专利名称：一种混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法
一种混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法本发明涉及裂缝检测技术领域，具体的说是一种用于混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法。在目前运营的桥梁上部结构中，混凝土空心板梁是较为常见的一种结构形式，而将两块板梁相连的部件即为铰缝，其具体操作步骤是在板梁安装好后桥面铺装施工前，对两块板梁拼接处进行后浇砼(灌缝)，利用新浇灌的混凝土与受力钢筋和原结构的紧密结合，组成板梁一剪力铰(后浇注混凝土与拼接钢筋紧密结合)一板梁的整体结构，通过剪力铰在板梁之间传递剪力，共同承担车辆活荷载作用。正是由于混凝土空心板梁的上述结构特点，容易造成负责传递剪力的铰缝(剪力铰)位置混凝土破损开裂失效，导致运营条件下相邻板梁在铰缝位置产生相对位移，病害严重时甚至造成单梁受力最终结构破坏；由于铰缝病害直接导致板梁横向受力体系的改变，因此在对上部结构为空心板梁的桥梁开展检测工作的过程中，对于铰缝病害的检查是判断板梁传力情况以及上部结构整体性的决定性因素。对于铰缝病害程度的量化，目前主要通过对相邻板梁在运营情况下铰缝位置的相对位移进行监测的方法来确定，而对于铰缝位置板梁相对位移的监测，目前比较成熟的方法是采用电测位移计安装在铰缝对应位置，结合专用采集设备和笔记本电脑来开展实时监测工作，如国内专利CN 102507667 A公开的一种铰接板梁桥铰缝检测方法及检测装置，利用电阻式位移计，将电阻式位移计安装于铰缝处，使得铰缝两侧的板梁的竖向相对位移引起电阻式位移计的电阻值产生变化，通过采集电阻式位移计的电阻变化值，并结合电阻值的变化判断铰缝两侧的板梁的竖向相对位移值，并将其与可允许位移范围对比，如采集的相对位移值超出可允许位移范围，则判断铰缝损坏或破坏；如采集的竖向相对位移值未超出可允许范围；则判断铰缝正常。但该种电测方法存在以下优点以及不足，优点:1)电测方法可获得相邻板梁在铰缝位置的相对动位移时程曲线，数据信息量大；2)电测方法精度较高，测试精度可达到0.0lmm ;但是也存在着不足:1)电测方法需要接入电源；2)电测方法需要布置电源线以及数据线，对于现场条件以及空间几何尺寸的要求较高；3)电测方法长期监测成本较高。本发明的目的，在于解决现有电测方法存在的上述不足，提供一种可以用来记录机械式铰缝位置板梁间相对动位移最大值的检测装置及该装置使用时的检测方法。为实现上述目的，设计一种混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法，其特征在于以机械的方式记录板梁铰缝位置的相对动位移极值，评价板梁铰缝的破损情况，安装铰缝计后记录浮标的初始位置，每次采集过程中记录下采集的时间以及当时浮标的位置，两者相互对比即可得到板梁间铰缝相对位移的最大值情况。
所述的铰缝计由探针、立尺和上、下浮标组成，所述的探针为一体式结构，探针左部和右部为水平且相互平行钢板，探针中部为垂直钢板，探针中部钢板底部连接探针左部钢板，探针中部钢板顶部连接探针右部钢板，所述的立尺紧贴探针右侧一端，立尺上设有上、下浮标。所述的探针左侧底部通过螺栓连接探针固定板。所述的立尺底部通过螺栓连接立尺固定板，立尺固定板厚度与探针固定板相同。该混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法，其特征在于所述的具体检测方法如下:a.首先将立尺以及探针分别安装在两片梁梁底近铰缝的位置，探针端部与立尺平面紧贴，保持平行；b.将上下浮标向探针位置移动并夹紧，并记录浮标的初始位置S0为上浮标初始位置，X0为下浮标初始位置，夹紧浮标时需保证此时桥上无车辆通过，两片被测试板梁均处于静止状态；c.每次进行读数时，分别读取上、下浮标的现有位置(S1, X1),将之与初始位置进行比较，即可得到监测时间段内板梁铰缝相对动位移的极值，进而对铰缝破损情况进行评价。所述的步骤b采用拍照记录的方法。本发明与现有的电测位移计相比，具有以下优势:I)体积小、重量轻，不需要外接电源线；2)梁底安装方法简单，采用强力胶安装，不需要钻孔，不需要借助电机设备；3)可有效记录所测铰缝位置两侧板梁的最大正/负相对位移值,精度达到1mm，量程±20mm，满足实际检测工作的需要，可有效替代现有电测设备；4)可实现长期监测、读数易于读取，不需要近距离采集数据。
图1为本发明的整体结构示意图；图2为图1的侧视图；图3为图1的俯视图；图中1.探针2.浮标3.立尺。为使本发明的目的、原理及产品构造更清楚明了，现结合附图及具体实施例作进一步阐述，相信对本领域技术人员来说是可以实现的，本发明技术方案的实现以下列实施例作具体说明:实施例本实施例是的混凝土空心板梁铰缝破损检测装置，是以机械的方式记录板梁铰缝位置的相对动位移极值的铰缝计，该装置已经在上海G1501北段桥梁上的空心板梁铰缝进行了现场试验，如图1、图2及图3所示，包括探针1、立尺3和上、下浮标2组成，探针I是由钢板压制成阶梯状的一体式结构，探针左部和右部为水平且相互平行钢板，探针中部为垂直钢板，探针中部钢板底部连接探针左部钢板，探针中部钢板顶部连接探针右部钢板，所述的立尺3紧贴探针右侧一端，立尺3上设有上、下浮标2，所述的探针左侧底部通过螺栓连接探针固定板，所述的立尺底部通过螺栓连接立尺固定板，立尺固定板厚度与探针固定板相同。在实际检测之前，将上述部件进行安装，铰缝计的安装步骤如下:I)首先将立尺3以及探针I分别安装在两片梁梁底近铰缝的位置；注意探针I端部与立尺3平面紧贴，保持平行；2)将上下浮标2向探针I位置移动并夹紧，并记录浮标2的初始位置Sc^ X0 (S0为上浮标初始位置，X0为下浮标初始位置)，可以采用拍照记录的方法，夹紧浮标时需保证此时桥上无车辆通过，两片被测试板梁均处于静止状态；3)每次进行读数时，分别读取上、下浮标的现有位置(S1, X1),将之与初始位置进行比较，即可得到监测时间段内板梁铰缝相对动位移的极值，进而对铰缝破损情况进行评价。整个监测过程不需要借助外接电源、数据采集设备以及电脑等辅助设备，在安装完成铰缝计后记录浮标的初始位置，每次采集过程中记录下采集的时间以及当时浮标的位置，两者相互对比即可得到板梁间铰缝相对位移的最大值情况。监测结果表明，铰缝计实测最大挠度值与电测 设备实测挠度最大值基本一致，精度可满足实际测试需求。
权利要求
1.一种混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法，其特征在于以机械的方式记录板梁铰缝位置的相对动位移极值，评价板梁铰缝的破损情况，安装铰缝计后记录浮标的初始位置，每次采集过程中记录下采集的时间以及当时浮标的位置，两者相互对比即可得到板梁间铰缝相对位移的最大值情况。
2.如权利要求1所述的一种混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法，其特征在于铰缝计由探针、立尺和上、下浮标组成，所述的探针为一体式结构，探针左部和右部为水平且相互平行钢板，探针中部为垂直钢板，探针中部钢板底部连接探针左部钢板，探针中部钢板顶部连接探针右部钢板，所述的立尺紧贴探针右侧一端，立尺上设有上、下浮标。
3.如权利要求2所述的一种混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法，其特征在于所述的探针左侧底部通过螺栓连接探针固定板。
4.如权利要求2所述的一种混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法，其特征在于所述的立尺底部通过螺栓连接立尺固定板，立尺固定板厚度与探针固定板相同。
5.如权利要求1所述的一种混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法，其特征在于所述的具体检测方法如下: a.首先将立尺以及探针分别安装在两片梁梁底近铰缝的位置，探针端部与立尺平面紧贴，保持平行； b.将上下浮标向探针位置移动并夹紧，并记录浮标的初始位置SO、XO，SO为上浮标初始位置，XO为下浮标初始位置，夹紧浮标时需保证此时桥上无车辆通过，两片被测试板梁均处于静止状态； C.每次进行读数时，分别读取上、下浮标的现有位置(SI，XI)，将之与初始位置进行比较，即可得到监测时间段内板梁铰缝相对动位移的极值，进而对铰缝破损情况进行评价。
6.如权利要求5所述的一种混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法，其特征在于所述的步骤b采用拍照记录的方法。
全文摘要
本发明涉及裂缝检测技术领域，具体的说是一种混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法，其特征在于，以机械的方式记录板梁铰缝位置的相对动位移极值，评价板梁铰缝的破损情况，安装铰缝计后记录浮标的初始位置，每次采集过程中记录下采集的时间以及当时浮标的位置，两者相互对比即可得到板梁间铰缝相对位移的最大值情况。本发明与现有的电测位移计相比，具有体积小、重量轻，不需要外接电源线；安装方法简单，不需要钻孔，不需要借助电机设备；可有效记录所测铰缝位置两侧板梁的最大正/负相对位移值，精度达到1mm，量程±20mm，满足实际检测工作的需要，可有效替代现有电测设备；实现长期监测、读数易于读取，不需要近距离采集数据等优势。
文档编号G01B5/02GK103148763SQ20131006841
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月4日 优先权日2013年3月4日
发明者赵荣欣, 李博, 吴华勇 申请人:上海市建筑科学研究院