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桥梁、隧道无损检测

   日期:2024-07-06     来源:爱上热处理    浏览:253    评论:0    
核心提示:一、桥梁无损检测桥梁检测的目的意义:记录桥梁当前状况、了解交通量和荷载改变给桥梁带来的影响,跟踪桥梁结构和材料使用性能的

一、桥梁无损检测

桥梁检测的目的意义:记录桥梁当前状况、了解交通量和荷载改变给桥梁带来的影响,跟踪桥梁结构和材料使用性能的变化,对桥梁状态评估提供反馈信息,给养护、设计与建设部门提供反馈信息。

1、桥梁检测分类:

经常性检查、定期检查、特殊检查

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2、检测技术分类:
整体性检测技术(应力、应变,变形,振动),
局部检测技术:无损检测(混凝土、钢)
3、应力(内力)测试:应变传感器—电阻应变计
将电阻应变片粘贴在被测构件上,构件受力变形时,应变片与构件一起受力变形,应变片电阻值发生相应变化;通过电阻应变测量装置,将这种变化测量出来,换算成应变值或输出模拟电信号,用仪器记录或直接存入计算机,得出应变值。

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4、电阻应变计优点:尺寸小、重量轻、测量灵敏度高、测量范围广、测量结果是电信号便于测量记录,可制成各种测量力、位移、加速度等传感器。

常用电阻应变传感器桥路:1/4桥、半桥、全桥、

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5、振弦式应力计:当被测结构物内部的应力发生变化时,应变计同步感受变形,变形通过前、后端座传递给振弦转变成振弦应力的变化,从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率,测出被测结构物内部的应变量。

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6、光纤光栅传感器:光纤传感器的一种,基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格(Bragg)波长的调制来获取传感信息,是一种波长调制型光纤传感器。
测量:应变、温度、位移、加速度、流量

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7、振动测试传感器:压电式加速计、伺服式拾振器

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8、混凝土无损检测技术

固有缺陷检测;微观、细观缺陷

宏观缺陷:蜂窝、孔洞、不密实、裂缝、腐蚀

混凝土强度检测:回弹法检测混凝土的龄期为7 d~1 000 d,不适用于表层及内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土构件和特种成型工艺制作的混凝土的检测。

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回弹法
超声法检测混凝土缺陷的基本原理就是,通过超声波在混凝土中传播后发生的波形变化、利用声时(本质是声速)、频率、波幅等参数的特征,来综合分析判断其内部状况。

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超声回弹法

钢筋扫描仪:在探头的内部装有两组线圈,一组为磁场线圈,另外一组为感应线圈。磁场线圈在所要检查的混凝土中产生高脉冲的一次电磁场,如混凝土中有金属物体,则该物体将感应产生二次电磁场(位于前述的第一次电磁场之内)。每一次磁场线圈所产生的电磁场的脉冲间隙会引起第二次电磁场的衰减,这样就使感应线圈产生电压变化。因此,根据这个电压的变化通过数学计算得出混凝土中的钢筋间距和保护层厚度。

钢筋检测、钢筋保护层厚度检测、估计钢筋直径

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钢筋检测仪

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多功能混凝土钢筋检测仪


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一体式钢筋扫描仪

钢构件无损检测:X射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤

X射线探伤:根据被检构件与其内部缺陷介质对射线能量衰减程度的不同,使得射线透过工件后的强度不同,使缺陷能在射线底片上显示出来的方法。

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X射线探伤
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磁粉探伤

二、常见桥梁结构特点

简支梁桥:简支T梁桥 、简支小箱梁桥 

连续梁桥

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简支梁桥
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连续梁桥

3、桥面系常见病害

1)桥面铺装病害:分为水泥混凝土铺装、沥青铺装,常见病害:龟裂、横向裂缝、纵向裂缝、断裂或破损、露筋、坑槽、露筋、车辙


龟裂:裂缝多条、裂缝不长、形状杂乱,产生原因:施工养护不当,或者铺装层与行车道板之间存在间隙

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龟裂

横向裂缝:裂缝延伸方向与行车方向垂直,产生原因:温度应力、混凝土收缩或上部结构受力裂缝反射

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横向裂缝

纵向裂缝:裂缝延伸方向与行车方向一致,产生原因:施工养护不当,或者是装配式简支梁接缝质量差

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纵向裂缝

断裂或破损:水泥混凝土铺装上裂缝宽度较大,并有混凝土破裂,产生原因:铺装层与桥面板之间存在脱空间隙

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坑槽:铺装层局部存在凹陷,产生原因:铺装层材料质量分布不均,局部区域混凝土抗剪强度不够

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露筋:铺装层内钢筋露出铺装层表面,产生原因:铺装层混凝土保护层厚度太薄
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车辙:沥青混凝土铺装不平整,沿行车方向具有一定长度凹槽,产生原因呢:沥青混凝土材料质量差

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2)桥面与道路连接处病害类型

错台、接缝处破损,产生原因:桥头道路下沉

3)排水设施病害:泄水管堵塞,产生原因为桥面垃圾积累;排水PVC管破损、老化

4)伸缩缝病害:伸缩缝中堵塞、橡胶条破裂、伸缩缝周边混凝土破损

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5)人行道板病害:人行道板裂缝、铺砌破损、路缘石松动、残缺

6)护栏病害:栏杆与扶手露筋、钢筋锈蚀、扶手脱落断裂

7)防撞墙病害:防撞墙裂缝、钢筋锈蚀,产生原因:施工不当、裂缝设置不合理,防裂钢筋配筋不足,保护层太薄不满足规范要求

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4、支座常见病害
板式橡胶支座、盆式支座、
支座病害:脱空、缺失、剪切变形、老化开裂、垫石开裂破碎、钢板锈蚀、

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5、桥梁下部结构
1)桥台:竖向裂缝,产生原因:混凝土收缩;台身露筋:混凝土保护层偏薄
2)桥台翼墙与挡块:翼墙开裂、挡块开裂
3)桥墩:龟裂、竖向裂缝,产生原因:混凝土收缩过大、钢筋箍筋配筋率不足;立柱露筋:混凝土保护层太薄,内部钢筋锈蚀
4)盖梁:竖向裂缝、露筋锈蚀
5)桩基

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6、桥梁混凝土收缩裂缝原因
1)收缩分类
自收缩:水泥水化物体积小于参与水化反应的水泥和水的体积
干燥收缩:混凝土内部自由水随外界环境改变蒸发引起体积缩小
碳化收缩:水泥水化物碳化后体积小于水泥水化物体积,一般在后期收缩量较大
水化热升温后降温引起收缩
2)限制收缩的措施
钢筋、预应力钢束、波纹管、预埋件
先期浇筑混凝土
钢模板
3)几种典型裂缝
表面裂缝、湿接头裂缝:早期收缩与水化热降温收缩,受到模板与先前浇筑承台的约束引起
拱座裂缝:
4)裂缝成因
车辆重载冲压碾压、温差变化、收缩、不同铺装材料温度梯度影响

三、隧道无损检测

隧洞工程施工存在安全隐患问题
 隧洞(道)是水利水电工程、交通工程中常见的工程形式,其中地下施工方式主要分为两种:钻爆法施工、盾构施工,由于地质条件的复杂性,施工措施不到位,可能会存在工程安全隐患问题,比较常见的安全隐患问题包括:衬砌厚度未达标,衬砌层与围岩之间、初砌层与二衬层、防水层之间是否存在空洞、脱空、不密实区域,钢筋间距、数量不符合规范,隧洞开挖对岩土层扰动在隧洞周边形成空洞,TBM隧洞管片与围岩之间注浆不密实存在脱空、空洞等。为了下一步施工处理,需要对地铁隧洞潜在的工程安全隐患问题进行调查,查明隧洞段存在的空洞、脱空、不密实、围岩扰动情况等安全隐患区域,圈定薄弱地质体范围。

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2、隧洞工程物探探测仪器设备
探地雷达:隧道边墙、初砌、二衬检测:主要是检测衬砌厚度是否达标、衬砌层与围岩之间、初砌层与二衬层、防水层之间是否存在空洞、脱空、不密实区域、钢筋间距数量、围岩扰动情况

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超声波混凝土层析成像仪:隧道初砌、二衬检测:混凝土内部钢筋结构病害检测,隧道初砌管片孔洞、空隙检测评估钢筋数量间距、混凝土保护层厚度

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手持三维雷达:隧道混凝土、钢筋结构病害检测:混凝土结构内部缺陷探测,钢衬混凝土结构结合面脱空检测,混凝土结构表面裂缝和内部病害检测

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3、钻爆法隧洞施工探测方法技术

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主要是检测衬砌厚度是否达标、衬砌层与围岩之间、初砌层与二衬层、防水层之间是否存在空洞、脱空、不密实区域、钢筋间距数量、围岩扰动情况

4、隧洞边墙初砌检测、二衬检测

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隧道边墙初砌二衬检测:衬砌层与围岩之间存在空洞、脱空、不密实区域

隧道检测做好标定、记录重要干扰物(电线、台架、表面凹凸处),钻探验证前进行复测确认缺陷位置
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5、引水隧洞混凝土保护层内部缺陷

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引水隧洞检测发现存在安全隐患问题:

混凝土保护层与围岩之间存在空洞、脱空、不密实、松散区域,部分围岩松散不密实区域形成储水区域

6、超前地质预报

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超前地质预报常用几种方法:

超前钻、TSP、HSP(断层)、GPR(短距离破碎带、含水裂隙)、TEM(含水)

复杂地质情况:

GPR+地质资料+现场开挖(反复勘查分析校正)

7、盾构法施工探测

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盾构法施工隧道检测目的:

主要是检测管片混凝土内部缺陷探测、钢筋结构病害检测、孔洞、空隙、管片与围岩之间空洞、脱空检测、混凝土保护层厚度、混凝土结构表面裂缝

隧道检测做好标定、记录重要干扰物(电线、台架、表面凹凸处),钻探验证前进行复测确认缺陷位置


 
 
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