1市政桥梁培训市政桥梁培训（一）（一）桥梁结构静力检测桥梁结构静力检测2010年11月2010年11月主要内容主要内容一混凝土外观检测二钢结构外观检测三静载试验与桥梁承载能力评定一混凝土外观检测二钢结构外观检测三静载试验与桥梁承载能力评定一、混凝土外观检测一、混凝土外观检测1. 混凝土无损检测混凝土无损检测2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测3. 混凝土缺陷超声波无损检测混凝土缺陷超声波无损检测4. 钢筋位置及保护层厚度检测钢筋位置及保护层厚度检测5. 钢筋锈蚀状况检测钢筋锈蚀状况检测1. 混凝土无损检测混凝土无损检测? 定义定义指在不影响结构构件受力性能或其它使用功能的前提 下，在构件上通过测定某些物理量，推定混凝土的强 度、均匀性、连续性等一系列性能的检测方法。? 发展历程发展历程1948年，瑞士人施密特研制成功回弹仪。1949年，加拿大的莱斯利等运用超声脉冲进行混凝土检 测获得成功。20世纪50年代，我国引进回弹仪和超声仪。60年代，罗马尼亚的费格瓦洛提出超声-回弹综合法。1. 混凝土无损检测混凝土无损检测? 特点特点（1）不影响被检测构件的使用性能；（2）可以在构件上直接进行表层或内部的全面检测， 对新建工程和既有结构物都适用；（3）能获得破坏试验不能获得的信息，如能检测混凝 土内部空洞、开裂、不均匀性等；（4）可在同一构件上进行连续测试和重复测试，使检 测结果有良好的可比性；（5）测试快速方便，费用低廉；（6）检测结果要受许多因素的影响，精度要差一些。1. 混凝土无损检测混凝土无损检测? 混凝土强度检测混凝土强度检测（1）半破损法定义定义：以不影响构件的承载能力为前提，在构件上直接进 行局部破坏性试验，或直接钻取芯样进行破坏性试验。优点：优点：以局部破坏性试验获得混凝土强度，因而较为直观 可靠。缺点：缺点：造成结构物的局部破坏，需进行修补，因而不宜用 于大面积的全面检测。主要方法：主要方法：钻芯法、拔出法、射击法。21. 混凝土无损检测混凝土无损检测1. 混凝土无损检测混凝土无损检测? 混凝土强度检测混凝土强度检测（2）非破损法定义定义：以混凝土强度与某些物理量之间的相关性为基础， 检测时在不影响混凝土任何性能的前提下，测试这些物理 量，然后根据相关关系推算被测混凝土的强度。优点：优点：测试方便、费用低廉。缺点：缺点：测试结果的可靠性主要取决于混凝土的强度与所测 试物理量之间的相关性。主要方法：主要方法：回弹法、超声脉冲法、射线吸收与散射法、成 熟度法。1. 混凝土无损检测混凝土无损检测? 混凝土强度检测混凝土强度检测（3）综合法定义定义：采用两种或两种以上的无损检测方法，获取多种物 理参量，并建立强度与多项物理参量的综合相关关系，以 便从不同角度综合评价混凝土的强度。优点：优点：采用多项物理参数，更高的准确性和可靠性。缺点：缺点：使用较为复杂。主要方法：主要方法：超声回弹综合法、超声钻芯综合法。1. 混凝土无损检测混凝土无损检测? 混凝土缺陷检测混凝土缺陷检测缺陷定义缺陷定义：指那些在宏观材质不连续、性能参数有明显变 异，而且对结构的承载能力和使用性能产生影响的区域。必要性：必要性：即使整个结构的混凝土的普遍强度已达到设计要 求，这些缺陷的存在也会使结构整体承载力严重下降，或 影响结构的耐久性。缺陷现象：缺陷现象：内部空洞、蜂窝麻面、疏松、断层（桩）、结 合面不密实、裂缝、碳化、冻融、化学腐蚀等。主要方法：主要方法：超声脉冲法、脉冲回波法、雷达扫描法、红外 热谱法、声发射法。1. 混凝土无损检测混凝土无损检测? 混凝土其他性能检测混凝土其他性能检测检测内容检测内容：碳化深度、保护层厚度、受冻层深度、含水 率、钢筋位置与钢筋锈蚀状况、水泥含量。主要方法：主要方法：共振法、敲击法、磁测法、电测法、微波吸收 法、中子散射法、中子活化法、渗透法。2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（1）工作原理回弹仪中运动的重锤以一定冲击动能撞击顶在混凝土表 面的冲击杆后，测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值 （反弹距离与弹簧初始长度之比）作为与强度相关的指 标，来推定混凝土强度的一种方法。混凝土表面硬度是一个与混凝土强度有关的量，表面硬 度值是随强度的增大而提高的，采用具有一定动能的钢 锤冲击混凝土表面时，其回弹值与混凝土表面硬度也有 相关关系。32. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（2）类型2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（3）结构构造2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（4）工作过程使用时，先对回弹仪施压，弹击杆徐徐向机壳内推进，弹 击拉簧被拉伸，使联接弹击拉簧的弹击锤获得恒定的冲击 能量。当挂钩12与调零螺钉16互相挤压时，使弹击锤脱钩，此时 弹击锤释放出来的能量借助弹击杆传递给混凝土构件，混 凝土弹性反应的能量又通过弹击杆传递给弹击锤，使弹击 锤获得回弹的能量后向后弹，根据计算可得出其回弹值。2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（5）回弹法测强曲线定义定义：回弹法测定混凝土的抗压强度，是建立在混凝土的 抗压强度与回弹值之间具有一定的相关性的基础上的，这 种相关性可用“fcu-R”相关曲线（或公式）来表示，通常 称之为测强曲线。分类：分类：全国统一测强曲线、地区曲线和专用曲线。2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（5）回弹法测强曲线定义定义：回弹法测定混凝土的抗压强度，是建立在混凝土的 抗压强度与回弹值之间具有一定的相关性的基础上的，这 种相关性可用“fcu-R”相关曲线（或公式）来表示，通常 称之为测强曲线。分类：分类：全国统一测强曲线、地区曲线和专用曲线。2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（5）回弹法测强曲线)(Rffc cu=),(dRffc cu=),(tdRffc cu=),(WtdRffc cu=c cuf回弹法测区混凝土强度值；回弹值；混凝土的碳化深度；混凝土的龄期；混凝土的含水率。dtWR42. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（6）检测准备一般需要了解工程名称，设计、施工和建设单位名称，构 件名称、编号、施工图及混凝土设计强度等级，水泥品 种、标号、出厂厂名，砂石品种、粒径，外加挤或掺合料 品种、掺量以及混凝土配合比，模板类型，混凝土灌注和 养护情况、成型日期，构件存在的质量问题，混凝土试块 抗压强度等。2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（7）检测方式单个检测单个检测：适用于单个结构或构件的检测。批量检测：批量检测：适用于在相同的生产工艺条件下，混凝土强度 等级相同，原材料、配合比、成型工艺、养护条件基本一 致且龄期相近的同类结构或构件。按批进行检测的构件，抽检数量不得少于同批构件总数的 30且构件数量不得少于10件。抽检构件时，应随机抽取 并使所选构件具有代表性。2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（8）测区要求-1个数个数：每一结构或构件测区数不应少于10个，对某一方向 尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件，其测区数 量可适当减少，但不应少于5个。间距：间距：相邻两测区的间距应控制在2m以内，测区离构件端 部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m。测区选择：测区选择：测区应选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土 浇筑侧面。当不能满足这一要求时，可使回弹仪处于非水 平方向检测混凝土浇筑侧面、表面或底面。2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（8）测区要求-2测区布置测区布置：测区宜选在构件的两个对称可测面上，也可选 在一个可测面上，且应均匀分布。在构件的重要部位及薄 弱部位必须布置测区，并应避开预埋件。面积：面积：不宜大于20cm20cm。表面：表面：检测面应为混凝土表面，应清洁、平整。固定措施：固定措施：对弹击时产生颤动的薄壁、小型构件应进行固 定。2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（8）测区实例桥面板桥面板2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（8）测区实例带悬臂的梁（挑梁根部应有测区）带悬臂的梁（挑梁根部应有测区）52. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（8）测区实例墩柱墩柱2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（8）测区实例杯形基础杯形基础2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（9）测点要求布置布置：均匀布置，不应布置在 气孔或外露石子上。个数个数：一测区记录16个测点。精度：精度：回弹读数估读到1 1。间距：间距：相邻两测点的净距不宜 小于20mm；测点距外露钢筋、 预埋件的距离不宜小于30mm。2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（10）碳化深度测试测点布置测点布置：测点不应少于构件测区数的30%，取其平均值 为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度值极差大于 2.Omm时，应在每一测区测量碳化深度值。测试过程：测试过程：采用适当的工具在测区表面形成直径约15mm的 孔洞，孔洞中的粉末和碎屑应除净，并不得用水擦洗。同 时，应采用浓度为1的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边 缘处，再用深度测量工具测最已碳化与未碳化混凝土交界 面到混凝土表面的垂直距离，测量不应少于3次，取其平 均值。每次读数精确至0.5mm。2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（10）碳化深度测试碳化分 界线碳化分 界线碳化分 界线碳化分 界线2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（11）回弹值计算-1当回弹仪水平方向测试混凝土浇筑侧面时，应从每一测区 的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，取余下的10 个回弹值的平均值作为该测区的平均回弹值：10101 =iimR R62. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（11）回弹值计算-2当回弹仪非水平方向检测砼浇筑侧面时，公式修正如下：amaRRR+=2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（11）回弹值计算-3当水平方向检测砼浇筑顶面或底面时，公式修正如下：t amaRRR+=b amaRRR+=2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（11）回弹值计算-4当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土的浇筑 侧面时，应先按回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 （JGJT23-2001）附录C对回弹值进行角度修正，再按该规 程附录D对修正后的值进行浇筑面修正。测区混凝土强度换算值是指将测得的回弹值和碳化深度值 换算成被测构件的测区的混凝土抗压强度值。构件第i个测区混凝土强度换算值根据每一测区的平均回 弹值及平均碳化深度值查阅由统一曲线编制的“测区混凝 土强度换算表（附表）”得出；有地区或专用测强曲线 时，混凝土强度换算值应按地区或专用测强曲线换算得 出。2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（12）混凝土强度计算-1c icuf,结构或构件的测区混凝土强度平均值可根据各测区的混凝 土强度换算值计算。当测区数为10个及以上时，应计算强度标准差。平均值和 标准差应按下列公式计算：2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（12）混凝土强度计算-2c icuf,nf mnic icufccu =1,()()1122, = = nmfnf Snic cuc icufccu混凝土强度推定值是指相应于强度换算值总体分布中保证 率不低于95%的结构或构件中的混凝土抗压强度值。2. 混凝土强度无损检测混凝土强度无损检测? 回弹法回弹法（12）混凝土强度计算-3c icuf,1）构件测区数少于10个：2）测区混凝土强度值中出现小于10MPa：3）测区数不少于10个或按批量检测时：c cuecuffmin,=M