大体积混凝土结构缺陷无损检测方法研究

大体积混凝土结构施工质量是否良好是影响结构长期力学行为和耐久性能的重要因素，由于受结构几何尺寸偏大、内部埋设钢筋密集等条件的影响，很难采用传统混凝土检测技术对其内部浇筑质量进行快速、无损检测和评价。提出一种以弹性波CT扫描技术进行普查，超声波断层扫描成像技术与探地雷达技术为精细化调查手段的大体积混凝土结构内部缺陷综合无损检测方法，分析了该方法的检测原理和实施流程，然后将其应用于某互通立交桥梁大体积承台混凝土缺陷检测，并采用钻芯法、超声-回弹综合法对其可靠性进行验证。研究结果表明：提出的大体积混凝土无损检测方法能有效探测混凝土内部缺陷分布情况，减少内部金属材料对信号分析的干扰，具有现场检测效率高、缺陷定位准确等优势，该方法的运用为大体积混凝土结构内部缺陷检测和补强加固提供了新的解决思路和实践指导。     

水下抗分散混凝土在溶洞修补工程中的应用技术

本文结合贵阳至黄果树高等级公路花雨洞大桥桥墩溶洞修补工程施工需求,通过合理的混凝土配合比设计、参加水下抗分散外加剂等技术配制出具有良好的水下抗分散性、自密实的C30水下抗分散混凝土。结合现场施工条件,制定出合理的施工工艺与施工方案,水下抗分散混凝土较好地完成了桥墩水下溶洞修补施工,确保了工程质量。     

混凝土结构缺陷的红外热成像检测识别技术

根据红外热辐射原理,研发出对混凝土结构主动激励、红外成像采集、红外图像处理分析等设备和系统,并进行了桥梁结构内部空洞病害类等缺陷检测的模型试件试验及公路桥梁实桥试验研究;试验研究表明通过接收来自混凝土表面的热辐射值,可以对其结构内部的缺陷状态作出基本判断。但混凝土结构在无主动激励时,其周围介质的温度差值较小,红外图像不会反映出内部缺陷状态;在对混凝土进行人为主动激励的条件下,结构内部缺陷介质的影响使其产生温度场发生变化,通过自主研发的数字热红外成像仪,采集获得了混凝土表面温度场分布的热像图谱,从而实现混凝土内部缺陷识别判定,不但完成了主动激励的混凝土结构模型试件的试验工作,还成功应用于运营桥梁结构体的缺陷检测工作;采集到桥梁结构表面非常清晰的温度场图谱,实现了对桥梁结构混凝土内部空洞类等缺陷的有效检测和识别。并对内部设有缺陷的模型试件试验及已运营的实桥检测试验对比、分析验证了主动激励红外检测方法的准确性及可靠性,成功攻克了快速检测混凝土内部缺陷病害识别的难题。     

水泥混凝土养护对混凝土性能影响的研究

水泥混凝土的养护过程是水泥混凝土内部发生化学-物理反应的重要阶段,对混凝土的性能有着重要的影响。本文针对水泥混凝土养护环节,对混凝土的早期收缩、力学性能、内部温湿度进行了试验检测。通过试验结果的分析、总结,得到了水泥混凝土养护对混凝土成型后性能的影响关系,为后续的现场施工控制奠定了理论基础。     

东江大桥大体积混凝土基础施工探讨

大体积混凝土施工水化热及裂缝控制一直是桥梁基础施工质量控制难点之一,本文结合广东惠州市合生大桥主塔大体积混凝土承台和塔座的施工过程,详细介绍了一种水下大体积混凝土施工的工艺,探讨了水下大体积混凝土施工过程水化热和温差控制措施,通过对现场监测数据的计算与分析,将现场数据与设计和规范要求进行对照,从而实现以设计要求控制施工、施工监测结果反馈和优化设计,进而进一步指导施工的双反馈循环。     

新型声波CT仪在桥梁混凝土内部缺陷判定中的应用

桥梁墩柱、系梁、盖梁等工程结构体在现场浇筑时受气候、施工工艺、养护等因素影响,混凝土内部可能出现空洞、密实性差、裂缝等质量问题,严重影响桥梁工程耐久性和安全性。常规检测方法很难精准、全面查清桥梁混凝土内部质量缺陷。本文应用新型声波CT检测仪对桥梁混凝土内部缺陷检测开展了应用研究,论述了新型声波CT检测仪的工作原理、工作流程、优势特点,并对该技术在桥梁混凝土中的应用情况进行了分析,证实了该新型声波CT仪在桥梁混凝土质量检测中能取得很好的效果,可推广至各类桥梁混凝土质量检测中应用。     

超长超宽现浇隧道新型裂缝控制技术及应用

以国内最长最宽的水下隧道太湖隧道为例，基于侧墙结构内部水化热及与底板的不同步收缩引起的高开裂风险问题，采用ABAQUS有限元仿真分析多场耦合作用下的侧墙结构温度及应力，提出针对性控裂措施并进行现场应用。研究表明：基于普通C40混凝土热力学参数结合现场实际，提出的分段长度20 m、浇筑间隔时间30 d工况下，隧道开裂风险系数为1.38;提出新型抗裂材料配制高抗裂性能混凝土即抑制水化热及补偿全过程收缩的机理，结合新老混凝土温度场自平衡系统以降低内表温差及利用补偿不同步浇筑结构结合面温差的机理，形成系统性高成效控裂措施，开裂风险大幅降低至控制系数0.7以内；综合现场入模温度控制和其他施工工艺，现场控裂效果良好，跟踪持续监测12个月，外观质量好，无有害裂缝产生。     

桥梁混凝土结构水下修复技术

长期处于表湿区环境的桥梁混凝土构件,相较处于常规环境混凝土结构,更容易被侵蚀,导致混凝土强度降低,影响混凝土结构耐久性。因此,对于这些构件的修复显得格外重要。目前我国常见的水下混凝土结构修复主要有3种方法:围堰法、夹克法及水下涂装法。文章分述了3种方法的原理,并通过一些工程案例及研究成果,分析比较了3种方法的优缺点。文章最后对我国桥梁混凝土结构水下修复技术进行了总结,并对未来这一领域的发展进行展望。     

空心板桥火灾后结构损伤检测与评估

该文针对某空心板桥火灾后的技术状况进行了现场检测与损伤评估,研究探讨了火灾对中小跨径空心板桥结构性能的影响。在现场检测桥跨结构火灾后损伤分布及结构表面火灾温度判断的基础上,通过墩柱及盖梁的混凝土强度测试、空心板粱的上拱度测试、支座检查,以及结构内部钢筋性能试验,对桥梁结构受损程度进行综合评定。从而了解火灾后桥跨结构的损伤分布情况,掌握包括板梁、盖梁、墩柱、支座等各结构部件在火灾后的实际技术状况。进而为跨线桥的加固设计和养护管理提供技术依据。     

海洋环境下混凝土中氯离子传输规律

为了解决海洋环境下混凝土结构过早腐蚀,达不到服役寿命的问题,通过对海洋环境下不同腐蚀区域、不同暴露时间的混凝土结构进行氯离子质量分数检测,研究了海洋环境下混凝土在不同区域、不同侵蚀时间的氯离子传输规律。结果表明:海洋环境下当侵蚀时间一定时,混凝土的氯离子质量分数由高到低依次为水下区、潮汐区、大气区,但潮汐区的混凝土外观损伤比水下区严重;当腐蚀区域相同时,混凝土中的氯离子质量分数随腐蚀时间的增加而增大,并随深度的增加而减小,最后趋于稳定;在腐蚀时间和腐蚀区域都相同的条件下,混凝土的抗氯离子侵蚀能力随水灰比的增大而减小。     

水压下开裂混凝土中水分渗透红外试验

为了研究水下隧道开裂混凝土中水分渗透过程和影响因素,基于Richards方程和立方定律提出了外水压力下水分在开裂非饱和混凝土中的运动方程,根据水下隧道一侧承受外水压力、一侧接触大气的服役环境,设计了混凝土内部孔洞和裂缝承受冷却压力水的渗透试验,采用红外热像仪可视化研究水分入渗开裂混凝土的过程;通过红外辐射特性来分析裂缝几何特征、外水压力和初始饱和度对开裂混凝土中水分渗透的影响,并将试验结果与水分运动方程的影响因素进行对比。结果表明：外水压力越大、混凝土初始饱和度越小,则开裂混凝土试块的内外温差越大,表面温度变化曲线越陡峭,说明水分流速相应地越快,入渗深度越大,证明外水压力和初始饱和度都是开裂混凝土中水分运移的驱动因素;裂缝宽度越大、裂缝长度越长,混凝土试块表面红外温度越低,试块内外温差越大,说明裂缝面积越大导致冷却水入渗流量越大和渗透深度越深,证明裂缝宽度与开裂混凝土的渗透性正相关;另外垂直裂缝方向相比平行裂缝方向的红外热图观测效果更明显。在进行水下隧道渗漏预测时不宜忽略裂缝几何特征、外水压力和初始饱和度,不然会低估水流速度和流量,影响水下隧道的长期安全和耐久寿命。     

瓯江大桥钢混结合段局部受力分析

运用大型有限元软件ANSYS对瓯江大桥主桥钢混结合段在运营过程中最不利荷载工况下的应力状态进行了分析。分析结果表明,除钢箱梁锚垫板下预应力管道支承钢板以及与混凝土箱梁结合面折角处存在应力集中现象、部分拉应力超出混凝土的抗拉强度外,结构总体受力合理,内部应力满足设计要求。针对钢混结合段的构造与受力复杂情况,对此部分的混凝土箱梁采用钢纤维混凝土作为加强措施。     

温度场作用下大跨混凝土箱梁横向分析

为研究温度效应对大跨度混凝土结构受力的影响,结合某铁路特大桥实际工程,建立了混凝土箱梁的热-结构耦合分析三维有限元模型,分析了在温度场作用下混凝土箱梁的应力分布规律以及温度场变化对横向分析结果带来的影响.     

预制装配式地下车站结构施工阶段力学行为分析

为确保预制装配式地下车站结构在施工过程中的安全与稳定，了解预制装配式地下车站结构施工阶段的力学规律，以长春地铁2号线捷达大路站装配式车站为工程背景，通过数值模拟和现场实测相结合的方式，对预制装配式地下车站结构的施工全过程展开分析。研究结果表明： 1）顶部回填和水位恢复2个阶段对结构内力和变形影响较大； 2）丝杠设置、混凝土分层回填等特殊施工节点对拼装成环和侧壁回填阶段结构的内力和变形有较大影响； 3）通过将数值计算结果与现场实测结果进行对比分析，验证了模型分析的可靠性。     

钢混结合段局部受力性能研究

基于某三跨变高度钢-混凝土混合连续梁的钢混结合段的构造特点。利用Ansys有限元软件建立钢混结合段的空间实体有限元模型。其中混凝土采用solid45实体单元模拟,钢板采用shell63板单元模拟,体内预应力筋采用link8单元,体外预应力通过梁端荷载施加。钢板和体内预应力与混凝土之间均以约束方程形式连接。取钢混结合段最大弯矩工况(最不利)为研究对象,验算各构件的应力状况。研究结果表明,本工程设计的钢混结合段能够合理可靠传递荷载,构造较为合理。     

水下不分散混凝土长柱抗震性能试验研究

为了更好地了解水下不分散混凝土的结构性能,给水下不分散混凝土设计与施工规程、规范的编制提供可靠的科学实验数据,通过试验对比低周反复荷载下水下不分散混凝土长柱和普通混凝土长柱的受力性能.试验结果表明,水下不分散混凝土长柱抗震性能与普通混凝土长柱抗震性能接近.因此,可以用设计普通混凝土长柱的理论进行水下不分散混凝土长柱的抗震设计.     

临江高承压水超深基坑支护方案研究

文章依托福州市地铁2号线厚庭站-桔园洲站区间风井,对临江高承压水超深基坑支护方案的设计思路进行阐述。为解决临江高承压水超深基坑支护结构受力与变形、开挖实施方案及施工工序等方面问题,采用数值模拟与现场实测结果相结合的方法对基坑支护方案进行分析。风井基坑的理论及实测结果表明： 对开挖深度大、承压含水层厚而导致隔水帷幕难以穿透承压含水层的基坑工程,可将基坑开挖方式分为常规的隔水干开挖和水下开挖结合的形式,其中水下开挖可有效防止基底突涌的发生,同时改善支护结构的受力与变形;设计中需重点关注水下开挖阶段支撑体系受拉、受扭等不利工况;水下封底素混凝土板是抵抗坑底巨大承压水压力的有力保障,是确保工程实施的关键措施,其受力状态主要表现为受弯和受剪。     

低噪声沥青路面的应用研究

随着人们对城市道路交通噪声的不断重视,低噪声沥青路面应用成为环保城市建设的趋势。该文介绍了北京市京通快速路北辅路中国传媒大学段铺筑的低噪声沥青路面示范工程的研究,包括路面结构及排水设计、原材料要求、配合比设计和效果评价。检测结果表明该低噪声沥青路面示范工程具有较好的降噪效果,且渗水性和抗滑性等其它功能良好。     

浅析桥梁灌注桩的施工质量控制与检测

该文指出:据统计分析,目前公路桥梁的下部结构基础施工中,大部分采用的是桩基础。桩基是一种极为有效、安全可靠的基础形式,能将上部结构荷载有效地传递到深层稳定的土层中,在很多程度上减少基础沉降。但是桩基础的施工,通常是在地面下或水下进行施工的,施工的工序比较复杂,质量控制难度比较大,稍有不慎易产生断桩等严重缺陷。因此,对桥梁桩基础的施工管理与质量检测就显得非常重要。     

沉井法进行水下桥基施工的工程实践

杭州运河桥水下桥基开挖施工中,采用了钢筋混凝土沉井作为围护的方法,该文对沉井构造进行了设计计算,介绍了施工工艺。这对混凝土沉井在深基坑围护设计、施工中有一定的借鉴意义。