桥梁工程检测实验指导书(2010)

《桥梁工程检测》课程实验指导书执笔人：王俊专业________________班级________________组别________________姓名________________学号________________南京工业大学桥梁工程系2011年11月桥梁工程检测实验指导书一．试验目的和要求桥梁工程检测是判定桥梁结构承载能力和使用条件、检验设计和施工质量的重要手段之一。

桥梁工程检测主要包括现场静载试验、现场动载试验和桥梁结构无损检测，本课的试验主要包括：⑴现场静载、动载的演示性模拟试验；⑵桥梁结构无损检测试验。

通过试验教学使学生熟悉和掌握桥梁工程检测的主要理论基础和技术要求，能够在相关指导下进行试验的组织安排和实施，能够具体进行关键试验设备的操作，并完成试验任务。

二．综合实验的内容1.桥梁结构静载、动载的演示性模拟试验2.桥梁结构混凝土强度的无损检测；3.桥梁结构混凝土缺陷的无损检测；4.桥梁结构混凝土裂缝检测；5.桥梁结构混凝土损伤检测；三．仪器设备与材料1.桥梁结构静载测试仪、动载测试仪、桥梁挠度测试仪。

2.数显回弹仪、混凝土超声波检测仪；3.混凝土超声波检测仪或雷达扫描仪；4.裂缝观测仪、数显裂缝测量仪、混凝土超声波检测仪；5.碱骨料反应诊断仪、RA T碱含量测定仪、RCT氯含量测定仪、钢筋锈蚀测定仪；实验一桥梁结构静载、动载的演示性模拟试验学时：2学时实验性质：验证性实验目的要求：掌握和熟悉桥梁结构静载、动载测试实验的方法，熟悉测试实验使用的仪器和实验的准备测试全过程，通过实验掌握桥梁结构在荷载作用下，受力和变形特点、挠度变化及结构力学特征等，使学生掌握主要的检测方法和应用条件，熟悉常用的检测仪器及基本操作方法。

仪器用具：应变片、位移传感器、百分表、千分表或专用钢尺、加载设备、计算机及相关配套设备桥梁结构静载测试仪、动载测试仪、桥梁挠度测试仪。

实验内容：演示桥梁结构静载或动载试验的全过程；演示桥梁结构挠度检测的方法和试验过程。

试验步骤：1.试验准备工作安排演示；2.试验方案实施演示；3.测点布置的要求和实施演示；4.测试仪器、加载设备的安装与调试演示；5.加载及测试过程演示。

试验数据整理与分析：仪器型号_______ 应变单位_______ 应变记录表电阻片标距______ 电阻片灵敏度______ 年月日负责人仪器型号_______ 加速度单位_______加速度记录表加速度灵敏度______ 年月日测读___________记录____________整理___________校核___________负责人结论：实验二桥梁结构混凝土强度的无损检测学时：2学时实验性质：综合性实验目的要求：目前常采用的方法有两种：⑴回弹法测定桥梁结构混凝土强度；⑵超声波-回弹综合法检测桥梁结构混凝土强度。

通过桥梁结构混凝土强度的无损检测实验，使学生掌握主要的检测方法和应用条件，熟悉常用的检测仪器及基本操作方法。

仪器用具：数显回弹仪、混凝土超声波检测仪实验内容：1. 回弹法测定桥梁结构混凝土强度试验步骤与方法：(1)测区布置取一个混凝土构件作为评定混凝土强度的最小单元，至少取10个测区。

对长度小于3m，高度低于0.6m的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于5个。

相邻测区间距不宜大于2m。

(2)回弹值测量测试时回弹仪应始终与测面相垂直，并不得打在气孔和外露石子上。

每一测区的两个测面用回弹仪各弹击8点，如一个测区只有一个测面，则需测16个点。

同一测点只允许弹击一次，测点宜在测面范围内均匀分布，每一测点的回弹值读数准确至一度，相邻两测点的净距一般不小于20mm，测点距构件边缘或外露钢筋、钢板的间距不得小于30mm。

测试回弹值时，将弹击杆顶住混凝土的表面，轻压仪器，松开按钮，弹击杆徐徐伸出。

使仪器对混凝土表面均匀施压，待弹击锤脱钩冲击弹击杆后即回弹，带动指针向后移动并停留在某一位置上，即为回弹值。

操作中注意仪器的轴线应始终垂直于构件混凝土的表面。

(3)构件的碳化深度测量完成回弹测量后，测量构件的碳化深度，用冲击钻在测区表面开直径为15mm的孔洞，其深度应大于混凝土的碳化深度。

清除洞中的粉末和碎屑后(注意不能用液体冲洗孔洞)，立即用1％的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，碳化部分的混凝土不变色，而未碳化部分的混凝土会变成紫红色，然后用钢尺测量出碳化深度值，应准确至0.5mm。

一般一个测区选择1—3处测量混凝土的碳化深度值，当相邻测区的混凝土质量或回弹值与它基本相同时，那么该测区的碳化深度值也可代表相邻测区的碳化深度值，一般应选不少于构件的30％测区数测量碳化深度值。

2.回弹法测定桥梁结构混凝土强度试验数据整理与分析⑴回弹测强记录表与回弹值计算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，计算公式为：R m=∑R i/10—测区平均回弹值，精确至0.1；R i—第i个测点的回弹值。

式中：Rm回弹法测强曲线是根据回弹仪水平方向测试混凝土试件侧面的试验数据计算得出的，当回弹仪非水平方向检测混凝土浇筑侧面时，应按下列公式修正：R a=R m+R aα式中：R a—修正后的测区回弹值；R aα—测试角度为α的回弹修正值，按教科书中表5-3采用。

当水平方向检测混凝土浇筑顶面或底面时，应按下列公式修正：R a=R m+(R t a+R b a)式中：R t a、R b a—测顶面、底面时的回弹修正值，按教科书中表5-4采用；测试结果填入下列表格，根据测试回弹值和碳化深度值换算成被测构件测区的混凝土抗压强度值。

⑵混凝土强度的计算根据行业标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ／T23-92)的规定，用回弹法检测混凝土强度时，除给出强度推定值外，对于测区数小于10个的构件，还要给出平均强度值、测区最小强度值；测区数大于等于10个的构件还要给出标准差。

①测区混凝土强度值换算值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±抗压强度值。

构件第i个测区混凝土强度换算值(f c cu,i),根据每一测区的平均回弹值(R m)及平均碳化深度值(d m)，查阅由统一曲线编制的〝测区混凝土强度换算表(附表1)〞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构件混凝土强度的计算a.构件混凝土强度平均值及标准差试件名称_____________试件编号____________ 回弹值原始记录表第页共页年月日负责人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1) ()(S;2 2n 11--==∑∑==nfnfnffcc u micc u,ifnicc u,icc u m式中：f c cum—构件测区混凝土强度换算值的平均值(MPa)，精确至0.1MPa；n—对于单个检测的构件，取一个构件的测区数；对批量检测的构件，取被抽检构件测区数之和；S f——构件测检混凝土强度换算值的标准差(MPa)，精确至0.01MPa。

b.构件混凝土强度推定值结构或构件的混凝土强度推定值(f cu,e)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，应按下列公式确定：构件测区数少于10个时f cu,e=f c cu,min式中：f c cu,min—构件中最小的测区混凝土强度换算值。

构件测区混凝土强度值中出现小于10MPa时：f cu,e <10.0MPa构件测区数不少于10个或按批量检测时，应按下列公式计算：f cu,e = f c cum -1.645S fc.对于按批量检测的构件，当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况之一时，则该批构件应全部按单个构件检测：该批构件混凝土强度平均值小于25MPa时：S f＞4.5MPa；该批构件混凝土强度平均值不小于25MPa时：S f＞5.5MPa。

2.超声波-回弹综合法检测桥梁结构混凝土强度试验步骤与方法：⑴检测准备检测构件时布置测区应符合下列规定：a)按单个构件检测时，应在构件上均匀布置不少于10个测区；b)当对同批构件抽样检测时，构件抽样数应不少于同批构件的30％，且不少于4件，每个构件测区数不少于10个；c)对长度小于或等于2m的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于3个。

每个构件的测区，应满足以下的要求：a)测区的布置应在混凝土浇筑方向的侧面；b)测区应均匀布置，相邻两测区的间距不宜大于2m；c)测区应避开钢筋密集区和预埋钢板；d)测区尺寸为200m m×200mm；相对应的两个200mm×200mm方块应视为一个测区；测试面应清洁和平整；测区应标明编号；e)测试面应清洁、平整、干燥，不应有接缝、饰面层、浮浆和油垢，并避开蜂窝、麻面部位，必要时可用砂轮片磨平不平整处。

每一测区先进行回弹测试，再进行超声测试。

对非同一测区的回弹值和超声声速值，不能按综合法计算混凝土强度。

⑵测试方法与测值计算回弹值的测量方法如前所述。

超声声速值的测量与计算简要介绍以下：超声声时值的测量超声测点应布置在回弹测试的同一测区内。

测量超声声时值时，应保证换能器与混凝土耦合良好，测试的声时值应精确至0.1μs，声速值应精确至0.0lkm/s，超声波传播距离的测量误差应不大于±1%。

在每个测区内的相对测试面上，应各布置收换能器的轴线应在同一直线上，见图所示。

1.回弹法测定桥梁结构混凝土强度试验数据整理与分析：⑴声速值的计算测区声速值应按下式计算v=l/t m；t m=(t1+ t2+t3)/3式中：v—测区声速值(km/s)；l—超声波检测距离(mm)；t m—测区平均声时值(μs)；t1233个测点的声时值。

当在混凝土浇注的顶面与底面测试时，由于上表面砂浆较多强度偏低，底面粗骨料较多强度偏高，综合起来与成型侧面是有区别的，此外，浇注表面不平整会使声速偏低，所以进行上表面与底面测试时声速应进行修正：v a=1.034v i式中：v a—修正后的测区声速值(km/s)。

⑵超声波测强记录表试件名称_____________试件编号____________ 超声波测强原始记录表 第 页 共 页 年 月 日测读___________记录____________整理___________校核___________负责人⑶混凝土强度的计算推定用综合法检测构件混凝土强度时，构件第i 个测区的混凝土强度换算值f c cu,i ，应根据修正后的测区回弹值R ai 及修正后的测区声速值v ai ，按已确定的综合法相关测强曲线计算。