模塊3橋梁結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)應(yīng)用課題1結(jié)構(gòu)幾何尺寸與幾何形態(tài)檢測課題2混凝土表觀與內(nèi)部缺陷檢測課題3鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷檢測課題4橋梁材質(zhì)狀況檢測返回教學(xué)要求

完成本模塊學(xué)習(xí),學(xué)生能夠了解橋梁結(jié)構(gòu)幾何尺寸與幾何形態(tài)、鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷檢測混凝土表觀與內(nèi)部缺陷及橋梁材質(zhì)狀況檢測工作的主要內(nèi)容,掌握梁式橋跨中撓度、拱圈變形和高墩垂直度的檢測方法,掌握鋼結(jié)構(gòu)涂層厚度、焊縫質(zhì)量和連接螺栓扭矩檢測基本原理及方法,掌握混凝土表觀缺陷、裂縫深度檢測和內(nèi)部空洞檢測的基本原理及方法,掌握結(jié)構(gòu)混凝土抗壓強(qiáng)度、碳化深度的檢測基本原理及方法,掌握結(jié)構(gòu)混凝土中鋼筋位置、保護(hù)層厚度與銹蝕狀況檢測的基本原理及方法。下一頁返回課題1結(jié)構(gòu)幾何尺寸與幾何形態(tài)檢測

橋梁的技術(shù)狀況評定通常涉及結(jié)構(gòu)幾何尺寸與幾何形態(tài)的檢測,橋梁的結(jié)構(gòu)幾何尺寸及幾何形態(tài)往往能反映結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)變位、橋梁材料劣化、預(yù)應(yīng)力損失等引起的橋梁梁體產(chǎn)生位移,影響橋梁的承載能力。任務(wù)1梁式橋橋面線形檢測

橋面線形采用高精度電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量,依據(jù)規(guī)范布設(shè)永久性線形觀測點,考慮到永久性控制測點與國家大地測量網(wǎng)聯(lián)絡(luò)存在較大難度,測量時,可采取建立相對獨立環(huán)形水準(zhǔn)路線閉合網(wǎng)。1.1橋面線形檢測測點布設(shè)1.1.1測點布設(shè)橋面線形的觀測宜在橋面按左、中、右分別布設(shè)三條測線。橋面變形觀測點應(yīng)在橋墩(索塔)和墩間的測線上均勻布設(shè),點位可布設(shè)在橋跨的八分點處。1.1.2測量基準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)基準(zhǔn)網(wǎng)設(shè)置原則是在需要監(jiān)測的各個互通立交設(shè)立獨立基準(zhǔn)網(wǎng),其他各橋設(shè)立獨立基準(zhǔn)網(wǎng)。埋石基準(zhǔn)點樣式為直徑20mm、長度160mm圓柱狀不銹鋼標(biāo)志,頂部銑切為圓弧狀,以保證每次觀測尺安放在同一位置。1.2橋面線形測量方法常用的橋面線形測量方法有幾何水準(zhǔn)測量、三角高程測量等。1.2.1幾何水準(zhǔn)測量在橋面的橋軸線方向上埋設(shè)水準(zhǔn)點,采用幾何水準(zhǔn)測量方法,與岸上固定的水準(zhǔn)點聯(lián)測,獲得各水準(zhǔn)點的高程,進(jìn)而得到橋面線形。1.2.2三角高程測量三角高程測量也稱全站儀測量法,在視野好、平穩(wěn)的地方架設(shè)全站儀,一般在橋體側(cè)面安置反射棱鏡,在岸坡或橋墩(臺)等穩(wěn)定處安置反射棱鏡,測量同一狀態(tài)下各棱鏡點的三維坐標(biāo),反算出橋體側(cè)面的棱鏡點之間的水平距離與其相對于穩(wěn)定處棱鏡點的高程,并對不同狀態(tài)下高程進(jìn)行比較得到高差,進(jìn)而得到橋梁線形。1.3檢測評定橋面線形的測定一般用來與成橋線形對比,定期觀測主梁的下?lián)狭俊．?dāng)無歷史線形測量數(shù)據(jù)作為參考時,該次檢測的橋梁線形可作為下一次檢測的歷史參考數(shù)據(jù)。任務(wù)2拱式橋拱圈變形檢測

拱橋在荷載、基礎(chǔ)變位和環(huán)境條件等因素的長期作用下,拱圈(拱肋)的軸線不可避免地要發(fā)生變化,拱軸線形狀的改變又直接影響拱圈內(nèi)力及截面應(yīng)力的分布。2.1拱圈變形測點布設(shè)拱圈的變形觀測點,宜布設(shè)在其拱圈上,點位宜布設(shè)在其跨度的八分點處。2.2拱式橋拱圈線形測量方法采用全站儀測量拱式橋的拱圈線形的具體步驟如下:(1)建立局部坐標(biāo)系和測量控制點。(2)設(shè)站定向,找到拱圈軸線點。(3)測量拱圈軸線點坐標(biāo)(X,Y,Z)。由于拱圈側(cè)面豎直,拱圈上、下緣的X和Y坐標(biāo)與軸線點相同。(4)倒鏡再次觀測。望遠(yuǎn)鏡倒鏡,水平角在正鏡基礎(chǔ)上增加180°,重復(fù)步驟(1)~(3),得到倒鏡觀測時的坐標(biāo),并取兩次觀測的平均值作為最終的觀測結(jié)果。2.3拱圈變形評定拱圈線形的測定一般用來與成橋線形對比,定期觀測拱圈的變形量。當(dāng)無歷史線形測量數(shù)據(jù)為參考時,該次檢測的橋梁線形可作為下一次檢測的歷史參考數(shù)據(jù)。另外,主拱圈的變形評定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG/TH21—2011)的相關(guān)規(guī)定。任務(wù)3高墩垂直度檢測3.1垂線法垂線法應(yīng)在無風(fēng)的條件下測試。沿結(jié)構(gòu)測試部位吊下線錘,待線錘穩(wěn)定后,用量尺量取測試范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)的上部表面到垂線的水平距離A1和下部表面到垂線的水平距離A2,精確至1mm。同時,測量測試范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)物的高度H,精確至1mm,則墩柱豎直度為K=(A2-A1)/H×100%3.2形心法形心法主要適用于圓柱墩的豎直度測量。形心法采用免棱鏡全站儀對圓墩的豎直度進(jìn)行測量,測點布置原則上沿橋梁縱向在橋墩頂部和底部左右側(cè)布置測點。3.3檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)評判標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)第一冊土建工程》(JTGF80/1—2017)。課題2混凝土表觀與內(nèi)部缺陷檢測混凝土結(jié)構(gòu)物,有時因施工管理不善或受使用環(huán)境及自然災(zāi)害的影響,外部可能形成蜂窩、麻面、裂縫或損傷層等缺陷,其內(nèi)部可能存在不密實或空洞等缺陷。任務(wù)1混凝土裂縫寬度檢測1.1簡介隨著混凝土結(jié)構(gòu)劣化的發(fā)展,一般在混凝土表面會出現(xiàn)病害的外觀特征。結(jié)構(gòu)外觀檢測主要以人力目測為主,輔以刻度放大鏡、鋼卷尺和錘擊檢查等手段,對結(jié)構(gòu)表面缺陷、損傷及病害等進(jìn)行檢測,對檢測結(jié)果盡可能采用坐標(biāo)圖形或照相并結(jié)合文字描述進(jìn)行記錄。1.2讀數(shù)顯微鏡和裂縫尺檢測讀數(shù)顯微鏡是可以用來測量裂縫寬度的常用光學(xué)儀器,讀數(shù)顯微鏡種類很多。1.3數(shù)顯式裂縫測寬儀檢測數(shù)顯式裂縫測寬儀,是專業(yè)檢測混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫寬度和表面微觀缺陷的儀器。任務(wù)2混凝土裂縫深度檢測

混凝土抗拉強(qiáng)度很小,一般為抗壓強(qiáng)度的1/18~1/8。因此,在施工中或使用過程中,由于各種原因(如干燥收縮、溫度應(yīng)力、外荷載、基礎(chǔ)變形等),混凝土結(jié)構(gòu)中常常會出現(xiàn)裂縫。由于裂縫的成因、狀態(tài)、發(fā)展及在結(jié)構(gòu)中的位置等的不同,對結(jié)構(gòu)的危害性也有很大的區(qū)別。2.1檢測原理超聲波法檢測混凝土裂縫深度的基本原理是由發(fā)射探頭產(chǎn)生的超聲脈沖波在混凝土中傳播時,由于裂縫的存在發(fā)生繞射、反射等現(xiàn)象。2.2檢測儀器用于混凝土缺陷的超聲波檢測儀可分為模擬式(接收信號為連續(xù)模擬量,可由時域波形信號測讀聲學(xué)參數(shù))和數(shù)字式(接收信號轉(zhuǎn)化為離散數(shù)字量,具有采集、儲存數(shù)字信號、測讀聲學(xué)參數(shù)和對數(shù)字信號處理的智能化功能)兩類。2.3單面平測法(1)單面平測法的適用范圍。(2)單面平測法的基本原理。(3)單面平測法的檢測步驟。(4)單面平測法的裂縫深度計算。(5)單面平測法的裂縫深度的確定方法。2.4雙面斜測法當(dāng)結(jié)構(gòu)物的裂縫部位具有兩個相互平行的表面時,如常見的梁、柱及其結(jié)合部位,可采用雙面斜測法檢測。2.5鉆孔對測法鉆孔對測法適用于大體積混凝土,預(yù)計深度在500mm以上的裂縫檢測,且被檢測混凝土應(yīng)允許在裂縫兩側(cè)鉆測試孔。任務(wù)3混凝土內(nèi)部缺陷檢測混凝土內(nèi)部缺陷是指由于施工管理不善,混凝土在施工過程中由于振搗不足、鋼筋布置過密、模板漏漿等原因,造成混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成孔洞、不密實區(qū)和蜂窩。3.1超聲波檢測混凝土內(nèi)部缺陷3.1.1檢測原理采用超聲波檢測混凝土結(jié)構(gòu)缺陷的基本原理是,利用脈沖波在技術(shù)條件相同(指混凝土的原材料、配合比、齡期和測試距離一致)的混凝土中傳播的時間(或速度)、接收波的振幅和頻率等聲學(xué)參數(shù)的相對變化,來判定混凝土的缺陷。3.1.2檢測設(shè)備檢測設(shè)備同前超聲波檢測裂縫深度儀器技術(shù)要求。3.1.3檢測步驟(1)超聲波檢測混凝土內(nèi)部空洞的基本方法。采用平面對測法進(jìn)行混凝土內(nèi)部空洞的檢測;結(jié)構(gòu)被測部位應(yīng)具有兩對平行表面,在兩對平行表面被測部位分別畫出網(wǎng)格,并逐點編號。(2)表面處理。超聲測點處表面必須平整、干凈。對于不符合測試條件的需要進(jìn)行打磨等必要的處理。(3)分別在兩對互相平行的表面上定出相對應(yīng)測點的位置,可采用一對厚度振動式換能器,然后將T、R換能器分別涂上耦合劑后置于對應(yīng)測點上,逐點讀取相應(yīng)的聲時、波幅、頻率和測距。3.1.4數(shù)據(jù)處理及檢測評定由于混凝土本身的不均勻性即使是沒有缺陷的混凝土,測得的聲時、波幅等聲學(xué)參數(shù)值也會在一定范圍波動,更何況混凝土的原材料品種、用量及混凝土的濕度和測距等因素都不同程度地影響著聲學(xué)參數(shù)值。3.2沖擊回波法檢測混凝土內(nèi)部缺陷3.2.1簡介超聲波法檢測混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷,目前主要采用的是透射法,需要兩個相對測試面,且超聲波法利用電氣方式加振,波長短減衰快,這就限制了它的應(yīng)用范圍。3.2.2檢測原理利用一個短時間的機(jī)械沖擊(如鋼球等堅硬的物體錘擊)混凝土表面時,激發(fā)形成由壓縮波(縱波,P波)、剪切波(橫波,S波)及瑞利波(R波)組成的應(yīng)力波。3.2.3檢測儀器沖擊回波儀可分為單點式和掃描式兩種。其技術(shù)要求應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)配置鋼球型沖擊器或電磁激振的圓柱型沖擊器;(2)配置測量表面振動的寬頻帶接收傳感器,可為位移傳感器或加速度傳感器,帶寬宜為800Hz~100kHz;(3)數(shù)據(jù)采集儀宜具備信號放大功能,且增益可調(diào);(4)數(shù)據(jù)采集儀宜配有不少于2通道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換精度不應(yīng)低于16位,采樣頻率不應(yīng)低于100kHz且采樣點數(shù)可調(diào);(5)儀器應(yīng)能實時顯示沖擊時傳感器的輸出時域信號,并應(yīng)具有頻率幅值譜分析功能。3.2.4檢測步驟及注意事項(1)混凝土檢測面的要求。沖擊回波響應(yīng)特征容易受混凝土表面狀態(tài)的影響。(2)沖擊持續(xù)時間的要求。打擊在混凝土表面施加瞬時沖擊,產(chǎn)生應(yīng)力脈沖。(3)采樣周期和采樣長度的要求。(4)沖擊點位置與傳感器間距。沖擊點位置與傳感器的間距應(yīng)小于設(shè)計厚度的0.4倍。(5)P波波速的確定。P波波速宜在已知厚度的位置進(jìn)行標(biāo)定,采用其他方法得到的P波波速應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行修正。(6)缺陷類型、方向和深度的影響。(7)板共振的影響。沖擊回波法在實際應(yīng)用過程中,測試信號中存在多種成分的頻譜,其中淺表層缺陷易產(chǎn)生彎曲振動。3.2.5檢測結(jié)果評定(1)當(dāng)頻譜圖中只有單峰形態(tài)且主頻f與厚度計算主頻fT值不超過2Δf(Δf為頻譜分辨率,采樣頻率與采樣點數(shù)的比值),厚度—距離圖顯示構(gòu)件厚度值隨測試的距離無明顯變化時,可判定混凝土密實。(2)當(dāng)頻譜圖中主頻f與厚度計算主頻f相差較大,頻譜圖中頻率峰呈多峰形態(tài),且向低頻漂移時,可判定混凝土內(nèi)部有缺陷。(3)實測波形信號復(fù)雜、振幅衰減緩慢、無法準(zhǔn)確分析與評價時,宜結(jié)合其他檢測方法進(jìn)行綜合測試。對于判別困難的區(qū)域可采取鉆芯核實。課題3鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷檢測任務(wù)1涂層厚度檢測

鋼結(jié)構(gòu)是由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu),是主要的橋梁結(jié)構(gòu)類型之一。結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的梁鋼、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成。鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差,特別是在潮濕和腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中容易銹蝕。1.1檢測原理及方法1.1.1磁性測厚儀磁性測厚儀是一種可以無損測量磁性金屬基體表面非磁性涂膜厚度的儀器。1.1.2渦流測厚儀渦流測厚儀一般用于測量位于非鐵金屬基板上的絕緣涂層的厚度。1.1.3超聲波測厚儀超聲波測厚儀中所使用的超聲回波脈沖技術(shù)一般用于測量金屬和非金屬基體材料表面上的涂層厚度。1.2防腐涂層厚度檢測1.2.1一般規(guī)定(1)防腐涂層厚度的檢測應(yīng)在涂層干燥后進(jìn)行。檢測時構(gòu)件的表面不應(yīng)有結(jié)露。(2)同一構(gòu)件應(yīng)檢測5處,每處應(yīng)檢測3個相距50mm的測點。測點部位的涂層應(yīng)與鋼材附著良好。(3)使用涂層測厚儀檢測時,應(yīng)避免電磁干擾。(4)防腐涂層厚度檢測,應(yīng)經(jīng)外觀檢查合格后進(jìn)行。1.2.2檢測設(shè)備(1)涂層測厚儀的最大量程不應(yīng)小于1200μm,最小分辨率不應(yīng)大于2μm,示值相對誤差不應(yīng)大于3%。(2)測試構(gòu)件的曲率半徑應(yīng)符合儀器的使用要求。在彎曲試件的表面上測量時,應(yīng)考慮其對測試準(zhǔn)確度的影響。1.2.3檢測步驟(1)確定的檢測位置應(yīng)有代表性,在檢測區(qū)域內(nèi)分布宜均勻。檢測前,應(yīng)清除測試點表面的防火涂層、灰塵、油污等。(2)檢測前對儀器應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)宜采用二點校準(zhǔn),經(jīng)校準(zhǔn)后方可測試。(3)應(yīng)使用與被測構(gòu)件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)片對儀器進(jìn)行校準(zhǔn),也可用待涂覆構(gòu)件進(jìn)行校準(zhǔn)。檢測期間關(guān)機(jī)再開機(jī)后,應(yīng)對儀器重新校準(zhǔn)。(4)測試時,測點距構(gòu)件邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處的距離不宜小于20mm。探頭與測點表面應(yīng)垂直接觸,接觸時間宜保持1~2s,讀取儀器顯示的測量值,對測量值應(yīng)進(jìn)行打印或記錄。1.2.4檢測結(jié)果評價(1)每處3個測點的涂層厚度平均值不應(yīng)小于設(shè)計厚度的85%,同一構(gòu)件上15個測點的涂層厚度平均值不應(yīng)小于設(shè)計厚度。(2)當(dāng)設(shè)計對涂層厚度無要求1.3防火涂層厚度檢測1.3.1一般規(guī)定(1)防火涂層厚度的檢測應(yīng)在涂層干燥后進(jìn)行。(2)梁、柱構(gòu)件的防火涂層厚度檢測,在構(gòu)件長度內(nèi)每隔3m取一個截面,且每個構(gòu)件不應(yīng)少于2個截面。(3)防火涂層厚度檢測,應(yīng)經(jīng)外觀檢查合格后進(jìn)行。1.3.2檢測設(shè)備(1)對防火涂層的厚度可采用探針和卡尺進(jìn)行檢測,用于檢測的卡尺尾部應(yīng)有可外伸的窄片。(2)檢測設(shè)備的分辨率不應(yīng)低于0.5mm。1.3.3檢測步驟(1)檢測前,應(yīng)清除測試點表面的灰塵、附著物等,并應(yīng)避開構(gòu)件的連接部位。(2)在測點處,應(yīng)將儀器的探針或窄片垂直插入防火涂層直至鋼材防腐涂層表面,并記錄標(biāo)尺讀數(shù),測試值應(yīng)精確到0.5mm。(3)當(dāng)探針不易插入防火涂層內(nèi)部時,可采取防火涂層局部剝除的方法進(jìn)行檢測。剝除面積不宜大于15mm×15mm。1.3.4檢測結(jié)果評價同一截面上各測點厚度的平均值不應(yīng)小于設(shè)計厚度的85%,構(gòu)件上所有測點厚度的平均值不應(yīng)小于設(shè)計厚度。任務(wù)2焊縫質(zhì)量檢測鋼結(jié)構(gòu)有兩種常用的連接方式,即焊接和螺栓連接。鋼結(jié)構(gòu)焊縫開裂是最常見的病害,這種病害在焊接過程中和運營期都可能出現(xiàn)。2.1超聲檢測超聲波探傷是利用超聲波能在彈性介質(zhì)中傳播時,在異質(zhì)界面產(chǎn)生反射、折射和波型轉(zhuǎn)換等特性來檢測材料內(nèi)部或表面缺陷的。2.1.1探頭參數(shù)(1)檢測頻率。檢測頻率應(yīng)在2~52MHz范圍內(nèi),同時,應(yīng)遵照驗收等級要求選擇合適的頻率。(2)折射角。探頭移動區(qū)應(yīng)清除焊接飛濺、鐵屑、油垢及其他外部雜質(zhì)。檢測表面應(yīng)平整光滑,便于探頭的自由掃查,必要時應(yīng)進(jìn)行打磨。2.1.2耦合劑耦合劑應(yīng)選用適當(dāng)?shù)囊后w或糊狀物,應(yīng)具有良好的透聲性和宜流動性,不應(yīng)對檢測人員有損傷作用,同時便于檢測完成后清理。2.1.3探頭的選取超聲在檢測中,超聲波的發(fā)射和接收都是通過探頭來實現(xiàn)的。根據(jù)項目鋼結(jié)構(gòu)焊縫的聲學(xué)特點和技術(shù)要求合理選擇探頭。(1)直探頭。(2)斜探頭。2.1.4探傷靈敏度采用標(biāo)準(zhǔn)試塊,標(biāo)定儀器的探傷靈敏度,實際的角度K值、前沿距離應(yīng)在檢驗調(diào)校時檢查和確認(rèn)并且記錄在檢測報告上。2.1.5檢測區(qū)域檢測區(qū)域是指焊縫和焊縫兩側(cè)至少10cm寬母材或熱影響區(qū)域?qū)挾葍?nèi)的區(qū)域。2.1.6探頭移動區(qū)域探頭移動區(qū)域應(yīng)足夠?qū)?以保證聲束能覆蓋整個檢測區(qū)域。2.1.7檢測方法(1)對于鋼結(jié)構(gòu)橋梁中的部分熔透坡口角焊縫的A級檢驗,采用一種角度的探頭在焊縫的單面單側(cè)利用直射法及一次反射法進(jìn)行檢驗,只對允許掃查到的焊縫截面進(jìn)行檢測。(2)對于全熔透坡口對接焊縫的B級檢驗,原則上采用一種角度探頭在焊縫的單面雙側(cè)利用直射法及一次反射法進(jìn)行檢驗,對整個焊縫截面進(jìn)行檢測。(3)單側(cè)利用直射法及一次反射法進(jìn)行檢驗,對整個焊縫截面進(jìn)行檢測,必要時輔助位置以直探頭進(jìn)行檢測,條件允許時應(yīng)作橫向缺陷的檢驗。2.1.8檢測等級焊縫質(zhì)量的等級要求,主要與材料、焊接工藝和使用期限有關(guān),根據(jù)不同質(zhì)量和規(guī)范要求可分為不同的等級。2.2磁粉檢測鐵磁性材料和工件被磁化后,由于不連續(xù)性的存在,工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變,而產(chǎn)生漏磁場,吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合適光照下目視可見的磁痕,從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。2.2.1檢測方法1.表面準(zhǔn)備清潔被檢工件的表面,不得有油脂、鐵銹、氧化皮或其他黏附磁粉的物質(zhì),被檢工件表面不規(guī)則狀態(tài)不得影響檢測結(jié)果的正確性和完整性;清理被檢工件表面殘留涂層。2.磁化方法(1)周向磁化:采用交流電,使工件直接通電得到周向磁化。(2)縱向磁化:采用直流線圈,使工件在外加磁場中得到縱向磁化。(3)復(fù)合磁化:將工件放在通以直流電的線圈中,同時,工件本身再連續(xù)通以交流電,使工件縱向和周向同時磁化。3.磁痕的觀察工件磁痕形成后立即進(jìn)行觀察,在能清楚識別熒光磁痕的亮度下用肉眼進(jìn)行觀察,工件與熒光燈的距離在400mm左右。4.退磁操作工件的剩磁會對以后的機(jī)械加工產(chǎn)生不良影響時及其他必要的場合應(yīng)退磁。2.2.2缺陷磁痕的分類和判定磁痕顯示可分為相關(guān)顯示、非相關(guān)顯示和偽顯示。長度與寬度之比大于3的缺陷磁痕,按條狀磁痕處理;長度與寬度之比不大于3的缺陷磁痕,按圓形磁痕處理。2.2.3檢測結(jié)果的評定和質(zhì)量等級分類(1)質(zhì)量分級。檢測結(jié)果不允許存在任何裂紋和白點。(2)綜合評級。在圓形缺陷評定區(qū)內(nèi)同時存在多種缺陷時,應(yīng)進(jìn)行綜合評級。2.3液體滲透檢測零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料后,在一段時間的毛細(xì)管作用下,滲透液可以滲透進(jìn)表面開口缺陷中;經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后,再在零件表面施涂顯像劑,同樣,在毛細(xì)管的作用下,顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液,滲透液回滲到顯像劑中,在一定的光源下(紫外線光或白光),缺陷處的滲透液痕跡被顯示(黃綠色熒光或鮮艷紅色),從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。2.3.1表面狀況表面狀況與最小可檢測缺欠尺寸直接有關(guān)。檢測光滑表面通常能得到最佳結(jié)果。2.3.2過程技術(shù)過程技術(shù)宜根據(jù)檢測表面狀況來選擇滲透系統(tǒng)和技術(shù)。2.3.3驗收等級檢測表面的寬度應(yīng)包括焊縫金屬和每側(cè)各10mm距離的鄰近母材金屬。2.4X射線檢測X射線檢測是利用X射線具有較強(qiáng)的穿透能力,穿透被測物的射線帶有反映被測物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息,通過射線強(qiáng)度的變化來檢測與評判材料或工件內(nèi)部各種宏觀或微觀缺陷的性質(zhì)、大小及其分布情況。2.4.1工件表面狀態(tài)要求工件焊縫及熱影響區(qū)表面質(zhì)量應(yīng)經(jīng)焊接檢驗員外觀檢查合格,表面的不規(guī)則狀態(tài)在底片上的圖像應(yīng)不掩蓋焊縫中缺陷或與之相混淆(如濺物、油污、銹蝕、凹坑、焊瘤、咬邊等),否則應(yīng)做適當(dāng)?shù)男拚?.4.2工件劃線按照射線檢測工藝卡在規(guī)定的檢測部位劃線。采用單壁透照時需要在工件兩側(cè)(射源側(cè)和膠片側(cè))同時劃線,并要求所劃的線段盡可能對準(zhǔn)。2.4.3像質(zhì)計和標(biāo)記擺放(1)像質(zhì)計的類型。像質(zhì)計包括線型像質(zhì)計、階梯孔型像質(zhì)計和雙線型像質(zhì)計。(2)像質(zhì)計的擺放。線型像質(zhì)計應(yīng)放在射源一側(cè)的工件表面上,位于被檢焊縫的一端(被檢長度的1/4處),鋼絲橫跨焊縫并與焊縫方向垂直,細(xì)絲置于外側(cè)。(3)標(biāo)記的擺放。各種鉛字標(biāo)記應(yīng)齊全,包括中心標(biāo)記、搭接標(biāo)記、工件編號、焊縫編號、部位編號、鋼板厚度、焊工代號和透照日期。2.4.4散射線控制散攝像和無用射線會降低圖像對比度,應(yīng)采用以下一種或幾種措施加以控制:(1)在X射線管窗口前安裝濾波板;(2)在探測器或X射線管窗口前安裝光柵;(3)對非檢測部位進(jìn)行屏蔽。2.4.5技術(shù)等級X射線數(shù)字成像技術(shù)可分為以下兩個等級:(1)A級:普通級,普通的成像技術(shù);(2)B級:優(yōu)化級,優(yōu)化的成像技術(shù)。2.4.6檢測方法(1)準(zhǔn)備工作。確認(rèn)設(shè)備處于監(jiān)控狀態(tài),相關(guān)記錄和報告有效。進(jìn)行壞點校正、本底校正和響應(yīng)不一致性校正。(2)透照方式。根據(jù)工件的特點和技術(shù)條件的要求選擇適宜的透照方式。(3)透照方向。透照時射線束中心一般應(yīng)垂直指向透照區(qū)中心,需要時也可選用有利于發(fā)現(xiàn)缺陷的方向透照。(4)一次透照范圍。一次透照范圍定義為探測器一次可以透照的工件有效范圍。(5)透照布置。透照布置是指射線源至探測器的距離、射線源至工件表面的距離和工件表面至探測器的距離等。2.4.7曝光次數(shù)工件檢測區(qū)域的厚度變化小于材料厚度寬容度時,同一位置只檢測一次。2.4.8射線源參數(shù)(1)焦點尺寸。當(dāng)焦點尺寸較小時,可以通過幾何放大來提高圖像分辨率。但由于管電流相對較小,為避免圖像信噪比和靈敏度下降,曝光時間將會增長。在圖像分辨率滿足的條件下,增大焦點尺寸和管電流能提高靈敏度。(2)管電流。管電壓不變,增大管電流可以增加圖像信噪比,也可以提高靈敏度,但管電流的大小受焦點尺寸限制。(3)管電壓。為了獲得良好的缺陷檢出率,X射線管電壓應(yīng)盡可能低。2.4.9探測器參數(shù)探測器參數(shù)主要包括探測器基本空間分辨率和歸一化信噪比。探測器基本空間分辨率是決定檢測系統(tǒng)特性的主要參數(shù)。2.4.10圖像質(zhì)量檢測圖像的標(biāo)識應(yīng)完整,包括分段標(biāo)識、定位標(biāo)識、透照區(qū)域標(biāo)識等。2.4.11檢測缺陷分析根據(jù)焊接缺陷形狀﹑大小,可將焊縫中的缺陷分為圓形缺陷﹑條形缺陷﹑未焊透﹑未熔合和裂紋五種。2.4.12圖像評定圖像需要滿足質(zhì)量要求后才能進(jìn)行評定,可采用人工評定或計算機(jī)軟件評定。缺陷分級應(yīng)根據(jù)檢測合同、工件技術(shù)要求來選擇缺陷評定方法。任務(wù)3連接螺栓扭矩檢測

鋼結(jié)構(gòu)采用螺栓和鉚釘連接時,螺栓和鉚釘會出現(xiàn)損壞、松動、丟失等病害。螺栓的松動和丟失等可能是在施工期間未緊固造成。3.1高強(qiáng)度螺栓連接副施工扭矩檢驗高強(qiáng)度螺栓連接副施工扭矩檢驗含初擰、復(fù)擰、終擰扭矩的現(xiàn)場無損檢驗。檢驗所用的扭矩扳手其扭矩精度誤差應(yīng)不大于3%。3.1.1扭矩法檢驗高強(qiáng)度螺栓連接副施工終擰扭矩值按下式計算:Tc=K?Pc?d式中Tc———終擰扭矩值(N·m);Pc———施工預(yù)拉力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)3.1.2轉(zhuǎn)角法檢驗(1)檢查初擰后在螺母與相對位置所畫的終擰起始線和終止線所夾的角度是否達(dá)到規(guī)定值。(2)在螺尾端頭和螺母相對位置畫線,然后全部卸松螺母,再按規(guī)定的初擰扭矩和終擰角度重新擰緊螺栓,觀察與原畫線是否重合。終擰轉(zhuǎn)角偏差在10°以內(nèi)為合格。3.2扭剪型高強(qiáng)度螺栓施工扭矩檢驗3.2.1檢驗方法觀察尾部梅花頭擰掉情況。尾部梅花頭被擰掉者視同其終擰扭矩達(dá)到合格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);尾部梅花頭未被擰掉者應(yīng)按上述扭矩法或轉(zhuǎn)角法檢驗。3.2.2高強(qiáng)度大六角頭螺栓連接副扭矩系數(shù)復(fù)驗(1)復(fù)驗用螺栓應(yīng)在施工現(xiàn)場待安裝的螺栓批中隨機(jī)抽取,每批應(yīng)抽取8套連接副進(jìn)行復(fù)驗。(2)連接副扭矩系數(shù)復(fù)驗用的計量器具應(yīng)在試驗前進(jìn)行標(biāo)定,誤差不得超過2%。(3)每套連接副只應(yīng)做一次試驗,不得重復(fù)使用。在緊固中墊圈發(fā)生轉(zhuǎn)動時,應(yīng)更換連接副,重新試驗。(4)連接副扭矩系數(shù)的復(fù)驗應(yīng)將螺栓穿入軸力計,在測出螺栓預(yù)拉力P的同時,應(yīng)測定施加于螺母上的施擰扭矩值T,并應(yīng)按下式計算扭矩系數(shù)K:式中T———施擰扭矩(N·m);d———高強(qiáng)度螺栓的公稱直徑(mm);P———螺栓預(yù)拉力(kN)課題4橋梁材質(zhì)狀況檢測任務(wù)1混凝土抗壓強(qiáng)度檢測

鋼筋混凝土橋梁是依據(jù)混凝土的強(qiáng)度,特別是混凝土的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計的。施工時受施工工藝、養(yǎng)護(hù)環(huán)境等影響,實際的混凝土強(qiáng)度在不同的部位、位置出現(xiàn)差異。另外,混凝土的強(qiáng)度在初期隨著齡期逐步增長,達(dá)到某一齡期后強(qiáng)度達(dá)到最大值,然后又隨齡期發(fā)生劣化緩慢下降。1.1回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度1.1.1簡介回彈法是通過測定混凝土的表面硬度來推算抗壓強(qiáng)度,是結(jié)構(gòu)混凝土現(xiàn)場檢測中最常用的方法。總的來說,回彈法在橋梁技術(shù)狀況檢測與評定中有以下四個方面的應(yīng)用:(1)檢驗結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的分布情況;(2)分析混凝土強(qiáng)度隨齡期的變化,把握強(qiáng)度劣化的規(guī)律;(3)空間狹窄或鋼筋密集等鉆芯法等設(shè)施困難部位的強(qiáng)度推定;(4)確定結(jié)構(gòu)中混凝土質(zhì)量有疑問的區(qū)域,以便用其他方法進(jìn)一步檢測。1.1.2檢測原理回彈法是采用回彈儀的彈簧驅(qū)動重錘,通過彈擊桿(傳力桿)使其以一定的沖擊動能彈擊在混凝土表面,并測出重錘被反彈回來的距離,以回彈值(重錘沖擊混凝土表面后的剩余勢能與原有勢能之比的平方根)作為強(qiáng)度相關(guān)指標(biāo),依據(jù)已建立的混凝土抗壓強(qiáng)度與回彈值之間的關(guān)系式(測強(qiáng)曲線)來推算混凝土抗壓強(qiáng)度的一種方法。1.1.3檢測儀器回彈儀按標(biāo)稱能量的不同可分為重型、中型和輕型三種類型,共六種規(guī)格。1.1.4回彈儀的檢定與保養(yǎng)(1)回彈儀有下列情況之一時,應(yīng)送檢定單位檢定:1)新回彈儀啟用前;2)超過檢定有效期限(有效期為半年);3)數(shù)字式回彈儀顯示的回彈值與指針直讀示值相差大于1;4)經(jīng)保養(yǎng)后,在鋼砧上的率定值不合格;5)遭受嚴(yán)重撞擊或其他損害。(2)回彈儀有下列情況之一時,應(yīng)在鋼砧上進(jìn)行率定試驗:1)進(jìn)行測試前后;2)測定過程中對回彈值有懷疑時;3)保養(yǎng)后。率定試驗應(yīng)在室溫(5~35)℃條件下進(jìn)行。率定時,鋼砧應(yīng)穩(wěn)定地平放在剛度大的物體上。(3)回彈儀有下列情況之一時,應(yīng)進(jìn)行常規(guī)保養(yǎng):1)彈擊超過2000次;2)對檢測值有懷疑時;3)在鋼砧上的率定值不合格。(4)常規(guī)養(yǎng)護(hù)應(yīng)符合下列要求:先將彈擊錘脫鉤后,取出機(jī)芯,然后卸下彈擊桿、緩沖壓簧、彈擊錘(連同彈擊拉簧和拉簧座),用清洗劑清洗機(jī)芯各部件,特別是中心導(dǎo)桿、彈擊錘和彈擊桿的內(nèi)孔及沖擊面。1.1.5檢測步驟及注意事項檢測依據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23—2011)執(zhí)行,規(guī)程中要求混凝土齡期小于1000天,若混凝土齡期強(qiáng)度檢測不符合此規(guī)定的,回彈法測試的混凝土強(qiáng)度值僅供參考。1.1.6碳化深度檢測回彈值測量完畢后,應(yīng)在有代表性的測區(qū)上測量碳化深度值,測點數(shù)不應(yīng)少于構(gòu)件測區(qū)數(shù)的30%,取其平均值作為該構(gòu)件每個測區(qū)的碳化深度值。1.1.7檢測數(shù)據(jù)的處理(1)測區(qū)回彈值的計算。當(dāng)回彈儀水平方向測試混凝土澆筑側(cè)面時,應(yīng)從每一測區(qū)的16個回彈值中剔除3個最大值和3個最小值,其余的10個回彈值按下式計算:式中Rm———測區(qū)平均回彈值,精確至0.1;Ri———第i個測點的回彈值。(2)測試角度修正。當(dāng)回彈儀非水平方向測試混凝土澆筑側(cè)面時,應(yīng)將測得的數(shù)據(jù)按下式進(jìn)行修正,計算非水平方向測定的修正回彈值。Rm=Rmα+Raα(3)測試面修正。當(dāng)回彈儀水平方向測試混凝土澆筑表面或底面時,測區(qū)平均回彈值按下式進(jìn)行修正。(4)測區(qū)混凝土強(qiáng)度值的確定。根據(jù)每一測區(qū)的回彈平均值及碳化深度值,查閱專用曲線,或地區(qū)曲線,或統(tǒng)一曲線編制的測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算表。1.1.8結(jié)構(gòu)(或構(gòu)件)混凝土抗壓強(qiáng)度的推定(1)結(jié)構(gòu)(或構(gòu)件)測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值平均值按下式計算:(2)當(dāng)測區(qū)數(shù)n≥10時,按下式計算標(biāo)準(zhǔn)差:(3)結(jié)構(gòu)(或構(gòu)件)混凝土強(qiáng)度的評定。用回彈法檢測的混凝土結(jié)構(gòu)(或構(gòu)件),多屬于重要結(jié)構(gòu),應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法進(jìn)行評定。(4)對按批量檢測的構(gòu)件,當(dāng)該批構(gòu)件混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差出現(xiàn)下列情況之一時,則該批構(gòu)件應(yīng)全部按單個構(gòu)件檢測。1.1.9檢測評定混凝土橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件實測強(qiáng)度推定值或測區(qū)平均換算強(qiáng)度值,按下式計算其推定強(qiáng)度勻質(zhì)系數(shù)Kbt或平均強(qiáng)度勻質(zhì)系數(shù)Kbm。推定強(qiáng)度勻質(zhì)系數(shù):式中Rit———混凝土實測強(qiáng)度推定值;R———混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級。平均強(qiáng)度勻質(zhì)系數(shù):式中Rim———混凝土測區(qū)強(qiáng)度推定值;R———混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級。1.2鉆芯法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度1.2.1簡介鉆芯法是利用專用鉆機(jī)和人造金剛石空心薄壁鉆頭從結(jié)構(gòu)混凝土中鉆取芯樣,以檢測混凝土強(qiáng)度,也可用于檢查混凝土內(nèi)部缺陷等方法。1.2.2檢測儀器(1)鉆芯機(jī):主要由底座、立柱所組成。底座上一般均安裝四個調(diào)整水平用的螺釘和兩個行走輪。(2)鉆頭:宜采用金剛石或人造金剛石薄壁鉆頭。(3)鋸切機(jī)、磨平機(jī):芯樣加工的鋸切機(jī)和磨平機(jī),應(yīng)具有冷卻系統(tǒng)和牢固夾緊芯樣的裝置,配套使用的人造金剛石圓鋸片應(yīng)有足夠的剛度。(4)鋼筋位置探測儀:應(yīng)適用于現(xiàn)場操作,最大探測深度不應(yīng)小于60mm,探測位置偏差不宜大于±5mm。(5)壓力試驗機(jī):試件破壞荷載宜大于壓力試驗機(jī)全量程的20%且宜小于壓力試驗機(jī)全量程的80%。示值相對誤差應(yīng)為±1%,具有加荷速度指示裝置或加荷速度控制裝置,能均勻、連續(xù)地加荷。1.2.3鉆芯前的準(zhǔn)備(1)鉆芯直徑的確定。抗壓強(qiáng)度試驗芯樣的直徑宜為100mm,且直徑不宜小于骨料最大粒徑的3倍。(2)鉆芯數(shù)量的確定。鉆芯法確定單個構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度推定值時,在構(gòu)件上的取芯個數(shù)一般不少于3個。(3)鉆芯位置的選擇。應(yīng)盡量選擇在結(jié)構(gòu)受力較小且具有代表性的部位,盡量避開重要構(gòu)件或者構(gòu)件的重要區(qū)域,以免對結(jié)構(gòu)安全造成不利影響。1.2.4芯樣鉆取及加工(1)芯樣鉆取。將鉆機(jī)安放穩(wěn)固并調(diào)至水平后,安裝好鉆頭,接通水源,啟動電動機(jī),然后操作加壓手柄,使鉆頭慢慢接觸混凝土表面,待鉆頭入槽穩(wěn)定后方可適當(dāng)加壓進(jìn)鉆。(2)芯樣加工?？箟盒緲釉嚰母叨扰c直徑之比(H/d)宜為1.00。1.2.5抗壓強(qiáng)度試驗芯樣在進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗時,可分為潮濕狀態(tài)和自然干燥狀態(tài)兩種試驗方法,通常潮濕狀態(tài)的芯樣強(qiáng)度比自然干燥狀態(tài)低。芯樣試件的混凝土強(qiáng)度換算值,應(yīng)按下列公式計算:

———芯樣試件混凝土強(qiáng)換算值(MPa),精確至0.1MPa;F———芯樣試件抗壓試驗測得的最大壓力(N);d———芯樣試件的平均直徑(mm);α———不同高徑比的芯樣試件混凝土強(qiáng)度換算系數(shù)。任務(wù)2混凝土中鋼筋位置及保護(hù)層厚度檢測2.1電磁感應(yīng)法檢測鋼筋位置及保護(hù)層厚度2.1.1簡介在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,對鋼筋的直徑、數(shù)量、位置和保護(hù)層厚度有明確的要求,不符合要求將嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性。2.1.2檢測原理電磁感應(yīng)鋼筋掃描儀的探頭內(nèi)部裝有兩組線圈,一組為磁場線圈,另一組為感應(yīng)線圈。磁場線圈在所要檢查的混凝土中產(chǎn)生高脈沖的一次電磁場,如混凝土中有鋼筋等金屬物體,則該物體在電磁場作用下將產(chǎn)生沿鋼筋分布的感應(yīng)電流,鋼筋的感應(yīng)電流重新向外界輻射出電磁場(即二次電磁場)。2.1.3檢測儀器(1)用于混凝土保護(hù)層厚度檢測的儀器,當(dāng)混凝土保護(hù)層厚度為10~50mm時,保護(hù)層厚度檢測的允許偏差為±1mm;當(dāng)混凝土保護(hù)層厚度大于50mm時,保護(hù)層厚度檢測允許偏差為±2mm。(2)用于鋼筋位置檢測的儀器,當(dāng)混凝土保護(hù)層厚度為10~50mm,鋼筋間距的檢測允許偏差應(yīng)為±2mm。(3)儀器的校準(zhǔn)有效期可為1年,發(fā)生下列情況之一時,應(yīng)對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。2.1.4檢測步驟及注意事項(1)本方法不適用于含有鐵磁性物質(zhì)的混凝土檢測。(2)檢測面選擇應(yīng)便于儀器操作并應(yīng)避開金屬預(yù)埋件,檢測面應(yīng)清潔平整。(3)進(jìn)行混凝土保護(hù)層厚度檢測時,檢測部位應(yīng)無飾面層,有飾面層時應(yīng)清除。(4)混凝土保護(hù)層檢測位置宜選擇保護(hù)層要求較高的部位。(5)檢測前應(yīng)進(jìn)行下列準(zhǔn)備工作。(6)檢測前應(yīng)進(jìn)行預(yù)掃描,電磁感應(yīng)法鋼筋探測儀的探頭在檢測面上沿探測方向移動,直到儀器保護(hù)層厚度示值最小,此時探頭中心線與鋼筋軸線應(yīng)重合,在相應(yīng)位置做好標(biāo)記,并初步了解鋼筋埋設(shè)深度。(7)鋼筋混凝土保護(hù)層厚度的檢測。(8)鋼筋間距的檢測。(9)遇到下列情況之一時,應(yīng)采用直接法(鉆孔或剔除保護(hù)層)進(jìn)行驗證。2.1.5檢測結(jié)果評定根據(jù)測量部位實測保護(hù)層厚度特征值Dne與其設(shè)計值Dnd的比值,混凝土保護(hù)層厚度對結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性的影響評判鋼筋位置或間距。2.2雷達(dá)法檢測鋼筋位置及保護(hù)層厚度2.2.1簡介雷達(dá)法因檢測原理與電磁感應(yīng)法不同,可以檢測較深的多層鋼筋位置,但保護(hù)層厚度檢測受混凝土材質(zhì)和濕潤狀態(tài)的影響大,檢測精度稍差。2.2.2檢測原理混凝土中鋼筋檢測雷達(dá)由主機(jī)和發(fā)射、接收天線組成。2.2.3檢測步驟及注意事項(1)根據(jù)檢測構(gòu)件的鋼筋位置選定合適的天線中心頻率。(2)根據(jù)檢測構(gòu)件中鋼筋的排列方向、雷達(dá)儀探頭或天線沿垂直于選定的被測鋼筋軸線方向掃描并采集數(shù)據(jù)。(3)根據(jù)鋼筋的反射回波在波幅及波形上的變化形成圖像,來確定鋼筋間距、位置和混凝土保護(hù)層厚度檢測值,并可對被檢測區(qū)域的鋼筋進(jìn)行三維立體顯示。任務(wù)3混凝土中鋼筋銹蝕狀況檢測3.1簡介鋼筋銹蝕的原因很多,有電化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕和應(yīng)力腐蝕等。3.2檢測原理半電池電位法檢測的是鋼筋的自然腐蝕電位。3.3檢測儀器(1)半電池電位法鋼筋銹蝕檢測儀應(yīng)由銅-硫酸銅半電極、電壓計和導(dǎo)線構(gòu)成。(2)飽和硫酸銅溶液應(yīng)采用分析純硫酸銅試劑晶體溶解于蒸餾水中制備,應(yīng)使透明剛性管的底部積有少量未溶解的硫酸銅結(jié)晶體,溶液應(yīng)清澈且飽和。(3)電壓計應(yīng)具有采集、顯示和存