公路工程检测师员桥涵工程检测试验规程.docx
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公路工程检测师员桥涵工程检测试验规程
桥涵工程检测试验规程
一、桥涵工程试验检测的内容
1、施工准备阶段的试验检测项目
①桥位放祥测量；
Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse
②钢材原材料试验；
③钢结构连接性能试验；
④预应力锚具、夹具和连接器实验；
⑤水泥性能试验；
⑥混凝土粗细集料试验；
⑦混凝土配合比试验；
⑧砌体材料性能试验；
⑨台后压实标准试验；
⑩其它成品、半成品试验检测；
2．施工过程中的试验检测
①地基承载力试验检测；
②基础位置、尺寸和标高检测；
③钢筋位置尺寸和标高检测；
④钢筋加工检测；
⑤混凝土强度抽样试验；
⑥砂浆强度抽样试验；
⑦桩基检测；
⑧墩、台位置、尺寸和标高检测；
⑨上部结构（构件）位置、尺寸检测；
⑩预制构件张拉、运输和安装强度控制试验；
11预应力张拉控制检测；
12桥梁上部结构标高、变形、内力（应力）监测；
13支架内力、变形和稳定性监测；
14钢结构连接加工检测
钢构件防护涂装检测。
3．施工完成后的试验检测
①桥梁总体检测；
②桥梁荷载试验；
③桥梁使用性能监测
二、桥涵工程试验检测的依据
专业通用标准；
公路桥位勘测设计规范（JTJ062-91）；
公路工程地址勘察规范（JTJ064-98）；
公路勘测规范（JTJ061-99）；
公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）；
公路砖石混凝上桥涵设计规范（JTJ022-85）；
公路钢筋混凝上及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-85）；
公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）；
公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）；
公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）
公路桥涵施工技术规范（附局部修订条文）（JTJ041-89）；
公路工程质量检验评定标准（JTJ071-98）；
公路工程石料试验规程（JTJ054－94）；
公路工程金属试验规程（JTJ055-83）；
公路工程集料试验规程（JTJ058-94）、
公路土工试验规程（JTJ051-93）
公路旧桥承载能力鉴定方法（试行）；
专业专用标准；
公路斜拉桥设计规范（试行）（JTJ027-96）
公路悬索桥设计规范（正在制订）；
大跨径公路桥梁抗震设计规范（正在制订）；
公路桥梁板式橡胶支座（JT/T4-93）；
公路桥梁盆式橡胶支座（JT391-1999）；
公路桥梁板式橡胶支座成品力学性能检验规则（JTJ3132.3-90）；
公路桥梁橡胶伸缩装置（JT/T327-1997）；
预应力混凝土钢绞线（GB/T5224-1995）；
预应力用锻具、夹具和连接器（GB/T14370-93）
公路桥梁预应力钢绞线用YM锚具、连接器规格系列（JT329.1-1997）；
公路桥梁预应力钢绞线用锚具、连接器试验方法及检验规则（JT329.2-1997）
三、桥涵质量等级评定的方法
1．桥涵质量等级评定单元的划分
“质量检评标准”按桥涵工程建设规模大小、结构部位和施工工序将建设项目划分为单位工程、分部工程和分项工程，逐级进行工程质量等级评定。
2．工程质量评分方法
施工单位在各分项工程完工后，按照“质量检评标准”所列基本要求、实测项目和外观鉴定进行自检，填写“分项工程质量检验评定表”，提交完整、真实的自检资料，由监理工程师确认；质量监督部门根据抽查资料和确认的施工启检资料进行质量等级评定。
工程质量评定的分项工程为基本评定单元，采用百分制进行评分；在分项工程评分的基础上，逐级计算各相应分部工程、单位工程的评分值和建设项伺中单位工程的优良率。
3．工程质量等级评定方法
工程质量评定分为优良、合格和不合格三个等级，应按分项、分部、单位工程和建设项目逐级评定。
（1）分项工程质量等级评定
分项工程评分在85分以上者为优良；70分及以上、85分以下者为合格；70分以下者为不合格。
经检查评为不合格的分项工程，允许进行加固、补强、返工或整修，当满足设计要求后，可以重新评定其质量等级，但只可复评为合格。
（2）分部工程质量等级评定
所属各项工程全部合格，其加权平均分达85分及以上，且所含主要分项工程全部评为优良时，则该分部工程评为优良；如分项工程全部合格，但加权平均分为85分以下，或加权平均分虽在85分以上，但主要分项工程未全部达到优良标准时，则该分部工程评为合格；如分项工程未全部达到合格标准时，则该分部工程评为不合格。
（3）单位工程质量等级评定
所属各分部工程全部合格，其加权平均分达85分及以上，且所含主要分部工程全部评为优良时，则该单位工程评为优良；如分部工程全部合格，但加权平均分为85分以下，或加权平均分虽在85分及以上，但主要分部工程未全部达到优良标准时，则该单位工程评为合格；如分部工程未全部达到合格标准时，则该单位工程为不合格。
（4）建设项目质量等级评定
所属单位工程全部合格且优良率在80%及以上时，则该建设项目评为优良；如单位工程全部合格，但优良率在80%以下时，则该建设项目评为合格；如单位工程未全部合格，则该建设项目评为不合格。
四、石料力学性能试验方法
（1）石料单轴抗压强度试验（JTJ054-94）
石料的单轴抗压强度，是指将石料（岩块）制备成50mm*50mm*50mm的正方体（或直径和高度均为50mm的圆柱体）试件，经吸水饱和后，在单轴受压并按规定的加载条件下，达到极限破坏时，单位承压面积的强度。
试验时是用切石机或钻石机从岩石试样或岩芯中制取标准试件，用游标卡尺精确地测出受压面积，按规定方法浸水饱和后，放在压力机上进行试验，加荷速率为0.5~1.0MPa/s。
取6个试件试验结果的算术平均值作为抗压强度测定值，如6个试件中的2个与其他4个的算术平均值相差3倍以上时，则取试验结果相近的4个试件的算术平均值作为抗压强度测定值。
另外，有显著层理的岩石，取垂直与平行于层理方向的试件各一组，取其强度平均值作为试验结果。
（2）石料磨耗率试验
磨耗性是石料抵抗撞击、剪切和摩擦等综合作用的性能，用磨耗率来定量描述它。
石料磨耗试验有两种方法：
我国现行试验规程（JTJ054-94）规定，石料磨耗试验以?
式试验法为标准方法。
洛杉矾式磨耗试验又称搁板式磨耗试验。
该试验机是由一个直径为711mm、长为508mm的圆鼓和鼓中一个搁板所组成。
试验用的试样是按一定规格组成的级配石料，总质量为5000g。
当试样加入磨耗鼓的同时，加入12个钢球，钢球总质量为5000g。
，磨耗鼓以30~33r/min的转速旋转，在旋转时，由于搁板的作用，可将石料和钢球带到高处落下。
经旋转500次后，将石料试样取出，用2mm圆孔筛筛去石屑，并洗净烘干称其质量。
取两次平行试验结果的算术平均值作为测定值，当采用洛杉矾式方法时，两次试验误差应不大于2％，否则须重新试验。
五、混凝土收缩、徐变测试方法。
收缩的测定。
在工程应用中，通常是测定以干缩为主的总收缩值。
按我国现行行业标
准（JTJ053-94）中T0526-94规定，是用1oommxloommx515mm试件，经3d标准养护后，在温度为20℃土2℃，相对湿度为（60土5）％条件下，测定3d、7d、14d、28d、60d、90d和180d等不同龄期的收缩值。
对预应力混凝土桥梁构件而言、为降低徐变可采取下列措施：
①选用小的水灰比，并保证潮湿养生条件，使水泥充分水化，形成密实结构的水泥石；②选用级配优良的集料，并作较高的集浆比，提高混凝土的弹性模量；③选用快硬高强水泥，并适当采用早强剂，提高混凝土早期强度；④推迟预应力张拉时间。
六、钢筋试验检测
钢筋常规抽验项目及基本方法
1）屈服强度和抗拉强度
钢筋拉伸试验在试验机上进行时，当测力度盘的指针停止转动后恒定负载或第一次回转的最小负荷即为所求屈服点的荷载。
屈服强度（σS）以MPa表达，井按下式计算。
式中：
Fs——相当于所求屈服应力时的荷载，N：
A0——试件原截面面积，mm2。
中碳钢和高碳钢没有明显的屈服点，采用分级加荷，求出弹性直线段相应于小等级负荷的平均伸长增量，由此计算出偏离直线段后各级负荷的弹性伸长。
从总伸长中减去弹性伸长即为残余伸长。
通常以残余伸长0.2％的应力作为屈服强度，表示为σ0.2，并按下式计算。
式中：
F0.2——相当于所求应力的荷载，N；
A0一试件原横截面积，mm2。
抗拉强度是向试件连续加荷直至拉断，由测力度盘或拉伸曲线上读出最大负荷Fb，抗拉强度（σb）以MPa表达，按下式计算。
式中：
Fb一式件拉断前的最大荷载，N；
A0——试件原横截面积，mm2。
2）塑性
工程中钢材塑性指标通常用伸长率和断面收缩率表示，钢筋一般可进行伸长率单项抽验，当试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分率即为伸长率，伸长率（δ）以％表达，并按下式计算：
式中：
L1一一试件拉断后标距部分的长度，mm；
L0一一试件原标距长度，mm；
n一一长、短比例试件的伸长率分别以δ5、δ10表示，定标距试件伸长率应附该标距长度数值的角注，如L＝100mm或200mm则（伸长率分别以δ100、δ200表示之。
3）冷弯性能试验
它是钢筋在常温条件下进行的一项工艺性试验。
用于检验钢材试件环绕弯心弯曲至规定
角度是否有裂纹、起层或断裂等现象，若无则认为合格。
如钢材含碳、磷量较高或受过不正常的热处理，则冷弯试验往往不能合格。
钢筋及预应力钢丝弯曲是以其规定的弯心半径、弯曲角度和反复弯曲次数，采用弯曲机或圆口台钳等设备进行。
弯心半径与钢筋的直径有关，选择不当对弯曲试验的结果影响甚大。
4）钢筋的接头及加工允许偏差检测
钢筋接头一般应采用焊接，螺纹筋可采用挤压套管接头。
钢筋的纵向焊接应优选闪光对焊，也可采用电弧焊（帮条焊、搭接焊、熔槽帮条焊等）。
钢筋接头的检验）焊接前必须根据施工条件进行试焊，按不同的焊接方法至少抽取每组3个试样进行基本力学性能检验。
桥梁工程基础
一、地基承载力检测
按规范确定地基承载力时，须先确定地基基本容许承载力﹝ó0﹞，即基础宽度b≤2m，埋置深度h≤3m时地基的容许承载力。
当基础宽度b＞2m，埋置深度h＞3m，且h／b≤4时可以按规范对容许承载力予以提高，地基容许承载力确定按地基土分类进行。
二、荷载板试验方法：
现场荷载试验是将一个一定尺寸的荷载板（常用5000cm2的方板或圆板）置于欲试验的土层表面，在荷载板上分级施加荷载。
每级荷载增量持续时间相同或接近，测记每级荷
载作用下荷载板沉降量的稳定值，加载至总沉降量为25mm，或达到加载设备的最大容量为止，然后卸载，记录土的口弹值，持续时间应不小千一级荷载增量的持续时间。
根据试验记录绘制荷载P（或荷载强度P）和沉降量S的关系曲线。
地基在荷载作用下达到破坏状态的5过程可以分为3个阶段：
1压密阶段（直线变形阶段）：
相当于P-S曲线上的oa段，P-S曲线接近于直线土中各点剪应力均小于土抗剪强度土体处于弹性平衡状态，这一阶荷载板的沉降主要是由于土压密变引起的，曲线上相应于a点荷称为比例界限Pr。
2剪切阶段：
相当于P-S曲线上的ab段。
这一阶段P-S曲线已不再保持线性关系，沉降增长率△S/△P随荷载的增家而增大。
在这个阶段，地基土中局部范围内（首先在基础边缘处）的剪应力达到土的抗剪强度，土体发生剪切破坏，这些区域也称性区。
随着荷载的继
续增加，土中塑性区的范围也逐步扩大，直到土中形成连续的滑动面，由荷载板两侧挤出而破坏；因此，剪切阶段也是地基中塑性区的发生及发展阶段。
相应于
P一S曲线上b点的荷载称为极限荷载Pu。
③破坏阶段，相当于P一S曲线上的bc段。
当荷载超过极限荷载后，荷载板急剧下沉，即使不增加荷载，沉降也不能稳定，因此，P一S曲线陡直下降。
这一阶段，申于土中塑性区范围的不断扩展，最后在土中形成连续滑动面，
土从荷载板四周挤出隆起，地基本失稳而破坏。
对于典型的荷载试验P一S曲线，在曲线上能够明显地区分3个阶段，则在确定地基容许承载力时，一方面要求地基容许承载力不超过比例界限，这时地基土是处于压密阶段，地基变形较小。
但有时为了提高地基容许承载力，在满足建筑物沉降要求的前提下，也
可超过比例界限，允许土中产生一定范围的塑性区。
另一方面又要求地基容许承载力对极限荷载Pu有一定的安全度，即地基容许承载力等于极限荷载除以安全系数。
而安全系数的大小，取决于建筑物的可靠程度，同时还要满足建筑物对沉降的要求占如图P一S曲线是
非典型性的，在曲线上没有明显的3个阶段，也很难直接从曲线上得到比例界限，这时根据实践经验，可以取相应于沉降S等于荷载板宽度（或直径）B的2％时的荷载作为地基的容许承载力。
三、标准贯入试验方法：
1．试验设备
标准贯人试验装置的重要部件为：
（1）落锤：
质量为63.5kg的穿心锤；
（2）贯人器：
（3）探杆：
直径Ф42mm；
（4）锤垫和导向杆；
（5）自动落锤装置；
2．试验注意事项
（1）将贯人器打人士中，贯人速率为15~30击1min，并记录锤击数，包括先打15cm的预打击数,后30cm中每10cm的锤击数以及30cm的累计锤击数N。
如锤击数超过50，则按下式换算锤击数N：
N=30n/△S
式中：
n一所选取的锤击数；
△S——相应于n的锤击量，cm。
（2）旋转探杆，提出贯人器，并取出贯人器中的土样进行鉴别、描述、记录，必要时送试验室分析。
（3）由于钻杆的弹性压缩会引起功能损耗，钻杆过长时传人贯人器的功能降低，因而减少每击的贯人深度，亦即提高了锤击数，所以需要根据杆长对锤击数进行修正。
3，标准贯人试验的应用
标准贯人试验国内外已积累了大量的实践资料，给出了砂性土和粘性土一些物理性质和
标准贯人试验锤击数的经验关系，可供工程中使用。
（1）根据N估计砂土的密实度。
（2）根据N估计天然地基的容许承载力（ό0〕。
（3）根据N估计粘性土的状态。
（4）根据N估计土的内摩擦角φ。
四、反射波法检测基桩
现场检测及注意事项
（1）被测桩应凿去浮浆，桩头平整。
（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。
出现异常波形应在现场及时研究，排除影响测试的不良因素后再重复测试。
重复测试的波形与原波形具有相似性。
4．实测曲线判读解释的基本方法
由于桩身缺陷种类复杂，实测曲线判读人员的技术水平所限，实测资料的解释是一项较为困难的工作。
下面通过对桩身各种常见缺陷的反射波特征，结合一些典型的实测波形，对反射波法的实测曲线的解释方法加以归纳。
（1）缺陷存在可能性的判读、
判断桩身缺陷存在与否，需分辨实测曲线中有无缺陷的反射信号，及分辨桩底反射信号，这对缺陷的定性及定量解释是有帮助的。
桩底反射明显，一般表明桩身完整性好，或缺陷轻微、规模小。
另外，可换算桩身平均纵波速vpm，从而评价桩身是否有缺陷及其严重程度。
此外，还应分析地层等资料，排除由于桩周土层波阻抗变化过大等因素造成的“假反射”现象。
（2）多次反射及多层反射问题
当实测曲线中出现多个反射波至时，应判别它是同一缺陷面的多次反射，还是桩间多处缺陷的多层反射，前者，即缺陷反射波在桩顶面与缺陷面间来回反射，其主要特征：
反射波至时间成倍增加（倍程），反射波能量有规律递减。
后者往往是杂乱的，不具有上述规律性。
多次反射现象的出现，一般表明缺陷在浅部，或反射系数较大（如断桩）。
它是桩顶存在严重离析或断裂（断层）的有力证据。
多层反射不只表明缺陷可能有多处，而且由下层缺陷反射波在能量上的相对差异，可推测上部缺陷的性质及相对规模。
5．影响基桩质量检测波形的因素分析
（1）露出于桩头的钢筋对波形的影响
由于灌注桩考虑到以后的承台问题，桩头均有钢筋露出，这对实测波形有一定影响，严重时可影响反射信息的识别。
这是因为在桩头激振时，钢筋所产生的回声极易被检波器接收，之后又与反射信息叠加在一起。
克服这一影响因素的方法是，将检波器用细砂或粒土屏蔽起来，使检波器收不到声波信息。
经多次实验证：
明这一方法是有效的。
图3一10a）是某工程桩屏蔽前实测的波形，图3一10b）是屏蔽后的实测波形，可以看出，屏蔽后实
测波形反射信息清晰易辨，图中i是桩问反射旅行时间，tb是桩底反射旅行时间。
（2）桩头破损对波形的影响
预制桩在贯人过程中，桩头可能产生破损，灌注桩头表
面松散，这将使弹性波能量很快衰减，从而削弱桩间及桩底反射信息，影响了波形的识别。
有效途径是：
将破损处或松散处铲去。
总之，影响基桩质量检测波形的因素较多，工作中应逐一排除，以便桩间、桩底反射信息的辨识，避免产生误判。
五、声波透射法
现场检测
（1）预埋检测管应符合下列规定：
桩径小于1．0m时应埋设双管；桩径在1.0～2.5m时应埋设三根管；桩径2．5m以上应埋没四根管。
声波检测管宜采用钢管、塑料管或钢质波纹管，其内径宜为50~60mm。
钢管宜用螺纹连接，管的下端应封闭，上端应加盖。
根据计算和试验，采用钢管时，双孔测、量的声能透过率只有0．5％，塑料管则为42%，可见采用塑料管时接收信号比采用钢管时强，但由于在地下水泥水化热不易发散，而塑料温度变形系数较大，当混凝土硬化后塑料管因温度下降而产生纵向和径向收缩，致使混凝土与塑料管局部脱开，容易造成误判。
试验证明，钢管的界面损失虽然较大，但仍有足够大的接收信号，而且安装方便，可代替部分钢筋截面，还可作为以后桩底压浆的通道，所以采用钢管作测管是合适的。
塑料管的声能透过率较高，当能保证它与混凝土良好粘结的前提下，也可使用。
:
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。
但在实际施工中，由于钢筋骨架刚度不足，对平行度提出过高的要求是不现实的。
在检测内部缺陷时，不平行的影响，可在数据处理中予以鉴别和消除，所以对平行度不必苛求，但必须严格控制。
（2）刀现场检测前测定声波检测仪发射至接收系统的延迟时间t0，并应按公式计算声时修正值t’:
（3）在检测管内应注满清水。
测量点距20~40cm，当发现读数异常时，应加密测量点距。
（4）一根桩有多根检测管时，应将每之根检测管编为一组，分组进行测试。
（5）每组检测管测试完成后，测试点应随机重复抽测10％～20%呢。
其声时相对标准差不应大于5％；波幅相对标准差不应大于10％。
对声时及波幅异常的部位应重复抽测。
5。
检测数据处理与判定
（1）概率法
首先计算出桩基各测点声时的平均值μt及标准差òt，然后采用声时平均值μt，与声时2倍标准差òt之和作为判定桩身有无缺陷的临界值。
（2）相邻测点间声时的斜率和差值乘积判据（简称PSD判据）
设测点的深度为H，相应的声时值为t，则声时值因混凝土中存在缺陷或其他因素的影
响，而随深度变化的关系，可用如下的函数式表达：
t=f（H）
当桩内存在缺陷时，由于在缺陷与完好混凝土界面处声时值的突变，从理论上说，该函数应是不连续函数。
在缺陷的界面上，当深度增量（即测点间距）△H→0，而且由于缺陷表面的凹凸不平以及孔洞等缺陷是由于波线曲折而引起声时变化的，所以在t=f（H）的实测曲线中，在缺陷处只表现为斜率的变化，该斜率可用相邻测点的声时差值与测点间距离之比求得，即
式中，下标i为测点位置或序号，Si为第i－i至i测点之间的斜率，ti和ti-1为相邻两测点的声时值，Hi和Hi-1为相邻两测点的深度。
但是，斜率只反映了相邻两测点声时值的变化速率。
实测时往往采用不同的测点间距，因此，虽然所求出的Si相同，但所对应的声时差值可能是不同的。
正如图3一19中所示的两条t一-H曲线，在M和M’点的Si相同，但声时差值不同，而声时差值是与缺陷大小有关的参数。
为了使判据进一步反映缺陷的大小，就必须加大声时差值在判据中的权数。
因此判据可写成：
式中，即为i点的PSD判据值，其余各项同前。
显然当i处相邻两测点的声时值没有变化时，Ki=0；当有变化时，由于Ki与（ti-ti-1）2
成正比，因而Ki将大幅度变化。
① 临界判据值及缺陷大小与PSD判据的关系。
实验证明，PSD判据对缺陷十分敏感，而对于因声测管不平行，或混凝土强度不等原
因所引起的声时变化，基本上没有反映。
这是由于非缺陷因素所引起的的声时变化都是渐变过程，虽然总的声时变化量可能很大，但相邻测点间的声时差却很小，因而Ki值很小、所以采用PSD判据基本上消除了声测管不平行：
或混凝土不均质等因素所造成的声时变化对缺陷判断的影响。
为了对全桩各测点进行判别，必须将各测点的Ki值求出，并描成“H-K”曲线进行分析，凡在K值较大的地方，均可列为可疑区，作进一步的细测。
临界判据实际上反映了测点间距、声波穿透距离、介质性质、测量的声时恒等多数之间的综合关系，这一关系随缺陷性质的不同而不同。
②缺陷性质和大小的细测判断。
所谓细测判断，就是在运用m判据确定有缺陷存在的区段内、综合运用声时、波幅、接收频率、波形（或频谱）等物理量，找出缺陷所造成的声阴影的范围、从而准确地判定缺陷的位置、性质和大小。
双管对测时，其基本方法是将一个探头固定，另一探头上下移动，找出声阴影所在边界位置。
在混凝土中，由于各种不均匀界面的漫射和低频波的绕射等原因，使阴影边界十分模糊，但通过上述物理量的综合运用仍可定出其范围。
在运用上述分析判断方法时，应注意排除声测管和耦合水声时值、管内混响、箍筋等因素的影响，而且检测龄期应在7d以上。
显然，PSD判据也可应用于其他结构物大面积扫测时的缺陷判别,即将扫测网络中每条测线上的数据，用PSD判据处理，然后把各测线处理结果综合在一起，同样可定出缺陷的性质、大小及位置。
（3）多因素概率分析法
以上两种判据多是采用声时或波幅等单一标作为判别的基本依据，但检测时可同时读出声时、波幅、接收波频率等参数,若能综合运用这些参数作为判断依据，则可提高判断的可靠性。
多因素的概率法就是运用声时、频率、波幅或声速、频率。
波幅等参数，通过其总体的概率分布特征，获得一个综合判断值NFP来判断缺陷的一种方法。
各测点的综合判据值NFP按下式计算
式中：
NFP——第i测点的综合判据；
v’i、F’i、A’i一一第i点的声速、频率、波幅的相对值，即分别除以该桩各测点中最大声速、频率、波
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