5.1概述橋梁工程檢測的主要內容：1．原材料的檢測2．橋梁工程各部位結構尺寸及外觀質量的檢測3．對橋梁結構構件混凝土強度等級、內部缺陷及承載能力的檢測4．橋梁載荷試驗5.2橋梁工程用鋼材及其物理力學性能一、橋梁用鋼的主要力學性能1、強度屈服強度：指鋼材開始喪失對變形的抵抗能力，并開始產生大量塑性變形時所對應的應力。

﹟中碳鋼和高碳鋼沒有明顯的屈服點，通常以殘余變形為0.2%時的應力作為屈服強度。抗拉強度：指鋼材所能承受的最大拉應力，當拉力達到拉力極限時，鋼材完全喪失了對變形的抵抗能力而斷裂。2．冷彎性能

﹟指鋼材在常溫條件下承受規定彎曲程度的彎曲變形能力，并可在彎曲中顯示鋼材缺陷的一種工藝性能。﹟鋼材的冷彎性能可在材料試驗機上通過冷彎試驗顯示出來。3．沖擊韌性指鋼材在沖擊荷載作用下斷裂時吸收能量的能力，它是衡量鋼材抵抗脆性破壞的力學性能指標。4．耐疲勞性﹟鋼材抵抗疲勞破壞的能力稱為耐疲勞性。﹟疲勞破壞：鋼材在交變應力（隨時間作周期性交替變化的應力）的反復作用下，往往在工作應力遠小于抗拉強度時發生驟然斷裂，這種現象稱為－。5．塑性指鋼材在受力破壞前可以經受永久變形的性能，通常用伸長率和斷面收縮率來衡量。﹟伸長率：試件拉斷后標準長度的增量與原標準長度之比的百分率即—。﹟斷面收縮率：指試件拉斷后頸縮處橫斷面積的最大縮減量占原橫斷面積的百分率。6．硬度﹟指鋼材抵抗其他較硬物體壓入的能力，即鋼材抵抗塑性變形的能力。﹟測定方法：布氏法、洛氏法、維氏法。7．良好的焊接性能﹟指鋼材的連接部分焊接后力學性能不低于焊件本身，以防止產生硬化脆裂和內應力過大現象。洛氏硬度計二、橋梁用鋼材的有關力學標準鋼橋用鋼鋼筋混凝土橋梁用鋼1、鋼橋用鋼

﹟主要采用低合金鋼：16錳鋼16錳橋鋼15錳釩氮橋鋼﹟力學性能：極限強度、屈服強度、延伸率、低溫沖擊韌性、時效后沖擊韌性、180度冷彎試驗。

公路橋梁工程用鋼分類2．鋼筋混凝土橋梁用鋼普通鋼筋預應力混凝土用冷拉鋼筋、冷拔鋼絲、高強鋼絲、鋼絞線和精軋螺紋粗鋼筋等。﹟目前在橋梁工程中鋼筋、預應力鋼絞線應用最為廣泛。分類（1）鋼筋

光圓鋼筋帶肋（螺紋）鋼筋；人字形螺旋形

光圓鋼筋熱軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋低碳鋼熱軋圓盤條﹟力學性能：極限強度、屈服強度、延伸率、180度冷彎試驗。按外形分類螺紋鋼筋鋼筋按力學性能分為（2）預應力混凝土用鋼絞線﹟鋼絞線是鋼廠用優質碳素結構鋼經過冷加工，再經回火和絞捻等加工而成。鋼絞線

公稱直徑抗拉強度

整根鋼絞線的最大力規定非比例延伸力最大總伸長率應力松弛性能力學性能1x7鋼絞線結構圖三、鋼筋、鋼絞線力學性能試驗取樣位置及試樣制備1．鋼筋鋼筋批量：由同一廠別、同一爐號、同一規格、同一交貨狀態、同一進場時間為一驗收批。﹟熱軋帶肋鋼筋、熱軋光圓鋼筋、低碳鋼熱軋圓盤條、余熱處理鋼筋每批數量不大于60t，取一組試樣。﹟冷軋帶肋鋼筋，每批數量不大于50t，取一組試樣。﹟各類鋼筋每組試樣數量見附表。試件截取長度為：拉伸試件：L≥10d+200mm冷彎試件：L≥5d+150mm﹟凡規定取兩個試件的，均應從兩根（或兩盤）中分別切取，每根鋼筋上切取一個拉力試件、一個冷彎試件。﹟低碳鋼熱軋圓盤條，冷彎試件應取自同盤的兩端。﹟試件切取時，應在鋼筋或盤條的任意一端截去500mm后切取。2．鋼絞線批量規定：由同一牌號、同一規格、同一生產工藝制造的鋼絞線為一驗收批量，每批質量不大于60t。取樣長度：L≥500+200mm。檢驗數量：從每批鋼絞線中任取3盤，如每批少于3盤，則應逐盤進行檢驗。﹟可以從每批鋼絞線的任一端切取樣品，但發現鋼絲有接縫的，任何試樣都應作廢，并應選取新的試樣。四、拉伸試驗

測定指標：屈服強度（上屈服強度、下屈服強度）抗拉強度Rm伸長率A和斷面收縮率Z

1．試樣制備取樣長度及方法同前。鋼筋試樣2．儀器設備（1）試驗機﹟測力示值誤差應不大于±1%；﹟應具有調速指示裝置；﹟應備有記錄裝置。﹟試件的破壞荷載必須應在試驗機全量程20%-80%之間。（2）引伸計

﹟引伸計應不劣于1級。（3）試樣尺寸測量儀器游標卡尺、螺旋千分尺等。3．試驗方法（1）試驗準備①首先測量試樣標距兩端和中間三個截面處的尺寸；②對于圓試樣，在每一橫截面內沿互相垂直的兩個直徑方向各測量一次，取其平均值。用測得的三個平均值中最小的值計算試樣的原始橫截面面積S0。③加載速度應根據材料性質和試驗目的確定；（2）上屈服強度和下屈服強度的測定

﹟圖解方法：上屈服強度：力首次下降前的最大力下屈服強度：不計初時瞬時效應時屈服階段中的最小力或屈服平臺的恒定力。﹟指針方法：讀取測力度盤指針首次回轉前指示的最大力和不計初時瞬時效應時屈服階段中指示的最小力或首次停止轉動時指示的恒定力。

（3）抗拉強度測定圖解法或指針法。（4）斷后伸長率A的測定

鋼筋應力-應變曲線（5）斷面收縮率的測定﹟圓形橫截面試樣，在縮頸最小處相互垂直方向測量直徑，取其算術平均值計算最小橫截面積；﹟斷面收縮率Z：

五、冷彎試驗

冷彎是考察鋼材在復雜應力狀態下發展塑性變形能力的一項指標。（一）試樣

試樣的長度應根據試樣厚度和所使用的試驗設備確定。當采用支輥式等彎曲裝置時，可以按照下式確定（二）試驗原理及試驗設備彎曲試驗可在壓力機或萬能試驗機上進行。﹟試驗結束后，彎曲處若無裂紋、起層或斷裂現象，即為冷彎性能合格。（三）試驗步驟與要求

試樣放置于兩個支點上，將一定直徑的彎心在試樣兩個支點中間施加壓力，使試樣彎曲到規定的角度，或出現裂紋、裂縫、斷裂為止。

彎心直徑必須符合規定，兩支輥間距離為（d+30）±0.50mm，并且在試驗過程中不允許有變化。

試驗應在10－35℃下進行，在控制條件下，試驗在23±2℃下進行。彎曲后鋼筋試樣六、金屬應力松弛試驗在規定溫度下，對試樣施加試驗力，保持初始應變、變形或位移恒定的條件下，測定應力隨時間變化的關系曲線。（一）儀器設備1.試驗機①應力松弛試驗機應能對試樣施加準確的軸向拉伸試驗力，試驗機力的示值誤差不應超過±1%；②拉伸應力松弛試驗機應具有連續自動調節試驗力的裝置。（二）試樣﹟試樣應從預應力鋼材制品規定部位切取。﹟試樣在試驗前，不應經受應力和冷、熱加工處理。﹟試樣標距一般不少于公稱直徑的60倍。（三）試驗方法①試驗室溫度應為20℃±2℃。②試樣應置于試驗環境中足夠的時間，確認達到溫度平衡后施加初始試驗力。③初始試驗力應按相關產品的標準規定，并在3－5分鐘內施加全部初始試驗力。

﹟初始試驗力保持時間為1min。

④初始試驗力保持時間結束點作為零時間，在零時間應立即保持初始總應變或標距恒定。

﹟在試驗期間試樣應變的波動應控制在±5×10-6以內。⑤連續或定時記錄試驗力和試驗溫度。一般按下列時間間隔記錄：1min、3min、6min、9min、15min、30min、45min、1h、1.5h、2h、4h、8h、10h、24h，以后每隔24h記錄一次，直到試驗結束。（四）試驗數據處理松弛率按下式計算：式中：R——松弛率，%；F0——初始試驗力，kN；Ff——剩余試驗力，kN；

可以采用試驗數據的線性回歸分析方法對試驗數據進行推算。

推算1000h的應力松弛性能時，最短試驗時間不少于100h。鋼絞線應力松弛試驗七、金屬洛氏硬度試驗方法指在初始試驗力及總試驗力的先后作用下，將壓頭壓入試樣表面，經規定保持時間后，卸除總試驗力，用測量的殘余壓痕深度增量計算的硬度值。（一）儀器洛氏硬度計、壓頭（二）試樣①試樣應盡量避免由于受熱、冷加工等對試樣表面的影響。②試樣的試驗面盡可能是平面，不應有氧化皮及其他污物，表面粗糙度一般不大于0.8μm。③試樣最小厚度應不小于0.2mm。（三）步驟在10－35℃室溫進行，對精度要求較高的試驗，室溫度應控制在23℃±5℃。（1）依據試驗材料選擇壓頭類型和洛氏硬度標尺。

使用與試樣硬度值相近的標準洛氏硬度塊對硬度計進行校驗。（2）試樣的試驗面、支承面、試臺表面和壓頭表面應清潔。試樣應穩固地放置在試臺上，以保證在試驗過程中不產生位移及變形。（3）試驗時，必須保證試驗力方向與試樣的試驗面垂直。（4）施加初始試驗力時，指針或指示線不得超過硬硬度計規定范圍。（5）硬度檢驗每個試樣一般測試3點（針），每一點（針）測得的硬度值加上修正值便可反映該試樣的實際硬度值。4．試驗結果處理（1）試驗報告中給出的洛氏硬度值應精確至0.5個洛氏硬度單位。（2）對于圓柱面和球面上測得的洛氏硬度值，應進行修正。八、鋼筋焊接接頭的檢驗﹟鋼筋接頭一般應采用焊接，螺紋鋼筋也可采用擠壓套管接頭（或直螺紋連接）。﹟鋼筋的焊接應優先選用閃光對焊，當缺乏閃光對焊條件時，也采用電弧焊、電渣壓力焊、氣壓焊等。鋼筋搭接焊直螺紋連接5.3橋梁支座和伸縮裝置檢驗一、橋梁支座

支座的功能：將上部結構承受的各種荷載傳遞給墩臺，并能適應上部結構由于荷載、溫度變化、混凝土收縮等產生的變形（水平位移及轉角），使上部結構的實際受力情況符合設計要求。簡易墊層支座（小橋涵上使用）鋼板支座鋼筋混凝土支座鑄鋼或不銹鋼支座橡膠支座支座分類

球式橡膠支座盆式橡膠支座四氟滑板式橡膠支座1.板式橋梁橡膠支座的構造特性

﹟由若干層橡膠片與薄鋼板組成，經加壓硫化牢固的粘結成為一體。

﹟支座在豎向荷載作用下具有足夠的剛度，是由于鋼板限制了橡膠片的側向膨脹。﹟支座的水平位移主要取決于橡膠片的凈厚度。橡膠片四氟滑板鋼板鋼板打孔位置橡膠支座構造圖2.板式橋梁橡膠支座的技術要求交通部行業標準（JT/T4—2004）項目指標極限抗壓強度Ra（MPa）≥70實測抗壓彈性模量E1（MPa）E±E×20%實測抗剪彈性模量G1（MPa）G±G×15%實測老化后抗剪彈性模量G2（MPa）G+G×15%實測轉角正切值tgθ混凝土橋≥1/300鋼橋≥1/500實測四氟板與不銹鋼板表面摩擦系數uf（加硅脂時）≤0.033.板式橋梁橡膠支座的檢驗方法：

型式檢驗出廠檢驗使用前抽檢

成品力學性能檢驗成品解剖檢驗外觀及幾何尺寸檢驗

檢驗形式

檢驗內容（1）抗壓彈性模量檢驗

試驗原理：根據橡膠支座的應力-應變曲線直線段計算抗壓彈性模量。試驗步驟：

①將支座置于試驗裝置的承壓板上，對準中心，加荷至壓應力為1.0MPa，在承壓板的四個角對稱安裝四支位移計。

②進行預壓。將壓應力以0.03-0.04MPa/s的速率連續地增至平均壓應力σ=10MPa，持荷2min，然后以連續均勻的速度將壓應力卸至1.0MPa，持荷5min記錄百分表初始值，繪制應力-應變圖，預壓三次。1000噸橡膠支座壓剪試驗機橡膠支座抗壓彈性模量試驗橡膠支座抗壓彈性模量試驗③正式加載﹟每一加載循環自1.0MPa開始，將壓應力以0.03至0.04MPa/s的速率連續均勻地加載至4MPa，持荷2min后，采集支座變形值；﹟同樣以連續均勻的速度卸載至1.0MPa。

﹟每2MPa為一級逐級加載，每級持荷2min后，采集支座變形數據直至平均壓應力σ為止，繪制的應力－應變圖應成線性關系，以連續均勻的速度卸載至1.0MPa。

﹟10min后進行下一加載循環，加載過程連續進行三次。抗壓彈性模量計算各級試驗荷載作用下的累計壓縮應變εi

：

試樣的抗壓彈性模量：?ci：各級荷載下試樣的累計豎向壓縮變形；te；試樣橡膠層的總厚度，te=∑δi；E1：試樣實測抗壓彈性模量計算值；σ4、ε4、σ10、ε10：第4MPa和第10MPa級試驗荷載下的壓應力和累計壓縮應變值。﹟試驗結果取三次加載所得結果的平均值，但單項結果和算術平均值的偏差不應大于算術平均值的3%，否則應重新試驗。影響抗壓彈性模量的因素：①橡膠片與加勁鋼板接觸面的狀態②形狀系數

形狀系數：支座受壓面積與其自由膨脹側面積之比值；對于矩形支座對于圓形支座La、Lb：矩形支座加勁鋼板的長、短邊長度；d：圓形支座加勁鋼板的直徑。（2）極限抗壓強度檢驗

①將試樣放置在試驗機的承載板上，上下承載板與支座接觸面不得有油污，對準中心位置，精度應小于1%的試件短邊尺寸。②以每分鐘0.1MPa/s的加荷速率加載至試樣極限抗壓強度70MPa為止，繪制應力－時間圖，并隨時觀察試樣受力狀態及變形情況，試樣是否完好無損。（3）抗剪彈性模量檢驗①在試驗機的承載板上應使支座順其短邊方向受剪，將試樣及中間鋼拉板按雙剪裝置配置好。②將壓應力以0.03-0.04MPa/s的速率連續均勻地加載至平均壓應力σ，繪制應力－時間圖，并在整個抗剪試驗過程中保持不變。③調整試驗機的剪切試驗結構，使水平油缸、負荷傳感器的軸線和中間鋼拉板的對稱軸重合。

④預加載：以0.002-0.003MPa/s

的速率連續施加水平剪應力至τ=1.0MPa，持荷5min，然后以連續均勻的速度卸載至0.1MPa，持荷5min，記錄位移初始值，繪制應力－應變圖，預載三次。

⑤正式加載：每一加載循環自τ=0.1MPa開始，每級剪應力增加0.1MPa持荷1min，采集支座變形數據，至τ=1.0MPa為止，繪制的應力－應變圖應成線性關系。然后以連續均勻的速度卸載至剪應力為0.1MPa。

10min后進行下一循環，連續進行三次。抗剪彈性模量計算：試樣的累計剪切應變

γi=△si/te。抗剪彈性模量G1△si：試樣累計水平剪切變形G1：試樣實測抗剪彈性模量計算值；τ1.0、τ0.3、γ1.0、γ0.3：第1.0MPa和第0.3MPa級試驗荷載下的剪應力和累計剪切應變值。試驗結果應為三次試驗的算術平均值，但各單項結果與算術平均值的偏差不應大于算術平均值的3%，否則該試樣應再進行一次試驗。（4）抗剪粘結性能試驗

①將壓應力以0.03-0.04MPa/s的速率連續均勻地加載至平均壓應力σ，繪制應力－時間圖，并在整個抗剪試驗過程中保持不變。②以0.002-0.003MPa/s的速率連續施加水平力，當剪應力至2MPa時，持荷5min后，水平力以連續均勻的速度連續卸載，在加、卸載過程中繪制應力一應變圖。

（5）抗剪老化試驗將試樣置于老化箱內，在70±2℃溫度下經72h后取出．將試樣在標準溫度23±5℃下，停放48h，再在標準試驗室溫度下進行剪切試驗。老化后抗剪彈性模量G2的計算方法與標淮抗壓彈性模量計算方法相同。（6）摩擦系數檢驗

試驗步驟：①將四氟滑板支座與不銹鋼板試樣按規定擺放，對準試驗機承載板中心位置，精度應小于1％的試件短邊尺寸。

試驗時應將四氟滑板試樣的儲油槽內注滿5201-2硅脂油。

②將壓應力以0.03-0.04MPa/s的速率連續地增至平均壓應力σ，繪制應力－時間圖，并在整個摩擦系數試驗過程中保持不變。

預壓時間為1h。

③以0.002-0.003MP/s的速率連續地施加水平力，直至不銹鋼板與四氟滑板試樣接觸面間發生滑動為止，記錄此時的水平剪應力。

試驗過程應連續進行三次。2）試樣的摩擦系數按下式計算，并求三次的平均值（6）允許轉角檢驗試驗原理

試驗步驟①將試樣按規定擺放，對準中心位置，精度應小1％的試件短邊尺寸。在距試樣中心L處，安裝使梁產生轉動用的千斤頂和測力計，并在承載梁(或板)四角對稱安置四只高精度位移傳感器(精度0.001mm)；

②預壓：將壓應力以0.03-0.04MP/s的速率連續地增至平均壓應力σ，繪制應力—時間圖，維持5min，然后以連續均勻的速率卸載至壓應力為1.0MPa，如此反復三遍。檢查傳感器是否靈敏準確；③加載將壓應力按照抗壓彈性模量試驗要求增至σ，采集支座變形數據，繪制應力－應變圖，并在整個試驗過程中維持σ不變。用千斤頂對中間工字梁施加一個向上的力p，使其達到預期轉角的正切值(偏差不大于5％)，停5min后，記錄千斤頂力P及傳感器的數值。實測轉角的正切值各種轉角下，由于垂直荷載和轉動共同影響產生的壓縮變形值

各種轉角下試樣邊緣換算變形值計算各種轉角下，支座邊緣最大最小變形值計算（7）判定規則①實測抗壓彈性模量E1、抗剪彈性模量G1、試樣老化后的抗剪彈性模星G2和四氟滑板試樣與不銹鋼板的摩擦系uf應滿足規范的要求；

②支座在不小于70MPa壓應力時，橡膠層未被擠壞；中間層鋼板未斷裂，四氟板與橡膠未發生剝離，則試樣的抗壓強度滿足要求；③支座在兩倍剪應力作用下，橡膠層未被剪壞，中間層鋼板未斷裂錯位，卸載后，支座變形恢復正常，認為試樣抗剪粘結性能滿足要求；④試樣的容許轉角正切值，混凝土、鋼筋混凝土橋在1／300，鋼橋在1／500，試樣邊緣最小變形值大于或等于零時，則試樣容許轉角滿足要求；⑤三塊(或三對)試樣中，有兩塊(或兩對)不能滿足要求時，則認為該批產品不合格。有一塊(或一對)試樣不能滿足要求時，則應從該批產品中隨機再取雙倍試樣對不合格項目進行復驗，若仍有一項不合格，則判定該批產品不合格。5．盆式橡膠支座

構造特點：將純橡膠塊放置在凹型的金屬盆內，橡膠處于有側限受壓狀態，從而使支座的承載能力大大提高。

按使用性能分類：

雙向活動支座：具有豎向承載、豎向轉動和多向滑移性能

單項活動支座：具有豎向承載、豎向轉動和單一方向滑移性能

固定支座：具有豎向承載和豎向轉動功能。（1）成品支座力學性能要求①豎向承載力標準系列支座的豎向承載力分為31級，即0.8－60MPa。

#在豎向設計荷載作用下，支座壓縮變形值不得大于支座總高度的2%；

#盆環上口徑向變形不得大于盆環外徑的0.5‰；

#支座殘余變形不得超過總變形量的5%。

②水平承載力

#固定支座在各方向和單向活動支座非滑移方向的水平承載力均不得小于支座豎向承載力的10%。

抗震型支座水平承載力不得小于支座豎向承載力的20%。③轉角支座轉動角度不得小于0.02rad。

④摩阻系數加5201硅脂潤滑后，常溫型活動支座設計摩阻系數最小取0.03。加5201硅脂潤滑后，耐寒型活動支座設計摩阻系數最小取0.06。（2）支座力學性能的檢測方法整體支座力學性能測試應在專門試驗機構中進行。①荷載試驗﹟檢驗荷載應為支座設計承載力的1.5倍，并以10個相等的增量加載。﹟在支座的頂底板間均勻安裝四只百分表，測試支座豎向壓縮變形；﹟在盆環上口相互垂直的直徑方向安裝四只千分表，測試盆環徑向變形。加載前應對試驗支座預壓三次，預壓荷載為支座設計承載力。試驗時檢驗荷載以10個相等的增量加載。二、橋梁橡膠伸縮裝置檢驗1.橋梁橡膠伸縮裝置的作用及分類

作用：滿足橋梁上部結構變形的需要，并保證車輛通過橋梁時平穩。純橡膠式伸縮裝置板式伸縮裝置組合式伸縮裝置模數式伸縮裝置

分類各種橡膠伸縮裝置2.橋梁橡膠伸縮裝置的技術要求成品力學性能試驗成品尺寸偏差及外觀質量檢驗成品解剖檢驗每200塊或每批任取一塊，將其沿垂直方向鋸開檢驗§5.4預應力混凝土結構檢測一、預應力混凝土結構試驗檢測檢測（一）預應力錨具、連接器檢測

1、檢測項目后張法預應力錨具組裝件錨環及夾片連接器：用于連接預應力筋的裝置。出廠檢驗、型式檢驗、使用單位檢驗使用單位檢驗：外觀及尺寸、硬度、靜載試驗2．技術要求技術指標：錨固性能承載能力（1）錨具靜載錨固性能：錨具效率系數ηa

總應變εapu錨具的靜載錨固性能應滿足：ηa≥0.95εapu≥2.0%其他要求：﹟預應力筋-錨具組裝件達到實測極限拉力時，應由預應力筋的斷裂，而不應由錨具（或連接器）的破壞導致試驗的終結。﹟錨具應滿足分級張拉、補張拉以及放松預應力筋的要求。﹟錨具內縮量不應大于6mm；﹟錨口摩阻損失不應大于2.5%﹟疲勞試驗：用于承受靜、動荷載的預應力混凝土結構，其預應力筋-錨具組裝件經受200萬次循環荷載后，預應力筋因錨具影響發生疲勞破壞的面積不應大于試件總截面面積的5%。﹟周期荷載試驗：用于抗震結構中的錨具經50次循環荷載作用后預應力筋不應發生破斷、滑移和夾片松脫現象。（2）連接器應符合錨具的性能要求；3．靜載錨固性能試驗（1）一般規定﹟試驗用的預應力筋錨具組裝件應由全部零件和預應力筋組裝而成，不得在錨固零件上添加影響錨固性能的物質；﹟束中各根預應力筋應等長平行，其受力長度不得小于3m。﹟試驗用的預應力鋼材應經過選擇，全部力學性能必須嚴格符合該產品的國家標準或行業標準；﹟測力系統，不確定度不得大于2%；﹟量具，其標距的不確定度不得大于標距的0.2%，指示應變的不確定度不得大于標距的0.1%。

靜載錨固性能試驗裝置（2）靜載試驗﹟將錨具、預應力筋、傳感器、千斤頂安裝于試驗機或試驗臺座上，使各預應力筋均勻受力。﹟加載之前應先將各種儀表安裝調試正確，各根預應力鋼材初應力調勻，初應力可取抗拉強度標準值fPtk的5%-10%。﹟測量總應變εapu的量具標距不宜小于1m。加載步驟：

#按預應力鋼材抗拉強度標準值fPtk的20%、40%、60%、80%分4級等速加載；

#加載速度每分鐘宜為100MPa，達到80%后，持荷1h。

#隨后逐步加載至破壞，使荷載達到最大值FaPu。試驗過程中觀察和測量的項目：①逐級測量預應力鋼材與錨具或連接器之間的相對位移△a，△a應隨荷載逐漸增加；②測量錨具、夾具或連接器間的相對位移△b，△b應隨荷載逐漸增加。③在達到預應力鋼材抗拉強度標堆值的80%后，在持荷lh的時間內每20-30min測量一次相對位移（△a和△b）；持荷期間△a和△b均應無明顯變化，保持穩定；④測量記錄試件的實測極限拉力Fapu；⑤測量記錄試件極限拉力時預應力筋的總應變εapu；

Fapu：鋼絞線錨具組裝件的實測極限拉力；Fapuc：鋼絞線錨具組裝件中，各根鋼絞線計算極限拉力之和L1：千斤頂活塞初始行程讀數，mmL2：試件破壞時活塞終了行程讀數，mm；L0：張拉至10%fPtk時，鋼絞線的初始長度，mm。5．試件抽樣及檢驗判定（1）抽樣頻率﹟對于同類型、同一批原材料和同一工藝生產的錨具、連接器作為一批驗收，每批不超過1000套。﹟外觀檢驗抽取10%，且不少于10套；﹟硬度檢驗抽取5%，且不少于5套；﹟靜載試驗抽取6套試件與符合要求的預應力筋組裝成3個預應力筋-錨具組裝件進行試驗。（2）結果判定

外觀檢驗：如表面無裂縫，尺寸符合設計要求，判定為合格；如有一套表面有裂縫或裂縫超過允許偏差，則應逐套檢查，合格后方可使用。

硬度檢驗：

每個零件測試3點，當硬度值符合設計要求的范圍應判為合格。如有1個零件不合格，則應另取雙倍數量的零件重做檢驗；如仍有1個零件不合格，則應逐個檢驗，合格者方可使用。

靜載錨固能力檢驗、疲勞荷載試驗及周期荷載檢驗：如符合技術要求的規定，應判為合格。如有1個試件不符合要求，則另取雙倍數量試件重做試驗；如仍有1個試件不合格，則該批為不合格品。二、張拉設備校驗

張拉設備：千斤頂、油泵、油壓表

張拉力控制：用油壓表測定和控制。

存在問題：油缸與活塞之間有一定的摩阻力，此項摩阻力抵消一部分作用力，實際作用力要比理論值小。

解決方法:一般采用校驗標定的方法測定油壓千斤頂的實際作用力與油壓讀數的關系。后張法張拉現場先張法張拉現場穿心式千斤頂

壓力試驗機

校驗儀器

標準測力計傳感器1．用長柱壓力試驗機校驗﹟壓力試驗機的精度不得低于±2%。﹟應采取被動校驗法，即在校驗時用千斤頂頂試驗機。﹟用被動法校驗千斤頂時．必須事先對試驗機進行被動標定。（1）千斤頂就位

（2）校驗千斤頂

﹟開動油泵，千斤頂進油，頂試驗機上壓板。在加載過程中，自零位到最大噸位，將被動標定的結果逐點標定到千斤頂的油壓表上。﹟各標定點應重復標定3次，取平均值，并且只測讀進程，不得讀回程。長柱式壓力機校驗千斤頂長柱式壓力機校驗千斤頂2．用標準測力計校驗3．用電測傳感器校驗4．千斤頂檢驗結果的回歸計算

五、張拉力控制千斤頂的油壓預應力鋼材的伸長量﹟預應力鋼材實測伸長值和相應的理論計算值的差應控制在6%以內。雙控1．預應力鋼材理論伸長值△L（mm）：

式中：PP——預應力鋼材的平均張拉力，N；L——預應力鋼材長度，mm；Ap——預應力鋼材截面面積，mm2；EP——預應力鋼材彈性模量，N/mm2。預應力筋的平均張拉力按下式計算：式中：P——預應力鋼材張拉端的張拉力，N；μ——預應力鋼材與孔道壁的摩擦系數；k——孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數；θ——從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角之和，rad。x——從張拉端至計算截面的孔道長度，m；2．實際伸長值的測量﹟預應力鋼材張拉前，應先調整到初應力σ，作伸長值測量標記；然后張拉至張拉控制應力，測量伸長值。﹟實際伸長值為量測的伸長值與初應力時的推算伸長值之和。預應力筋張拉的實際伸長值△L（mm）：△L1：從初應力至最大張拉應力時的實測伸長值,mm△L2：初應力時的推算伸長值，mm，可采用相鄰級的伸長值。六、水泥漿的檢測

一般預應力混凝土構件，在張拉完畢10h左右、預應力筋和錨具穩定后，即可進行孔道壓漿工作。孔道壓漿的水灰比一般宜采用0.4-0.45，如摻入減水劑，水灰比可減少到0.35。1、檢測項目與方法（1）水泥漿的強度水泥漿的強度應制成7.07×7.07×7.07cm的試件，標準養護28d測得的抗壓強度。壓漿時每一工作班應制取不少于3組抗壓試件。

（2）泌水率和膨脹率試驗往高120mm的有機玻璃容器內裝入水泥漿約100mm深，測記水泥漿液面的高度，然后蓋嚴。置放3h和24h后測其離析水水面和水泥漿膨脹面，然后按下式計算泌水率和膨脹率：（3）稠度試驗將水泥漿測定漏斗放平，關上閥門，將攪拌均勻的水泥漿傾入漏斗內，直至表面觸及點測規下端。打開閥門，讓水泥漿自由流出，水泥漿全部流完時間即為水泥漿的稠度。§5.8水泥混凝土結構無破損檢測混凝土無損檢測:在不破壞混凝土結構的前提下，在混凝土結構原位上對其強度或缺陷直接定量檢測的技術。一、混凝土無損檢測技術的分類（1）檢測結構混凝土強度值；（2）檢測結構混凝土的內部缺陷；（3）檢測幾何尺寸，如鋼筋位置、保護層厚度等；（4）結構混凝土質量的勻質性檢測和控制；（5）建筑熱工、隔聲、防水等物理特性的檢測。二、常用無損檢測方法簡介1、回彈法回彈法是采用回彈儀的彈簧驅動重錘，通過彈擊桿彈擊混凝土表面，以重錘反彈回來的距離作為強度相關指標來推算混凝土強度。基本原理：利用混凝土強度與表面硬度之間的關系，通過一定動能的重錘沖擊混凝土表面，用表面硬度值來推定混凝土強度。2、超聲脈沖法超聲儀發射超聲脈沖波，測量接收波的參數(聲速、振幅、頻率等)，根據聲學參數的大小及變化、判斷混凝土內部質量情況。3、脈沖回波法（應力波法）4、磁測法5、雷達反射法6、射線法7、綜合法三、回彈法測定混凝土的抗壓強度（一）適用范圍

對常規檢驗方法的一種補充；回彈法檢測混凝土結構厚度不得小于100mm，溫度不應低于10℃。回彈法測定路面混凝土強度（二）檢測儀器1、檢測器具混凝土回彈儀酚酞酒精溶液，濃度1%；鋼砧；下提式砂輪；其它：卷尺、鋼尺、毛刷等。（三）檢測技術1、測區布置（1）單個檢測：適用于單個結構或構件的檢測，應在構件上均勻布置測區，且不少于10個。(2)批量檢測：適用于混凝土強度等級、原材料、配合比、養護條件、齡期等基本一致的構件。抽檢數量：不得少于同批構件總數的30％，且構件數量不得少于10件，每個構件測區數不少于10個。抽檢構件時，應隨機抽取并使所選構件具有代表性。（3）對某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的結構或構件，其測區數量可適當減少，但不應少于5個。（4）每一結構或構件的測區應符合下列要求。①測區應布置在混凝土澆筑方向的側面。②測區應均勻分布，相鄰兩測區的間距不宜大于2m；測區距離構件邊緣的距離不宜大于0.5m，且不小于0.2m。③測區宜避開鋼筋密集區和預埋鐵件。④測區的面積不宜大于0.04m2，每一測區宜測16個測點，相鄰兩測點間距不宜小于3cm。梁柱測區布置示意圖⑤測試面應清潔、平整、干燥。⑥結構或構件上的測區應注明編號，并記錄測區所處的位置和外觀質量情況。2、回彈值測定

盡量使儀器處于水平方向測試混凝土澆筑的側面，當采用非水平方向時，應對回彈值進行修正。測試方法：將回彈儀的彈擊桿頂住混凝土的表面，輕壓儀器，松開按鈕。彈擊桿徐徐伸出，使儀器對混凝土表面緩慢均勻施壓，待彈擊錘脫鉤沖擊彈桿后即回彈，帶動指針向后移動并停留在某一位置上，即為回彈值。現場測試混凝土回彈值混凝土回彈值測試儀器的軸線應始終垂直于構件混凝土側面。同一測區應記取16個回彈值。3、混凝土碳化深度的測定回彈值測量完畢后，應在有代表性的位置上測定碳化深度，測點數不少于構件測區數的30％，取平均值作為該構件的碳化深度值。測定方法：采用適當的工具在測區表面形成約15mm的孔洞，其深度應大于混凝土的碳化深度，清除洞內的粉末和碎屑，采用濃度為1％的酚酞酒精精溶液滴在孔洞內壁的邊緣處，碳化部分變色，測量交界面到混凝土表面的垂直距離，即為碳化深度值。（四）數據處理1、回彈值計算（1）水平方向測試構件側面時，從測區的16個回彈值中剔除3個最大值和3各最小值，取余下的數據計算平均值：（2）非水平方向測試構件時，按下式修正：（3）水平方向檢測混凝土澆筑面頂面或底面時，按下式修正：（4）非水平方向測定澆筑混凝土的頂面或底面時，應先對回彈值進行角度修正，然后按角度修正后的回彈值進行澆筑面修正。2、碳化深度值計算每一測區的平均碳化深度值，按下式計算：平均碳化深度值≤0.4mm，按無碳化深度處理；平均碳化深度值≥6mm，按平均碳化深度為6mm計算3、混凝土強度計算（1）根據每一測區的回彈平均值Rm，及平均碳化深度值dm，查教材附表確定；（2）由各測區強度平均值計算結構或構件混凝土強度平均值及標準差。（3）被測結構或構件的混凝土強度推定值按下式確定：1）當結構或構件測區數少于10個時：2）當測區強度值中出現小于10MPa時，該構件強度推定值為小于10MPa；3）當結構或構件測區數不少于10個或按批量檢測時，按下式計算：（4）對按批量檢測的構件，當該批構件的強度標準差出現下列情況之一時，該批構件全部按單個構件檢測：①當該批構件混凝土強度平均值小于25MPa時，

②當該批構件混凝土強度平均值不小于25MPa時，

四、超聲法檢測混凝土缺陷混凝土構件質量缺陷判據：聲時（或聲速）、波幅、頻率（主頻）等。1．儀器設備（1）超聲波儀（2）換能器換能器分類：厚度振動式、徑向振動式﹟厚度振動式換能器的頻率宜選用20－250kHz；徑向振動式換能器的頻率宜選用20－60kHz。2．超聲波檢測儀的檢定一般采用標準棒標定超聲波儀超聲波儀超聲法現場檢測混凝土缺陷3．混凝土結合面質量檢測

混凝土結合面系指前后兩次澆筑間隔時間大于3h的混凝土之間所形成的接觸面。﹟被測部位及測點應滿足：（1）測試前應查明結合面的位置及走向，明確被測部位及范圍。（2）構件的被測部位應具有使聲波垂直或斜穿結合面的測試條件。﹟檢測方法：對測法斜測法﹟布置測點時應注意：（1）使測試范圍覆蓋全部結合面或有懷疑的部位；（2）各對T-R1、T-R2換能器連線的傾斜角及測距應相等；（3）測點的間距宜為100－300mm。﹟結果處理①采用概率法；②當測點數無法滿足統計法判斷時：將T-R2的聲學參數與T-R1進行比較，若T-R2的聲學參數比T-R1顯著低時，則該測點判為異常測點；4．混凝土表面損傷層檢測適用于因凍害、高溫或化學侵蝕等所引起的混凝土表面損傷厚度的檢測。

被測部位及測點的確定應滿足以下要求：（1）根據結構的損傷情況和外觀質量選取有代表性的部位布置測點；（2）構件被測表面應平整并處于自然干燥狀態，且無接縫和飾面層。﹟測試方法①測試時T換能器應耦合保持不動，然后將R換能器依次耦合在間距為300mm的測點1、2、3、……位置上讀取相應的聲時值t1、t2、t3…，并測量每次T、R換能器之間的距離l1、l2、l3…。②每一測位的測點數不得少于6個，當構件的損傷層厚度不均勻時，應適當增加測區數。

換能器布置

聲時-測距關系曲線﹟結果處理繪制“時-距”坐標圖，可以得到聲速改變所形成的轉折點。損傷混凝土未損傷混凝土

損傷層厚度：其中5．混凝土不密實區和空洞檢測

﹟被測部位應滿足以下要求：①被測部位應具有一對（或兩對）相互平行的測試面；②測試的范圍應大于有懷疑的區域，還應與同條件的正常混凝土進行對比，且對比測點數不應少于20。（1）測試方法①當構件具有兩對互相平行的測試面時可采用對測法②當構件只有一對相互平行的測試面時可采用對測和斜測相結合的方法

對測法斜測法③當測距較大時，可采用鉆孔或預埋管測法

（2）數據處理及判斷異常數據的判定方法為概率法。（3）空洞尺寸估算方法

根據lh/l值和（th－mta）/mta×100%值，可查表查得空洞半徑r與測距l的比值，再計算空洞大致尺寸。如被測部位只有一對可供測試的表面，只能按空洞位于測距中心考慮，空洞尺寸可按下式算：5．裂縫深度檢測檢測前應先將裂縫中的積水或泥漿等夾雜物清理干凈。（1）單面平測法當結構的裂縫部位只有一個可測表面，估計裂縫深度又不大于500mm時，可采用單面平測法。平測時應在裂縫的被測部位，以不同的測距，按跨縫和不跨縫布置測點進行檢測。①不跨縫聲時測量：將T和R換能器置于裂縫同一側，以兩個換能器內邊緣間距（l′）等于100、150、200、250mm……分別讀取聲時值（ti），繪制“時-距”坐標圖聲時與測距之間的回歸直線方程

時-距圖跨縫測量每測點超聲波實際傳播的距離應為：不跨縫平測的混凝土聲速值v（km/s）為：或式中：ln′l1′——第n點和第1點的測距，mm；tn、t1——第n點和第1點讀取的聲時值，μs；b——回歸系數。②跨縫的聲時測量：將收、發換能器分別置于以裂縫為軸線的對稱兩側，兩換能器中心連線垂直于裂縫走向，以l′=l00mm、150mm、200mm、250mm、300mm……分別讀聲時值。③平測法的裂縫深度可按下式計算：（2）雙面斜測法

當結構的裂縫部位具有兩個相互平行的測試表面時，可采用雙面穿透斜測法檢測。

根據波幅、聲速和主頻的突變，可以判定裂縫深度以及是否在所處斷面內貫通。平面圖立面圖（3）鉆孔對測法適用于大體積混凝土，預計深度在500mm以上的裂縫檢測。5.9橋梁結構應變電測技術電阻應變測量原理：將電阻應變片粘貼在被測構件上，當構件變形時，應變片與構件一起變形，致使應變片的電阻值發生相應的變化；通過電阻應變測量裝置，可將這種變化測量出來，換算成應變值或輸出與應變成正比的模擬電信號，用記錄儀器記錄下來或直接存入計算機進行處理，得到所需要的應力應變值。

一、電阻應變計﹟基本組成：由敏感柵（金屬絲）、基底及引出線三部分組成。1．工作原理金屬電阻絲的電阻R與長度L和截面積A有如下關系：當拉伸（或壓縮）變形很小時，相應的電阻變化可由上式取對數再微分后得：dA表示金屬絲變化時，由泊松效應引起的橫截面積的改變。對于圓形或矩形截面都有：μ為材料的泊松比，帶入上式得：或令上式變成或K稱為金屬絲的靈敏度

﹟它表示單位應變所造成的相對電阻變化，它反映了金屬絲材料電阻的效應。﹟K是一個由金屬絲材料本身確定的系數，它與金屬絲材料的成分、工藝等有關系。﹟各種材料的靈敏系數可由實驗測定，一般在1.9-2.3之間。2．電阻應變計的分類

繞絲式應變片：敏感元件是絲柵電阻絲

箔式應變片：敏感元件是通過光刻技術、腐蝕工藝制成的一種很簿的金屬箔柵。3．電阻應變計的選用

（1）標距當結構材料為勻質（如鋼材）或局部應力集中梯度比較大時宜選用小標距應變片；當結構材料為非勻質（如混凝土）或應變梯度小又均勻時可選用大標距應變片（對混凝土標距L≮4-5倍最大集料直徑）。（2）種類箔式應變片適用于各種場合；當大量使用應變片，環境條件比較好時，從經濟上考慮，也可選用絲式膠基或紙基片。

鋼構件：2mm×3mm（B×L）或2mm×6mm的箔式應變片；

混凝土結構：10mm×（80-100）mm（B×L）的絲式膠基片或紙基片。

4．電阻應變片的粘貼和連接

（1）電阻應變片的選片

①先檢查電阻應變片的外觀質量；

②用惠斯頓電橋測定應變片的電阻值，其準確度應達到0.1Ω。

工作片與補償片之間的電阻值之差不宜大于0.20Ω以免橋臂阻值不能調平衡。（2）試件的表面處理①鋼（或其他金屬）試件：除銹、拋光、擦洗②混凝土試件：磨平后用環氧樹脂膠涂刮一層并干燥，再用細鐵砂紙將表面磨平，最后用無水酒精棉花擦凈貼片處。（3）粘貼應變片①選用502膠作為膠黏劑；②貼片時，先看清應變片的位置、方向。

把502膠水滴在應變片粘貼面上（注意應變片的正反面），片子貼上去以后，蓋上一張塑料薄膜，用大拇指輕輕按住片子，擠出汽泡和多余的膠水。

（4）應變片的干燥處理和質量檢查①應變片粘貼后必須使粘貼劑充分干燥。﹟自然干燥：當溫度大于15℃，相對濕度低于60%時，可用自然干燥，干燥時間一般需要24h﹟人工干燥：用紅外燈泡或電吹風烘烤，溫度一般控制在50℃以下，干燥時間一般只需1h。

②應變片的粘貼質量檢查

﹟檢查粘貼層的好壞，幾何位置是否正確、粘貼層是否有氣泡、引出線是否完好等。

﹟檢查試件與應變片引出線之間的絕緣度（≥100MΩ，測量時間較長時應≥200MΩ）（5）應變片的防潮處理短期防潮：可采用普通凡士林或市售703膠等。長期防潮：一般采用環氧樹脂配固化劑，也可將石蠟（70%）和松香（30%）加熱熔化后使用。（6）應變片的導線連接

二、電阻應變儀及數據采集系統

電阻應變儀：電阻應變片的專用放大儀器，一般由測量電路、放大器、相敏檢波器、和電源等部分組成。

測量電路的作用是將應變片的電阻變化轉化為電壓或電流的變化，這種轉化是通過惠斯頓電橋實現的。1．惠斯頓電橋（1）惠斯頓電橋原理當B、D開路時，B、D之間的電位差：當Vout=0，電橋處于平衡狀態，

得

R1R3=R2R4

橋路中任何一個電阻的變化都會使電橋失去平衡（Vout≠0）如果各臂阻值分別都發生了變化，R1變成了R1+△R1，R2變成了R2+△R2，…，將它們代入上式,得將上式展開，注意到R1R3=R2R4，略去二次項和非線性誤差項，可得

如果Ri是電阻應變計，則上式可寫成：

由式可以看出：

電橋的輸出電壓與相鄰兩臂的電阻變化率之差，或相對兩臂的電阻變化率之和成正比。

即相對之和，相鄰之差。

（2）惠斯頓電橋溫度補償方法

①補償方法：用一片和工作片阻值、靈敏系數和電阻溫度系數都相同的應變片，把它貼在一塊與被測件材料相同而不受力的試件上，并使它們處于同一溫度場，電橋連接時使工作片和補償片處在相鄰橋臂中，這樣溫度變化就不會造成電橋的輸出電壓。②補償片可采用單點補償多點的辦法③溫度補償也可使用溫度自補償應變片來完成。

（3）惠斯頓電橋橋路組合1/4橋半橋全橋例1試測下圖所示構件表面由彎矩引起的應變。2．電阻應變儀電阻應變儀是一種專用應變測量放大器。三個功能：第一，裝有幾個電橋補充電阻（以適用于1/4橋和半橋測量）并提供電橋電源；第二，能把微弱的電信號放大第三，把放大后的信號變換顯示出來或送給后續設備。3．動、靜態數據采集系統（1）靜態數據采集系統（3）動態應變數據采集系統5.10橋梁荷載試驗靜載試驗動載試驗一、橋梁荷載試驗的目的1．檢驗橋梁設計與施工的質量2．判斷橋梁結構的實際承載能力3．驗證橋梁結構設計理論和設計方法

4．橋梁結構自振特性及結構受動力荷載作用產生的動態反應的測試研究

載荷試驗的類型二、橋梁現場試驗的準備工作準備工作：試驗前期準備、現場準備1、前期準備工作資料收集、試驗方案擬定、儀器配套以及相應的結構計算等。（1）資料收集收集內容：書面技術文件、現場踏勘資料

結構的設計資料

結構的施工資料

①書面資料②現場資料

對實橋結構和周圍環境進行現場踏勘，了解結構物的技術狀況，及橋上及兩端的通行情況。③了解現場試驗時主管單位可能提供的配合情況。如交通管制、加載車輛的供給等。2．試驗方案的擬定

現場試驗方案應包括：（1）試驗對象概況（2）試驗目的和要求（3）試驗內容

靜載試驗主要包括以下內容：①結構控制截面的撓度或變位；②結構控制截面最大應力（或應變）；③受試驗荷載影響的橋梁支座、墩臺的位移與轉角，塔柱和結構連結部分的變位；根據實際需要，可增加以下測試內容：①沿