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预应力混凝土桥梁检测技术规程一、前言预应力混凝土桥梁是目前大型桥梁中使用最广泛的一种结构形式，其具有高强度、高刚度、高耐久性等优点。
然而，由于其结构复杂，检测难度大，因此对预应力混凝土桥梁的检测技术提出了更高的要求。
本技术规程旨在规范预应力混凝土桥梁的检测工作，保障桥梁的安全运行。
二、技术要求1. 检测人员预应力混凝土桥梁的检测必须由具有相应资质的检测人员进行。
检测人员应具有下列条件：（1）具有相关工程学科专业大学本科学历以上；（2）具有国家或行业相关资格认证；（3）具有2年以上预应力混凝土桥梁检测经验。
2. 检测设备预应力混凝土桥梁的检测应使用合适的检测设备，并确保设备的准确度和可靠性。
检测设备应当符合下列条件：（1）能够满足检测要求；（2）具有国家或行业相关认证；（3）设备维护保养及时、有效。
3. 检测方法预应力混凝土桥梁的检测应采用多种方法相结合的方式进行综合评估。
检测方法应当包括：（1）目视检查：对桥梁外观进行全面检查，检查桥梁表面是否有明显损伤、裂缝等缺陷。
（2）超声波检测：对桥梁混凝土进行超声波检测，确定混凝土的密实度、抗压强度等。
（3）振动检测：对桥梁进行振动检测，确定桥梁的自振频率、阻尼比等。
（4）温度检测：对桥梁进行温度检测，确定桥梁的温度变化规律。
（5）应力监测：对桥梁进行应力监测，确定桥梁内部应力状态。
三、检测流程1. 资料收集在进行预应力混凝土桥梁的检测前，应先收集桥梁相关资料，包括桥梁设计图纸、施工记录、维护保养记录等。
同时，应了解桥梁的使用情况，包括交通流量、车辆类型、荷载等因素。
2. 目视检查对桥梁的外观进行全面检查，检查桥梁表面是否有明显损伤、裂缝等缺陷。
同时，还应检查桥梁的排水系统、桥墩、桥面铺装等部位。
3. 超声波检测对桥梁混凝土进行超声波检测，确定混凝土的密实度、抗压强度等。
在进行超声波检测时，应选择合适的探头，并根据混凝土的厚度和材质确定检测参数。
4. 振动检测对桥梁进行振动检测，确定桥梁的自振频率、阻尼比等。
有效预应力的检测在当今的工程界，预应力技术被广泛应用，其目的是为了提高结构的强度和刚度，以及增强结构的耐久性。
然而，要确保预应力的有效性并达到预期的效果，对其进行准确的检测至关重要。
本文将探讨有效预应力的检测方法及其重要性。
预应力是指在施加外部荷载之前，预先在结构中引入一定的应力。
这种应力可以抵抗外部荷载，提高结构的性能。
然而，要实现这一目标，必须确保预应力的有效性和稳定性。
因此，对有效预应力的检测成为了一项重要的任务。
对有效预应力的检测通常采用非破坏性试验方法，如超声波法、X射线法和磁致伸缩法等。
这些方法可以无损地检测预应力的大小和分布情况，为结构的性能评估提供依据。
超声波法是一种常用的有效预应力检测方法。
其原理是通过在混凝土表面发射超声波，并记录波速和反射回来的时间，从而计算出混凝土内部的应力状态。
这种方法具有无损、快速和准确的特点，可以有效地检测预应力的有效性。
X射线法也是一种常用的检测方法。
通过X射线照射混凝土结构，可以获得内部应力的分布图像。
这种方法可以提供更直观的应力分布信息，但需要注意的是，X射线对人体有害，需要采取相应的防护措施。
磁致伸缩法是一种通过测量磁致伸缩效应来检测有效预应力的方法。
磁致伸缩效应是指磁场变化时物体尺寸发生变化的现象。
通过在混凝土表面施加磁场并测量尺寸变化，可以计算出内部的应力状态。
这种方法具有非接触、快速和准确的特点，但需要使用昂贵的设备和专业的技术人员。
除了以上提到的非破坏性检测方法，还有一些破坏性检测方法，如钻芯取样法和劈裂试验法等。
这些方法需要在结构中取样并进行试验，以确定有效预应力的真实大小。
虽然这些方法可以提供更准确的结果，但会对结构造成一定的损伤，因此在使用时需要谨慎考虑。
对有效预应力的检测是确保结构性能的重要环节。
采用适当的检测方法和技术，可以准确地评估结构的性能和耐久性，从而为工程的成功实施提供保障。
在未来的发展中，随着技术的进步和新方法的出现，对有效预应力的检测将更加准确和便捷。
大跨度预应力混凝土桥梁施工监测技术摘要：最近几年来我国建设事业获得飞速进步，桥梁建设也在不断完善，人们对于桥梁安全性的关注也在不断增强。
为了确保桥梁结构稳固性和耐久性，同时为了提升行车舒适性，进行大跨度预应力桥梁施工时就需要进行监测，这也是确保其施工质量的有效方法。
关键词：大跨度；预应力混凝土桥梁；施工监测1 大跨度预应力混凝土桥梁监测技术1.1线性和预拱度监控第一、主梁挠度跟踪监测。
进行实际监测时需要根据各节点施工顺序进行，而且等到完成混凝土浇筑和张拉作业后，需要选取合适时间进行监测。
对主梁挠度进行检测首先要了解施工进度和主梁挠度变化情况，为了能够在温度变化明显时进行操作，以便可以获得准确的最值，一般会选择早上6点进行检测，而且还需要进行温度修正，从而可以确保下一个阶段梁底标高设置的精确度和可信度[1]。
第二、主梁顶底面高程检测。
等到结束预应力张拉后，就需要检测主梁顶地面高程。
为了确保数据精确性，进行检测时往往会对同一位置进行多次测量，之后需要计算出平均值，将其当做最终数值。
1.2大跨度预应力混凝土桥梁监测注意事项一、确定控制截面。
预应力连续梁在实际施工中会受到施工状况的干扰，从而使得主梁不同截面出现不同的应力，即便是同一截面上下截面的应力也会存在一定差异，而且这种差异程度比较显著。
进行主梁施工往往会采用静定结构，但需要全面分析控制截面。
控制截面在二期恒载的影响下往往会选定根部，也可能会选定L/4或L/2部位，这些选择都是比较科学的。
为了更好的检测应力往往会在界面中设置传感元件，而且这样做还可以更好的确保工作时效性，然而因为控制截面形状存在差异，其大小也各异，所以设置的传感元件数量也是不同的，装置位置也需要根据实际情况确定。
二、埋设时间和误差。
结束节段主梁钢筋布置后就可以安装应力监测元器件，完成这一步操作后就可以开展混凝土浇灌，需要注意的是进行这一步操作一定要注意保护应力监测元器件，防止其受到伤害。
预应力连续梁桥应力及线性监控技术摘要：本文以实际工程为依托，分析了实际中连续梁桥应力及线性监控方法，理论结合实例具体分析了预应力混凝土连续梁的应力和线性监控技术，确保成桥线形和受力状态满足设计要求，为预应力混凝土连续梁施工质量和安全提供指导。
关键字：预应力应力线性监控Abstract: Based on practical engineering, the paper analyzes the actual stress and linear control method of continuous girder bridge, theory combined with the actual, analyzes the monitoring technology of stress and linear to the continuous girder bridge, ensure to meet the design requirements of stress and linear, Provide guidelines for quality and safety of the continuous beam construction.Key Words: Prestressed；Stress ; Linear；Monitoring0引言近年来随着高速铁路的快速发展，桥梁建设也是突飞猛进，但施工安全问题和工程质量问题也随之产生，这导致有了“量”而忽略了“质”，特别是在大跨度桥梁中比较突出。
为了施工质量和安全问题，应力监控也成了一个必要的环节，通过应力和线性监控，分析掌握桥梁内力状况和线性，为施工质量、施工安全、运营的安全性及耐久性的保证。
1依托工程本文以兰新二线3标预应力变截面连续梁(32+48+32)m为背景。
该桥为单箱单室变高度、变截面结构，主墩墩顶3.0m范围内梁高相等，截面中心梁高4.05m；跨中合龙段及边跨现浇段截面中心高3.05m，梁底曲线为二次抛物线，箱梁顶宽12.2m，中支点处宽度6.7m，跨中及边墩支点处底宽5.74m。
预应力桥梁结构检测的目的和内容一.目的：桥梁使用过程中，由于自然界各种因素的影响、荷载的反复作用特别是超车辆的作用，桥梁结构会产生各种损伤或局部破坏。
随着桥梁使用时间的增长，损伤也会越来越严重，为保障桥梁的安全运营，延长其使用寿命，就要对桥梁进行必要的检测确定新建桥梁结构的承载能力和使用性能；评估既有桥梁的使用性能与承载力；研究结构（构建）的受力行为，总结结构受力行为的一般规律，在检测评估的基础上，对那些承载能力不足、使用性能较差或耐久性能不满足要求的结构或构件，进行有针对性地维修加固。
二.检测内容：1．结构混凝土：强度、混凝土碳化深度、钢筋位置及保护层厚度、表观及内部缺陷、钢筋锈蚀电位、氯离子含量、混凝土电阻率、钢筋锈蚀极化电流。
2．桥梁结构及构件：静动态应变（应力）、静动态变形和位移、自振特性参数（频率、振型、阻尼比）、振动加速度和速度、承载能力评价、结构验算（采用专业软件《桥梁博士》）。
3．地基基础：地基承载力、地表沉降、深层水平位移、特殊地基处理性能4．基桩：完整性、承载力5．施工监测与监控：参考第2条参数以外再增加温度、风速。
6．运营期结构安全监测：参考第2条参数以外再增加温度、风速。
7、水泥：胶砂强度、安定性、凝结时间。
8、混凝土：抗压强度、抗压弹性模量、抗渗性、坍落度、含气量、干缩性、抗冻性。
9．钢筋：抗拉强度、屈服强度、伸长率、冷弯、拉伸性能、弯曲。
10．预应力钢绞线：拉伸试验（最大力、规定非比例延伸率、最大力总伸长率）、弹性模量、松驰率、疲劳及偏斜拉伸试验。
11．锚具：静载锚固性能（锚固效率系数、总应变）、洛氏硬度、周期荷载试验、疲劳试验、辅助性试验。
12．球形支座：竖向压缩变形、外观。
13．盆式支座：竖向压缩变形、盆环径向变形、外观及内在质量.。
14．伸缩缝：尺寸、外观质量、组装质量、防水性能、拉伸压缩时最大水平摩阻力、拉伸压缩时变位均匀性。
15．钢结构：线型、几何尺寸、索力、防护涂装、高强螺栓扭矩、钢材及焊缝无损探伤。
混凝土桥梁有效预应力检测及混凝土桥梁在现代交通基础设施中扮演着至关重要的角色，其安全性和耐久性直接关系到交通运输的畅通和人民生命财产的安全。
而有效预应力是保证混凝土桥梁结构性能的关键因素之一，因此对混凝土桥梁有效预应力的检测至关重要。
一、混凝土桥梁有效预应力的重要性有效预应力的存在可以提高混凝土桥梁的承载能力，减少裂缝的产生和发展，增强结构的刚度和稳定性，从而延长桥梁的使用寿命。
如果有效预应力不足，桥梁可能会在使用过程中出现过大的变形、裂缝扩展甚至结构破坏；反之，如果有效预应力过大，可能会导致混凝土局部受压破坏，同样影响桥梁的安全性和耐久性。
二、常见的混凝土桥梁有效预应力检测方法1、反拉法反拉法是一种直接测定预应力筋实际张拉力的方法。
通过在已经张拉锚固的预应力筋上施加反向拉力，测量其在不同拉力下的伸长量，根据胡克定律计算出预应力筋的实际张拉力。
这种方法直观、准确，但操作较为复杂，对桥梁结构有一定的损伤。
2、超声波法超声波在预应力混凝土结构中的传播速度与混凝土的应力状态有关。
通过测量超声波在预应力筋附近混凝土中的传播速度，可以推算出混凝土的应力，进而评估有效预应力。
该方法无损、操作简便，但测试结果受多种因素影响，准确性相对较低。
3、磁通量法磁通量法是基于铁磁性材料的磁特性与应力之间的关系来检测有效预应力的。
在预应力筋上缠绕感应线圈，通过测量磁通量的变化来确定预应力筋的应力。
这种方法适用于钢绞线等磁性材料制成的预应力筋，但设备较为昂贵。
4、应变片法在混凝土表面或预应力筋上粘贴应变片，测量在荷载作用下的应变变化，从而推算出有效预应力。
应变片法精度较高，但安装和测量过程较为繁琐，且容易受到环境因素的干扰。
三、检测过程中的影响因素及应对措施1、材料性能的差异混凝土的弹性模量、预应力筋的材质和规格等都会影响检测结果。
在检测前，应准确测定这些材料的性能参数，并在计算中予以考虑。
2、施工质量的影响如预应力筋的定位偏差、管道压浆不密实等施工质量问题，可能导致有效预应力分布不均匀。
预应力混凝土桥梁结构应力长期监测研究摘要：混凝土构件的应力状态与结构的安全直接相关，因此对于预应力混凝土桥梁的施工监控以及营运过程中的健康监测，混凝土的应力监测是一项相当重要的内容。
然而在长期监测的情况下，目前常用的钢筋应变计测量应力的方法存在较大的偏差。
针对这一问题，本文对混凝土徐变效应进行了数值模拟，研究了徐变对混凝土、钢筋应力的影响，并提出了用钢筋计进行长期应力监测的近似修正方法。
关键词：预应力混凝土桥梁；应力监测；徐变；
1. 混凝土的应力测量
为了对混凝土构件应力状态进行监控，大跨桥梁在施工过程中通常埋设振弦式钢筋应变计，得到的是钢筋的应变。
对于短期活载应力(认为周围环境条件不变)，根据钢筋与混凝土发生相同的应变可以得到钢筋附近混凝土的应力；当把混凝土受荷前的应力状态作为零应力状态时，也可以由钢筋计的数据直接得到混凝土短期绝对应力。
然而，对于混凝土的长期绝对应力，由于受多种因素的影响，不能直接利用钢筋计得到的应变数据计算得到。
通过钢筋计直接测得的应变是长期总应变，可以表示为[1]：
式中，ε弹为荷载引起的弹性应变；ε徐变徐为相应的徐变应变；ε自身为混凝土自身体积应变；ε温度为自由温度应变；ε收缩为混凝土收缩应变。
其中后三种应变之和称为无应力应变。
对于无应力应变的分离，目前常采用无应力计[2]。
无应力计实际上就是在原应力计的基础上加入了无应力补偿。
由于混凝土徐变应变的大小和混凝土的实际应力有关，徐变应变的分离成为混凝土长期应力监测中的难题，目前还没有公认的有效方法。
2 主梁节段徐变效应数值模拟
以某座预应力混凝土斜拉桥为例，采用数值模拟的方法来考察其主梁节段的徐变效应以及钢筋、混凝土应力随时间的变化情况。
2.1 模型的建立
选取该桥的一段长6m(索距)的边主梁，为了减小计算规模，在主梁中心沿高度和长度方向选取一片作为平面分析对象，其厚度换算成单位厚度，如图1所示。
在平面模型中，左侧为梁顶，该处的纵向钢筋分布为φ16@13.5，单位厚度(1m)下钢筋的总面积为1.489×10-3m2，钢筋截面形心距离梁顶边缘0.052m；右侧为梁底，该处的纵向钢筋分布为两排φ20@13.5，单位厚度(1m)下钢筋的总面积为4.654×10-3m2，钢筋截面形心距离梁底边缘约0.065m。
图1 主梁节段模型(单位：m)
在模型中假定：
①钢筋与混凝土之间粘结完好，不发生相对滑移；
②作为平面应力问题对待；
③端部截面符合平截面假定；
④混凝土采用线性徐变理论，钢筋无徐变特性。
混凝土部分采用平面四边形单元划分，同时根据假定①，将两侧的钢筋用杆单元划分，两端节点与相同位置处的四边形单元节点耦合，如图3所示(即图1中a处所示位置的大样)。
根据假定③，在模型上端设置刚性块，并且在下端设施约束，上端加入8.0mpa的恒定压应力，如图1。
c50混凝土弹性模量取3.5×1010pa，泊松比0.167；钢筋的弹性模量取2.0×1011pa，泊松比0.333；计算时间取加载后持续300天。
2.2 徐变参数
ansys中提供了多种材料蠕变特性的蠕变(率)方程，当参数c6=2时的显式蠕变率方程较为适合用于描述混凝土徐变特性：
其中
式中，t为材料温度；c1～c5为待定参数。
式(2)的意义为材料在应力σ作用下，在δt时间间隔内发生的徐变应变量为δεcr。
根据混凝土的线性徐变理论对照式(2)和式(3)可以确定参数c2=1，c3=0，c4=0；并且用式(2)对已有的28天龄期混凝土的徐变系数曲线进行拟合，可以得到参数c1=4.457×10-11，c5=0.01。
至此，ansys 中针对28天加载龄期的c50混凝土的徐变率方程的所有参数已经确定。
2.3 计算结果与分析
选取图3所示的左右两侧位置，考察该处混凝土与钢筋的应力、应变随时间的变化情况，如图4～图7所示。
从图4可以发现，由于存在混凝土徐变效应，混凝土的应力是随时间变化的，但变化幅度不大。
又因为两侧的钢筋数量不同使模型处在偏心受压状态，两侧混凝土的y向应力的变化趋势又不相同。
而钢筋的应力随时间的变化幅度较大，如图4所示，300天内左缘的钢筋压应力增加了将近70mpa。
这种应力的变化就是由于徐变引起的应力重分布造成。
从图6可以看到，钢筋应变与邻近混凝土的弹性应变随时间差别增大。
在加载初期两者几乎相同，因而可以直接利用钢筋计的应变通过弹性模量换算而得到混凝土的
图4 混凝土y向应力时程曲线图5 钢筋y向应力时程曲线
图6 左缘钢筋与混凝土y向弹性应变时程曲线图7 左缘混凝土y向弹性应变与徐变应变时程曲线
真实应力，而随着时间的增加这种换算方法将失效。
300天内混凝土徐变应变的变化幅度相对于弹性应变要大很多，如图7所示，两者叠加后成为混凝土的总应变。
上述数值模拟分析结果明确显示，普通的振弦式钢筋应变计的度数不适合直接用于混凝土绝对应力的长期监测，必须分离其中的
徐变应变量。
如何将徐变应变从混凝土的总应变中分离出来成为问题的关键。
3 徐变应变分离的近似方法
对于斜拉桥这一桥型，可利用其主梁中性轴应力只与斜拉索水平分力有关这一特点，根据实测索力求出中性轴应力，据此校准中性轴的实测应力并识别徐变系数，继而求出其余应力[1]。
这是一种宏观的方法，但事实上主梁中性轴应力还和施加的预应力有关，在有预应力束布置的区域中性轴应力仍无法准确地得到。
事实上可以采用微观的方法来获得混凝土的近似实际应力。
由于混凝土实际发生的应变量中包含了徐变应变，这部分应变量不应计入应力计算中。
对于长期的应力监测，必须从实测的应变中扣除徐变应变，但混凝土徐变具有时间上的累积效应，要获得从施工阶段到成桥监测这段时间内发生的徐变应变总量十分困难，因此只能近似得到某一测点在两次监测时间间隔内的徐变应变变化量。
按弹性徐变理论，若假定混凝土的弹性模量保持不变，则加载龄期为ti的混凝土从tj-1时刻到tj时刻的徐变应变增量为[3]：
式中，φ(t,τ)为在观测时间为t时加载龄期为τ的混凝土徐变系数。
对于初始状态i=0即t=t0时刻，δσ0=σ0=εm0ec可以由钢筋计读数直接得到。
假定两次观测时间间隔足够小，认为这段时间内实际应力保持不变，则t=t1时刻徐变应变为
由钢筋计实测的应变变化(用无应力补偿的方法扣除无应力应
变后)为
则t0～t1时间间隔内的实际应力增量为
因此可以得到t=tj时刻实际应力的递推式
其中，σj即为t=tj时得到的某测点混凝土近似实际应力。
以本文桥例的5#索塔m2块s4测点为例(图8)，取用从m2块浇筑完24小时开始到中跨合拢后这段时间内所测得的应变数据，按式(8)中的步骤进行徐变修正，得到实际应力的近似值，并与换算应力值(直接根据实测应变得到的应力)、平面理论应力作对比。
如图9所示。
图8 主梁m2块应力测试断面测点布置图（尺寸单位：m）
从图9可以看到，在初期换算实测应力和修正实测应力两种应力差别不大，在后期才表现出明显的差别，在186天差别达到了
7mpa；修正实测应力的变化趋势与理论值基本相符，特别是在后期，修正后的实测应力与理论值比较接近，这是因为前期的应力变化产生的徐变应变在后期才能明显地体现出来。
另外，由于图中的理论应力是按照平面梁单元计算得到，其中忽略了截面应力分布不均的
现象，因此平面理论应力应比实际应力偏小；而且实测应变中尚未消除无应力应变，这也是导致修正实测应力比理论值大的主要原因之一。
从理论上讲，这种修正方法的精度主要跟徐变系数的选取和测量时间间隔的大小有关，徐变系数越精确、测量时隔越小，修正精度越好。
图9 5#塔m2块s4测点应力时程曲线比较
4 结论
1. 鉴于混凝土应力状态对于结构安全性的重要性，应力的长期监测是桥梁施工控制和健康监测中的一项重要内容。
本文对混凝土的长期徐变效应进行了数值模拟，结果表明徐变效应对长期应力常规测量的影响不容忽视。
2. 本文提出了利用钢弦式钢筋应力计测量混凝土长期应力的近似修正方法，用以消除徐变应变的影响，根据对已有实测数据的处理表明，此法修正效果良好，可满足一般的施工监控和健康监测需要。
参考文献
[1] 韩大建, 徐郁峰, 王卫锋等, 大跨度混凝土斜拉桥主梁应力监测中徐变应变的分离. 桥梁建设, 2003, no.1
[2] 张靖, 何祖发, 大跨度预应力混凝土桥梁施工应力监测中
的几个问题. 中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第十四届年会论文集.
[3] 陈德伟, 郑信光, 项海帆, 混凝土斜拉桥的施工控制. 土木工程学报, 1993, 26(1)
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。
