公路工程检测技术课件.ppt

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1、公路工程检测技术,一、抗滑性能检测,二、沥青路面渗水、车辙检测,一、抗滑性能检测,?,路面抗滑性能：指车辆轮胎受到制,动时沿表面滑移所产生的力。,?,抗滑性能检测方法：制动距离法、偏,转轮拖车法、摆式仪法、构造深度测,试法（手工铺沙法、电动铺沙法、激,光构造深度仪法）。,（一）摆式仪测定路面摩擦系,数,摆,式,仪,方法与步骤：,1,、准备,（,1,）调整,湛江海湾大桥,夷陵长江大桥,香港汲水门大桥,（二）手工铺沙法测定路面构造深度：,人工铺沙仪：圆通、推平板、刮平尺,量沙、量尺（钢板尺、钢卷尺）,装沙容器（小铲）、扫帚或毛刷、挡风板。,方法与步骤：,计算：,二、沥青路面渗水、车辙的测试：,（一

2、）沥青路面渗水系数测试：,路,面,渗,水,仪,方法与步骤：,（二）、沥青路面车辙测试：,路,面,横,断,仪,方法与步骤：,(6),分析计算,全结构仿真分析模型详尽、复杂，计算工,作量浩大，计算软硬件要求高。一般可用大,型商用程序为核心，再进行必要的二次开发，,实现全结构仿真分析。因为这些大型商用程,序单元库全面、材料类型丰富、图形用户界,面便捷，可以胜任大型结构的仿真分析任务，,如,ANSYS,、,ADINA,、,SAP2000,等。,2.1,大型深水基础施工技术,大直径管桩,大型围堰,大直径钻孔桩,大型沉井,2.2,无支架施工技术,悬臂浇筑,悬臂拼装,缆索吊装,转体施工,2.3,大型施工设备

3、,大型起重机,架桥机,造桥机,大型钻机,打桩机,2.4,精确的制造或预制技术,钢结构制造,混凝土节段或构建预制,2.5,施工控制技术,施工预测,施工监测,误差分析与识别,模型修正及再预测,3.1,桥梁长期健康诊断技术,大型混凝土结构的服役期长达几十年,甚至上百年，因传统方法和技术不能及时,对结构状况进行监测和评估，重大灾难性,事故累有发生，造成了巨大的经济损失和,社会影响。,近年来，国内外大型结构垮塌事件频,繁发生。,2001,年,11,月,7,日宜宾金沙江南门,大桥垮塌。该桥使用十年未曾检,测一次，根本不知该桥的健康状,况,后因吊杆严重锈蚀引起突然,断裂，造成桥面垮塌。,2004,年,9,月

4、,8,日成温公路三渡水大桥垮塌,2004,年,6,月,10,日辽,宁盘锦田庄台大桥垮塌。,本桥仅二十八年的服役，,长期超载造成一定的损,伤积累，因没有实施监,测，无法评定损伤程度，,在偶然超载时引发垮塌。,2004,年,5,月,23,日法国戴高乐机场候机大厅垮塌,据统计,:,近年来，国内外重大建筑坍塌,120,多起,仅前,20,起，死亡人数达,1648,人,(,不包括类似,911,的恐怖破坏,),仅韩国三丰大厦一次死亡就多达,458,人,这些建筑物垮塌造成无法估量的经济损失和人,民生命财产损失，其社会影响特别巨大。,因此，对结构进行长期健康监测，“时时”,掌握结构的健康状态，避免发生重大灾难性

5、事,故是非常必要的，也是工程界和各国政府急需,解决的重点和难点问题。,技术问题,监测目的与监测系统设计原则,监测内容和测点优化布置,监测仪器设备,信息采集与处理,数据分析与利用,健康诊断,(,损伤识别和状态评估,),康复技术,3.2,既有桥梁评估与加固技术,既有,(,在役、旧,),桥梁无损检测,红外热像仪,功能与特点：检测温度及温度场分布，通过材料表面的热传,导过程分析,得出不均匀性和结构缺陷的资料。,温度测量范围从,-40,2000,、热灵敏度高达,0.03,。,地面透视雷达,功能与特点：用于路面、桥面板、隧道、混凝土、钢筋保,护层等检测。,地质环境检测,隧道衬砌检测,管线位置检测,美国纽约

6、,Penetradar,公司,http:/,超声波与磁分析仪,超声检测仪可测试以下参数：,*,混凝土的均一性,*,凹坑、裂缝、火烧或霜冻后引起的缺陷,*,弹性模量,*,混凝土的强度,英国,PUNDIT,产品,精度：,0.1 MPa,瑞士,PROCEQ,公司,TICO,混凝土检测仪,钢筋混凝土测试仪：确定混凝土中钢筋,的位置和走向，测量钢筋上混凝土覆层厚度，,自动测量钢筋的直径。,深度测量,0,150mm,，钢筋直径,4,50mm,；,测量误差,厚度,1(1mm+2%,读数,),；钢筋直径,1,*,混凝土材料力学参数测试；,*,结构混凝土强度及缺陷监测；,*,裂缝深度检测；,*,表面损伤层厚度检

7、测,*,声波透射法监测基桩完整性；,采用感应磁场，用,于表面和近表面缺陷的,检测，发现材料缺陷。,焊接裂纹、疲劳裂,纹等检测。,裂纹热像探测仪,主要有：,日本,TVS,2000,、,TVS,100,美国,PM,250,瑞典,AGA,THV510,、,550,、,570,桥梁评估,承载能力评估,使用性能评估,耐久性评估,桥梁加固,加固技术,加固材料,加固工艺,荷载试验法：包括静载试验和动载试验两种。,静载试验法：通过在桥梁结构上施加与设计,荷载或使用荷载基本相当的外载，测试桥梁,结构的控制部位与控制截面在荷载作用下的,应变、挠度变形、裂缝及开展情况、横向分,布系数、墩台变形等特性变化，将测试结果

8、,与结构理论计算值及规范的允许值作比较，,从而评定出既有桥梁的承载能力。,动载试验法：通过桥上汽车的跑车、跳车、,刹车动载激振，测试桥梁结构上各控制部位,的频率、振幅、阻尼及冲击系数等动态参数，,分析这些测试结果并与相应的计算值相比较，,进而评定承载能力。,以实桥缺陷的经验评定法,通过结构一系列缺陷与病害观测，与以,往经验的判断分析和有关规范的对照比较来,评定承载能力的大小。,我国公路部门对双曲拱桥这种桥式，总,结出了用缺陷评定承载能力的初步方法。,一般地讲，这种评定方法必须针对每一,种桥式做出相应的评定指标。并且需要大量,的经验和试验来说明评定指标的可行性。,实物调查比较法：,由实际交通情况

9、来鉴定桥梁,承载能力的动态求法。,具体作法是：对被鉴定桥梁进行长期的观测，,根据桥梁通过的车辆荷载，并测定车辆通过时,桥梁各主要部位的挠度、应变、应力、裂缝开,展情况等数据。然后，对这些数据（车辆种类、,载重及其对应的挠度、应变、应力等）进行系,统分析，从而得出桥梁可以承受的荷载等级。,该法与实际情况比较符合，评定出的承载,能力与实桥很接近。但是，由于其工作量太大，,耗时太长，在实际中应用尚存在一些困难。,基于专家经验的方法：,典型代表是特尔菲法，,它是通过无记名方式，函询各专家的意见，经,过多次的反馈和处理，取得一致的结论。专家,系统评定方法就是利用具有相当于专家知识和,经验水平的计算机系统

10、对桥梁进行评定。,国内外对于专家系统在桥梁评定中的应用,做了很多研究，开发了一些比较成功的专家系,统。如：日本京都大学和大阪大学开发的“钢,筋混凝土损伤评定专家系统”。我国同济大学,开发的“桥梁安全性与耐久性评定的神经网络,专家系统”。将此法用于桥梁评定或作为评定,的辅助手段，是有可能的。,分析计算法：,是国内外评定桥梁承载能力的主要方法。,经验系数法：经验系数法是以桥梁原有设计荷载等级为基础，,同时考虑各种影响因素，折算求出桥梁承载能力的方法。,关键是各种系数较难确定，故此法采用的不多。,近似公式法：以验算桥梁主要受力构件断面尺寸评定的方法。,该法简单、方便，但是只能用于初步估计桥梁的承载能

11、力。,其缺点是不能考虑桥梁的缺陷，也就是说该法对既有桥梁的,实际承载能力无法评定。,设计理论计算法：设计理论法主要是根据实测材料性能、结构,几何尺寸、支撑条件、外观缺陷及通行荷载，按照桥梁结构,的设计理论来评定承载能力。通常以“鉴定系数”来评定承,载能力，实际上按照规范方法的再计算。,非线性理论法：根据桥梁的损伤状态，综合考虑几何非线性和,材料非线性性质，在进行合理而又系统的计算之后，对其承,载能力做出比较切合实际的评定。比较精确，大有前途的，,不足之处是该法比较复杂，无论是在理论上还是在操作上，,相对于前述的各种方法都困难。,基于结构可靠度理论的方法：,可靠度用于桥,梁结构体系的研究还不成熟

12、，因此，对既有,桥梁的承载能力和正常使用可靠度研究难度,较大，虽然在理论上是可行的，实际操作时,困难重重。特别是桥梁的时变可靠度研究，,未知参数更多，目前还未有切实有效的分析,方法可供使用，有待研究。,外粘钢板加固技术：,运用高强建筑结构胶将,钢板粘贴于混凝土构件的外表面，补充构件内,部的配筋不足，以达到加固补强的目的。,可动荷加固、抗震加固、钢结构加固、混,凝土梁端部锚固等。混凝土结构加固技术规,范（,CECS25,：,90,）,外粘纤维布加固技术：,纤维布具有强度高、,重量轻、耐腐蚀和抗疲劳等优异物理学性能,以及良好的粘合性和广泛的适用性，用碳纤维,布取代钢板加固混凝土结构是近几年来国际上

13、,兴起的一门新技术。碳纤维片材加固混凝士,结构技术规程。,柱外包粘钢加固技术：,将角钢、钢板箍通过胶栓,和灌注高强无机粘结材料与原混凝土柱可靠地连,结成一个整体，该方法在新增角钢截面提高柱子,承载力的同时，还因新增钢板箍的横向约束作用，,因而可以大幅度提高柱子的承载力。,植筋技术：,将钢筋植入混凝土结构，相当于结构,体加上了预埋钢构件。植筋用,WSJ,建筑结构胶抗,腐蚀、耐老化、粘结强度远大于混凝土强度。可,在扩大基础、加层改造、新老混凝土连接中植筋。,微细裂缝灌浆技术：,对结构中出现缝宽,0.05mm,的裂缝，可以灌浆密实，灌浆后的混凝土结构可,完全恢复其整体性，再受破坏时，新的裂缝将不,在

14、原裂缝断面。,深层裂缝灌浆技术：,对结构中出现的内部深层,裂缝进行灌浆补强处理与渗透水止漏，恢复结,构整体性。目前灌浆处理中最深裂缝达,2m,。,混凝土结构防腐技术：,采用浸入型混凝土防护,涂料，浸入碳化层，固化成一个高强防护层，,能有效地防护混凝土。对混凝土表面保护层剥,落、箍筋、主筋都锈断的严重腐蚀结构进行加,固与重防腐有良好的可靠性与耐久性。,新老混凝土界面连接：,将,WSI,界面粘结剂涂刷,在经过处理的老结构外表面，可使后浇的表层,新混凝土凝固后在界面形成牢固的粘结。该项,技术在必要时可与植筋锚固技术联合使用，效,果更好。,3.3,数字化桥梁管理系统,桥梁管理,是指主管部门辖区内已建成

15、桥梁的维,护、功能改进和重建决策。,桥梁管理的对象为辖区内的所有桥梁资产。,桥梁管理的目的则是合理使用资金，保障桥梁,使用安全，满足桥梁使用要求。,桥梁管理系统,是桥梁结构知识、计算技术、,信息技术以及运筹学、经济学等知识综合运,用于桥梁管理的产物。,BMS,Bridge,Management System,。,比较著名的桥梁管理系统：,桥梁管理系统最早出现在美国，由,AASHTO,提供支持的,Pontis,。,欧洲桥梁管理系统,Brime,由英国、法国、德国、,西班牙、挪威以及斯洛文尼亚六国研究。,我国由国家经贸委和交通部联合开发了中国,公路桥梁管理系统,(,简称,CBMS),。,上海市和重

16、庆市分别建立了各自的桥梁管理,系统，是基于地理信息系统平台开发的。,CBMS,功能一览,CBMS,评价指标体系,CBMS,已推广到全国各个省市。,大跨度桥梁的设计理论,大跨度桥梁的静动力分析,(,静力及模态,),桥梁结构的静力稳定性分析,(,屈曲及后屈曲,),桥梁结构的动力稳定性分析,(,分叉、馄饨,),桥梁非线性分析理论与方法,(,几何、材料性,),车桥耦合振动理论与方法,桥梁风致振动,桥梁抗震,桥梁健康诊断,桥梁深水基础,组合结构理论与分析,既有桥梁评估,桥梁加固,城市桥梁设计与施工,桥梁施工计算理论和方法,桥梁施工控制方法,大型桥梁施工技术,桥梁结构振动控制,特种桥梁结构分析,(,斜弯,桥、宽桥、异形桥,),桥梁耐久性,建议：,形成特色,机不可失,不可不说,