倍~10

倍放大鏡進行觀察。必要時應(yīng)重新進行檢驗或用其它方法進行驗證。

7復(fù)驗

當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時,宜進行復(fù)驗:

1)難以確定跡痕是由疲勞引起還是由非疲勞的因素引起時;

2)檢測結(jié)束時,用規(guī)范試塊驗證檢測靈敏度不符合要求;

3)發(fā)現(xiàn)檢測過程中操作方法有誤或技術(shù)條件改變時;

4)供需雙方有爭議或有其它需要時。

8后處理

檢測完畢后,應(yīng)進行清洗,去除有害殘留物,并做好被檢表面的防護處理。

5.4磁粉檢測

5.4.1基本要求

1鋼箱梁疲勞裂紋磁粉檢測方法宜采用磁軛法,參照GB/T15822.1執(zhí)行。

2應(yīng)考慮鋼箱梁涂層的影響,根據(jù)實際涂層厚度對磁粉檢測靈敏度進行驗證,并適當(dāng)補償。

3磁粉檢測介質(zhì)宜采用油性磁懸液,并應(yīng)滿足GB/T15822.2規(guī)定。

4磁粉檢測設(shè)備宜使用交流磁化設(shè)備,若現(xiàn)場條件無法滿足,可使用直流磁化或永久磁體設(shè)備。相

關(guān)設(shè)備應(yīng)滿足GB/T15822.3規(guī)定。

5.4.2檢測流程

1磁粉檢測主要步驟如下:

1)表面準(zhǔn)備;

2)施加磁懸液;

3)磁化;

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4)觀察;

5)退磁;

6)后處理。

2表面準(zhǔn)備

1)被檢表面應(yīng)無臟物、氧化皮、松散鐵銹等。任何清理或表面準(zhǔn)備都不應(yīng)影響磁痕的形成。

2)應(yīng)做適當(dāng)準(zhǔn)備使裂紋顯示能清晰區(qū)別于偽顯示,必要時可施加反差增強劑。

條文說明:在磁粉檢測前,首先要進行箱梁表面的預(yù)處理。預(yù)處理包括清除、打磨、分解、封堵、

涂覆五種方法,其中清除和打磨是鋼箱梁內(nèi)采用磁粉檢測前的必須步驟。清除主要去除鋼材表面的油污、

鐵銹、毛刺等。使用油性磁懸液時,鋼材表面不應(yīng)有水分。鋼箱梁鋼材表面存在覆蓋層,對有非導(dǎo)電覆

蓋層的鋼材進行通電磁化時,必須將與電極接觸部位的非導(dǎo)電覆蓋層打磨掉。

3施加磁懸液

1)應(yīng)采用連續(xù)法對被檢部位進行檢測。被檢部位的磁化、施加磁粉以及觀察磁痕都應(yīng)在磁化通電

時間內(nèi)完成。

2)應(yīng)采用噴罐噴灑的方法施加磁懸液,使整個檢測面濕潤。

4磁化

1)磁化時,有效的通電時間應(yīng)在1s~3s之間,停施磁懸液至少1s后方可停止磁化。為保證磁化

效果應(yīng)至少反復(fù)磁化兩次。

2)鋼箱梁典型部位磁化方法可參見附錄G。

5觀察

1)磁痕的觀察應(yīng)在磁痕形成后立即進行。

2)磁痕的觀察應(yīng)考慮不同構(gòu)造部位疲勞裂紋產(chǎn)生位置和擴展路徑。

3)鋼箱梁焊縫表面會形成不連續(xù)的磁痕,不應(yīng)將此類顯示作為裂紋。

4)當(dāng)辨認細小磁痕時,可使用5倍~10倍放大鏡觀察。

條文說明:使用非熒光磁粉檢測時,被檢鋼材表面應(yīng)有充足的日光燈照明,并應(yīng)避免強光和陰影。

使用熒光磁粉檢測時使用黑光燈照明,應(yīng)在黑暗條件下進行,被檢鋼材表面的黑光輻照度不應(yīng)小于

1000μW/cm2。

6退磁

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1)交流檢測后的剩磁通常很低,可不進行退磁處理。

2)要求退磁時,應(yīng)按限定的方法和預(yù)先限定的等級實施。

7后處理

檢測完畢后,應(yīng)對所有噴涂部位進行清理,去除原有檢測介質(zhì),并做好被檢表面的防護處理。

條文說明:后處理主要是清洗掉鋼箱梁表面以及孔中、裂紋和通路中的磁粉;如果涂覆了反差增強

劑,也應(yīng)清洗掉;在磁化前如果使用過封堵,也應(yīng)去除。另外,如果使用水磁懸液進行檢驗,為防止鋼

箱梁鋼材生銹,一般要用脫水防銹油進行處理。

5.5超聲波檢測

5.5.1基本要求

1在實施超聲波檢測前,應(yīng)對現(xiàn)場進行調(diào)查,避免所有可能影響檢測靈敏度和精度的因素干擾。

2超聲波檢測設(shè)備應(yīng)至少滿足JG/T203的規(guī)定,并應(yīng)在檢測前進行校準(zhǔn)。

3宜采用無腐蝕性和低流淌性的耦合劑。

4標(biāo)定和校核各項參數(shù)時,使用的耦合劑應(yīng)與現(xiàn)場檢測部位使用的耦合劑相同。

5在滿足檢測靈敏度的前提下,宜使用高頻率、短前沿、小晶片的橫波斜探頭。

條文說明:探頭的種類很多,結(jié)構(gòu)型式也不一樣。檢測前應(yīng)根據(jù)被檢對象的形狀、衰減和技術(shù)要求

來選擇探頭。探頭的選擇包括探頭型式、頻率和晶片尺寸的選擇等。

6應(yīng)根據(jù)被檢部位特征有針對性的選擇不同角度的斜探頭,宜盡量選用大角度的斜探頭。

5.5.2檢測流程

1超聲波檢測主要步驟如下:

1)檢測準(zhǔn)備;

2)施加耦合劑;

3)檢測;

4)判定;

5)裂紋特征檢測;

6)后處理。

20

2檢測準(zhǔn)備

1)檢測前,應(yīng)對探傷儀的時基線和探測靈敏度進行標(biāo)定,并繪制與被檢構(gòu)件相對應(yīng)的DAC曲線。

2)被檢表面應(yīng)平整,對于銹蝕、飛濺和污物等都應(yīng)予以清除,必要時可進行打磨,其表面粗糙度

應(yīng)符合檢測要求。

3施加耦合劑

檢測前,應(yīng)在鋼構(gòu)件和檢測探頭之間涂抹一層均勻的耦合劑,使整個檢測面濕潤,保證超聲波在空

氣界面處不衰減。

4檢測

1)為確定裂紋的位置、形狀、方向,判別裂紋信號和偽缺陷信號,宜采用前后、左右、轉(zhuǎn)角、環(huán)

繞四種基本掃查方式,見圖5.1。

2)探頭掃查速度不應(yīng)大于150mm/s,相鄰的兩次掃查之間至少應(yīng)有探頭晶片寬度10%的重疊。

3)探頭應(yīng)垂直于焊縫中線,并做鋸齒形掃查。在掃查的同時還應(yīng)作10°~15°的擺動,見圖5.5.2。

前后掃查左右掃查處轉(zhuǎn)角掃查環(huán)繞掃查

圖5.1基本掃查方式

321

b

圖5.5.2鋸齒形掃查

5判定

在檢測過程中,發(fā)現(xiàn)以下情況之一時,可判定為疲勞裂紋:

1)缺陷一次回波高度不小于滿刻度的50%;

21

2)當(dāng)?shù)撞ǜ叨任催_到滿刻度,而缺陷一次回波高度與底波高度之比不小于50%。

6裂紋特征檢測

1)檢出裂紋后,應(yīng)在裂紋周圍繼續(xù)進行檢測,以確定裂紋的延伸情況、裂紋的長度和深度等特征。

2)疲勞裂紋尖端在母材上時,宜采用絕對靈敏度法對疲勞裂紋進行測長,即移動探頭使裂紋一次

回波下降到探測靈敏度下滿刻度的30%,或使裂紋一次回波與底波高度之比為50%。此時探頭中心點

可視為裂紋尖端,兩個裂紋尖端之間的長度即為裂紋的指示長度。

3)宜采用直射法對裂紋深度及距離進行檢測。

4)當(dāng)采用二次波和底面二次波評定裂紋特征時,應(yīng)以相應(yīng)的二次波來校準(zhǔn)。

7后處理

檢測完畢后,應(yīng)對所有涂抹耦合劑的部位進行清洗,并做好被檢表面的防護處理。

22

6評定

6.1一般規(guī)定

6.1.1公路鋼箱梁橋評定應(yīng)按照現(xiàn)行《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》(JTGH11)、《公路橋梁承載能力檢測評定

規(guī)程》(JTG/TJ21)和《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG/TH21)執(zhí)行。

6.1.2疲勞損傷及裂紋評定應(yīng)綜合考慮各因素的影響,結(jié)合病害發(fā)展趨勢、規(guī)律以及應(yīng)力特征分析,開

展進一步的等級評定。

條文說明:鋼箱梁疲勞損傷受多種因素的影響,不同部位的受力情況不同導(dǎo)致各部位易產(chǎn)生疲勞損

傷的程度也不同;外界環(huán)境如腐蝕,對疲勞也有一定影響等。在橋梁檢測中,采用單一指標(biāo)評定疲勞裂

紋時,評定結(jié)果可能隨選取的評定指標(biāo)發(fā)生變化,甚至出現(xiàn)矛盾,因此必須綜合考慮各因素的影響。

6.1.3疲勞評定宜區(qū)分次要部位和重點部位,考慮構(gòu)造特征及部位進行評定。

條文說明:針對養(yǎng)護部位的選取,實際操作中根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征及構(gòu)件所處環(huán)境確定重點部位和次

要部位,這樣便于突出重點預(yù)防養(yǎng)護對象,提高預(yù)防養(yǎng)護效率,同時也不會忽略其他部位。

6.1.4疲勞裂紋評定宜采用裂紋現(xiàn)場跟蹤方法進行動態(tài)評定。

條文說明:由于疲勞裂紋擴展復(fù)雜,目前相關(guān)技術(shù)和理論仍不完善,疲勞裂紋擴展難以準(zhǔn)確預(yù)測。

采用現(xiàn)場跟蹤的方法能夠直接觀察疲勞裂紋的擴展歷程,是目前有效獲取疲勞裂紋評定因素的最為直接

手段。

6.1.5現(xiàn)場跟蹤宜采用目視檢測,可與經(jīng)常檢查和定期檢查合并執(zhí)行,跟蹤時長根據(jù)評定結(jié)果進行調(diào)整,

并填寫疲勞裂紋跟蹤記錄表。記錄表可參見附錄H填寫。

條文說明:對于跟蹤周期的建議主要考慮了我國車流量的特點,以及我國重大節(jié)假日的放假安排。

對于疲勞裂紋而言,重載、超載以及大流量這幾種情況是引起疲勞裂紋擴展的重要荷載因素。

6.1.6應(yīng)根據(jù)每次跟蹤結(jié)果對疲勞裂紋進行階段性評定。

6.1.7養(yǎng)護決策應(yīng)在滿足養(yǎng)護質(zhì)量目標(biāo)的前提下,提升養(yǎng)護的效益比。

6.1.8對于特殊、異常情況,養(yǎng)護決策應(yīng)通過專家論證。

6.2疲勞評定與決策

6.2.1疲勞評定

1可以疲勞裂紋重要性系數(shù)λ作為評定指標(biāo),按下式計算:

23

式中:

ai(i=1,2,3)—疲勞裂紋長度因素對應(yīng)的分值,見表6.2.1-1;

bj(j=1,2,3)—疲勞裂紋擴展速率因素對應(yīng)的分值,見表6.2.1-2;

ck(k=1,2,3)—疲勞裂紋尖端位置因素對應(yīng)的分值,見表6.2.1-3。

條文說明:疲勞裂紋長度的大小反映了截面的削弱程度,并且可以直接測量,裂紋長度越大,疲勞

損傷越嚴重。疲勞裂紋的擴展速率會隨著疲勞裂紋長度的增大而增加,因此擴展速率也是反映裂紋損傷

程度的重要指標(biāo)。疲勞裂紋尖端位置是判斷該疲勞裂紋是否可以有效實施維護的依據(jù)。一般情況下,疲

勞裂紋萌生于焊根或焊趾部位,然后逐步在焊縫高度內(nèi)擴展或擴展至母材。根據(jù)疲勞裂紋的擴展路徑,

將裂紋尖端位置分類三類,并給與不同的分值,體現(xiàn)不同部位的重要性。

表6.2.1-1疲勞裂紋長度因素

長度(mm)分值ai

[0,100]1

(100,150]2

>1503

表6.2.1-2疲勞裂紋擴展速率因素

平均每月擴展速率(mm/月)分值bj

不擴展1

0mm~5mm2

>5mm3

表6.2.1-3疲勞裂紋尖端位置因素

尖端位置分值ck

位于焊趾/焊根1

位于焊縫高度內(nèi)2

位于母材3

2未出現(xiàn)疲勞裂紋的結(jié)構(gòu)疲勞損傷評估,長度和擴展速率應(yīng)按0計算。

3根據(jù)疲勞裂紋重要性系數(shù)及構(gòu)件特征,可將疲勞裂紋分為A1~A5、B、C等級,見表6.2.1-4。

24

表6.2.1-4疲勞裂紋等級劃分

評定等級

λ構(gòu)件特征

/次要部位重點部位

完好12

存在表觀質(zhì)量缺陷23

(0.3,0.5)已出現(xiàn)涂層劣化、明顯的局部變形,或局部應(yīng)A

34

力幅較大

出現(xiàn)細小裂紋,裂紋處于擴展初期階段45

(0.5,0.7)B

裂紋具有一定長度/

(0.7,1.0)C

6.2.2決策

1應(yīng)根據(jù)疲勞裂紋等級,進行養(yǎng)護決策,見表6.2.2。

表6.2.2疲勞養(yǎng)護決策

評定等級養(yǎng)護決策

A-1、A-2可僅進行經(jīng)常檢查

A-3在定期檢查中進行局部檢測

A-4應(yīng)參考本標(biāo)準(zhǔn)第7章內(nèi)容,制定預(yù)防養(yǎng)護方案

A-5開展裂紋跟蹤,至少每年1次,

B提高跟蹤頻率,至少每季度1次

應(yīng)參考本指南第8章內(nèi)容及時維護,并針對維修效果開展持續(xù)跟蹤

C

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