《超声回弹综合法和钻芯法对桥梁结构构件强度的检测与对比分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超声回弹综合法和钻芯法对桥梁结构构件强度的检测与对比分析（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 超声回弹综合法和钻芯法对构件强度的检测与对比分析李峰 游昌海（成都工程检测研究所，四川 成都610072）摘要：本文通过对省道306线金（口河）乌（斯河）公路黑区大桥普通钢筋混凝土连续箱梁的混凝土强度检测，分析超声回弹综合法和钻芯法这两种非破损和破损测强方法的差异，并取得成功经验，具有一定的实用价值。关键词：普通钢筋混凝土； 混凝土强度； 超声回弹综合法； 钻芯法Comprehensive law of the ultrasonic resilience and boring the measuring of the untensity of component of the core la
2、w and comparing and analyzing LI feng ,YOU changhaiChengdu project measure research institute ,Sichuan Chengdu 610072Abstract: in this text ,Ordinary armored concrete is checked for the box beam of Hei Qu Bridge which is made of reinforced continuous box beam and located at between Jing Kou River an
3、d Wu Si River in provincial highway line 306 money, analyse ultrasonic resilience comprehensive law and Core drilling method two these examine strong difference of method not damage and damage ,And the effect is very good.The success experiences have important practical value.Key words:Ordinary armo
4、red concrete;Intensity of concrete;Comprehensive law of the ultrasonic resilience ;Core drilling method 超声回弹综合法和钻芯法都是结构混凝土强度检测中的常用方法，两种方法的测试精度都比较高，适应范围广。超声回弹法是根据结构混凝土的回弹值、超声声速值与结构混凝土抗压强度之间的相关关系来推定其抗压强度的一种非破损方法；钻芯法是在不影响结构承载力的前提下，从结构物上直接取样做试验，根据试验结果确定混凝土抗压强度的一种局部破损方法。本文通过对四川乐山市峨边县省道306线金（口河）乌（斯河）公路黑区大
5、桥箱梁混凝土强度的综合检测，对两种测强方法进行了比较系统的分析和对比，取得了成功的经验，并收到了良好的效果。1.工程背景金乌公路黑区大桥位于省道306线金（口河）乌（斯河）公路乌斯河段K14+006.95处，桥型为1-90m上承式现浇C30钢筋混凝土等截面悬链线箱型拱桥，总长136m，矢岸比1/6，主拱箱宽度7.6m（5个箱），拱箱高度1.5m，拱轴系数2.514，正拱斜置，两岸起拱线设计高差为3.15m，即金口河岸拱脚比乌斯河岸拱脚高3.15m。设计荷载等级为汽20级、挂100。采用钢管拱架现浇施工，并在跨中设置一井字支架，支架与主拱架预留5cm间隙。2004年5月27日，监控单位在测量主拱
6、架竖向挠度数据时，发现主拱架与支架接触，支架顶端上30cm高的木支撑向乌岸倾斜，拱架顶下挠，3#和4#腹板发现很多处裂缝，导致工程停工。由于此次事件影响很大，引起社会各界广泛关注，致使相关单位介入调查和检测工作，而构件混凝土抗压强度更作为检测工作的重点项目。钻芯法检测混凝土强度此次共在腹板上钻取15个圆柱芯样，且都满足直径为最大粗骨料粒径的3倍。其芯样钻取位置见图1所示：第2组芯样第1组芯样第4组芯样图1芯样钻取位置示意图第3组芯样第5组芯样上游 15个芯样经试验室加工处理后，在20的清水中浸泡48h,取出进行试压。除10测区芯样满足钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS03：88）第4.0.
7、6条第一款“经端面补平后的芯样高度小于0.95（为芯样试件平均直径），不得用作抗压强度试验”规定，不用作抗压强度试验外，其它芯样抗压强度结果见表1所示。根据国家标准化协会钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS03：88）第6.0.2条公式 式中：芯样试件混凝土强度换算值（MPa），精确至0.1MPa; F芯样试件抗压试验测的的最大压力（N）； 芯样试件的平均直径(mm)； a不同高径比的芯样试件混凝土强度换算系数，其中按表2取用。表2高径比（h/d）1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.0系数（a）1.001.041.071.101.131.151.171.191.2
8、11.221.24注：在表2中没有的高径比，则按内插法进行插入根据中华人民共和国行业标准公路工程水泥混凝土试验规程（JTJ053-94）第4.8.5.2中“以3个试件测值的算术平均值为测定值。如任一个测值与中值的差值超过中值的15%时，则取中值为测定值；如有两个测值与中值的差值均超过上述规定时，则该组试验结果无效”进行计算取值，在此次芯样试压计算分析中，4#、35#、37#、10#、15#测区芯样抗压强度Rc(MPa)均超中值15%，最终第3组、第4组芯样无效，不进行统计计算。芯样抗压取值见表1所示。根据国家标准化协会钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS03：88）第6.0.4条“单个构件或
9、单个构件的局部区域，可取芯样试件混凝土强度换算值中的最小值作为其代表值。”因此，此次钻孔取芯混凝土强度按最小值26.5MPa进行取值。不能满足原构件混凝土强度设计C30要求。成果表见表1。此次取芯抗压试验，在进行芯样试件混凝土强度换算时，芯样抗压强度Rc(MPa)除了根据国家标准化协会钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS03：88）换算成相应于测试龄期的，边长为150mm的立方体试块的抗压强度值外，我们又根据中华人民共和国行业标准公路工程水泥混凝土试验规程（JTJ053-94）第4.23.6.3规定，换算成相应于测龄期的，边长为150mm的立方体试块的抗压强度值。按公路工程水泥混凝土试验规程
10、（JTJ053-94）规定，芯样长度与直径比小于2时，将求得的抗压强度乘以表3中的修正因子。修正结果见表4表3高径比（h/d）1.01.251.501.752.0修正系数0.890.930.960.981.0 注： 当h/d为表列中间值时，修正系数用插入法求得。由于芯样试件混凝土强度换算值是指用钻芯法测的芯样强度，换算成边长为150mm的立方体试块抗压强度值。所以以上修正的抗压强度还需按中华人民共和国行业标准公路工程水泥混凝土试验规程（JTJ053-94）规定按表5进行圆柱体试件与方块试件抗压强度进行修正。修正结果见表4。表5混凝土等级28d抗压强度(MPa)圆柱体150mm150mm方块15
11、0mm150mm150mmC2/2.52.02.5C4/54.05.0C6/7.56.07.5C8/108.010.0C10/12.510.012.5C16/2016.020.0C20/2520.025C25/3025.030.0C30/3530.035.0C35/4035.040.0C40/4540.045.0C45/5050.055.0C50/5550.055.0按照表5修正后，根据中华人民共和国行业标准公路工程水泥混凝土试验规程（JTJ053-94）第4.8.5.2和国家标准化协会钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS03：88）第6.0.4条进行取值。最后得出芯样混凝土强度按最小值26
12、.4MPa取值，结果见表4。由此可见，芯样试件混凝土强度换算值也不能满足原构件混凝土强度设计值C30要求。综上可以看出，采用钻芯法检测构件混凝土强度时，不管用中华人民共和国行业标准公路工程水泥混凝土试验规程（JTJ053-94），还是用国家标准化协会钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS03：88），两者最后得出的芯样试件混凝土强度换算值的几乎没有差别。3.超声回弹综合法检测混凝土强度(1)在钻芯以前，我们就对取样位置进行了超声回弹综合测强检测，另外我们又在不同部位增加了20个测区，共计35个测区进行超声回弹综合测强。其测区布置见图2所示。 腹板测强点位乌丝河方向金口河方向图2超声回弹测点布置
13、示意图腹板和横隔板编号说明：、从下游侧至上游侧腹板编号为#6#；、从乌斯河岸拱脚处至拱顶处横隔板编号为：1#20#；从金口河岸拱脚处至拱顶处横隔板编号为：#20#。()测点布置每个测区布置16个回弹点，三条超声测线，每条测线布置一个声源发射点，一个声波接收点。测区几何尺寸及测线、测点位置见图3所示。(3)超声回弹分析回弹值计算测区平均回弹值：将一个测区的16个测点的回弹值，剔除3个最大值及3个最小值后，将余下的10个回弹值按下式计算测区平均回弹值： 式中：Rm测区平均回弹值,计算至0.1；Ri-第i个测点的回弹值。超声声速值 式中：v测区声速值，km/s； 超声测距，mm； 测区平均声速值，；
14、分别为测区中三个测点的声时值。推算测区构件混凝土抗压强度:由于构件混凝土粗骨料为卵石，故=0.00379（）1.23（Rai）1.95式中：第i个测区构件混凝土强度换算值MPa，准确至0.1Mpa；第i个测区平均声速值km/s，准确至0.01km/s；Rai第i个测区修正后平均回弹值,精确至0.1。 测区混凝土强度换算值结果见表7。芯样修正系数由于没有相应可靠的测强曲线，所以测区混凝土强度换算值需用同构件测区钻取的混凝土芯样进行修正。按超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程（CECS 0288）第4.1.5条（4.1.5-2）式式中修正系数，精确至小数点后两位；对应于第i个芯样试件的混凝土强度换算值，MPa,精确至0.1MPa；第i个混凝土芯样试件抗压强度值（以100100mm）计，MPa,精确至0.1MPa；n试件数芯样编号150150150mm芯样抗压强度换算值100100100mm芯样抗压强度换算值芯样强度换算值修正系数1#26.525.228.60.88 0.80 2#21.720.626.70.77 3#27.025.629.20.88 4#17.716.8
