淺談橋梁結構檢測技術
一、橋梁質量檢測的主要依據(jù)
公路橋梁工程的檢測應以國家和交通部頒布的有關橋梁工程的法規(guī)、技術標準、設計與施工規(guī)范、材料試驗規(guī)程等為依據(jù),對于某些新結構以及采用新材料和新工藝施工的橋梁,有關的公路橋梁工程規(guī)范、規(guī)程暫無相關條款規(guī)定時,可以借鑒國內其他行業(yè)的相關規(guī)范、規(guī)程的有關規(guī)定。
二、橋梁質量檢測的內容
在橋梁靜載、動載試驗中,檢測的內容一般包括以下幾個方面:
(1)試驗荷載的大小
?。?)結構構件截面上應力的分布狀態(tài)及其大小、支座反力、推力等的大小。
?。?)結構的各種靜態(tài)變形,包括水平位移、撓度、相對滑移、轉角等。結構局部的損壞現(xiàn)象如裂縫的分布及其寬度、深度等。
?。?)結構的動力特性,如自振頻率、周期、衰減等特性等,以及在動力荷載下的結構的動應力、動位移、速度和加速度等。
( 5)外觀檢查是橋梁檢測中一項非常重要的工作通常如果產生了病害會有一些表象,通過外觀的檢查可以分析判斷這些病害產生的原因,提出整治措施并且有利于明確接下來工作的重點。外觀檢查要求做到抓住重點,力求全面。拱橋的檢查要點有拱圈拱頂下緣與拱腳上緣裂縫;拱軸線的坐標;墩的位移等等。
橋梁從總體上可以分為上部結構、下部結構、附屬結構。上部結構在梁式橋中主要是指主梁,在拱中則還包括主拱肋、拱波、拉索、風撐等等,根據(jù)結構形式有所區(qū)別;下部結構則包括橋墩、橋臺、基礎與承臺、樁等;附屬結構則有橋面鋪裝、人行道、緣石、欄桿、伸縮縫等。常規(guī)病害在找出病因的同時,應根據(jù)其損壞程度進行評估,然后確定是否有必要加固或更換構件用以維持正常的運營。
三、預應力混凝土結構檢測
預應力混凝土結構與鋼筋混凝土結構的最大區(qū)別時必須預先對混凝土結構施加預應力,從而達到提高混凝土結構承載能力的目的。對混凝土結構的檢測,除混凝土結構的檢測項目外,還應包括對施加預應力有關材料、張拉設備及張拉力控制方法等的檢測。
1.預應力鋼材的試驗檢測
用于預應力混凝土結構的鋼材包括熱處理鋼筋、矯直回火鋼絲、冷拉鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線等。
熱處理鋼筋、預應力鋼絲、預應力鋼絞線等預應力鋼材的試驗檢測,主要從外觀檢查和力學性能試驗兩方面進行。
2.預應力材料的質量檢測
嚴把材料質量關,采用信譽好質量好的廠家產品。產品要有出廠合格證,質量檢測報告,對到場材料進行檢驗,其強度、剛度、嚴密性及螺旋壓接縫咬合牢度等各項指標均達到質量標準方可使用。減少電焊作業(yè)。用大一號規(guī)格的波紋管作套管,套管長20-30cm。管道接頭在套管內要對口、居中。兩端的環(huán)向縫隙用膠帶封閉嚴密。
3.預應力錨具、夾具和連接器檢測
3.1預應力筋錨具應符合以下規(guī)定:
?。?)當預應力筋錨具組裝件達到實測極限拉力時,除錨具設計的允許現(xiàn)象外,全部零件均部應出現(xiàn)肉眼可見的裂縫或破壞。
?。?)應滿足分級張拉、補張拉等張拉工藝的要求,并宜具有放松預應力筋的性能。
?。?)錨具或其附件上宜設置灌漿孔道,灌漿孔道應有足夠的截面面積,以保證漿液的暢通。
?。?)錨固過程中預應力筋的內縮量應符合要求。
?。?)一類錨具的預應力筋錨具組裝件,除必須滿足靜載錨具性能外,上應滿足循環(huán)次數(shù)為200萬次的疲勞性試驗,在抗震結構中,還應滿足循環(huán)次數(shù)為50次的低周反復作用的荷載試驗要求。
3.2夾具
預應力筋夾具應有下列性能:
(1)當預應力筋夾具組裝件達到實際極限拉力時,全部零件不應出現(xiàn)肉眼可見的裂縫和破壞。
?。?)有良好的自錨性能。
?。?)有良好的松錨性能。
?。?)能多次重復適用。
需要大力敲打才能松開的夾具,必須保證其對預應力的錨固沒有影響,且對操作人員安全不造成危險時,才能使用。
3.3連接器
用于后張法的預應力筋連接器,必須符合一類錨具性能要求,用于先張法的預應力梁連接器,必須符合夾具的錨固性能要求。
3.4預應力筋
預應力筋一般采用鋼絞線、鋼絲,中、小型構件或豎、橫向預應力鋼筋,也可選用精軋螺紋鋼筋。
預應力鋼筋混凝土工程質量檢查也是質量控制的關鍵步驟,下面為簡單介紹:
檢查內容:臺座、位置、混凝土強度及預應力筋放張。
(1)墩式臺座:
臺座必須有足夠的強度和剛度,且不得傾覆和滑移。
橫梁的撓度應大于2mm,且不得產生翹曲。
預應力筋的定位板必須安裝準確,其撓度不應大于1mm。
.(2)長線臺座:
臺座上鋪放鋼絲時,應采取措施,防止隔離劑沾污預應力筋,如沾污,應使 用適當?shù)娜軇┘右郧逅⒏蓛艉?,方可使用?
(3)位置偏差:
預應力筋張拉后,對設計位置的偏差不得大于5mm,也不得大于構件截面最短邊長的4%。
(4)預應力放張時混凝土強度:
放張時,混凝土強度必須符合設計要求,如設計無要求時,不得低于設計強度的70%。
4.張拉工藝和張拉力控制
4.1張拉的設備安裝
施加預應力所用的機具設備及儀表應有專人使用和管理,并應定期維護和校驗。千斤頂與壓力表應配套校驗,以確定張拉力與壓力表之間的關系曲線,校驗應在經主管部門授權的法定計量技術機構定期進行。
4.2張拉控制應力
預應力張拉控制應力的大小直接影響預應力效果,從而影響到構件的抗裂度和剛度,因而控制應力不能過低。當然,控制應力也不能過高,,否則會使構件出現(xiàn)裂縫的荷載與破壞荷載很接近,在破壞千沒有明顯的跡象,同樣,超張拉使鋼筋應力超過屈服點,產生塑性變形將影響與應力值的準確性和張拉工藝的安全性。
4.3張拉力控制
(1)預應力筋的張拉控制應力應符合設計要求,當施工中預應力筋需要超張拉或計入錨圈口預應力損失時,可比設計要求提高5%,但在任何情況下不得超過設計規(guī)定的最大張拉控制應力。
?。?)預應力筋采用應力控制方法張拉時,應以伸長值進行校核,實際伸長值與理論伸長的差值符合設計要求,設計無規(guī)定時,實際伸長值與理論伸長值應控制在6%以內,否則應暫停張拉,帶查明原因并采取措施予以調整后,方可繼續(xù)張拉。
4.4張拉質量控制
在張拉過程中,由于各種原因引起預應力筋斷絲活滑絲,使預應力筋受力不均,甚至使構建不能建立足夠的預應力。因此需要限制預應力筋的斷絲和滑絲數(shù)量,所以要采取控制措施加強張拉程序的管理。
(1)千斤頂和油壓表需按時進行校正標定,保持好良好的工作狀態(tài),保證誤差部超過規(guī)定;千斤頂?shù)目ūP、楔塊尺寸正確;沒有摩損勾槽和污物,以免影響楔緊和退楔。
(2)錨具尺寸應正確,保證加工精確。錨環(huán)、錨塞應逐個的進行尺寸檢查,有同符號誤差的應配套使用。亦即錨環(huán)的大小兩孔和錨塞的粗細兩端,都只允許同時出現(xiàn)差錯或同時出現(xiàn)負誤差,以保證錐度準確。
(3)錨塞應保證規(guī)定的硬度值,當錨塞硬度不足或不均,張拉后有可能產身份內縮貴大甚至滑絲。為防止錨塞端部損傷鋼絲,錨塞頭上的導角應做成圓弧。
(4)錨環(huán)不得有內部缺陷,應逐個今次那個電磁攤上。錨環(huán)太軟會剛硬不夠均會引起錨塞內縮超量。
(5)預應力筋使用前應按照規(guī)定檢查:剛進界面要圓,粗細、強度、硬度要均勻;鋼絲編束時應認真梳理,避免交叉混亂;清除鋼絲表面的油污銹蝕,時鋼絲正常楔緊和正常張拉。
(6)錨具安裝位置要準確:錨墊板承壓面,錨環(huán)、對中套等的安裝面必須與孔道中心線垂直:錨具中心線必須孔道中心線重合。
5.水泥漿的技術條件
對后張法有粘結預應力構件,在預應力鋼材張拉完畢后10h至14d之間必須像管道內壓注水泥漿,宜保證預應力鋼材防銹及其構件混凝土粘結成整體。一般采用純水泥漿,管道較粗時可采用加入細砂的水泥砂漿。水泥漿采用的水泥強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥和普通水泥,水泥漿經試驗后可摻入適當膨脹劑,摻入膨脹劑后等會你將的自由膨脹應小于10%,水泥漿的泌水率最大不超過4%。
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