《桥涵工程检测》PPT课件.ppt

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1、第四章 桥梁工程试验检测技术 4.1 概述 桥梁工程检测的主要内容： 1原材料的检测 (钢筋、钢绞线）、混凝土 2桥梁工程各部位结构尺寸及外观质量的检测 3对桥梁结构构件 混凝土强度等级、内部缺陷及 承载能力 的检测 4桥梁载荷试验 4.2 桥梁工程用钢材及其物理力学性能 一、桥梁用钢的主要力学性能 1、强度 屈服强度 ：指钢材开始丧失对变形的抵抗能力， 并开始产生大量塑性变形时所对应的应力。 中碳钢和高碳钢没有明显的屈服点 ，通常以残 余变形为 0.2%时的应力作为屈服强度。 抗拉强度 ：指钢材所能承受的最大拉应力，当拉 力达到拉力极限时，钢材完全丧失了对变形的抵 抗能力而断裂。 2冷弯性能

2、 指钢材 在常温条件下 承受规定弯曲 程度的弯曲变形能力，并可在弯曲中 显示钢材缺陷的一种工艺性能。 钢材的冷弯性能可在材料试验机上 通过冷弯试验显示出来。 3冲击韧性 指钢材在冲击荷载作用下断裂时吸 收能量的能力，它是衡量钢材 抵抗脆 性破坏 的力学性能指标 。 4耐疲劳性 钢材抵抗疲劳破坏的能力称为耐疲劳性。 疲劳破坏：钢材在交变应力（随时间作周期性交 替变化的应力）的反复作用下，往往在 工作应力远 小于抗拉强度 时发生骤然断裂，这种现象称为。 5塑性 指钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能， 通常用 伸长率 和 断面收缩率 来衡量。 伸长率：试件拉断后标准长度的增量与原标准长 度之比的

3、百分率。 断面收缩率：指试件拉断后颈缩处横断面积的最 大缩减量占原横断面积的百分率。 6硬度 指钢材抵抗其他较硬物体压入的能力，即钢材抵 抗塑性变形的能力。 测定方法： 布氏法、洛氏法、维氏法 。 7良好的焊接性能 指钢材的连接部分焊 接后力学性能不低于焊 件本身，以防止产生硬 化脆裂和内应力过大现象。 洛氏硬度计 二、 桥梁用钢材的有关力学标准 钢桥用钢 钢筋混凝土桥梁用钢 1、钢桥用钢 主要采用 低合金钢 ： 16锰钢 16锰桥钢 15锰钒氮桥钢 力学性能：极限强度、屈服强度、延伸率、低 温冲击韧性、时效后冲击韧性、 180度冷弯试验。 公路桥梁工程用钢分类 2钢筋混凝土桥梁用钢 普通钢筋

4、 预应力混凝土用冷拉钢筋、冷拔钢丝、高 强钢丝、钢绞线和精轧螺纹粗钢筋等。 目前在桥梁工程中 钢筋、预应力钢绞线 应用最为 广泛。 分类 （ 1）钢筋 光圆钢筋 带肋（螺纹）钢筋； 人字形 螺旋形 光圆钢筋 热轧带肋钢筋 冷轧带肋钢筋 低碳钢热轧圆盘条 力学性能： 极限强度、屈服强度、伸长率、 180 度冷弯试验。 按外形分类 螺纹钢筋 钢筋按力学性能分为 （ 2）预应力混凝土用钢绞线 钢绞线是钢厂用 优质碳素结构钢 经过冷加工，再 经回火和绞捻等加工而成。 钢绞线 公称直径 抗拉强度 整根钢绞线的最大力 规定非比例延伸力 最大总伸长率 应力松弛性能 力学性能 1x7钢绞线结构图 三、钢筋、钢

5、绞线力学性能试验取样位置及试样制备 1钢筋 钢筋批量： 由同一厂别、同一炉号、同一规格、同 一交货状态、同一进场时间为一验收批。 热轧带肋钢筋、热轧光圆钢筋、低碳钢热轧圆盘 条、余热处理钢筋每批数量 不大于 60t，取一组试样。 冷轧带肋钢筋，每批数量 不大于 50t，取一组试样。 试件截取长度为： 拉伸试件： L10d+200mm 冷弯试件： L5d+150mm 凡规定取两个试件的，均 应从两根（或两盘）中 分别切取 ，每根钢筋上切取一个拉力试件、一个冷 弯试件。 低碳钢热轧圆盘条，冷弯试件应取自 同盘的两端 。 试件切取时，应在钢筋或盘条的任意一端 截去 500mm后切取。 2钢绞线 批量

6、规定： 由同一牌号、同一规格、同一生产工艺 制造的钢绞线为一验收批量，每批质量不大于 60t。 取样长度： L500+200mm。 检验数量： 从每批钢绞线中任取 3盘，如每批少于 3 盘，则应逐盘进行检验。 可以从每批钢绞线的任一端切取样品， 但发现钢 丝有接缝的，任何试样都应作废 ，并应选取新的试 样。 四、 拉伸试验 测定指标 ：屈服强度（上屈服强度、下屈服强度） 抗拉强度 Rm 伸长率 A和断面收缩率 Z 1试样制备 取样长度及方法同前。 钢筋试样 2仪器设备 （ 1）试验机 测力示值误差应不大于 1%； 应具有调速指示装置； 应备有记录装置。 试件的破坏荷载必须应在试验机全量程 20

7、%-80% 之间。 （ 2）引伸计 引伸计应不劣于 1级 。 （ 3）试样尺寸测量仪器 游标卡尺、螺旋千分尺等。 3试验方法 （ 1）试验准备 首先测量试样标距 两端和中间三个截面处 的尺 寸； 对于圆试样，在每一横截面内沿互相垂直的两个直 径方向各测量一次，取其平均值。 用测得的三个平均值中 最小的值 计算试样的原始横 截面面积 S0。 加载速度应根据材料性质和试验目的确定 ； （ 2）上屈服强度和下屈服强度的测定 图解方法 ： 上屈服强度 ： 力首次下降前的最大应力 下屈服强度 ：不计初时瞬时效应时屈服阶段中的最 小应力或屈服平台的恒定应力。 指针方法 ：读取测力度盘指针首次回转前指示的

8、最大力和不计初时瞬时效应时屈服阶段中指示的最 小力或首次停止转动时指示的恒定力。 （ 3）抗拉强度测定 图解法或指针法。 （ 4）断后伸长率 A的测定 钢筋应力 -应变曲线 （ 5）断面收缩率的测定 圆形横截面试样，在 缩颈最小处相互垂直方向 测量 直径，取其算术平均值计算最小横截面积； 断面收缩率 Z： 0 u0 S SS Z 五、冷弯试验 冷弯是考察钢材在 复杂应力状态下 发展塑性变 形能力的一项指标。 （一）试样 试样的长度应根据试样厚度和所使用的试验设 备确定。 当采用支辊式等弯曲装置时，可以按照下式确定 140)5.0 adL （ （二）试验原理及试验设备 弯曲试验可在压力机或万能试

9、验机上进行。 试验结束后，弯曲处若 无裂纹、起层或断裂现象 ， 即为冷弯性能合格。 （三）试验步骤与要求 试样放置于两个支点上，将 一定直径的弯心 在试样 两个支点中间施加压力，使试样弯曲到规定的角度， 或出现裂纹、裂缝、断裂为止。 弯心直径必须符合规定，两支辊间距离为 （ d+30） 0.50mm，并且在试验过程中不允许有变化。 试验应在 10 35 下进行，在控制条件下，试验在 23 2 下进行。 弯曲后钢筋试样 六、金属应力松弛试验 在规定温度下，对试样施加试验力，保持 初始应 变、变形或位移恒定 的条件下，测定 应力随时间变 化 的关系曲线。 （一）仪器设备 1.试验机 应力松弛试验机

10、应能对试样施加准确的轴向拉伸 试验力，试验机力的示值误差不应超过 1%； 拉伸应力松弛试验机应具有 连续自动调节试验力 的装置 。 钢绞线应力松弛试验 （二）试样 试样应从预应力钢材制品规定部位切取。 试样在试验前，不应经受应力和冷、热加工处理。 试样 标距一般不少于公称直径的 60倍 。 （三）试验方法 试验室温度应为 20 2 。 试样应置于试验环境中足够的时间，确认达到温 度平衡后施加初始试验力。 初始试验力应按相关产品的标准规定，并在 3 5 分钟内施加 全部初始试验力。 初始试验力保持时间为 1min。 初始试验力保持时间结束点作为 零时间 ，在零时 间应立即 保持初始总应变或标距恒

11、定 。 在试验期间试样应变的波动应控制在 5 10-6 以内。 连续或定时记录试验力和试验温度。 一般按下列时间间隔记录 ： 1min、 3min、 6min、 9min、 15min、 30min、 45min、 1h、 1.5h、 2h、 4h、 8h、 10h、 24h，以后每隔 24h记录一次，直到试验 结束。 （四）试验数据处理 松弛率按下式计算： 式中： R 松弛率， %； F0 初始试验力， kN； Ff 剩余试验力， kN； 可以采用试验数据的 线性回归分析方法 对试验 数据进行推算。 推算 1000h的应力松弛性能时，最短试验时间不 少于 100h。 %1 0 0 0 0 F

12、 FF R f 七、金属洛氏硬度试验方法 指在初始试验力及总试验力的先后作用下，将压 头压入试样表面，经规定保持时间后，卸除总试验 力，用测量的 残余压痕深度增量 计算的硬度值。 （一）仪器 洛氏硬度计、压头 （二）试样 试样应尽量避免由于受热、冷加工等 对试样表面的影响。 试样的试验面尽可能是平面，不应有氧化皮及其 他污物， 表面粗糙度一般不大于 0.8m。 试样最小厚度应不小于 0.2mm。 （三）步骤 在 10 35 室温进行，对精度要求较高的试验， 室温度应控制在 23 5 。 （ 1）依据试验材料选择压头类型和洛氏硬度标尺。 使用与试样硬度值相近的标准洛氏硬度块对硬度 计进行校验 。

13、 （ 2）试样的试验面、支承面、试台表面和压头表面 应清洁。 试样应稳固地放置在试台上，以保证在试验过程 中不产生位移及变形。 （ 3）试验时，必须保证 试验力方向与试样的试验面 垂直 。 （ 4）施加初始试验力时，指针或指示线不得超过 硬硬度计规定范围。 （ 5）硬度检验每个试样一般 测试 3点（针）， 每一 点（针） 测得的硬度值加上修正值 便可反映该试样 的实际硬度值。 4试验结果处理 （ 1）试验报告中给出的洛氏硬度值应精确至 0.5个 洛氏硬度单位。 （ 2）对于 圆柱面和球面 上测得的洛氏硬度值，应 进行修正。 八、 钢筋焊接接头的检验 钢筋接头一般应采用焊接，螺纹钢筋也可采用挤

14、压套管接头（或直螺纹连接）。 钢筋的焊接应优先选用 闪光对焊 ，当缺乏闪光对 焊条件时，也采用 电弧焊、电渣压力焊、气压焊等 。 钢筋搭接焊 直螺纹连接 4.3 桥梁支座和伸缩装置检验 一、桥梁支座 支座的功能 ：将上部结构承受的各种荷载传递给 墩台，并能 适应上部结构由于荷载、温度变化、混 凝土收缩等产生的变形 （水平位移及转角），使上 部结构的实际受力情况符合设计要求。 简易垫层支座（小桥涵上使用） 钢板支座 钢筋混凝土支座 铸钢或不锈钢支座 橡胶支座 支座分类 球式橡胶支座 盆式橡胶支座 四氟滑板式橡胶支座 1.板式桥梁橡胶支座的构造特性 由若干层 橡胶片与薄钢板 组成，经加压硫化牢固

15、的粘结成为一体。 支座 在竖向荷载作用下具有足够的刚度，是由 于 钢板限制了橡胶片的侧向膨胀 。 支座的水平位移主要取决于橡胶片的净厚度。 橡胶片 四氟滑板 钢板 钢板打 孔位置 橡胶支座构造图 2.板式桥梁橡胶支座的技术要求 交通部行业标准（ JT/T4 2004） 项目 指标 极限抗压强度 Ra（ MPa） 70 实测抗压弹性模量 E1 （ MPa） E E 20% 实测抗剪弹性模量 G1 （ MPa） G G 15% 实测老化后抗剪弹性模量 G2 （ MPa） G+G 15% 实测转角正切值 tg 混凝土桥 1/300 钢桥 1/500 实测四氟板与不锈钢板表面摩擦系数 uf （加硅脂时

16、） 0.03 3.板式桥梁橡胶支座的检验方法 ： 型式检验 出厂检验 使用前抽检 成品力学性能检验 成品解剖检验 外观及几何尺寸检验 检验形式 检验内容 （ 1）抗压弹性模量检验 试验原理： 根据橡胶支座的 应力 -应变曲线直线段 计算抗压弹性模量。 试验步骤： 将支座置于试验装置的承压板上，对准中心， 加荷至压应力为 1.0MPa，在承压板的四个角对称安 装四支位移计。 进行预压。 将压应力以 0.03-0.04MPa/s的速率 连续地增至平 均压应力 =10MPa ，持荷 2min，然后以连续均匀 的速度将压应力卸至 1.0MPa，持荷 5min记录百分 表初始值，绘制应力 -应变图， 预

17、压三次 。 1000吨橡胶支 座压剪试验机 橡胶支座抗压弹 性模量试验 橡胶支座抗压弹性模 量试验 正式加载 每一加载循环自 1.0MPa开始，将压应力以 0.03至 0.04MPa/s的速率连续均匀地 加载至 4MPa，持荷 2min 后，采集支座变形值； 同样以连续均匀的速度卸载至 1.0MPa。 每 2MPa为一级 逐级加载，每级持荷 2min后，采集 支座变形数据直至平均压应力 为止，绘制的 应力 应变图应成线性关系 ，以连续均匀的速度卸载至 1.0MPa。 10min后进行下一加载循环，加载过程连续进行 三 次 。 抗压弹性模量计算 各级试验荷载作用下的累计压缩应变 i ： 试样的抗

18、压弹性模量： ci：各级荷载下试样的累计竖向压缩变形； te；试样橡胶层的总厚度， te=i； E1：试样实测抗压弹性模量计算值； 4、 4 、 10、 10：第 4MPa和第 10MPa级试验荷载下 的压应力和累计压缩应变值。 410 410 1 E e ic i t 试验结果取 三次加载所得结果的平均值 ，但单项 结果和算术平均值的 偏差不应大于算术平均值的 3%， 否则应重新试验。 影响抗压弹性模量的因 素： 橡胶片与加劲钢板接触面的状态 形状系数 形状系数： 支座受压面积与其自由膨胀侧面积之比 值； 对于矩形支座 对于圆形支座 La、 Lb：矩形支座加劲钢板的长、短边长度； d：圆形支

19、座加劲钢板的直径。 iba ba LL LLS 2 i dS 4 （ 2）极限抗压强度检验 将试样放置在试验机的承载板上，上下承载板与 支座接触面不得有油污，对准中心位置，精度应小于 1%的试件短边尺寸。 以 每分钟 0.1MPa/s的加荷速率加载至试样 极限抗 压强度 70MPa为止，绘制 应力 时间图 ，并随时观察 试样受力状态及变形情况，试样是否完好无损。 （ 3）抗剪弹性模量检验 在试验机的承载板上 应使支座顺其 短边方向 受剪，将试样及中间钢 拉板按双剪装置配置好。 将压应力以 0.03-0.04MPa/s的速率连续均匀地 加载至平均压应力 ，绘制应力时间图，并 在整 个抗剪试验过程

20、中保持不变 。 调整试验机的剪切试验结构，使水平油缸、负 荷传感器的轴线和中间钢拉板的对称轴重合。 预加载： 以 0.002-0.003MPa/s 的速率连续施加水平剪应力 至 =1.0MPa，持荷 5min，然后以连续均匀的速度 卸载至 0.1MPa，持荷 5min， 记录位移初始值 ，绘 制应力应变图，预载三次。 正式加载： 每一加载循环 自 =0.1MPa开始 ，每级剪应力增加 0.1MPa持荷 1min，采集支座变形数据，至 =1.0MPa为 止，绘制的应力应变图应成线性关系。然后以连续均 匀的速度卸载至剪应力为 0.1MPa。 10min后进行下一循环，连续进行三次 。 抗剪弹性模量

21、计算： 试样的累计剪切应变 i= si/ te。 抗剪弹性模量 G1 si： 试样累计水平剪切变形 G1：试样实测抗剪弹性模量计算值； 1.0、 0.3、 1.0、 0.3：第 1.0MPa和第 0.3MPa级试 验荷载下的剪应力和累计剪切应变值。 3.00.1 3.00.1 1 G 试验结果应为三次试验的算术平均值，但各单项 结果与算术平均值的偏差不应大于算术平均值的 3%， 否则该试样应再进行一次试验。 （ 4） 抗剪粘结性能试验 将压应力以 0.03-0.04MPa/s的速率连续均匀地加 载至平均压应力 ，绘制应力 时间图，并在整个抗 剪试验过程中保持不变。 以 0.002-0.003M

22、Pa/s 的速率 连续施加水平力， 当 剪应力至 2MPa时，持荷 5min后，水平力以连续均 匀的速度连续卸载，在加、卸载过程中绘制应力一 应变图。 （ 5）抗剪老化试验 将试样置于老化箱内，在 70 2 温度下经 72h后 取出 将试样 在标准温度 23 5 下，停放 48h，再 在标准试验室温度下进行剪切试验。 老化后抗剪弹性模量 G2的计算方法与标淮抗压弹 性模量计算方法相同。 （ 6）摩擦系数检验 试验步骤： 将四氟滑板支座与不锈钢板试样按规定摆放， 对准试验机承载板中心位置，精度应小于 1的试 件短边尺寸。 试验时应将四氟滑板试样的储油槽内注满 5201-2 硅脂油。 1、 4 试

23、验机上、下承载板； 2 四氟滑板支座试样； 3 中间钢拉板； 5 不锈钢板试样； 6 防滑摩擦板 将压应力以 0.03-0.04MPa/s的速率连续地增至平均 压应力 ，绘制应力 时间图，并在整个摩擦系数试验 过程中保持不变。 预压时间为 1h。 以 0.002-0.003MP/s的速率连续地施加水平力，直 至不锈钢板与四氟滑板试样接触面间发生滑动为止， 记录此时的水平剪应力。 试验过程应连续进行三次 。 2） 试样的摩擦系数按下式计算，并求三次的平均值 f 0A H 0A R H 支座承受的最大水平力， kN； R 支座最大承压力， kN； Ao 支座有效承压面积， 2。 （ 6）允许转角检

24、验 试验原理 试验步骤 将试样按规定摆放，对准中心位置，精度应小 1的试件短边尺寸。 在距试样中心 L处，安装使梁产生转动用的 千斤顶 和测力计 ，并在承载梁 (或板 )四角对称安置四只高精 度位移传感器 (精度 0.001mm)； 预压： 将压应力以 0.03-0.04MP/s的速率连续地增至平均压 应力 ，绘制应力 时间图，维持 5min，然后以连续 均匀的速率卸载至压应力为 1.0MPa，如此反复三遍。 检查传感器是否灵敏准确； 加载 将压应力按照抗压弹性模量试验要求增至 ，采集支座变形数据，绘制应力 应变图， 并 在整个试验过程中维持 不变 。 用千斤顶对中间工字梁施加一个向上的力 p

25、，使其 达到预期转角的正切值 (偏差不大于 5 )，停 5min后，记录千斤顶力 P及传感器的 数值。 实测转角的正切值： 各种转角下，由于垂直荷载和转动共同影响产生的 压缩变形值 : C 支座最大承压力 R时试样累积压缩变形值， mm 1 转动试验时，试样中心平均回弹变形值， mm 2 垂直压缩和转动共同影响下试样中心处产生的 压缩变形值， mm 各种转角下试样边缘换算变形值计算 Ltg 2 4 3 2 1 2/43211 12 c tgL a23 各种转角下，支座边缘最大最小变形值计算 32m i n 32m a x （ 7）判定规则 实测抗压弹性模量 E1、抗剪弹性模量 G1、试样 老化

26、后的抗剪弹性模星 G2和四氟滑板试样与不锈钢 板的摩擦系 uf应满足规范的要求； 支座在不小于 70MPa压应力时，橡胶层未被挤 坏；中间层钢板未断裂，四氟板与橡胶未发生剥离， 则试样的抗压强度满足要求； 支座在两倍剪应力作用下，橡胶层未被剪坏， 中间层钢板未断裂错位，卸载后，支座变形恢复正 常，认为试样抗剪粘结性能满足要求； 试样的容许转角正切值，混凝土、钢筋混凝土 桥在 1 300，钢桥在 1 500，试样边缘 最小变形值 大于或等于零 时，则试样容许转角满足要求； 三块 (或三对 )试样中，有 两块 (或两对 )不能满足 要求时 ，则认为该批产品不合格。 有一块 (或一对 )试样不能满足

27、要求时，则应从该 批产品中随机 再取双倍试样 对不合格项目进行复验， 若仍有一项不合格，则判定该批产品不合格。 5盆式橡胶支座 构造特点： 将纯橡胶块放置在凹型的金属盆内， 橡胶处于有侧限受压状态，从而使支座的承载能力 大大提高。 按使用性能分类： 双向活动支座 ：具有竖向承载、竖向转动和多向 滑移性能 单项活动支座 ：具有竖向承载、竖向转动和单一 方向滑移性能 固定支座 ：具有竖向承载和竖向转动功能。 （ 1）成品支座力学性能要求 竖向承载力 标准系列支座的竖向承载力分为 31级，即 0.8 60MPa。 #在竖向设计荷载作用下，支座 压缩变形值 不得 大于支座总高度的 2%； #盆环 上口

28、径向变形 不得大于盆环外径的 0.5 ； #支座 残余变形 不得超过总变形量的 5%。 水平承载力 #固定支座在各方向和单向活动支座非滑移方向 的水平承载力均 不得小于支座竖向承载力的 10%。 抗震型支座水平承载力不得小于支座竖向承载 力的 20%。 转角 支座转动角度不得小于 0.02rad。 摩阻系数 加 5201硅脂润滑后，常温型活动支座设计摩阻系 数最小取 0.03。 加 5201硅脂润滑后，耐寒型活动支座设计摩阻系 数最小取 0.06 。 （ 2）支座力学性能的检测方法 整体支座力学性能测试应在专门试验机构中进行。 荷载试验 检验荷载应为支座 设计承载力的 1.5倍 ，并以 10个

29、 相等的增量加载。 在支座的顶底板间均匀安装四只百分表，测试支 座竖向压缩变形； 在盆环上口相互垂直的直径方向安装 四只千分表 ， 测试盆环径向变形。 加载前应对试验支座预压三次，预压荷载为支 座设计承载力。试验时检验荷载以 10个相等的增量 加载 。 二、桥梁橡胶伸缩装置检验 1.桥梁橡胶伸缩装置的作用及分类 作用： 满足桥梁上部结构变形的需要，并保证车 辆通过桥梁时平稳。 纯橡胶式伸缩装置 板式伸缩装置 组合式伸缩装置 模数式伸缩装置 分类 各种橡胶伸缩装置 2.桥梁橡胶伸缩装置的技术要求 成品力学性能试验 成品尺寸偏差及外观质量检验 成品解剖检验 每 200块或每批任取一块，将其沿垂直方

30、向锯开 检验 4.4 预应力混凝土结构检测 一、 预应力混凝土结构试验检测检测 （一）预应力锚具、连接器检测 1、检测项目 后张法预应力锚具组装件 锚环及夹片 连接器： 用于连接预应力筋的装置。 出厂检验、型式检验、使用单位检验 使用单位检验： 外观及尺寸、硬度、静载试验 2技术要求 技术指标： 锚固性能 承载能力 （ 1）锚具 静载锚固性能： 锚具效率系数 a 总应变 apu 锚具的静载锚固性能应满足： a0.95 apu2.0% 其他要求： 预应力筋 -锚具组装件达到实测极限拉力时，应由 预应力筋的断裂，而 不应由锚具（或连接器）的破 坏 导致试验的终结。 锚具应满足 分级张拉、补张拉以及

31、放松预应力筋 的要求。 锚具内缩量不应大于 6mm； 锚口摩阻损失不应大于 2.5% 疲劳试验： 用于承受静、动荷载的预应力混凝土 结构，其预应力筋 -锚具组装件经受 200万次循环荷 载后， 预应力筋因锚具影响发生疲劳破坏 的面积不 应大于试件总截面面积的 5%。 周期荷载试验： 用于抗震结构中的锚具经 50次循 环荷载作用后预应力筋不应发生破断、滑移和夹片 松脱现象。 （ 2）连接器 应符合 锚具 的性能要求； 3静载锚固性能试验 （ 1）一般规定 试验用的预应力筋锚具组装件应由 全部零件和预 应力筋 组装而成，不得在锚固零件上添加影响锚固 性能的物质； 束中各根预应力筋应 等长平行 ，其

32、受力长度不得 小于 3m。 试验用的预应力钢材应 经过选择 ，全部力学性能 必须严格符合该产品的国家标准或行业标准； 测力系统， 不确定度不得大于 2%； 量具，其标距的 不确定度不得大于标距的 0.2%， 指示应变的不确定度不得大于标距的 0.1%。 静载锚固性能试验装置 （ 2）静载试验 将锚具、预应力筋、传感器、千斤顶安装于试验 机或试验台座上，使各预应力筋均匀受力。 加载之前应先将各种仪表安装调试正确，各根预 应力钢材初应力调匀， 初应力可取抗拉强度标准值 fPtk的 5%-10%。 测量总应变 apu的 量具标距不宜小于 1m。 加载步骤： #按 预应力钢材抗拉强度标准值 fPtk的

33、 20%、 40%、 60%、 80%分 4级等速加载； #加载速度 每分钟宜为 100MPa，达到 80%后， 持 荷 1h。 #随后逐步加载至破坏，使荷载达到最大值 FaPu。 试验过程中观察和测量的项目： 逐级测量预应力钢材与锚具或连接器之间的相 对位移 a， a应随荷载逐渐增加； 测量锚具、夹具或连接器间的相对位移 b， b应随荷载逐渐增加。 在达到预应力钢材抗拉强度标堆值的 80%后， 在持荷 lh的时间内 每 20-30min测量一次相对位移 （ a和 b）； 持荷期间 a和 b均应无明显变化，保持稳定； 测量记录试件的 实测极限拉力 Fapu； 测量记录试件极限拉力时预应力筋的

34、总应变 apu； Fapu： 钢绞线锚具组装件的实测极限拉力； Fapuc：钢绞线锚具组装件中，各根钢绞线计算极限拉力之和 fptm： 试验用预应力筋（截面积 Ap）实际极限抗拉强度平均值 p：预应力筋的效率系数，预应力筋 -锚具组装件中预应力筋 1-5根 , p=1.0； 6-12根 , p=0.99； 13-19根 , p=0.98； 20根以上 , p=0.97； Ap=预应力筋截面积之和 L1：千斤顶活塞初始行程读数， mm L2：试件破坏时活塞终了行程读数， mm； L0：张拉至 10%fPtk时，钢绞线的初始长度， mm。 %1 0 0 0 12 L aLL apu a p u a

35、 p u a c a p u p p m c a p u p tm p FF FF F nf A 对于夹具，应由预应力筋 -夹具组装件的静载试验， 采用夹具的效率系数 g表示： 夹具的静载锚固性能应满足： g0.92 gpu g pm F F 5试件抽样及检验判定 （ 1）抽样频率 对于同类型、同一批原材料和同一工艺生产的锚 具、连接器作为一批验收， 每批不超过 1000套。 外观检验抽取 10%，且不少于 10套； 硬度检验抽取 5%，且不少于 5套； 静载试验抽取 6套试件与符合要求的预应力筋 组 装成 3个预应力筋 -锚具组装件 进行试验。 （ 2）结果判定 外观检验 ： 如表面无裂缝，

36、尺寸符合设计要求，判定为合格； 如有一套表面有裂缝或裂缝超过允许偏差，则 应 逐套检查 ，合格后方可使用。 静载锚固能力检验、疲劳荷载试验及周期荷载检 验： 如符合技术要求的规定，应判为合格。 如有 1个试件不符合要求，则 另取双倍数量试件 重做试验； 如仍有 1个试件不合格，则该批为不合格品。 二、 张拉设备校验 张拉设备： 千斤顶、油泵、油压表 张拉力控制 ：用油压表测定和控制。 存在问题 ：油缸与活塞之间有一定的摩阻力，此 项摩阻力抵消一部分作用力，实际作用力要比理论 值小。 解决方法 :一般采用 校验标定 的方法测定油压千斤 顶的实际作用力与油压读数的关系 。 后张法张拉现场 先张法张

37、拉现场 穿心式千 斤顶 压力试验机 校验仪器 标准测力计 传感器 1用长柱压力试验机校验 压力试验机的精度不得低于 2%。 应采取 被动校验法 ，即在校验时用千斤顶顶试验 机。 用被动法校验千斤顶时必须事先 对试验机进行 被动标定。 （ 1）千斤顶就位 （ 2）校验千斤顶 开动油泵，千斤顶进油，顶试验机上压板。 在加载过程中，自零位到最大吨位，将被动标定 的结果逐点标定到千斤顶的油压表上。 各标定点应 重复标定 3次 ，取平均值，并且只测 读进程，不得读回程。 长柱式压力机 校验千斤顶 长柱式压力机校验 千斤顶 2用标准测力计校验 3用电测传感器校验 4千斤顶检验结果的回归计算 BPAT BP

38、AT n i i n i i PPPT T n T P n P PATB LLA 1 1 1 1 / n i i n i i n i iiPT n i i n i iPP TP n TPL P n PL 111 2 11 2 1 1 五、张拉力控制 千斤顶的油压 预应力钢材的伸长量 预应力钢材实测伸长值和相应的理论计算值的差 应 控制在 6%以内 。 双控 1预应力钢材理论伸长值 L（ mm）： 式中： PP 预应力钢材的平均张拉力， N； L 预应力钢材长度， mm； Ap 预应力钢材截面面积， mm2； EP 预应力钢材弹性模量， N/mm2。 PP P EA LPL 预应力筋的平均张拉力

39、按下式计算： 式中： P 预应力钢材张拉端的张拉力， N； 预应力钢材与孔道壁的摩擦系数； k 孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数； 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹 角之和， rad。 x 从张拉端至计算截面的孔道长度， m； kx ePP kx P 1 2实 际伸长值 的测量 预应力钢材张拉前， 应先调整到初应力 ，作伸长值 测量标记； 然后张拉至张拉控制应力，测量伸长值。 实际伸长值为 量测的伸长值与初应 力时的推算伸长值 之和。 预应力筋张拉的实际伸长值 L（ mm）： L1：从初应力至最大张拉应力时的实测伸长值 ,mm L2：初应力时的推算伸长值， mm， 可采用相邻级的 伸长值

40、 。 21 LLL 六、水泥浆的检测 一般预应力混凝土构件，在张拉完毕 10h左右、 预应力筋和锚具稳定后，即可进行 孔道压浆 工作。 孔道压浆的 水灰比一般宜采用 0.4-0.45，如掺入减 水剂，水灰比可减少到 0.35。 1、检测项目与方法 （ 1）水泥浆的强度 水泥浆的强度应制成 7.07 7.07 7.07cm的试件， 标准养护 28d测得的抗压强度。 压浆时每一工作班应制取 不少于 3组 抗压试件。 （ 2） 泌水率和膨胀率试验 往高 120mm的有机玻璃容器内装入水泥浆约 100mm深，测记水泥浆液面的高度，然后盖严。 置放 3h和 24h后测其离析水水面和水泥浆膨胀 面，然后按

41、下式计算 泌水率和膨胀率 ： %1 00 %1 00 1 12 1 23 a aa a aa 膨胀率 泌水率 （ 3）稠度试验 将水泥浆测定漏斗放 平，关上阀门，将搅拌 均匀的水泥浆倾入漏斗 内，直至表面触及点测 规下端。打开阀门，让 水泥浆自由流出， 水泥 浆全部流完时间 即为水 泥浆的稠度。 4.5 地基承载力检测 桥梁地基的容许承载力确定方法： 根据地质勘测 原位测试 野外荷载试验 邻近旧桥梁调查对比 由经验和理论公式计算综合分析确定。 当缺乏上述资料时可按 公路桥梁地基与基础设 计规范 （ JTG D63-2007） 推荐的方法确定地基容 许承载力。 1粘性土、黄土地基承载力检测 对于

42、老粘性土和残积粘性土地基，可取土样进行 压缩试验，求得土样 压缩模量 Es，查表确定容许承 载力。 对于一般粘性土和新近沉积粘性土地基，求出土 样 天然孔隙比 e和液性指数 IL，查表确定容许承载力。 对新近堆积黄土地基按土 含水比（天然含水量 和液限 L的比值） 确定容许承载力。 对于一般新黄土地基，按 天然含水量和液限比 （液限 L与天然孔隙比 e的比值） 确定容许承载力。 对于老黄土地基，按 天然孔隙比 e和含水比 /L 确定容许承载力。 2砂土、碎石土地基承载力检测 对于砂类土、碎石土地基承载力可按其 分类和密 实度 确定 。 三、现场荷载板试验确定地基容许承载力 1、基本原理 典型的

43、 P-S曲线 （ 1）压密阶段 称比例界限 Pcr （ 2）剪切阶段 极限荷载 PU （ 3）破坏阶段 Pcr Pu P S 典型的 P-S曲线 平板载荷试验试验设备 2、测试设备 承压板 ： 园形或方形刚性承压板，尺寸应大于最大颗 粒的 10倍。一般采用 2500 5000 2。 加荷装置： 重物加荷、千斤顶加荷。 沉降量测装置： 百分表、水准仪、位移传感器等。 加载方式 平板载荷试验现场检测图片 平板载荷试验现场图片 3、测试方法 （ 1）试验位置的选择 选择有代表性的地点进行试验 土层均匀时，可在基底标高处进行试验 土层性质随深度变化时，在不同深度试验 （ 2）试坑宽度 承压板直径的 4

44、-5倍，至少 3倍。 （ 3）超荷载影响 应使承压板 埋深与宽度之比 和基础埋深与宽度之 比相等。 4、加荷方式 （ 1）分级维持荷载沉降相对稳定法（常规慢速法） 分级加荷： 按等荷载增量均衡施加 荷载增量： （ 1/8 1/10） Pu或 （ 1/4 1/5） Pcr 沉降观测： 每加一级荷载，自加荷开始时间间隔 10、 10、 10、 15、 15分钟后，以后每隔 30分钟 观测一次承压板沉降 沉降稳定标准： 连续 2小时内每小时沉降量不超过 0.1 ，或连续 1小时内，每 30分钟沉降量 不超过 0.05 ，即可施加下一级荷载 （ 2）分级维持荷载沉降非稳定法（快速法） 分级加荷与慢速法

45、相同，每加一级荷载按间 隔 15分钟 观测一次沉降，每级荷载维持 2小时 ， 即施加下一级荷载。 （ 3）等沉降速率法 控制承压板以一定的沉降速率沉降，测读与 沉降相应所施加的荷载 。 5、试验终止条件 进行到试验土层达到 破坏阶段 ，终止试验 （ 1）承压板周围出现隆起或破坏性裂缝； （ 2）荷载不变， 24小时沉降速率保持不变或加速发展； （ 3）荷载增加很小，沉降急剧增大， P-S曲线出现陡 降阶段，或相对沉降超过 s/d（ d为压板直径或边长） 0.06 0.08。 6、试验结果的应用 （ 1） 确定地基承载力 拐点法 取 第一拐点对应的荷载 pcr为容许承载力，适 用于拐点型 P-S

46、曲线或其它辅助型曲线可确定拐 点的情况。 常用辅助曲线有： t SP t SP P SPPSSP lglglglg 或 相对沉降法 在经过校正后的 P-S曲线上取 s/d一定的比值 确定容许承载力（ d为压板直径或边长）。 我国 建筑地基基础设计规范 （ GBJ7-89） 规定：如承压板面积为 0.25 0.50 2 低压缩性土和砂土 ： s/d=0.01 0.015 中高压缩性土： s/d=0.02 极限荷载法 由 P-S曲线上所得极限荷载除以安全系数得容许承 载力 a、第二拐点法 由 P-S曲线或辅助曲线得第二拐 点 pu对应得荷载为极限荷载。 b、取 s/d=0.06相应的荷载 为极限荷

47、载。 Pcr Pu P S 典型的 P-S曲线 （ 2）确定地基土的变形模量 取 P-S曲线的直线段，用下式计算 B：承压板直径，当为方形板时， ： P-S曲线直线段的斜率。 当 P-S曲线的直线段不明显时，可 用先前确定的地 基承载力及相应的沉降量代入上式计算 。 SP 4B1E 20 AB 2 S P 四、标准贯入试验 标准贯入试验是用质量为 63.5 0.5kg的穿心 锤，以 76 2cm的落距，将一定规格的标准贯 入器打入土中 15cm，再打入 30cm，最后 30cm 的 锤击数 即为标准贯入击数 N。 土的承载力高 ：标准贯入器打入土中的阻力 就大，标准贯入击数 N就大； 土的承载

48、力低 ：标准贯入击数 N就小。 1、试验设备 标准贯入试验设备主要由贯入器（长 810mm，内 径 35mm，外径 51mm）、贯入探杆、穿心锤、锤垫、 导向杆及自动落锤装置等组成。 标准贯入设备 标准贯入设备示意图 2、试验方法 （ 1） 用钻机先钻到需要进行标准贯入试验的土层， 清孔后，换用标准贯入器，并量得深度尺寸。 （ 2） 将贯人器垂直打人试验土层中， 先打入 15cm，不计击数，继续打入土中 30 cm，记录其锤 击数即为标准贯人击数 N。 若遇比较密实的砂层，贯入不足 30 cm的锤击数 己超过 50击时，应终止试验，并记录实际贯人深度 S和累计击数 n，按下式 换算成贯入 30

49、cm的击数 N: SN n30 （ 3） 提出贯入器，将贯入器中土样取出，进行鉴 别描述、记录，然后换成钻探工具继续钻进，至下 一需要进行试验的深度，再重复上述操作， 一般可 每隔 1.0 2.0m进行一次试验 。 （ 4）在不能保持孔壁稳定的钻孔中进行试验时， 应 下套管以保护孔壁 ，但试验深度必须在套管口 75cm以下，或采用泥浆护壁。 （ 5）钻杆过长时，应对锤击数进行修正。 （ 6） 对于同一土层应进行多次试验，然后取锤击 数的平均值。 0NN 3试验结果应用 （ 1） 根据 N估计砂土的密实度见下表。 （ 2） 根据 N估计天然地基的容许承载力 0见教材 附表。 实测贯入击数 -深度

50、关系曲线 4.6 混凝土灌注桩检测 一、钻孔灌注桩检测 （一）基本要求 （ 1） 桩身混凝土所用原材料必须符合要求。 （ 2） 成孔后必须 清孔 ，测量孔径、孔深、沉淀层 厚度等，符合规范要求后，方可灌注水下混凝土。 （ 3） 水下混凝土 应连续灌注 ，严禁有夹层和断桩。 （ 4） 嵌入承台的锚固钢筋长度不得低于设计规范 规定的最小锚固长度要求 （ 5）进行 完整性检测 。 （ 6）凿除桩顶 松散的混凝土 。 （二）实测项目 （三）外观鉴定 （ 1） 桩的质量有缺陷，但经设计单位确认仍可用 时，应减 3分。 （ 2） 桩顶面应平整，桩柱连接处应平顺且无局部 修补。不符合要求时减 1-3分。 钻

51、孔灌注桩钻孔图片 灌注混凝土施工图片 泥浆池 二、泥浆性能指标检测 （一）泥浆性能要求 一般由 水、粘土（或膨润土）和添加剂 按适当配 合比例配制而成。 正循环回转钻孔： 是 用高压泥浆通过钻机的空心钻 杆，从钻杆底部射出 ，同时钻头钻进，将土层搅松 成为钻渣，被泥浆包裹浮悬，随着泥浆上升而溢出 流到井外的泥浆溜槽，经过沉淀池净化，泥浆再循 环使用。泥浆不仅有固壁和润滑作用，还要携带钻 渣上升外排，故对泥浆的质量要求较高。 反循环回钻钻孔： 是通过砂石泵的抽吸作用，在钻 杆内腔形成负压，在孔内液柱和大气压的作用下， 孔壁与环状空间的冲洗液流向孔底， 将钻头切削下 来的钻渣带进钻杆内腔 ，再经过

52、砂石泵排至地面沉 淀池内；沉淀钻渣后，冲洗液流向孔内，形成反循 环。 二、泥浆性能检测 1、相对密度 泥浆同 4 时同体积的水的质量比，采用 泥浆相 对密度计 测定。 测定方法：将要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并 洗净从小孔溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游 码，使杠杆呈水平状态 (即水平泡位于中央 )，读出 游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度 x。 2、粘度 粘 度是液体或混合液体运动时各分子或颗粒之间产 生的内摩 阻 力。 用工地 标准漏斗 粘 度计 测定。 测定方法： 用两端开口量杯分别量取 200mL和 500mL泥浆，通过滤网滤去大砂粒后，将泥浆 700mL 均注入漏斗 。 然后使泥

53、浆从漏头流出，流满 500mL量 杯所需时间 (s)，即为所测泥浆的强度。 校正方法： 漏斗中注入 700mL清水，流出 500ml所 需时间应是 15s，其偏差如超过 1s，测量泥浆 粘 度 时应校正。 3、静切力 用浮筒切力计测定 测定方法： 将约 500ml泥浆搅匀后，立即倒入切力计中，将 切力筒沿刻度尺垂直向下移至与泥浆接触时，轻轻 放下，当它自由下降到静止不动时，读出 浮筒上泥 浆面所对的刻度即为泥浆的初切力 。 取出切力筒，擦净粘着的泥浆，用棒搅动筒内泥 浆后，静止 10min，用上述方法量测，所得即为泥 浆的 终切力 。其单位均为 Pa。 静切力： 泥浆胶粒和水的相互作用，在静置

54、状态， 形成网状结构。要使它流动必须施加外力，当这种 力克服了泥浆内部的磨擦阻力时，泥浆就会从静置 状态开始流动。 促使泥浆流动所需要的最低极限的 单位面积的力，为静切力 。 4、含砂率 含砂率是泥浆内所含的砂和粘土颗粒的体积百分 比。用 含砂率计 测定。 测定方法 ：把调好的泥浆 50mL倒进含砂率计，然后再倒 进清水，将仪器口塞紧摇动 1min，使泥浆与水混合均匀 。再将仪器竖直静放 3min， 仪 器下端沉淀物的体积 (由仪器 刻度上读出 )乘以 2即得含砂率。 5、胶体率 胶体率是泥浆静止后，其中呈悬浮状态的粘土颗 粒与水分离的程度。反映泥浆中土粒保持悬浮状态 的性能。 测定方法： 将

55、 100ml泥浆倒入 100ml的量杯中，用 玻璃片盖上，静置 24h后，量杯上部泥浆可能澄清 为水，测量其体积，即为胶体率。 如实测澄清为水的体积为 5ml则胶体率为 95。 6、失水率和泥皮厚度 失水率是指泥浆在钻孔内受内外水头压力差的作 用在一定时间内渗入地层的水量。 测定方法： 用一张 12cm 12cm的滤纸，置于水 平玻璃板上，中央画一直径 3cm的圆，将 2mm的泥 浆滴人圆圈内， 30min后，测量 湿圆圈的平均直径 减去泥浆摊平的直径 (mm)，即为失水率 。 用游标卡尺测出 泥皮与滤纸的总厚度后减去滤纸 的厚度即为泥皮厚度。 7、酸碱度 用 PH值表示 测定方法： 可取一条

56、 pH试纸放在泥浆面上， 0.5s 后拿后来与标淮颜色相比即可读出 pH值。 三、 基桩完整性检测 桩身混凝土的完整性检测 桩的承载力检测 一、基桩完整性检测方法分类 钻芯取样法 反射波法 超声脉冲检验法 1钻芯取样法 用地质钻机在桩身上沿长度方向钻取芯样，通过对 芯样的观察和测试确定桩的质量。 灌注桩的检测内容 基桩完整性的检测方法 2反射波法 用小锤（手锤、力棒等）在桩顶 进行竖向激振，使桩身内产生应力 波，应力波沿着桩身向下传播， 在桩身波阻抗发生变化的界面将产 生反射波。 经接收、放大等处理，可识别来 自桩身不同部位的反射信息。据此 计算桩身波速，判断桩身完整性和 混凝土强度等级。 桩

57、基完整性测定仪 3超声脉冲检验法 超声法原理示意图 二、 反射波法 1基本原理 首先假定桩为 一维线弹性细长杆件 ，并且桩身材 料 各向同性 。 当桩嵌于土体中时，受到桩周土的阻尼影响，桩 的动力特性满足一维波动方程，即 01 2 2 22 2 t S EA n t S cx S 当桩身波阻抗发生变化 时，在下行波 Fd、 vd的作 用下，上行反射波 Fu、 vu 将分别为： d 12 12 u FZZ ZZF d 12 21 u vZZ ZZ v 上式中 Z为桩身波阻抗，按下式计算： 式中： E 桩身动弹性模量； A 桩身截面面积； c 波速； 桩身材料密度。 Ac c EAZ （ 1）完整

58、摩檫桩 在桩底界面处有 A2=A1， 2 1， c2 c1，则 Z2Z1， Z1 Z20。 则 vu=（ Z1 Z2） /（ Z2+Z1） vd 0， 即 vu与 vd 同向。表现在 实测速度曲线上反射波 与入射波同向起跳。 （ 2）完整端承桩 对于桩身完整的端承桩，在桩底界面处有 A2=A1， 2 1， c2 c1，则 Z2 Z1， Z1 Z2 0。 则 vu=（ Z1 Z2） /（ Z2+Z1） vd 0 即 vu与 vd 反向。 表现在实测速度曲线上反射波与入射波反向起跳。 （ 3）桩身缩径 当桩身缩颈时，在缩颈界面处有 A2A1， 2=1， c2=c1，则 Z2Z1， Z1 Z20。

59、则 vu=（ Z1 Z2） /（ Z2+Z1） vd 0， 即 vu与 vd 同向。 表现在实测速度曲线上反射波与入射波同向起跳。 （ 4）桩身松散 当桩身松散时，在缺陷界面处有 A2=A1， 21， c2c1，则 Z2Z1， Z1-Z20。 则 vu=（ Z1 Z2） /（ Z2+Z1） vd 0， 即 vu与 vd 同向， 表现在实测速度曲线上反射波与入射波同向起跳。 （ 5）桩身夹泥 在缺陷界面处有 A2=A1， 21， c2c1， 则 Z2Z1， Z1-Z20。 则 vu=（ Z1 Z2） /（ Z2+Z1） vd 0， 即 vu与 vd 同向。 表现在实测速度曲线上反射波与入射波同向

60、起跳。 （ 6）桩身扩径 当桩身扩颈时，在扩颈界面处有 A2 A1， 2=1， c2=c1， Z2 Z1， Z1 Z2 0。 则 vu=（ Z1 Z2） /（ Z2+Z1） vd 0， 即 vu与 vd 反向。 表现在实测速度曲线上反射波与入射波反向起跳。 2基桩完整性的识别与判断 （ 1）桩身完整性分类 根据反射波的特征，可以把桩身质量分为四类： I 类 ： 桩身结构完整； II 类 ：桩身结构轻微缺陷； III 类 ：桩身结构严重缺陷； 类 ：断桩 （ 2）基本判断 桩身 缩径、夹泥、松散 等缺陷反映在实测速度曲 线上， 反射波与入射波同向起跳 ， 而 桩身扩径 反映 在实测速度曲线上 反

61、射波与入射波反向起跳 。 在实测速度曲线 0 2L/c时段内： 当出现反射波与入射波同向起跳时，就表明桩 身存在缺陷（缩径、夹泥或松散）； 当出现反射波与入射波反向起跳时，就表明桩 身扩径。 （ 3）深入分析 缩颈后再扩颈时的曲线形态 缺陷处曲线先产生正反射波，然后出现负反射。 扩颈后再缩颈时的曲线形态 缺陷处曲线先产生负反射波，然后出现正反射。 缩颈的二次及多次反射的曲线形态 缺陷处曲线先产生正反射波，然后在间隔从桩头到 缺陷位置的时间产生第二次正反射，第三次正反 射 。 扩颈的二次及多次反射的曲线形态 扩颈处曲线先产生负反射波，然后在间隔从桩头到 缺陷位置的时间产生第二次正反射， 第三次负

62、反 射 负正反射间隔出现。 同一位置相同缺陷程度，在不同桩侧土阻力作用 时的曲线特征 当桩侧土阻力较大时，反射波的峰值明显减小。 相同缺陷程度但处于不同位置，在相同桩侧土阻 力作用时的曲线特征 所处位置越深，反射波的峰值越小。 （ 4）缺陷位置的判断 根据桩底反射波到达桩顶的时间 t，可以计算出 应力波在桩身内传播的平均波速 c： 式中： l 桩长， m； t 桩底反射波到达时间， s。 当缺陷反射时间 t时， 缺陷部位距桩顶的距离 l为： t lc 2 2 tcl 3仪器设备及要求 （ 1）仪器宜由传感器和放大、滤波、记录、处理、 监视系统以及激振设备和专用附件组成。 （ 2）传感器可选用宽

63、频带的 速度型 或 加速度型 传 感器。 速度型传感器灵敏度应大于 300mv/cm/s，加速 度型传感器灵敏度应大于 100mv/g。 （ 3）击振设备，一般采用 尼 龙锤或尼龙力棒 。 4现场检测及注意事项 （ 1）被测桩应 凿去浮浆，桩头平整 ，安装传感器 的部位应适当打磨。 桩顶露出钢筋过长时应予以截断。 （ 2）检测前应对仪器设备进行检查，性能正常方 可使用。 （ 3）每个检测工地均应进行 激振方式和接收条件 的选择试验， 确定最佳激振方式和接收条件。 （ 4）激振点宜选择在 桩头中心部位 ，传感器应稳 固地安置在桩头上，对于大直径的桩可安置两个或 多个传感器。 （ 5）当随机干扰较

64、大时，可 采用信号增强方式 ， 进行多次重复激振与接收。 （ 6）为提高检测的分辨率，应使用 小能量激振 ， 并选用高截止频率的传感器和放大器。 （ 7）判别桩身浅部缺陷，可同时采用横向激振和 水水平速度型传感器接收，进行辅助判定。 （ 8）每一根被检测的单桩均应 进行二次及以上重 复测试。 反射波法的实测曲线 三、声波透射法 基本原理 声波透射法原理示意图 1判断桩内缺陷的基本物理量 （ 1）声时值 （ 2）波幅（或衰减 ） （ 3）接收信号的频率变化 （ 4）接收波形的畸变 检测时探头在声测管中逐点测量各深度的声时、 波幅、接收频率及波形等。 绘制 “声时 -深度曲线”、“波幅 -深度曲线

65、” 及 “接收频率变化率 -深度曲线” 等，供分析使用。 超声检测仪 2钻孔灌注桩超声脉冲检测法主要设备 声波检测仪： 应具有实时显示和记录接收信号的 时程曲线以及频率测量或频谱分析功能。 换能器： #径向振动式，沿径向无指 向性。 #谐振频率应为 30-50KHz # 水密性应满足在 1MPa水 压下不渗水。 3现场检测 （ 1）预埋声测管应符合下列规定 桩径 D0.8m时应埋设 2根； 桩径在 1.0 D2.0m时应不少于 3根； 桩径 D 2.0m时应不少于 4根。 声波检测管宜采用 钢管、塑料管或钢质波纹管 ， 其内径应比换能器外径大 10-20mm。 管的下端应封闭，上端应高出桩顶

66、30-50cm，并 加盖以防止异物掉入管内。 检测管可焊接或绑扎在钢筋笼的内侧， 检测管之 间应相互平行。 （ 2）现场检测前应先测定声波检测仪发射至接收 系统的 延迟时间 t0，并应按下式计算 声时修正值 t wt v dd v dDt （ 3）发射与接收换能器 以相同标高或保持固定高 差，同步升降， 测量点距应不大于 25cm。 （ 4）一根桩有多根检测管时，应将 每 2根检测管编 为一组， 分组进行测试 。 （ 5）在桩身质量可疑的测点周围，应采用加密测 点，或采用斜测、扇形扫测等进行复测 。 （ 6）在同一检测剖面的 检测过程中， 声波发 射电压和仪器设置参 数应保持不变 。 4检测数据处理与判定 （ 1）声速法（概率法） 将同一检测剖面各测点的声速值 vi由大到小依次 排序，即 v1v2 vi vn k vn 1 vn 式中： v 声速测量值； n 检测剖面测点数； k 逐一去掉上式 vi序列尾部最小数值的数据个数。 当去掉最小数值的数据个数为 k时，对包括 vn k在内 余下数据 v1-vn k按下列公式计算 异常判断值 v0： xm Svv 0 kn i im vknv