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【摘要】本文结合笔者工作实践,分析了钢筋混凝土桥梁钢筋腐蚀,强度和裂缝的检测技术,并提出了检测部位和检测结果分析与加固。
【关键词】混凝土,桥梁,检测,裂纹
【 abstract 】 this paper combining the working practice, this paper analyzes the reinforced concrete bridge steel corrosion, strength and fracture detection technology, and put forward the detection place and test results analysis and reinforcement.
【 key words 】 concrete, Bridges, detection, and crack
中图分类号:K928.78文献标识码:A 文章编号:
在一些发达国家,公路桥梁已经进入了维修的高峰期。在我国随着近年来公路建设的大发展,全国性的骨架公路交通网络己基本形成,公路交通从单纯的建设正在向建设和维修并重过渡。大量的公路桥梁已经达到或接近设计基准期,或出现由于各种原因引起的桥梁结构病害与损伤。因此,建立对旧桥和病害桥梁的检测和评价体系成为各桥梁管理部门的迫切需求,也逐渐成为桥梁领域的研究热点。
一、钢筋锈蚀检测方法
钢筋混凝土构件在钢筋表面形成的保护层若因混凝土裂缝致使氧气、水汽侵入,变为氧化铁,则发生了锈蚀。对钢筋锈蚀的检测主要是对锈蚀的评定。而钢筋修饰的评定可以分为间接和直接两种评定方法。以间接的评定方法为例,它包括:用保护层测定仪检测钢筋的保护层厚度是否足够,此法经常用来探测钢筋位置,估测钢筋直径;用四电极法测量混凝土电阻率,电阻率越高,锈蚀电流就越弱。当电阻率超过1200Ω.cm时,。不可能锈蚀;低于500Ω.cm,肯定锈蚀。
二、混凝土强度的检测方法
目前主要的方法有钻心法、超声一回弹综合法、回弹法、拔出法以及无损半损结合法。其中,钻心法利用钻心机、钻头、切割机等配套机具,在结构构件上钻取芯样,通过芯样抗压强度直接推定结构构件强度或缺陷,无需通过立方体试块或其它参数等环节。此方法是国内外近年来推行较广的一种半破损检测结构中混凝土强度和混凝土质量的有效方法;而拔出法是指将安装在混凝土中的锚固件拔出,测出极限拔出力。利用事先建起极限拔出力和混凝土强度间的相关关系,推定被测混凝土结构构件的混凝上强度的方法。它是一种微破损检测混凝土强度的方法,分为两类:一类是预埋(或先装)拔出法。即将预埋入混凝土中的锚固件从混凝土中拔出,并用测力计测量拔出时的力;另一类是后装拔出法,即在已硬化的混凝土上钻孔,再锚入锚固件进行拔出试验。拔出法可以用来测定后张法施加预应力时、模板和支撑拆除时、冬季施工防护和养护结束时的结构混凝土或混凝土构件的混凝土强度。采用超声波法检测灌注桩混凝土的强度准确无误,此法主要用于桥梁工程钻孔灌注桩、水下混凝土灌注质量的检测.在全国应用越来越广泛。回弹法是利用回弹仪检测普通混凝土结构构件抗压强度的方法;在用回弹仪进行测定时,根据重锤打击混凝土表面后的数值来确定混凝土的强度。而超声一回弹综合法是同时利用超声波法和回弹法对混凝土同一测区进行检测的方法。它可以弥补单一方法的固有缺陷,做到互补。
三、裂缝检测方式
1、超声波检测
超声波法用于非破损检测,就是以超声波为媒介,获得物体内部信息的一种方法。目前超声法己应用于医疗诊断、钢材探伤、鱼群探测等许多领域。在这些领域里,由于组成颗粒小密度大,密度分部也很均匀,所以声波能很好地传播,对其内部缺陷及其位置等都能准确地检测出来。
2、冲击弹性波法
一般把弹性体内传播的波总称为弹性波。用人工发射弹性波到弹性体内,探测弹性体内的状态,是广义的弹性波探测法。冲击弹性波法与超声波法的原理是一样的,但远比超声波测定的裂缝深度深。冲击弹性波法只能检测扩展方向与表面成直角,没有分支的单纯裂缝。
3、摄影检测法
摄影检测法主要用作混凝土表面的裂缝,摄影法包括普通照相机、录象机、放射线、红外线摄影等进行检测。
4、传感仪器监测
利用埋设在混凝土中的仪器进行裂缝监测,常规技术是利用卡尔逊式或弦式测缝计,其控制范围仅0.12~1cm,属点式检测,由于裂缝出现具有随机性,因此往往漏检,为了及时无遗漏地监测裂缝,必须实施大范围的、连续、分布式监测,即所谓全分布监测。
5、光纤传感网络监测
在各国竞相开发的结构监测高科技领域里,光纤传感以其独特优势居于中心地位,它灵巧、精度高、抗电磁干扰,且可靠耐久,易于光纤传输组成自动化遥测系统。裂缝的发生可以用埋设在混凝土中光纤的光强变化监测,通过衰减曲线上的裂缝损耗突变点,可以准确地确定裂缝的位置,针对混凝土裂缝检测的特点,研制出基于光时域反射技术的光纤裂缝传感网络,可实现桥梁混凝土结构的分布检测,凡裂缝与光纤传感网络相交。均可感知,并可定宽、定位、定向。
四、根据检测结果进行评估鉴定或加固
通过各种检测的数据结果,对检测桥梁进行评估鉴定。首先调查桥梁所处的环境和目前的状态,获得桥梁的养护维修和受灾害的情况:其次了解桥梁设计的情况,熟悉建筑和结构施工图。检测结构混凝土材料的性能,如强度、尺寸、配筋和缺陷等性能,满足设计和规范要求;最后根据调查和材料检测的结果,建立计算模型,计算是否满足承载力和变形要求,并通过静动载试验检测在桥梁荷载的作用下的工作性能。
当桥梁结构无法满足承载能力、通行能力(交通量增加、受灾后等)等要求时,需要对桥梁进行加固或技术改造。常用的加固技术方案包括减轻恒载、加固临界杆件、改善原结构的受力体系或加固结构构件等,来达到提高桥梁整体承载能力的目的。常用的技术改造,包括满足承载力要求的结构补强,满足通行能力要求的桥梁加宽、满足使用要求的结构受力性能改善。桥梁加固和技术改造都要结合检测数据结果来制定经济、施工可行的方案。
參考文献
[1]王建华,孙胜江. 桥涵工程试验检测技术[M]. 北京:人民交通出版社,2004
[2]王艳侠. 桥梁结构安全检测技术探讨[J]. 山西建筑,2007,33(15)
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
【关键词】混凝土,桥梁,检测,裂纹
【 abstract 】 this paper combining the working practice, this paper analyzes the reinforced concrete bridge steel corrosion, strength and fracture detection technology, and put forward the detection place and test results analysis and reinforcement.
【 key words 】 concrete, Bridges, detection, and crack
中图分类号:K928.78文献标识码:A 文章编号:
在一些发达国家,公路桥梁已经进入了维修的高峰期。在我国随着近年来公路建设的大发展,全国性的骨架公路交通网络己基本形成,公路交通从单纯的建设正在向建设和维修并重过渡。大量的公路桥梁已经达到或接近设计基准期,或出现由于各种原因引起的桥梁结构病害与损伤。因此,建立对旧桥和病害桥梁的检测和评价体系成为各桥梁管理部门的迫切需求,也逐渐成为桥梁领域的研究热点。
一、钢筋锈蚀检测方法
钢筋混凝土构件在钢筋表面形成的保护层若因混凝土裂缝致使氧气、水汽侵入,变为氧化铁,则发生了锈蚀。对钢筋锈蚀的检测主要是对锈蚀的评定。而钢筋修饰的评定可以分为间接和直接两种评定方法。以间接的评定方法为例,它包括:用保护层测定仪检测钢筋的保护层厚度是否足够,此法经常用来探测钢筋位置,估测钢筋直径;用四电极法测量混凝土电阻率,电阻率越高,锈蚀电流就越弱。当电阻率超过1200Ω.cm时,。不可能锈蚀;低于500Ω.cm,肯定锈蚀。
二、混凝土强度的检测方法
目前主要的方法有钻心法、超声一回弹综合法、回弹法、拔出法以及无损半损结合法。其中,钻心法利用钻心机、钻头、切割机等配套机具,在结构构件上钻取芯样,通过芯样抗压强度直接推定结构构件强度或缺陷,无需通过立方体试块或其它参数等环节。此方法是国内外近年来推行较广的一种半破损检测结构中混凝土强度和混凝土质量的有效方法;而拔出法是指将安装在混凝土中的锚固件拔出,测出极限拔出力。利用事先建起极限拔出力和混凝土强度间的相关关系,推定被测混凝土结构构件的混凝上强度的方法。它是一种微破损检测混凝土强度的方法,分为两类:一类是预埋(或先装)拔出法。即将预埋入混凝土中的锚固件从混凝土中拔出,并用测力计测量拔出时的力;另一类是后装拔出法,即在已硬化的混凝土上钻孔,再锚入锚固件进行拔出试验。拔出法可以用来测定后张法施加预应力时、模板和支撑拆除时、冬季施工防护和养护结束时的结构混凝土或混凝土构件的混凝土强度。采用超声波法检测灌注桩混凝土的强度准确无误,此法主要用于桥梁工程钻孔灌注桩、水下混凝土灌注质量的检测.在全国应用越来越广泛。回弹法是利用回弹仪检测普通混凝土结构构件抗压强度的方法;在用回弹仪进行测定时,根据重锤打击混凝土表面后的数值来确定混凝土的强度。而超声一回弹综合法是同时利用超声波法和回弹法对混凝土同一测区进行检测的方法。它可以弥补单一方法的固有缺陷,做到互补。
三、裂缝检测方式
1、超声波检测
超声波法用于非破损检测,就是以超声波为媒介,获得物体内部信息的一种方法。目前超声法己应用于医疗诊断、钢材探伤、鱼群探测等许多领域。在这些领域里,由于组成颗粒小密度大,密度分部也很均匀,所以声波能很好地传播,对其内部缺陷及其位置等都能准确地检测出来。
2、冲击弹性波法
一般把弹性体内传播的波总称为弹性波。用人工发射弹性波到弹性体内,探测弹性体内的状态,是广义的弹性波探测法。冲击弹性波法与超声波法的原理是一样的,但远比超声波测定的裂缝深度深。冲击弹性波法只能检测扩展方向与表面成直角,没有分支的单纯裂缝。
3、摄影检测法
摄影检测法主要用作混凝土表面的裂缝,摄影法包括普通照相机、录象机、放射线、红外线摄影等进行检测。
4、传感仪器监测
利用埋设在混凝土中的仪器进行裂缝监测,常规技术是利用卡尔逊式或弦式测缝计,其控制范围仅0.12~1cm,属点式检测,由于裂缝出现具有随机性,因此往往漏检,为了及时无遗漏地监测裂缝,必须实施大范围的、连续、分布式监测,即所谓全分布监测。
5、光纤传感网络监测
在各国竞相开发的结构监测高科技领域里,光纤传感以其独特优势居于中心地位,它灵巧、精度高、抗电磁干扰,且可靠耐久,易于光纤传输组成自动化遥测系统。裂缝的发生可以用埋设在混凝土中光纤的光强变化监测,通过衰减曲线上的裂缝损耗突变点,可以准确地确定裂缝的位置,针对混凝土裂缝检测的特点,研制出基于光时域反射技术的光纤裂缝传感网络,可实现桥梁混凝土结构的分布检测,凡裂缝与光纤传感网络相交。均可感知,并可定宽、定位、定向。
四、根据检测结果进行评估鉴定或加固
通过各种检测的数据结果,对检测桥梁进行评估鉴定。首先调查桥梁所处的环境和目前的状态,获得桥梁的养护维修和受灾害的情况:其次了解桥梁设计的情况,熟悉建筑和结构施工图。检测结构混凝土材料的性能,如强度、尺寸、配筋和缺陷等性能,满足设计和规范要求;最后根据调查和材料检测的结果,建立计算模型,计算是否满足承载力和变形要求,并通过静动载试验检测在桥梁荷载的作用下的工作性能。
当桥梁结构无法满足承载能力、通行能力(交通量增加、受灾后等)等要求时,需要对桥梁进行加固或技术改造。常用的加固技术方案包括减轻恒载、加固临界杆件、改善原结构的受力体系或加固结构构件等,来达到提高桥梁整体承载能力的目的。常用的技术改造,包括满足承载力要求的结构补强,满足通行能力要求的桥梁加宽、满足使用要求的结构受力性能改善。桥梁加固和技术改造都要结合检测数据结果来制定经济、施工可行的方案。
參考文献
[1]王建华,孙胜江. 桥涵工程试验检测技术[M]. 北京:人民交通出版社,2004
[2]王艳侠. 桥梁结构安全检测技术探讨[J]. 山西建筑,2007,33(15)
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。