桥梁试验检测报告

东明黄河公路检测报告

第七分册

交通部公路科学研究院

二0一0年三月

总 目 录

一、省东明黄河公路大桥检测与评价总报告

二、东明黄河公路大桥检测报告第一分册——主桥箱梁腹板裂缝检查

三、东明黄河公路大桥检测报告第二分册——主桥箱梁横隔板裂缝检查

五、东明黄河公路大桥检测报告第四分册——引桥桥T梁及横隔板病害检查

六、东明黄河公路大桥检测报告第五分册——引桥桥面系及支座等病害检查与引桥桥墩及基础病害检查

七、东明黄河公路大桥检测报告第六分册——主桥特殊检查、引桥特殊检查与水质分析

九、东明黄河公路大桥检测报告第八分册——结构检算

分报告目录

东明黄河公路检测报告

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东明黄河公路大桥检测报告

1 检测方法

   采用现场打钻扩孔判断法，先对预应力钢筋进行准确的定位，然后在定位好的位置上打孔，并根据打孔情况来判断灌浆状况。

2 结果判定方法

当电锤钻头打到预应力钢筋侧面是，如果管道没有灌浆，会出现夹钻头的感觉；如果波纹管没有灌浆，电锤打破波纹管时，会有突然进入一段的感觉；当波纹管没有压水泥浆时，用手握住桥面的钢筋，当电锤打到钢筋时会感到明显的振动。

3 检测结果

首先采用K2高精度雷达对检测部位进行预应力钢筋扫描定位，图1中  十字叉处即为纵向预应力钢筋位置，然后对照部位和探明的深度进行钻孔（如图 2），根据电锤打破波纹管的状况来判断波纹管的灌浆状况，详细检测部位及检测结果见表1。

     

           图1 第跨顶板雷达扫描图          图2 第跨顶板钻孔图

    

图3 雷达现场扫描照片              图4  现场钻孔照片

                       灌浆饱满度测定结果表                    表1

位置	测定部位	预应力方向	饱满程度
第58跨	顶板	纵向预应力	饱满
	上游腹板	纵向预应力	饱满
	下游腹板	竖向预应力	饱满
第59跨	顶板	横向预应力	饱满
	下游倒角	纵向预应力	饱满
	下游1号下齿板	纵向预应力	饱满
第 61跨	下游侧1号上齿板	纵向预应力	饱满
	下游侧4号上齿板	纵向预应力	饱满
	下游1号下齿板	纵向预应力	饱满
	上游腹板	竖向预应力	饱满
	上游倒角	纵向预应力	饱满
	顶板	横向预应力	饱满
第63跨	上游腹板	竖向预应力	饱满
	上游倒角	纵向预应力	饱满
	顶板	横向预应力	饱满
第跨	上游腹板	竖向预应力	饱满
	下游4号上齿板	纵向预应力	饱满
	上游4号上齿板	纵向预应力	饱满
	下游倒角	纵向预应力	饱满

第65跨	上游4号上齿板	纵向预应力	饱满
	下游4号上齿板	纵向预应力	饱满

根据现场检测及评定结果，所测预应力钢筋波纹管灌浆度均饱满。

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1工程概况

在本桥加固工程中，所设置的体外预应力是底板束。主要用于改善箱梁下缘的应力状况，每跨各设20束，采用φj15.24的无粘结镀锌钢绞线。钢束的拉控制应力采用标准强度的70%，拉力为1276kN。

各跨体外束通过在新增设的横隔板和齿板上锚固，用横隔板预留孔和限位装置固定钢束的位置及走向。

体外束采用5层防护的索体，主要包括钢绞线镀锌、钢绞线表面油脂、钢绞线PE套、钢束HDPE套以及套灌注的防腐油脂。

2试验目的

通过测定体外预应力索的实际拉力，确定索有效预应力的降低程度，对桥梁状况评定提供依据。

3 试验方法

本次索力测试采用动测法，动测法是最近进行研究的一种索力测试方法，我所依所西部课题开展了相关的试验研究，该方法具有较高的精度，测试方便，具有很强的推广价值。

动测法测试时，采用专用的索力测试仪器，将加速度计固定在拉索上，以测定索的横向振动；加速度计将拉索的随机振动信号转变成电信号，电信号经放大后送至动态信号采集系统进行采样并储存；最后根据采集的振动频率推算索力。

本次索力计算不考虑预应力索垂度影响，且假定索两端为铰接，不考虑拉索刚度影响，索力计算公式为：

其中：为索拉力，假定沿索均匀分布，并不随时间而变化；

为索单位长度的质量；

为拉索的自由或挠曲长度；

为索的第n阶自振频率；

为索自振频率的阶数（即拉索长度的半波个数）。

图3-1 索力测试照片

4 试验结果

本次采用动测法对东明黄河公路大桥加固体外束按10%的比例进行抽检，并对测试结果进行分析，传感器布置在横隔板之间或横隔板与限位装置之间，拉索布置及编号情况见图4-1。

图4-1 体外索布置示意图

本次检测索力首先通过外观情况确定待检索，在每跨抽取2根以上拉索进行测试，同一拉索选取多个测试部位进行，最后选取一个测试索力值与设计索力对比，可得出索力偏差。

经检测，索力偏差最严重的索有2根，需进行索力补拉，为跨9号索、65跨5号，索力偏差为36.87%、60.23%；其余测试索力偏差均小于25%。索力测试结果见表4-1～表4-8，测试波形及频谱图见图1、图2。

                          索力测试结果汇总表                   表4-1

序号	桥跨	拉索编号	实测索力（KN）	设计索力(KN)	索力偏差
1	59跨	7	11.92	1276.00	8.71%
2		7'	1268.91	1276.00	0.56%
3	60跨	10	1255.29	1276.00	1.62%
4		5	1237.31	1276.00	3.03%
5		3	1099.34	1276.00	13.84%
6		7'	1116.94	1276.00	12.47%
7	61跨	8'	1247.88	1276.00	2.20%
8		10'	1219.10	1276.00	4.46%
9	62跨	7	1088.42	1276.00	14.70%
10		6	1205.44	1276.00	5.53%
11	63跨	1	1203.46	1276.00	5.68%
12		9'	1167.01	1276.00	8.54%
13	跨	9	805.60	1276.00	36.87%
14		8'	1167.01	1276.00	8.54%
15	65跨	10	1001.49	1276.00	21.51%
16		7	1256.61	1276.00	1.52%
17		5	507.52	1276.00	60.23%

                         59跨体外索索力测试结果表                表4-2

序号	测试位置	拉索编号	实测频率值(Hz)	实测索力（KN）
1	2-3	7	20.02	11.92
2	3-3'	7	18.56	1119.00
3	3'-4	7	17.82	1126.14
4	4-4'	7	19.05	1128.18
5	4'-5	7	17.82	1140.25
6	5-6	7	18.31	1008.31
7	6-5	7'	19.05	1090.
8	5-4'	7'	18.31	1161.86
9	4'-3	7'	19.04	1165.49
10	4-3'	7'	13.92	686.66
11	3'-3	7'	20.02	1268.91
12	3-2	7'	16.85	855.34

                       

                         

                           60跨体外索索力测试结果表                  表4-3

序号	测试位置	拉索编号	实测频率值(Hz)	实测索力（KN）
1	1-1'	10	23.44	842.36
2	1'-2	10	23.43	1047.74
3	6-6'	10	25.88	1213.87
4	6'-7	10	28.08	1255.29
5	2-3	5	20.26	1237.31
6	5-6	5	19.29	1121.08
7	2-3	3	19.05	1098.30
8	3-3'	3	18.80	1099.34
9	3'-4	3	17.09	1041.63
10	4-4'	3	18.80	1092.02
11	4'-5	3	17.09	1044.41
12	4'-4	7'	18.07	1116.94
14	4-3'	7'	17.74	1104.47

                       61跨体外索索力测试结果表                 表4-4

序号	测试位置	拉索编号	实测频率值(Hz)	实测索力（KN）
1	1'-2	8'	25.39	1247.88
2	3'-4	8'	18.80	1063.00
3	4'-5	8'	18.55	1123.26
4	2-3	10'	20.02	1219.10

                         62跨体外索索力测试结果表                表4-5

序号	测试位置		拉索编号	实测频率值(Hz)	实测索力（KN）
1	6-5		7	16.44	840.66
2	5-4'		7	19.78	915.94
3	4-3'		7	14.16	1044.98
4	3-2		7	19.05	1088.42
5		4-3'	6	20.02	1205.44

                        63跨体外索索力测试结果表               表4-6

序号	测试位置	拉索编号	实测频率值(Hz)	实测索力（KN）
1	2-3	1	19.78	1203.46
2	3-3'	1	17.82	1014.23
3	3'-4	1	19.53	1068.20
4	6'-7	1	23.20	1018.11
5	2-3	9'	19.37	1167.01
6	3'-4	9'	15.87	1165.98

                         跨体外索索力测试结果表                表4-7

序号	测试位置	拉索编号	实测频率值(Hz)	实测索力（KN）
1	2-3	9	12.45	471.47
2	3-3'	9	11.72	405.68
3	3'-4	9	11.72	417.56
4	4-4'	9	11.56	420.04
5	4'-5	9	15.14	805.60
6	1-1'	8'	26.37	1090.32
7	1'-2	8'	23.44	1019.10
8	2-3	8'	19.53	1126.51

                         65跨体外索索力测试结果表               表4-8

序号	测试位置	拉索编号	实测频率值(Hz)	实测索力（KN）
1	1-1'	10	22.71	793.55
2	1'-2	10	9.04	780.55
3	3-3'	10	17.58	740.67
4	5-6	10	18.31	1001.49
5	6'-7	10	23.19	845.85
6	2-3	7	20.51	1256.61
7	5-6	7	20.02	1232.84
8	3-3'	5	11.48	307.63
9	3'-4	5	10.50	501.15
10	4-4'	5	14.65	507.52
11	4'-5	5	10.50	404.11

 

图1  典型测试波形图图                      2  典型频谱图

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1 检测方法

采用HCJM-5型碳纤维粘结强度检测仪测出试样破坏时的荷载值，根据荷载值计算出碳纤维的正拉粘结强度，根据规评定碳纤维的工作性。

2 检测结果判定标准

（1）计算方法：正拉粘结强度计算公式     f=P/A

                  f — 正拉粘结强度，MPa；

                  P — 试样破坏时的荷载值，N；

                  A — 钢标准块的粘结面面积，mm²。

（2）破坏形式：

混凝土破坏：混凝土试块破坏，以Af表示。

    层间破坏：树脂与混凝土间复合图层界面破坏以Bf表示。

碳纤维片材破坏：碳纤维片材部破坏，以Cf表示。

粘结失效：碳纤维片材与钢标准块之间破坏，以Df表示。

 （3）判定依据：

破坏形式为Af时，施工质量判定为合格；

破坏形式为Bf、Cf、Df时，如满足每组试样的正拉粘结强度试验平均值不小于2.5MPa，且其中单个试样的正拉粘结强度最小值不小于2.25MPa的要求，施工质量判定为合格；

破坏形式为Bf、Cf，如不能满足每组试样的正拉粘结强度试验平均值不小于2.5MPa。且其中单个试样的正拉粘结强度最小值不小于2.25MPa的要求，施工质量判定为不合格，或根据实际工程情况加大样本数量重新检验；

破坏形式为Df时，如不能满足每组试样的正拉粘结强度试验平均值不小于2.5MPa，且其中单个试样的正拉粘结强度最小值不小于2.25MPa的要求，应重新制备试样和检验。

3、检测结果

根据碳纤维片材加固混凝土结果技术规程，第一个试块破坏形式为Bf，且正拉粘结强度大于2.25MPa，第二、三个试块破坏形式为Df，且且正拉粘结强度大于2.25MPa，故评定结果为合格。

拉拔试验检测结果评定表                      表1

跨数	正拉粘结强度f		正拉粘结强度平均值	破坏形式	评定结果
第61跨	1	2.51	3.	Bf	合格
	2	3.29		Df
	3	5.11		Df

     

      图1  标准块粘结固定照片             图2 标准块装载拉拔仪照片

    

       图3 碳纤维被拔掉后照片              图4 现场拉拔试验检测照片

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1 检测方法

采用HCJM-5型碳纤维粘结强度检测仪测出试样破坏时的荷载值，根据荷载值计算出钢板的正拉粘结强度，根据规评定粘贴钢板的工作性。

2 检测结果判定标准

（1）检测标准：混凝土加固设计规（GB 50367-2006）

（2）计算方法：正拉粘结强度计算公式     f=P/A

                  f — 正拉粘结强度，MPa；

                  P — 试样破坏时的荷载值，N；

                  A — 钢标准块的粘结面面积，mm²。

（3）破坏形式：

    1）聚破坏

    ——基材混凝土聚破坏，即混凝土部发生破坏。

    ——胶粘剂聚破坏：可见于使用低性能、低质量胶粘剂的胶层中。

    ——聚合物砂浆聚破坏：可见于使用强度水泥，或低性能、低质量聚合物的聚合物砂浆层中。

    2）粘附破坏

    ——胶层与基层混凝土之间的界面破坏；

    ——聚合物砂浆层与基层混凝土之间的界面破坏；

    3）混合破坏

    粘合面出现两种或两种以上的破坏型式。

（4）试验结果正常性判别

    若破坏形式为基材混凝土聚破坏，或虽出现两种或两种以上的破坏形式，但基材混凝土聚破坏形式的破坏面积占粘合面面积85%以上，均可判为正常破坏。若破坏形式为粘附破坏、胶粘剂或聚合物砂浆聚破坏，以及基材混凝土聚破坏的面积少于85%的混合破坏，均应判为不正常破坏。

（5）判定依据：

当组每一试样的正拉粘结强度均达到本规相应指标的要求，且其破坏形式正常时，应评定该组为检验合格组；

若组每一试样的正拉粘结强度均达到本规相应指标的要求，且其破坏形式正常时，应评定该组为检验合格组；

若重做试验中，仍有一个试样达不到要求，则应评定该组为检验不合格组。

3、检测结果

本次检测抽取一组三个试件进行测试，测试结果满足《混凝土结构加固设计规》（GB 50367-2006）要求，加固钢板粘贴合格。结果评定见表1、试件照片见图1。

粘贴钢板拉拔试验检测结果评定表                      表1

跨数	正拉粘结强度f		合格指标	破坏形式	评定结果
第59跨	1	3.45	≥max（2.5，ftk），且为聚破坏	聚破坏	合格
	2	3.29	≥max（2.5，ftk），且为聚破坏	聚破坏
	3	3.40	≥max（2.5，ftk），且为聚破坏	聚破坏

注：ftk=2.65MPa

图1 测试试件照片