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预应力混凝土桥梁裂缝检测和修补

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浏览:- 发布日期:2018-01-12 10:36:29【

预应力混凝土桥梁裂缝检测和修补

 李澄宙 李传勇 魏跃东 (深圳市龙岗区I程质量监督检测站 深圳518712) 2帅1年第8期 【摘要】本文对某预应力桥梁由于未遵循晚脱模、早张拉原则而出现的数十条不规则裂缝的原因进行 r探讨,并在进行超声波检测后提出r相应的处理办法 

【关毽词】预应力桥梁裂缝超声渡

 1 工程概况 

深圳市龙岗区某高架桥B段上部构造为 现浇等截面预应力钢筋混凝土连续梁,每孔跨 径25m,三跨一联共两联,主梁梁高1.4m,横截 面为单箱三室的箱梁,梁腹板高度为O.95m,粱 体混凝土设计强度等级为C45。该桥于2oo0年 8月初进行上部混凝土浇注, 月底拆除侧面模 板,预应力未进行张拉,拆模后不久即发现箱 槊腹板中存在数十条不规则的竖向裂缝。为查 明该桥开裂的原因,我站会同铁道部科学研究 院铁道建筑研究所于9月对该桥的裂缝进行 r全面的检查, 采用超声波法测试了裂缝深 度,根据测试结果分析了开裂原因并对裂缝进 行了修补。

 2 裂缝状况调查 

裂缝的分布采用目测、徕卡手持式激光测 距仪和钢卷尺测量,宽度则采用读数放大镜测 南侧 量,对该桥第2联I二部结构的全面调查结果表 明,裂缝总计5I条,分布不规则,形态均为中 间宽两端细,呈枣核状,其中大部分已贯通腹 板,少数距底板10~20era。用刻度放大镜读取裂 缝宽度时,每条裂缝一般选取3-4个点,即起 始点、终点和最宽处,将其分布及形态按 定 比例绘制在坐标纸上:第1跨裂缝的分布如图1 所示。 

3 裂缝检剖 

3,1 检测原理 混凝土是由多种材料组成的菲匀质材料, 当超声脉冲波在其中传播时,吸收、散射及衰 减都较大,高频成分的衰减更大 因此,用超声 波检测混凝土缺陷时一般都采用较低的探测 频率,本工程为40kHz。 当混凝土的组成材料、工岂条件、内部质 量及测试距离不变时,超声波在其中的传播速 度、首波幅度和接收信号的频率等声学参数的 测量值应基本一致。如果局部存在空洞、不密 宴或裂缝,便破坏了混凝土的整体性。由于空 气的声阻抗率小于混凝土的声阻抗率,超声波 在混凝± 中的“固一气”界面传播时几乎产生 垒反射,只有一部分能绕过空洞或其他敏陷医 而到达接收换能器=与无缺陷的混凝土相比, 其所得到的声时值偏大,波幅和频率值降低。 超声法检测结构物中混凝土的裂缝深度就是 根据这一原理,通过对不同条件下的混凝土进 行声速、波幅检测,得出裂缝的深度

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 3.2 裂缝深度检测 

1 检测方法 按照《超声波法检测混凝± 踺陷技术规 程》的要求,采用平测法,在裂缝的被测部位以 不唰的测距同时按不跨缝和跨缝布置测点进 行超声波检测。 选取裂缝测点时,裂缝中不能填充有水和 泥浆.否则应清除干净: 当有锕筋穿过裂缝时,如果发射和接收换 能器的联线靠近钢筋,则沿钢筋传播的脉冲首 先到达接收换能器,测试结果不能反映裂缝的 深度=试验证明,当换能器与钢筋的距离大于 或等于1.5倍裂缝深度时,可基本排除钢筋对 测试结果的影响。为提高测试精度,本次试验 采用钢筋位置探测仪先确定腹板钢筋位置.然 后再选定测点的办法。具体做法为 选定要测 试的裂缝最宽处作为深度测试的测点,然后用 钢筋位置探测仪探测附近的纵向钢筋.用粉笔 在腹板上标出纵向钢筋的位置,取2条纵向钢 筋的中间作为裂缝深度测点。

 (2)不跨缝声时测量 将发射和接收换能器置于裂缝同一侧,测 试前先将测试处混凝土表面清理干净.检测 时. 以2个换能器内边缘间f. 100、15O、20o、 250ram? ? 分别读取声时值z ,用统计的方法 求出两者之间的关系式 为提高测试精度,在 同一裂缝测点处不跨缝的声时测量应选取2~3 个位置,相同距离的声时值取每个位置的平均 值 抵消混凝士的各向异性和离散性所带来 的误差:每测点的超声波实际传播距离应为: t= +Ⅱ 式中:f 为不跨缝平测时第 点的超声波实际蹲 离; 。为第i点发射、接收换能器内边缘距离; Ⅱ为回归所得关系式的常数项。

 (3)跨缝声时测量 如图2 所 示,将发射、接收 换能器分别置于 以裂缝为轴线的 对称两侧. 两换 能器中心连线垂 固2 裂缝检测示意图 直于裂缝走向 以z. =joo 150、200 250 300ram? ?分别读取声时值 .。 《4J裂缝深度计算 将检测所得各参数值按 式进行汁算: 以.=(L /2)V (z z ) 一】 式中:d ,为裂缝深度(mm); .、z 分别为代表测 距为£.时不跨缝和跨缝平测的声时值(Its); L 为不跨缝平测时第 次超声波传播距离(11111): 将不同测距所坝5得 的 。.平均值作为该裂 表1 裂缝检测结果 百— 缝的平均值,如果得出 的 值大于原测距中的 任一个f..则应把该2 距 离的d .舍去后重新计 ? 算d 值。 5)裂缝检测结果 删 通过超声波检测并 进行计算分析.所测得 的裂缝深度列于表1 (限于篇幅.只列出第1 跨), 实测裂缝深度在 9~73mm 之间。

结语

由裂缝所处位置及 其分布的不均匀.且其 形态为中间宽两端细, 划某高架桥B段预应力混凝十粱腹板所 出现裂缝的超声波检测丧明.该桥腹板裂缝为 浅表性裂缝.是由温差和混凝土收缩所引起的 收缩裂缝,对桥梁的承戟力没有影响.经封闭 处理后效果良好。为防I} 此类裂缝的出现.尚 未施工的桥梁建议遵循晚脱模、 张拉的原 则,或采用脱模前备钢束进行少量张拉(保持 全截面约有1 8kg,/。m 的预雎应力), 睨模后再 补足至设计张拉应力

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