【文章內(nèi)容簡介】
斷缺陷的種類和判斷的精度都存在著一定得誤差。因此,它只能作為一種輔助檢測手段[23]。 (4)光纖傳感監(jiān)測系統(tǒng)在三峽庫區(qū)的巫山縣巫峽長江大橋利用了光纖傳感監(jiān)測系統(tǒng)—分布式光纖傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),有效的檢測鋼管內(nèi)混凝土的脫空、縫隙損傷等缺陷。該系統(tǒng)具有大范圍、連續(xù)監(jiān)測能力,可用以檢測混凝土內(nèi)部有無裂縫,裂縫的條數(shù)、部位、寬度、開裂時(shí)間過程。及混凝土與鋼管內(nèi)壁粘結(jié)的情況,脫空的部位及發(fā)生發(fā)展的時(shí)間過程;該系統(tǒng)可以對拱肋進(jìn)行定期和不定期地巡檢,這樣就可以掌握拱肋中混凝土結(jié)構(gòu)脫空和裂縫發(fā)生發(fā)展的第一手真實(shí)資料。由于該系統(tǒng)通常是在混凝土澆注前預(yù)埋在鋼管里的,因此不適用與已建成的鋼管混凝土拱橋的檢測。 (5)表面波法當(dāng)在介質(zhì)表面施加一沖擊荷載時(shí),會產(chǎn)生多種形式的波,如VonSchmidt波、剪切波、表面波和膨脹波。其中表面波的峰值最大、并且能量衰減的最慢因此接收到的信號比較強(qiáng)。所以利用表面波進(jìn)行檢測的時(shí)候可以增大檢測的范圍,提高檢測速度[24]。 在眾多的檢測方法中,無損檢測方法不僅對于結(jié)構(gòu)本身不產(chǎn)生破壞,而且既經(jīng)濟(jì)又適用。是以后檢測的發(fā)展趨勢。而現(xiàn)有的無損檢測技術(shù)對鋼管混凝上拱肋進(jìn)行檢測的時(shí)候,由于檢測的精度不夠高,所以在實(shí)際工程中需要多種檢測方法結(jié)合應(yīng)用,才能得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果。因此,如何提高無損檢測方法的精度是無損檢測急需解決的問題之一。 最近幾年,隨著鋼管拱橋的發(fā)展,管內(nèi)灌注高性能微膨脹混凝土,具有受壓承載能力高,抗變形能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),可以提高鋼管的承載能力,提高構(gòu)件的穩(wěn)定性,發(fā)展前景十分廣闊。拱肋灌注混凝土施工過程是否順利,以及成形后鋼管內(nèi)混凝土是否密實(shí),都與拱肋里混凝土的特性密切相關(guān),因此自密實(shí)微膨脹混凝土的配制與研究至關(guān)重要。 自從“高性能混凝土”概念于1990年被提出以后,它一直是混凝土界科技工作者研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn),經(jīng)過近十多年來的研究,取得了一些成果[25][26][27],但是由于受技術(shù)難度和經(jīng)濟(jì)性的限制,目前大多仍停留在理論研究和實(shí)驗(yàn)室階段,缺乏對配合比設(shè)計(jì)、應(yīng)用理論和工程技術(shù)的系統(tǒng)研究。國際混凝土聯(lián)合會(FIP)與歐洲混凝土委員會(CEB)提出的在混凝土材料方面有待進(jìn)一步深入研究的課題中,首要問題也是高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的優(yōu)化問題。 所謂混凝土配合比設(shè)計(jì),就是根據(jù)當(dāng)?shù)厮x擇的原材料,決定其滿足使用要求的定量比例,同時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求的前提下,通過試驗(yàn)修正后確定其應(yīng)用配合比。 配合比的基本原理和配制方法要遵照強(qiáng)度原則和耐久性原則,也就是認(rèn)為水灰比對強(qiáng)度的影響很大,控制合適的水灰比及超細(xì)粉的摻量。,用水量一般不超過175kg/m3~185kg/m3。另外要選擇合適的礦物質(zhì)超細(xì)粉、外加劑和其摻加的數(shù)量。配合比的定量準(zhǔn)則有絕對體積法和表觀密度法。普通混凝土高性能化的設(shè)計(jì)方法,主要是考慮改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使耐久性提高,延長結(jié)構(gòu)物的使用壽命。 近年來,國內(nèi)外提出了多種高性能混凝土配比設(shè)計(jì)方法,主要有美國混凝土協(xié)會(ACI)、法國路橋中心實(shí)驗(yàn)室(LCPC)、MehtaPK以及DomonePLJ等提出的方法。在美國混凝土協(xié)會(ACI)211委員會制訂的“使用粉煤灰和硅酸鹽水泥的高強(qiáng)混凝土設(shè)計(jì)指南”中,指出了一種摻粉煤灰的高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)和優(yōu)化的方法[28]。此法適用于抗壓強(qiáng)度在41~83MPa之間的普通容重非引氣混凝土,主要是采用一系列不同膠凝材料比例和用量進(jìn)行試拌,從而得到最佳配合比。 法國路橋中心對高性能混凝土的研究是走在世界前沿上的,該配比設(shè)計(jì)方法的主要思想是:在模型材料上進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn),即用膠結(jié)漿體進(jìn)行流變試驗(yàn),用砂漿進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)。這樣可避免用直接的方法優(yōu)化高性能混凝土配比參數(shù)時(shí)所需進(jìn)行的大量試配工作。 美國的MehtaPK提出的配比設(shè)計(jì)方法是一種半經(jīng)驗(yàn)半試驗(yàn)性的方法,其基本要點(diǎn)是:(1)對適當(dāng)?shù)拇旨?,為得到高的體積穩(wěn)定性,膠結(jié)漿體與集料的體積分別占35%和65%為宜;(2)根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級確定用水量;(3)混凝土的膠結(jié)料組成有3種選擇:;+礦渣(或粉煤灰),體積比為75∶25;+粉煤灰+硅粉,體積比為75∶15∶10;(4)高效減水劑的摻量可取1%;(5)混凝土的粗細(xì)集料體積比對強(qiáng)度等級A可取3∶2,對強(qiáng)度等級BE可適當(dāng)增大。 英國的DomonePLJ等提出的方法基于最大密實(shí)度理論[29][30],該方法的主要步驟如下:(1)根據(jù)混凝土的28d強(qiáng)度與水膠比關(guān)系選擇混凝土的水膠比;(2)選擇高效減水劑的摻量;(3)利用專門設(shè)計(jì)的儀器量測不同砂率下集料顆粒堆積物的空隙含量,找到空隙率最小時(shí)的砂率;(4)試驗(yàn)研究集料堆積物的空隙含量與其表面積的綜合效應(yīng);(5)確定最優(yōu)砂率。 高性能混凝土的配合比設(shè)計(jì),目前處于研究和開發(fā)的階段,沒有一個(gè)共同的模式,大致來說有經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法,正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和人工智能模擬系統(tǒng)的方法。這些方法從不同的研究角度,按照問題的不同情況,滿足了指導(dǎo)生產(chǎn)、因素分析、性能研究等要求。在理論上,給定使用要求和材料性能的條件下,追求在盡可能少的試驗(yàn)中獲得更多的信息,從而把握目的性。 資料表明,高性能混凝土的設(shè)計(jì)有一個(gè)一般公認(rèn)的實(shí)現(xiàn)原則,那就是摻加高效減水劑、合適的水泥品種及用量、控制水灰比、優(yōu)質(zhì)的骨料和最大粒徑要求、粉煤灰和硅灰的最優(yōu)摻量以及膨脹劑的選用與摻量等。但是自密實(shí)微膨脹混凝土配合比設(shè)計(jì)的優(yōu)化問題,也就是進(jìn)一步選擇合適的組成材料和用量,以得到更佳的施工和易性、流動(dòng)性、強(qiáng)度發(fā)展與耐久性,仍然是有待進(jìn)一步解決的問題。 文獻(xiàn)[31][32]分別對于原材料如水泥、粉煤灰、石灰石粉、膨脹劑等不同配合比對應(yīng)的微膨脹混凝土的特性進(jìn)行了研究。得出一些影響自密實(shí)微膨脹混凝土性能的結(jié)論。實(shí)際上,粉煤灰、膨脹劑、和其他外加劑對膨脹率均有不同程度的影響,因此在設(shè)計(jì)中盡量多考慮各種影響因素,但困難的是建筑工程設(shè)計(jì)人員無法控制材料的應(yīng)用[33]。工程中采用微膨脹混凝土技術(shù)在理論與實(shí)踐結(jié)合方面還需深入探討,使之更先進(jìn)完善。本文即通過南河特大橋拱肋所需混凝土,室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場試配相結(jié)合,試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用相結(jié)合進(jìn)行研究,并充分研究混凝土的限制膨脹率、限制干縮率、自由膨脹率、自生收縮率、自應(yīng)力等變形性能,揭示自密實(shí)混凝土的變形規(guī)律,配制出工作性好、流動(dòng)性大、坍落度經(jīng)時(shí)損失小、緩凝保塑性能好、微膨脹自密實(shí)和高抗壓強(qiáng)度的混凝土。3)爆倉問題的研究現(xiàn)狀 啞鈴型鋼管混凝土拱橋易發(fā)生爆倉位置為腹腔位置,參見下圖。圖 6 腹腔易爆倉位置文獻(xiàn)[34]提出在工程應(yīng)用上,為防治鋼管混凝土拱肋在灌注腹箱混凝士時(shí)出現(xiàn)爆倉事故,常心的做法是①采用對拉桿和型鋼加勁,以改善腹板的受力;②灌注順序定為下鋼上鋼管腹箱,以避免空鋼管局部受壓;③腹箱內(nèi)混凝土分倉灌注,以減小腹箱內(nèi)混凝土的流體壓力。參考文獻(xiàn):[1] 涂光亞,顏東煌,[J].中國公路學(xué)報(bào),2007,11(6):6166[2] Ammann O Washington Bridge :general conception and development of design[J].Trans A S , 9(7):56~62.[3] [M].北京:人民交通出版社,.[4] Chen B C. 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