桥梁试验检测员考试复习笔记Word格式.docx
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无裂缝和良好的抗冻性能。
大、中桥50小桥及涵洞25
3普通混凝土的力学性能包括抗压强度、轴心抗压强度、静力受压弹性模量、劈裂抗拉强度和抗折强度
4钢材力学性能:
强度(屈服强度,抗拉强度),塑性(伸长率,断面收缩率),冷弯性能,硬度,冲击韧性,疲劳强度,良好的焊接性
5钢筋的力学性能:
屈服强度,抗拉强度,伸长率,冷弯,反复弯曲
掌握:
石料的力学性能试验方法;
普通混凝土试件的制作方法和普通混凝土的力学性能测试方法;
桥梁
用钢材的力学性能测试方法以及焊接钢筋质量检测方法。
石料的单轴抗压强度试验P12
1、仪器设备
压力试验机,测量精度1%
切石机或钻石机,磨平机
游标卡尺(0.1mm)、角尺及水池
2、试件
70±
2mm的立方体6个
平面度公差小于0.05mm,垂直度偏差小于0.25度
3、步骤
○1对试件编号,用游标卡尺量取试件尺寸。
○2选择含水状态:
烘干状态、天然状态、饱和状态
试件烘干方法
105~110℃(12~24h)→20±
2℃
饱水处理,试件强制饱和方法:
煮沸法与真空抽气法
○3按岩石强度性质,选定合适的压力机。
擦干试件,称其质量。
试件对正上、下承压板
○4匀速加载至破坏
加力速率在0.5-1.0Mpa/S至破坏
软化系数Kp=Rw/Rd
3个值中最大与最小之差不应超过平均值的20%,否则,取第4个,4取3最接近的平均值作为结果,
给出4个值
2.抗冻性能试验
边长70±
2mm3备3
石料抗冻性试验测试的指标有:
1.质量损失率(L≤2%)
2.耐冻系数(K≥75%)
3.试件外形无变化(无剥落、裂缝、分层及掉角)
第二节混凝土
混凝土试件制作:
1.试件尺寸应根据集料的最大粒径选定标准最大40mm
2.试件的形状和数量(弹模6,其余3)
3.试件尺寸公差(角90°
±
0.5°
,尺寸≤1mm)
4.试件的制作(应注意问题有:
)
(1)成型前,应检查试模尺寸并符合有关规定;
尤其是对高强混凝土,应格外重视检查试模的尺寸是否
符合试模标准的要求。
特别应检查150mm×
150mm×
150mm试模的内表面平整度和相邻面夹角是否符合要求。
试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。
(2)普通混凝土力学性能试验每组试件所用的拌合物应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。
在试验
室拌制混凝土时,其材料用量应以质量计,称量的精度:
水泥、掺合料、水和外加剂为±
0.5%;
骨料为±
1%。
(3)取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽短的时间内成型,一般不宜超过15min。
(4)根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土成型方法,坍落度不大于70mm的混凝土宜用振动振实;
大于
70mm的宜用捣棒人工捣实;
检验现浇混凝土或预制构件的混凝土,试件成型方法宜与实际采用的方法相同。
5.试件的养护(条件)P19
标准养护条件为,在温度20±
5℃的环境中静置一到二天,然后拆模,立即放入20±
2℃,相对湿度95%
以上的标准养护室中或20±
2℃不流动饱和Ca(OH)2养护,标准龄期28d非标准为1d3d7d60d90d180d
抗压试验步骤
1.检查所用压力机(精度±
1%),选择量程(20%<
破坏荷载<
80%)
2.试件表面与上下层压板面擦干净,试件承压面与成型时的顶面垂直,试件中心与压力机下压板中心对
准
3.等级<
C30时,速率为0.3-0.5MPa/S,C60>
等级C30时为0.5-0.8MPa/S,等级C60时为0.8-1.0MPa/S
4.当试件接近破坏开始急速变形时,停止调整油门,直到破坏。
1、抗压强度计算与确定
取3个试件的算术平均值为强度值,当最大值或最小值与中间值得差超过中间值得15%,则舍弃最大与
最小值,取中间值为抗压强度,若同时超过中间值的15%,则结果无效。
<
C60时非标准试件应乘以尺寸换算系数,小0.95,大1.05
轴心抗压强度试验P19
当等级≥C60时应设置防崩裂网罩,其他同抗压试验。
静力受压弹性模量试验P20
Ec=(Fa-F0)×
LFa—1/3轴心抗压强度F0—0.5Mpa
A△n——(最后一次F0至Fa试件两侧变形的平均值)
劈裂抗拉强度试验P22
?
ts=2F/πA
抗折强度试验P23
2
其中:
l=3h
150×
150×
550(600)
f=Fl/(bh
f=Fl/(bh)=3F/(h)
对比或检验混凝土的徐变性能时,试件应在
28d加荷。
当研究某一混凝土徐变特性时,至少制备
4组试件,在7142890d
加荷。
徐变仪丝杆的拉应力一般不大于材料屈服强度的
30%,弹簧的工作压力不应超过允许极限荷载的
80%,
且压缩变形不得小于20mm。
桥涵用钢的分类
按其形状分类
按其形状分
型材
棒材或线材
异性材
(如型钢、钢板)
(钢筋、高强钢丝、钢绞线等)
(锚具、夹具和异形钢梁等)
桥涵用钢的主要力学性能
1.强度:
屈强比:
即屈服强度与抗拉强度的比值。
通常用来比较结构的可靠性和钢材的有效利用率。
屈强比越小,结构的可靠性越高,既延缓结构损伤程度潜力越大,但比值太小,则钢材的利用率太低。
2.塑性:
3.冷弯性能:
是钢材在常温条件下承受规定弯曲变形的能力。
4.硬度:
指钢材抵抗其它较硬物体压力的能力。
5.冲击韧性:
是钢材在瞬间动荷载作用下,抵抗破坏的能力。
6.耐疲劳性:
指钢材抵抗疲劳破坏的能力。
7.良好的焊接性:
是钢材的连接部分焊接后,其力学性能不低于焊件本身。
非预应力钢筋(光圆、热轧带肋、低碳钢热轧圆盘条、冷轧带肋)
预应力钢材(热处理钢筋、冷拉钢筋、精轧螺纹钢筋、冷拉或消除应力钢丝、刻痕钢丝、钢绞线等)
表面质量要求
1.热处理钢筋——不得有裂纹、结疤和折叠;
允许有凸块,高度不超过横肋;
表面允许有不影响使用的缺陷,但不得粘有油污,
2.精轧螺纹钢筋——不得有横向裂纹、结疤和机械损伤,允许有不影响力学性能和连接的缺陷
3.高强钢丝(冷拉钢丝、消除应力钢丝和消除应力刻痕钢丝)——不得有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮
及油污;
允许回火颜色
3.预应力钢绞线检验——不得有润滑剂、油渍,允许有轻微浮锈,但不得有肉眼可见的麻坑
钢筋的力学性能检测
1、组批规则
按同一牌号,同一外形,同一规格,同一生产工艺和同一交货状态,每批不大于60t
2、取样数量
拉伸试验
弯曲试验
反复弯曲
热轧带肋钢筋
1(反向)
冷轧带肋钢筋
1(逐盘)
2(每批)
热轧光圆钢筋
低碳热轧圆盘条
2个构件的应从任意两根中分别切取,每根钢筋上取一个拉伸,一个冷弯
任一端截去500mm后切取:
拉伸L≥10d+200mm;
弯曲L≥5d+150mm
3、试验步骤
1)在构件上画标距
2)调试试验机,选择量程
3)测量屈服强度与抗拉强度(中碳高碳以残余伸长0.2%时的应力为屈服强度)
强度屈服点的荷载:
在试验机上进行钢筋拉伸试验时,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载即为所求。
中碳钢和高碳钢没有明显的屈服点,采用分级加载,求出弹性直线段相应于小等级负载的平均伸
长增量,由此计算出偏离直线段后各级负载的弹性伸长。
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。
抗拉强度计算:
4)伸长率测量(应用分辨率优于0.1mm的量具,精确到0.25mm)
5)冷弯性能试验(常温下承受规定弯曲程度的弯曲变形能力,可以检测钢材适应冷加工能力和显示钢
材内部缺陷状况)
6)反复弯曲试验注:
弯曲角度(90、180)及弯心直径---与钢筋直径有关。
判定标准
1.强度及伸长率判定
屈服强度,抗拉强度,伸长率有一个不合格,则拉力试验不合格;
取双倍试验,如还有不合格则该批钢
筋不合格
2.冷弯及反复弯曲判定
弯曲外侧表面无裂纹,断裂和起层为合格,弯曲次数达到规定次数为合格裂纹——2mm<
长度≤5mm,0.2mm<
宽度<
0.5mm
五.焊接钢筋质量检测方法P49
钢筋接头一般采用焊接,螺纹筋可采用挤压套管接头或锥螺纹接头,钢筋焊接应优先选用闪光对焊,如
无条件可选用电弧焊,电渣压力焊,气压焊
钢筋闪光对焊接头包括外观检测(10%不少于10根)和拉伸试验,弯曲试验
300个同类型同条件的为一批,每批切取6个试件,3个拉伸,3个弯曲
3个接头试件抗拉强度不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度
至少有2个试件断于焊缝之外,并呈延性断裂,预应力钢筋应3个全部断于焊缝外。
电弧焊检测包括外观检测和拉伸试验
3个接头试件抗拉强度不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度至少2个试件呈塑性断裂,3个试件均断于焊缝之外电渣压力焊检测包括外观检测和拉伸试验
注意问题:
钢筋焊接前必须根据施工条件进行试焊,钢筋接头采用搭接或帮条电弧焊时,宜采用双面焊
缝,电渣压力焊只适用于竖向钢筋的连接
钢筋机械连接接头检测
基本要求:
接头抗拉强度达到或超过母材料抗拉强度的标准值
对直接承受动力荷载结构,接头应满足设计的抗疲劳性能
对连接HRB335钢筋的接头,受应力幅为100MPa,上限应力为180MPa的200万次
对连接HRB400钢筋的接头,受应力幅为100MPa,上限应力为190MPa的200万次
金属螺旋管检测——质量要求:
外观和抗渗漏性能
外观要求(全部),尺寸(6个),集中荷载下径向钢度(3个),荷载作用后抗渗漏(在规定集中荷载和
均布荷载作用后,弯曲情况下,不得渗出水泥浆,可以渗水),抗弯曲渗漏(3个)
第三章桥梁工程基础
扩大基础和桩基础为桥梁工程常用的基础类型
承载力确定方法
1、在土质基本相同的条件下,参照邻近结构物地基容许承载力
2、根据现场荷载试验(荷载板试验、标准贯入试验)或触探试验资料
3、按地基承载力理论公式计算
4、按现行规范提供的经验公式计算(规范法)
完整性检测方法
钻芯检测法,振动检测法(捶击敲击法,机械阻抗法,水电效应法),超声脉冲法,射线法
如何按规范法确定地基的容许承载力;
荷载板试验方法P59;
标准贯入试验方法P61;
泥浆性能检
测方法;
反射波法检测基桩完整性时现场操作步骤和注意问题;
声波透射法检测基桩完整性时现场操作步骤
和注意问题;
基桩静荷载试验现场注意问题。
P89
按规定法确定地基的容许承载力
○1首先要确定土的类别名称,根据塑性指数,粒径,工程地质特性等分六类,即粘性土,砂类土,碎卵
石类土,黄土,冻土及岩石;
○2然后确定土的状态,即土层所处的天然松密和稠度状况。
粘性土的天然状态是按液性指数分为坚硬,
半坚硬状态,硬塑,软塑状态和流塑状态,砂类土根据相对密度分为稍松,中等密实,密实状态,碎卵石类
土按密实度分为密实,中等密实及松散。
3
最后再确定土的承载力
○
当基础最小边宽超过2m或基础埋深超过3m,且h/b≤4时,承载力公式为
为地基土的容许承载力,
K1、K2为修正系数,1为持力层土天然容重,
2为基底以上土的容重,b
为最小边宽(小于2取2,大于
10取10),h为埋置深度(小于3取3)。
一
规范法确定
粘性土、黄土地基承载力确定
1.
粘性土
1)
老粘性土、残积粘性土
通过E(压缩模量)查表
2)
新近沉积、一般粘性土
通过天然空隙比(e)和液性指数IL查表
2.
黄土
1)新近堆积的黄土(通过天然含水量和液限的比值查表即含水比)
)一般黄土(通过天然含水量和液限与
e(液限比)的比值查表
)老黄土(通过e和天然含水量和液限(液限比)的比值查表
荷载板试验
1、原理
地基在荷载作用下达到破坏状态的过程为:
压密阶段(土粒竖向变位),
剪切阶段(同时发生竖向和测向变位)
破坏阶段(侧向移动)
2、试验设备
荷载板(面积为2500cm2或5000cm2常用50cm*50cm或70.7cm*70.7cm)
千斤顶,百分表,反力架,枕木垛,压重
3、试验方法
加载方法采用分级维持荷载沉降相对稳定法(慢速法)或沉降非稳定法(快速法)。
试验加载标准:
第一级荷载(包括设备自重)应接近卸去土的自重。
每级荷载增量一般取被试地基土层
预估极限承载力的1/8-1/10。
总荷载尽量接近试验土层的极限荷载。
荷载测量精度为最大荷载的1%,沉
降值精度到0.01mm。
各级荷载下相对稳定标准一般采连续2小时的每小时沉降量不超过0.1mm,或连续1小时的每30分钟的
沉降量不超过0.05mm。
终止试验条件:
1)当出现承压板周围的土体有明显的侧向挤出或发生裂纹;
2)在24小时内沉降随时间趋于等速增加;
3)荷载增加很小,但沉降却急剧增大时。
现场荷载试验步骤
1.将荷载板放在试验土层表面;
2.分级加载,记录每次加载后沉降量的稳定值,加载至总沉降量为25毫米。
3.卸载,并记录其回弹值;
4.据记录绘制P-S曲线;
标准贯入试验
标准贯入试验室采用质量为
63.5㎏的穿心锤,以
76㎝的落距,将一定规格的标准贯入器先打入土中
15
㎝,然后看是记录捶击数,将标准贯人器再打入土中
30㎝,用此
30㎝的捶击数作为标准贯入试验的指标。
可根据
N值估计砂土的密实度、天然地基的容许承载力
[ζ]、粘性土的状态、土的内摩擦角。
先打入
15cm,不计击数,继续贯入土中
30cm,记录捶击数。
当贯入不足
30cm或捶击超过
50次则停止试
验,并换算捶击数
N
30n。
S
因钻杆过长>
3m使传入贯入器的动能降低,对捶击数修正
钻(挖)孔灌注桩检测
灌注桩的质量检测内容主要有:
孔形检测、沉渣厚度检测及桩身质量检测
一泥浆性能指标检测p66
1.相对密度:
泥浆相对密度计
方法一:
支架,读游码刻度
——P66
方法二:
用口杯简易量测:
R=m3-m1/m2-m1
m1——口杯质量m2——清水质量m3——泥浆质量
2.
粘度:
漏斗粘度计
。
校正方法:
将700毫升的清水注入漏斗,让其流出500毫升,所需时间有应为(15±
1)秒。
如偏
差超过规定值,则不应用于测泥浆的粘度。
3.
静切力:
浮筒切力计
刻度方法:
4.
含砂率:
含砂率计
注意:
仪器的体积有大小,大乘以1,小乘以2即为含砂率
5.胶体率(是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能):
方法:
将100毫升泥浆倒入量杯中,用玻璃片盖上,静置24小时,量测其澄清为水的体积。
如体积为5毫升,则胶体率为95%
6.失水率(mL/30min)注意如何评价:
泥皮愈平坦、愈薄则泥浆质量愈高,一般不宜厚于2~3
毫米.
7酸碱度:
(PH>7为碱性,PH=7为中性,PH<7为酸性)
用一条PH试纸,放在泥浆面上后,立即拿出与标准的颜色相比,即可知PH值;
用PH酸碱计,将其探针插入泥浆,直接读出PH值。
泥浆的八项性能指标
相对密度、粘度、含砂率、胶体率、失水率、泥皮厚、静切力、酸碱度成孔质量检测内容
1.桩位偏差
2.孔径
3.桩倾斜度
4.孔底沉淀厚度成桩质量检测内容
1.桩身完整性
2.承载力
砼钻孔灌注桩完整性检测
桩身完整性常见缺陷有:
夹泥、断裂、缩径、扩径、砼离析及桩顶砼密实度较差等。
检测方法概述
1.钻芯检验法:
即用地质钻机在桩身沿长度方向钻取芯样,通过对芯样的观测来确定桩的质量。
2.振动检测法(动测法):
包括(敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法)
3.超声脉冲检验法:
该法是在检测砼缺陷技术基础上发展起来的。
其方法是在桩砼灌注前沿桩长度平行预埋若干根检测用管道,作为超声发射和接收换能器通道。
检测时,探头分别在两个管子中分别同步
移动,沿不同深度逐点测出横截面上超声脉冲穿过砼时各项参数,并按超声测缺原理分析每个断面上砼的质量。
4.射线法:
射线法是以放射性同位素辐射线在砼中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。
当射线穿过砼时,因砼质量不同或存在缺陷,接收仪所记录的射线强弱发生变化,据此来判断桩的质量。
(三)几种检测方法介绍
1.反射波法
2)仪器设备及要求:
仪器宜由传感器、激振设备、一体化检测仪和打印机组成。
传感器用宽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。
放大系统的增益应大
于60dB,长期变化量应小于
1%。
折合输入端的噪声水平应低于
3V。
频带宽度应不窄于10~1000Hz,滤
波频率可调整。
模/数转换器的位数不应小于
8bit。
采样时间宜为50~1000s,可分数档调整。
多道采集
系统应具有一致性,其振幅偏差应小于
3%,相位偏差应小于
0.1ms。
3)
现场检测及注意事项
①
被检测桩应凿去浮浆,使桩头平整。
②
检测前对仪器设备检查调试,仪器工作性能正常方可测试。
③
每个检测工地均应进行激励方式和接收条件的选择试验,确定最佳激励方式和接收条件。
④激振点宜选择在桩头中心部位,传感器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为提高分辨率,应使用小能量激振,并选用高截止频率传感器和放大器。
⑦断别桩身浅部缺陷,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每根被检测单桩均应进行三次以上重复测试。
出现异常波形应在现场及时研究,排除影响测试不良因素再重复测试。
5)影响基桩质量检测波形的因素分析
(1)露出桩头的钢筋对波形的影响:
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。
(用砂子围住检波器)
(2)桩头破损对波形的影响:
由于桩头破损,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。
6)检测数据的处理与判定
桩身混凝土的波速Vp=2L/T
反射波法现场测试及注意事项
1、检测前准备工作
⑴检测前首先应搜集有关资料。
⑵根据现场实际情况选择合适的击振设备、传感器及检测仪,检查测试系统各部分之间是否连接良好,
确认整个测试系统处于正常工作状态。
⑶桩顶应凿至新鲜混凝土面,并用打磨机将测定和激振点磨平。
⑷应测量并记录桩顶截面尺寸。
⑸混凝土灌注桩的检测宜在成桩14d以后进行。
⑹打入或静压式预制桩的检测应在相邻桩打完后进行。
2、传感器安装应符合下列规定
⑴传感器的安装采用橡皮泥等耦合剂,粘结牢固,并与桩顶面垂直。
⑵对混凝土灌注桩,传感器宜安装在距桩中心
1/2-2/3
半径处,且距离桩的主筋不宜小于
50mm。
当桩径
不大于
1000mm时不宜少于
2测点;
当桩径大于
4测点。
⑶对混凝土预制桩,当边
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