钢绞线有效预应力无损检测技术方法

钢绞线有效预应力无损检测技术方法
云南省交通规划设计研究院有限公司 昆明市 650041
(摘要)预应力混凝土桥梁在自身混凝土收缩徐变和实际运营过程中受到荷载的反复作用,同时由于施工原因过程中导致预应力损失,导致由于预应力损失导致构件出现结构性裂缝。本文介绍钢绞线有效预应力无损检测技术方法—现场恒载应力测定技术,并通过某实际工程分析检测结果。
(Abstract) Prestressed concrete bridges are subjected to repeated loads in the process of concrete shrinkage and creep and actual operation. At the same time, due to construction reasons, prestress loss leads to structural cracks in components. This paper introduces the nondestructive testing technology of effective prestress of steel strand - on-site dead load stress measurement technology, and analyzes the testing results through a practical project.
(关键词)现场恒载应力测定技术、有效预应力、无损检测、预应力损失。
应力测试
(Key Words) prestress detection, effective prestress, nondestructive detection, prestress loss.
1.引言
“现场恒载应力测定技术”是一种桥梁无损检测技术,这种技术在上世界九十年代被欧洲专业检测团队研制出并开始使用,并且这种技术是针对大跨度、后张力而设计的桥梁进行预应力无损检测。
现场恒载应力测定技术的原理是测量应力释放前后的应力变化值,引起的应力分布以及恒载应力与应力再分配之间的关系为基础的[1-4]。使用这项预应力无损检测技术目的是为了支持桥梁评估并提供检测数据。在机械领域和航空工程中,此项技术被率先应用。这项技术在经过发展后,在土木工程领域的预应力检测中成功应用。上世纪九十年代初期,此项技术被欧洲一些国家的公路管理机构纳入桥梁检测规范(BA50/93)。
预应力的损失过大,不仅会减短构件的使用寿命,同时也会严重影响桥梁整体结构的安全性,所以预应力的检测对桥梁的运行状况和安全性具有重要意义[5-7]
2.应力检测技术原理
在“现场恒载应力测定技术”中,“中心孔”是应力变化的关键,应力释放的原因是用特殊的设备钻一个微小的孔导致钻孔前后应力再分配。根据桥梁构件的情况不同,测量恒载应力所需要的钻孔深度也不同,孔的直径一般在0.8mm和20mm之间。而构件的预应力可以由YOUNG的公式,即钢结构为0.27×106N/mm2、混凝土为0.034×106N/mm2计算出来。
因为测试会充分考虑到各种材料的特性,所以测量结果通常能够更加准确。测试结果的偏差一般会在三个百分点以下。
3.钢绞线应力测量
细钢筋内产生的实际应力一般不会百分百达到生产应力,通常只会达到生产应力的80%到90%之间[1]。在细钢筋上钻孔后,产生的应力就会发生改变聚集在钻孔的边缘,通过线性计算的方法,可以分析出应力的变化情况。通过计算,引起应力改变需要的孔径为5mm至7mm之间的钢筋,钻孔的直径为1.6 mm,深度为1.0 mm。
在T.R.L. Crowthorne的Kemply大桥上,运用了这项技术进行了试验并校核。
运用该技术,在直径为7mm的细钢筋上进行了一次室内破坏性试验和一次现场无损试验共两次恒载应力测试,对测试结果进行对比。使用应变片进行测量后,比较切割细钢筋之前和之后的测量结果,结果表明应变片能够负载的平均应力值为935N/mm2,同时采用现场无损技术测量,结果表明平均恒载应力值为993N/mm2。现场测量表明,生产应力为36N/mm2,所以,现场测量的平均负载应力为平均恒载应力减去生产应力,即993N/mm2-36N/mm2=957N/mm2,高于使用应变片测量数值的2.4%。假设30N/mm2的生产应力下[8-9],则实际应力为29.1N/mm2-30.9N/mm2,误差为3%。
综上所述,通过室内(有损)和现场(无损)试验数据比较,两者试验结果数据的符合度较高。
4.某检测工程实例
4.1工程概况
某二级公路工程于2010年1月开工,于2012年4月完成交工验收并进入试运营期,到2014年4月试运营满2年。检测中发现桥梁工程质量缺陷问题,少数T梁腹板存在竖向裂缝并延
伸到马蹄。为进一步确定梁体裂缝对结构承载力的影响,并为桥梁工程的顺利竣工验收提供参考[10],需要对部分桥梁进行特殊检测及荷载试验(抽检),并对桥梁的承载能力进行了检算,进而给出使用和养护建议。
本文中所列出的实例所选择的桥梁为8×30m预应力T梁,从第2跨和第7跨腹板中选取两片梁(腹板都存在竖向裂缝)进行检测。
2-3#T梁距A端11.50m处腹板两侧1条“U”形裂缝,腹板左侧裂缝:H=1.7m,δmax=0.30mm。腹板右侧裂缝:H=1.68m,δmax=0.30mm。马蹄底面裂缝:L=0.52m。梁距A端 16.50m处腹板两侧各有1条对称竖向裂缝,腹板左侧裂缝:下端距离梁底0.1mL=1.0m,δmax=0.20mm,腹板右侧裂缝:下端距离梁底0.5mL=0.55m,δmax=0.10mm。同时打开波纹管后经检查发现,2-3#波纹管中存在注浆不满、半浆现象。
7-4#T梁L/4~3L/4截面范围有12条腹板裂缝,δmax=0.38mm,7-4#T 梁距A端11.80m处腹板两侧1条“U”形裂缝:7-4#T 梁跨中部位马蹄侧底部和右侧马蹄,各出现1条长度1m>1.5m、缝宽约为1.2mm的纵向开裂。同时打开波纹管后经检查发现,发现7-4#波纹管
中未注浆。
两片梁的裂缝展开图如图4-1、4-2所示。
图4-1 2-3#T梁腹板竖向裂缝展开图
图4-2 7-4#T梁腹板裂缝展开示图
4.2应力测量方法
传感器系统能够实时采集应力并将信号并传输到仪器中进行储存,所以对传感器的选择至
关重要。
         

本文发布于:2024-09-21 19:30:55,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/4/384593.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:应力   检测   技术   预应力   裂缝   桥梁   进行   无损
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议