预应力桥梁损伤检测及评价方法

预应力筋锈蚀状况的检测有许多方 法，其中，半电池电位法比较常用。混凝 土钢的锈蚀是一种电化学过程，钢筋表面 会形成阳极与阴极两个区。将钢筋与混凝 土电化学看做半个弱电池组，用导线将钢 筋与一只电压表连通，表与铜/硫酸铜参 考电极连通，形成通路，电表读数会与所 测的位置与钢筋电位有关，采集大量数值 后可以找出钢筋的阴极与阳极二区，从而 确定钢筋的锈蚀部位。
桥梁预应力管道缺损状况检测方法
预应力筋定位检测方法 混凝土钢筋位置主要采用冲击波
反射发、电测法、雷达波反射法及磁测 法等检测方法。近年来，磁测法应用较 多，此项方法是通过专业测试仪器钢筋 的定位仪来实现的，可以快速确定钢筋 位置，检测钢筋直径与混凝土保护层厚 度。当电磁探头逐渐靠近钢筋，产生变 磁场并在钢筋内部激发出涡流，同时涡 流又反向激发电磁场，引出输出信号逐 渐变大，探头在钢筋的正上方，其轴线 与钢筋平行，当输出的信号值为最大时 就可以测定钢筋的走向与位置。 预应力筋锈蚀检测方法
管道压浆不饱满
在后张预应力混凝土桥梁预应力 筋张拉过后，应进行预应力管道灌浆。 如果管道压浆不饱满或未凝固，就会造 成混凝土对预应力筋的保护下降，导致 预应力锈蚀加快，降低其力学性能，甚 至产生不可预见的破坏。管道压浆不饱 满的原因主要有水泥性能差、水灰比 大、浆口及高位处的管道内没有水泥 浆、水泥浆中有硬块，造成预留管道不
桥梁有效预应力缺损状况检测
光纤光栅传感器法 光纤光栅传感器法是通过当前最
常用的波长调制型光纤传感器布拉格光 栅，将光纤输入变量后转化为调制光信 号，实现对被测结构应变应力的测量。 其是以光的波长为最小计量单位，在应 变测量中，应克服温度对测量的影响。 开裂弯矩法
有效预应力的确定可以通过在预 应力钢筋上贴应变片，从而有效的计算 出有效预应力。预应力钢筋采用无粘结 钢绞线，张拉完毕后要灌水泥浆，钢绞 线很难贴应变片，由于有粘结的预应力 是采用端部加传感器，只可以测量到张 拉阶段的有效预应力，因此，要计算试 件的有效预应力就必须采用首次开裂弯
均强度均质系数，Kbm=Rim/R（Rim 为承重构件或主要受力部位测区平均换 算强度值），从而按照表1做出强度状 态评定。
混凝土抗冻性影响评价
使用超声波传播时间法进行测 试，适宜采用相对动弹模Run代替传播 时间的相对变化rn，从而以便于对试 件内部损伤进行表征，在测试中经过 n次冻融循环后，相对动弹模Run为： Run=r2n。相对动弹模降至80%以下， 可以断定混凝土试件已经破坏。试件内 部破坏评定标准为，达到破坏标准时， 冻融循环次数可以根据两个相邻测量点 的数据，通过内插法进行计算。
畅通；水泥浆的质量达不到要求也会导 致管道水泥浆收缩较大，与管道壁局部 脱开；由于预留管道在进行灌浆前没有 冲洗干净，混凝土在灌入管道以及灌浆 孔预排气孔的直径不符合设计要求，因 此导致预留管不通畅。
预应力筋及普通钢筋锈蚀
钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久 性的主要原因，混凝土中的碱性物质中 和，导致PH值下降，部分钢筋或全部 钢筋表面的钝化膜破损，在潮湿的环境 下，钢筋会逐渐被锈蚀。锈蚀坑相当于 一个缺口，在钢筋受拉时引起应力分布 不均匀，应力一集中，从而导致钢筋早 期断裂的应力锈蚀。影响钢筋锈蚀的主 要因素有混凝土的密实度与保护层厚度 的完好性、环境条件、钢筋的应力状态 及混凝土液相的pH值等等。
有效预应力降低
预应力损失现象受到施工、材料 性能和环境条件等因素的影响，应力混 凝土结构钢筋中的预应力会随着张拉、 锚固过程及时间而降低。在预应力混凝 土构件的正常使用中，要考虑到六项损 失，即预应力筋与管道壁间摩擦引起的应 力损失、混凝土弹性压缩引起的应力损 失、钢筋松弛引起的应力损失、锚具变形 和钢筋会与接缝压缩引起的应力损失、混 凝土收缩和徐变引起的应力损失以及钢筋 和台座间温差引起的应力损失。
预应力桥梁的损伤现象
混凝土劣化
水泥水化过程中会生成大量的氢 氧化钙，使混凝土内部的空隙中充满了 饱和氢氧化钙溶液，在高碱性环境中埋 设的钢筋容易发生钝化作用，使得钢筋 表面生成一层难溶的钝化膜，可以阻止 混凝土中的钢筋腐蚀。如果二氧化碳与 水气从表面通过孔隙进入混凝土内部 时，导致混凝土pH值降低，pH值降低 到9时，钢筋就会发生腐蚀。混凝土劣 化会受到水泥品种、密实度及恶劣的环 境条件等因素的影响。
248 TRANSPOWORLD 2012No.23来自百度文库(Dec)
矩与二次开裂弯矩的间接方法。预应力 梁出现可见裂缝时，可以将梁截面承受 的弯矩视为开裂弯矩，通过首次开裂弯 矩导出有效预应力.。混凝土受到边缘 开裂后，继续增加荷载会使裂缝发展到 预留孔道附近，此时开裂的混凝土不再 承受拉力，卸荷为零，裂缝完全闭合， 如果再加荷载，裂缝会再次出现，此项 截面弯矩为二次开裂弯矩。
B桥梁隧道 RIDGE&TUNNEL
预应力桥梁损伤检测及评价方法
文/王金璐
桥梁工程是一项复杂的技术工作， 交通运输的蓬勃发展使得预应力 混凝土材料、预应力体系及预应力工艺 等各种结构的施工技术得到了进一步的 发展与完善。但是预应力桥梁在使用过 程中，随着时间的推移，会出现混凝土 劣化、预应力筋及普通钢筋会发生锈 蚀，有效预应力会降低，锈蚀后的钢筋 力学性能会逐步退化，对桥梁性能造成 不利影响。因此，应对现役预应力桥梁 进行检测及评价，以此来判断桥梁正常 使用功能及其安全性与耐久性。
预应力桥梁的损伤检测方法
混凝土劣化的检测
混凝土碳化程度检测 混凝土碳化速度取决于二氧化碳
气体的扩散速度及二氧化碳与混凝土成
分的反应速度，其检测方法主要有X射 线法与化学试剂法两种检测方法。根据 《公路桥梁承载能力检测评定规程》，混 凝土碳化状况的检测可以采用在混凝土新 鲜断面观察酸碱指示剂反应厚度来检测。 一般用酸碱指示剂喷在混凝土新鲜破损 面，根据指示剂颜色变化可以测量混凝土 碳化深度，量测值精确到毫米。 混凝土抗冻性检测
混凝土抗冻性检测主要有CIF法、 慢冻法及快冻法。CIF法是用于测试混 凝土在淡水作用下的抗冻融性，所要 求的试件必须是均质的，高度必须为 70±2mm。混凝土试件冻融测试包括 干燥阶段、毛细吸收预饱和阶段及冻融 循环阶段等。测试过程应该是从试件成 型后的7d开始。测试的具体内容为表面 剥落量测定、水分吸收测量、内部破坏 测定等。