式中:ηl,ηl — 分别为推力影响线在
4
2
ll
和截面的坐标值; 42
δl,δl — 分别为实测拱轴线在和截面的挠度值。
4
2
l4l2
3、 桥梁结构恒载变异状况调查
3.1、 桥梁结构恒载变异状况调查工作主要有如下几个方面:
(1) 桥梁总体尺寸的测量,主要包括桥梁长度、桥宽、净空、跨径等。
(2) 桥梁构件尺寸的量测,主要包括主要构件、次要构件的长度与截面尺寸等。 (3) 桥面铺装厚度测定。
(4) 其它附加荷载调查,如过桥管线等。
3.2、 桥梁长度、跨径可在桥面上按桥轴线和车行道上、下游边缘线3条线采用进行测量。
3.3、 桥梁宽度沿桥纵向分断面采用钢尺分段测量方法进行量测,量测断面以每跨不少于3个断面为宜。
3.4、 构件长度与截面尺寸可采用钢尺进行几何测量。对上部主要承重构件:
中小跨径桥梁量测断面单跨不得少于9个断面; 大跨径桥梁,量测断面单跨不得少于17个断面。 对桥梁墩台、主塔等下部主要承重构件: 量测断面以3~5个为宜。
对于次要构件,量测断面不宜少于3个。
3.5、 桥面铺装层厚度可采用分断面布点钻芯量测,或采用雷达结合钻芯修正的方法测定。
采用分断面布点钻芯测量时,量测断面宜布置在墩顶、跨中和L/4截面上,每截
面钻孔点布设3个测点,分设在桥轴线和车行道的上、下游边缘处。
3.6、 根据桥梁结构恒载变异状况调查实测数据,应依据下式计算构件的截面结构恒载变异系数和长度或跨径变异系数:
(1) 截面结构恒载变异系数
k
式中:s
测i
gi
=
ss
测设
ii
(3.4.3-1
— 根据实测结果计算的某一构件某一量测断面截面面积;
s设i — 同一构件同一量测断面设计截面面积。
(2) 构件长度或跨径变异系数
kli=
l测il设i
(3.4.3-2)
式中:l测i — 某一构件长度或计算跨径实测值。
l设i — 同一构件设计长度或设计计算跨径。
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4、 桥梁结构构件的材质强度检测与评定
4.1、 桥梁结构承重构件的主要受力部位,如主梁、主桁、主拱圈、墩台身、墩台帽等,采用无损检测、半破损检测或截取试样等方法检测其材质强度。
4.2、 钢材强度一般依据设计、施工有关资料确定,仅当无资料可查时应通过调查桥梁修改年代、材料来源、查看结构外观等进行分析判定。
确有必要时,可在结构有代表性的构件上,截取试件,进行强度试验,确定极限强度、屈服点、延伸率、冲击韧性等,必要时还可进行疲劳试验、金相检验和化学成份分析试验等。
4.3、 混凝土强度,应在结构承重构件或其主要受力部位布置测区,选择合适的方法进行测定。对基本结构构件的材料检测
4.4 在结构上钻、截取试件时,应尽量选择在承重构件的次要部位或次要承重构件上,并应采取有效措施,确保结构安全;钻、截取试件后,应及时进行修复或加固处理。 4.5 对混凝土桥梁结构,应根据每一承重构件或其主要受力部位的实测强度推定值和测区平均换算强度值,按下式计算其推定强度匀质系数Kbt和平均强度匀质系数Kbm,并可按表3.4.4对其强度状态做出评定。
(1) 推定强度匀质系数
Kbt=
Rit
(3.4.4-1) R
式中:Rit — 承重构件或其主要受力部位混凝土的实测强度推定值;
R — 承重构件混凝土极限抗压强度设计值。
(2) 平均强度匀质系数
Kbm=
Rim
(3.4.4-2) R
式中:Rim — 承重构件或其主要受力部位测区平均换算强度值。
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承重构件实测强度状况评定标准 表 3.4.4
Kbt
≥0.95 0.95>Kbt≥0.90 0.90>Kbt≥0.80 0.80>Kbt≥0.70
< 0.70 备 注
Kbm
≥1.00 ≥0.95 ≥0.90 ≥0.85 <0.85
强度状态 良好 较好 较差 差的 危险
强度评定 标度值
1 2 3 4 5
未做检测的构件其评定标度值取1
.4.5 混凝土中钢筋锈蚀电位的检测
3.4.5.1 钢筋锈蚀状况检测范围应为主要承重构件或承重构件的主要受力部位,或根据一般检查结果有迹象表明钢筋可能存在锈蚀的部位。
3.4.5.2 混凝土中钢筋锈蚀电位可通过测量铜-硫酸铜参考电极与钢筋-混凝土电极之间电位差确定,检测方法详见附录五。
附录五 混凝土中钢筋锈蚀电位的半电池电位法检测
目前国内外混凝土中钢筋锈蚀状况的检测主要应用半电池电位法。半电池电位法是利用混凝土中钢筋锈蚀的电化学反应引起的电位变化来测定钢筋锈蚀状态的一种方法。通过测定钢筋/混凝土做为一个电极与在混凝土表面的铜/硫酸铜参考电极之间的电位差,评定钢筋的锈蚀状态。
F5.1本方法适用于硬化混凝土中钢筋的半电池电位的测定,其目的是对钢筋的锈蚀状态做出适当的判定。
F5.2测量装置 F5.2.1 参考电极
(1) 本方法用的参考电极为铜/硫酸铜半电池。它由一根不与铜或硫酸铜发生化学反应的刚性有机玻璃管、一只通过毛细作用保持湿润的多孔塞、一个处在刚性管里饱和硫酸铜溶液中的紫铜棒构成,如图F 5.2.1所示。
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图F 5.2.1 铜/硫酸铜参考电极结构图
(2) 铜/硫酸铜参考电极温度系数为0.9mv/℃。 F5.2.2 二次仪表的技术性能要求:
(1) 测量范围大于1V; (2) 准确度优于0.5%±1mv; (3) 输入电阻大于1010Ω;
(4) 仪器使用环境条件:环境温度0~+40℃;相对湿度≤95%。 F5.2.3 导线
导线总长不应超过150m,一般选择截面积大于0.75mm2的导线,以使在测试回路中产生的电压降不超过0.1mv。
F5.2.4 接触液
为使铜/硫酸铜电极与混凝土表面有较好的电接触,可在水中加适量的家用液态洗涤剂,对被测表面进行润湿。
F5.3测试方法
F5.3.1测区的选择与测点布置
(1) 钢筋锈蚀状况检测范围应为主要承重构件或承重构件的主要受力部位,或根据一般检查结果有迹象表明钢筋可能存在锈蚀的部位。
(2) 在测区上布置测试网格,网格节点为测点,网格间距可选20×20cm,30×30cm,20×10cm等,根据构件尺寸而定,测点位置距构件边缘应大于5cm,一般不宜少于20个测点。
(3) 当一个测区内存在相邻测点的读数超过150mv,通常应减小测点的间距。
(4) 测区应统一编号,注明位置,并描述外观情况。 F5.3.2 混凝土表面处理
用钢丝刷、砂纸打磨测区混凝土表面,去除涂料、浮浆、污迹、尘土等,并将表面润湿。
F5.3.3 二次仪表与钢筋的电连接
(1) 现场检测时,铜/硫酸铜电极一般接二次仪表的正输入端,钢筋接二次仪表的负输入端。
(2) 局部打开混凝土,在钢筋上钻一小孔并拧上自攻螺钉,用加压型接线夹夹在钉帽上,保证有良好的电联接。若在远离钢筋连接点的测区进
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行测量,必须用万用表检查内部钢筋的连续性,如不连续,应重新进行钢筋的连接。
(3) 铜/硫酸铜参考电极与测点的接触
测量前应预先将电极前端多孔塞充分浸湿,以保证良好的导电性,正式测读前应再次用喷雾器将混凝土表面润湿,但应注意两个测点之间不应留有自由表面水。
连接方法见图F 5.3.3。
图F 5.3.3 测试系统简图
F5.3.4铜/硫酸铜电极的准备
饱和硫酸铜溶液由硫酸铜晶体溶解在蒸馏水中制成,当有多余的未溶解硫酸铜晶体积于溶液底部时,可认为该溶液是饱和的。电极铜棒应清洁,无明显缺陷,否则需用稀释盐酸溶液清洁铜棒,并用蒸馏水彻底冲净。硫酸铜溶液应每月更换,长时间不用,再用应更换新溶液,以保持溶液清洁。溶液应充满电极,以保证电联接。
F5.3.5 测量值的采集
测点读数变动不超过2mv,可视为稳定。在同一测点,同一支参考电极,重复测读的差异不超过10mv;不同的电极重复测读的差异不超过
20mv。若不符合稳定要求,应检查测试系统的各个环节。 F5.3.6 注意问题和数据的修正
(1) 混凝土含水量对测量值有明显影响,因此测量时构件应在自然状态,否则不能使用本指南给出的判据。
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