鋼筋銹蝕的評價技術(shù)

時間：2022-02-28作者：通際質(zhì)量檢測（上海）有限公司瀏覽：218

鋼筋銹蝕的評價技術(shù)

混凝土的密實度、滲水性、含水量、含氯鹽量、碳化深度、保護層厚度不足和開裂等缺損，是導(dǎo)致鋼筋銹蝕的諸多因素；反之，鋼筋銹蝕又促使混凝土進(jìn)一步破損·通過簡單的外觀檢查、敲擊檢查可以檢測程度較重的鋼筋銹蝕現(xiàn)象。其他檢測方法有：

a.電阻探測器技術(shù)是根據(jù)金屬板銹蝕而變薄，其電阻增大的原理。

b.線性較化探測技術(shù)是根據(jù)電化動力學(xué)原理，測量試驗電極間的微小電流·

c. 半電池電位測量法是通過與一已知的、并保持常量的基準(zhǔn)電極(半電池)的較電位相比較，能有效地測量混凝土中鋼筋的較電位。便于現(xiàn)場原位檢測，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定中被廣泛應(yīng)用。

間接評定鋼筋銹蝕技術(shù)：

a.用保護層測定儀檢測鋼筋的混凝土保護層厚度是否足夠。

b.測定混凝土電阻率。通常取四電極法測量。

c.混凝土中氯離子含量測試方法，評定鹽對鋼筋的銹蝕·

d. 混凝土碳化深度的現(xiàn)場測試方法，是用2%酚酞酒精溶液噴灑在混凝土的新鮮斷口處。若顯示紫紅色，則 PH 值大于10，說明未碳化；若保持無色，則PH 值小于10，說明已碳化。如果碳化深度達(dá)到鋼筋部位，混凝土失去保護作用，則鋼筋可能被銹蝕。

支座、橋面鋪裝及伸縮縫等損壞情況的檢查

結(jié)構(gòu)性能狀況檢測與評價

當(dāng)對橋梁的整體特性進(jìn)行了一些了解之后應(yīng)當(dāng)依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范做驗算工作，需要注意的是有關(guān)參數(shù)應(yīng)當(dāng)以實際橋梁為準(zhǔn)，該折減的進(jìn)行折減，必要的時候也可以考慮有些有利因素。通過驗算對不能滿足要求的橋梁可以考慮重建，有利用**的則應(yīng)當(dāng)進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定工作。當(dāng)不能獲得詳細(xì)資料時，驗算結(jié)果將不具有**的置信度·這種情況下，則需要進(jìn)行靜力或動力試驗，準(zhǔn)確評價結(jié)構(gòu)受力性能狀況。

靜力試驗

試驗前的準(zhǔn)備工作

進(jìn)行荷載試驗非常復(fù)雜，試驗前應(yīng)做充分的準(zhǔn)備工作，它直接關(guān)系到我們試驗的成敗與否，關(guān)系到我們的試驗是否能夠**理想的數(shù)據(jù)，否則接下來的工作只能是徒勞。

選擇試驗孔(或墩)試驗孔的選擇主要綜合考慮以下條件：

(1)該孔(或墩)計算受力較不利；

(2)該孔(或墩)施工質(zhì)量較差，缺陷較多或病害較嚴(yán)重；

(3)該孔(或墩)便于搭設(shè)腳手架及設(shè)置測點或試驗時便于加載。試驗孔的選擇非常重要，它關(guān)系到我們所做的試驗是否能夠比較準(zhǔn)確地反映此部分結(jié)構(gòu)以及整個橋梁結(jié)構(gòu)的性能，需要豐富的現(xiàn)場試驗經(jīng)驗。

加載方案的確定

選好了試驗孔之后，我們要在有限的試驗孔上**有代表性的測試值，**精心規(guī)劃加載方案。在滿足鑒定橋梁承載力的前提下，加載項目安排應(yīng)抓住**，不宜過多。靜載試驗一般有一兩個主要內(nèi)力控制截面，此外根據(jù)橋梁具體情況可設(shè)置幾個附加內(nèi)力控制截面方案中還應(yīng)根據(jù)檢查的情況與加載設(shè)備的現(xiàn)狀確定合適的效率系數(shù)。有時候我們選取的試驗孔不止一個，這就要求我們較要有清醒的頭腦，如何利用有限的設(shè)備滿足試驗各控制截面的測試要求以及如何組織人員*有序地進(jìn)行測試工作都是在方案中需要允分考慮的因素

其他現(xiàn)場配合準(zhǔn)備工作

荷載試驗是一個理論與實踐相結(jié)合的過程，其它涉及的事件方方面面也不少。比如通常布設(shè)測點要搭設(shè)腳手架，做試驗提前要準(zhǔn)備荷載車輛，現(xiàn)場要有關(guān)部門配合進(jìn)行交通管制，必要的照明和穩(wěn)定的儀器工作電源，以及現(xiàn)場工作人員的***與聯(lián)絡(luò)設(shè)備等等?，F(xiàn)場試驗的內(nèi)容多而復(fù)雜，準(zhǔn)備工作應(yīng)盡量考慮周全些，這樣才能**我們試驗?zāi)軌虬凑沼媱澯行蜻M(jìn)行。

測試中應(yīng)獲取的主要數(shù)據(jù)與測試方法

根據(jù)測試目的確定要獲取的數(shù)據(jù)

橋梁作為一個整體結(jié)構(gòu)物涉及的細(xì)節(jié)很多，我們也不可能面面俱到，我們應(yīng)根據(jù)前期的外觀檢測以及鑒定工作明確需要測定的部位及需要**的參數(shù)，減少不必要的勞動。明確目的有利于我們在工作中把握**，也決定了我們需要**那些

試驗數(shù)據(jù)，同時也**關(guān)鍵測試部位數(shù)據(jù)的**度。

通常情況下需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)

通常舊橋需要鑒定的主要是上部結(jié)構(gòu)的受力特性，監(jiān)控試驗荷載各工況下控制截面的應(yīng)力應(yīng)變就是主要內(nèi)容，同時一些正常使用狀態(tài)下的參數(shù)如撓度、裂縫寬度等也是舊橋的主要測試內(nèi)容?應(yīng)力應(yīng)變的測點布設(shè)在**所述方案階段主要內(nèi)力控制截面與附加控制截面，同時根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的橫截面形式在每一個控制截面上又要選取一些有代表的測點，用以反應(yīng)整個控制截面的受力狀況。對于一些特殊結(jié)構(gòu)，如索結(jié)構(gòu)，一般還需要對索力進(jìn)行檢測·除此之外還有必要根據(jù)實際外觀檢查發(fā)現(xiàn)的一些病害在個別部位進(jìn)行監(jiān)測，如支座的沉降、橫隔板的錯位、剪力縫的開展等等，因為有些非主要受力結(jié)構(gòu)或者附屬結(jié)構(gòu)的破壞也會對主要結(jié)構(gòu)的測試結(jié)果造成較大的影響，同時也可能是主要結(jié)構(gòu)出現(xiàn)受力不利的主要原因。

測試儀器與方法

試驗中使用頻率較高的儀器有應(yīng)變儀、撓度計、水準(zhǔn)儀、全站儀、百分表等等，有時候由于現(xiàn)場條件的限制我們無法直接使用儀器測試出我們想得到的參數(shù)，這就要求我們測試人員要有一定的經(jīng)驗，采用一定的措施用現(xiàn)有的儀器測出我們想要的數(shù)據(jù)。當(dāng)然隨著科技的不斷發(fā)展現(xiàn)在可以使用到試驗中的儀器也越來越**，操作也越來越方便，能準(zhǔn)確測試出我們所要參數(shù)的都可以大膽采用。

荷載試驗的實施及現(xiàn)場組織安排

現(xiàn)場測試是最后一項工作，也是較關(guān)鍵的一項工作，它是對我們前期準(zhǔn)備工作的檢驗，能否**準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)也與現(xiàn)場試驗是否順利息息相關(guān)。

合理的分工

橋梁試驗從空間上和時間上都涉及到一定的范圍，每個人在測試過程中的任務(wù)也非常繁重，這就需要我們在試驗前要精心計劃安排，明確每個測試人員各個階段的任務(wù)，做到有條不紊，**試驗按照計劃正常進(jìn)行。

試驗流程的控制指揮

現(xiàn)場試驗要有一名經(jīng)驗豐富的指揮人員，其他配合人員要**配合指揮人員的工作·指揮人員要求對整個試驗的流程非常清楚，并且明確那一個階段該做什么，要讀取那些數(shù)據(jù)，同時要及時根據(jù)反饋回來的數(shù)據(jù)做一些初步判斷，不斷調(diào)整現(xiàn)場試驗流程。荷載要嚴(yán)格按照方案中確定的分級加載方式，當(dāng)未達(dá)到控制荷載工況卻發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)**過正常允許的范圍值時，指揮人員應(yīng)當(dāng)中止試驗過程以**試驗人員的*·

現(xiàn)場準(zhǔn)備工作情況與臨時應(yīng)對措施

由于公路舊橋正是因為有很多未知的因素才需要做荷載試驗，所以我們對現(xiàn)場試驗中可能會出現(xiàn)的問題也難以一一作出預(yù)測，比如發(fā)現(xiàn)加載車輛與方案中要求的有所區(qū)別，可以調(diào)整車位來滿足效率系數(shù)的要求。測試過程中試驗人員如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時通知指揮及其他測試人員，作出判斷之后再進(jìn)行后面的工作。

動力試驗

橋梁檢測動載試驗是動力測定評價方法的基本測試項目。是為了滿足工程應(yīng)用的需要，應(yīng)用理論分析與試驗測試結(jié)合的科學(xué)方法解決橋梁振動問題的必要手段，是橋梁檢測工作中的重要環(huán)節(jié)，其對橋梁使用狀況和承載力的評價提供了重要的數(shù)據(jù)參數(shù)·橋梁檢測中動載試驗的內(nèi)容主要是結(jié)構(gòu)動力特性和動載響應(yīng)的試驗與分析，量測的主要部位是結(jié)構(gòu)動力效應(yīng)較大構(gòu)件的動應(yīng)力及動變形的控制截面。一般來說，檢測項目主要包括：橋梁動力特性模態(tài)參數(shù)測試(頻率，振形，阻尼比)和橋梁動力響應(yīng)測試(動度、動應(yīng)力、加速度，沖擊系數(shù))。

測試儀器

動載試驗的測試儀器主要包括測試傳感器，信號放大器，光線示波器，磁帶記錄儀和數(shù)字信號處理機。根據(jù)儀器的性能和使用傳感器的特性，可以選配不同的測試系統(tǒng)·

橋梁動載試驗的激振方法

橋梁動載試驗的激振方法應(yīng)根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)型式和剛度，選擇效果好、易實施的方法。常用的方法有自振法、共振法和脈動法三種。

動載試驗數(shù)據(jù)分析及評定

橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性是與結(jié)構(gòu)的組成形式、剛度、質(zhì)量分布和材料性質(zhì)等結(jié)構(gòu)本身的固有性質(zhì)有關(guān)而與荷載等其他條件無關(guān)的性質(zhì)。橋梁的模態(tài)參數(shù)是整個結(jié)構(gòu)振動系統(tǒng)的基本特性，它是進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力分析所**的參數(shù)，其結(jié)果不僅可以用來分析結(jié)構(gòu)動載作用下的受力情況，而且對橋梁承載力狀況評定提供重要指標(biāo)·

a.固有頻率的測定

對于比較簡單的結(jié)構(gòu)，只需結(jié)構(gòu)的一階頻率，對于較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)動力分析，還應(yīng)考慮第二、*三及較高階的頻率·橋梁固有頻率可以直接通過測試系統(tǒng)實測記錄的功率譜圖上的峰值丶時域歷程曲線或其自相關(guān)圖上確定。由基頻還可以推算承重結(jié)構(gòu)的動剛度·

b.阻尼

橋梁結(jié)構(gòu)的阻尼特性一般由對數(shù)衰減率6或阻尼比D來表示，可由時域信號中的振動衰減曲線求得。另外，也可以從功率譜圖中，用半功率帶寬法來計算阻尼，一般測試系統(tǒng)軟件均可完成此類分析·

c.振型

一般橋梁結(jié)構(gòu)的基頻是動力分析的重要參數(shù)·傳感器測點的布置根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式，通過理論分析后確定·振型的測定一般采用兩種方法，一種是使用多個傳感器測定。另一種是使用一個傳感器變換位置測量，這種情況下需要一個作用參考點，測試時比較煩瑣，在條件限制時使用，一般應(yīng)采取**種方法測試。

沖擊系數(shù)

橋規(guī)中定義沖擊系數(shù)p為沖擊力與汽車荷載之比對于線彈性狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)來說，動荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)與靜荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)之比即為1+p·因此，沖擊系數(shù)的測試通常采用測定結(jié)構(gòu)動應(yīng)變或動撓度的方法。測試前，在梁的跨中(或較大變位應(yīng)變處)布置電阻應(yīng)變片式的位移計或應(yīng)變計，并通過動態(tài)應(yīng)變儀與電腦相接。試驗時，由加載車輛以某一速度從測點駛過，記錄其輸出應(yīng)變隨時間變化的實時信號。一般情況下，應(yīng)測試記錄多種車速下的輸出應(yīng)變結(jié)果，以作分析比較。一般來講，橋梁在跨徑L=30一70m時，車輛與橋梁的自振頻率較接近，易產(chǎn)生共振，在單臺車作用下的沖擊系數(shù)特別大；沖擊系數(shù)隨阻尼比的減小而增大，阻尼比越小，沖擊系數(shù)受橋梁的影響越明顯，預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的沖擊系數(shù)大于同等跨徑的鋼

筋混凝土梁橋，這些在測試中需注意，以便較好地分析沖擊系數(shù)的測試結(jié)果。事實上，實測汽車沖擊系數(shù)除了與結(jié)構(gòu)本身有關(guān)，還與試驗車輛的性質(zhì)、路面平整度、車速有一定關(guān)系車輛荷載本身是一個帶有質(zhì)量的振動系統(tǒng)，當(dāng)它在橋上行駛時，與橋產(chǎn)生車、橋耦合振動。由于車輛動力特性的復(fù)雜性，以及橋梁阻尼的離散性和橋面不平整的隨機性，同一座橋梁多次不同的試驗，測得的沖擊系數(shù)也不盡相同。

橋梁檢測是一項復(fù)雜而細(xì)致的工作，不僅要求工作人員有豐富的實際現(xiàn)場經(jīng)驗，而且同時需要堅實的理論基礎(chǔ)作為指導(dǎo)。只有把理論和實際充分結(jié)合起來，再加上指揮者與各試驗人員之間的默契配合，才能做好檢測工作并**滿意的數(shù)據(jù)，也只有這樣我們才有可能做出準(zhǔn)確的評估。


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