管內(nèi)混凝土脫空檢測新方法及脫空對鋼管砼拱橋力學(xué)性能影響的研究.pdf

1、近20年來，鋼管混凝土拱橋在我國得到了大力發(fā)展，國內(nèi)已建成的大型鋼管混凝土拱橋超過了300余座。據(jù)相關(guān)資料顯示，現(xiàn)役鋼管混凝土拱橋脫空現(xiàn)象普遍存在，這將是鋼管混凝土拱橋建設(shè)的一大隱患。鋼管混凝土拱橋的脫空問題是常見而又復(fù)雜的工程實際問題，本文主要針對脫空問題進(jìn)行了以下研究:
　　1)關(guān)于脫空機(jī)理的研究。作者將脫空分為第一類脫空和第二類脫空兩類，認(rèn)為影響第一類脫空的主要因素是核心混凝土的質(zhì)量、管內(nèi)法蘭盤和加勁環(huán)的構(gòu)造以及泵送施工工藝

2、等，這類脫空一般可以通過改善施工工藝來解決;作者基于圓筒理論分析了軸向荷載、溫度荷載及混凝土收縮徐變對第二類脫空的影響，認(rèn)為溫度荷載和收縮徐變是引起第二類脫空的主要因素。
　　2)關(guān)于脫空定量檢測的研究。作者基于超聲波的傳播規(guī)律，研究了超聲波在不同缺陷中的傳播路徑及聲時。在定性檢測的基礎(chǔ)上，根據(jù)首播聲時推導(dǎo)出了中心空洞、混凝土下沉脫空、脫粘等脫空量計算公式，并對其適用條件進(jìn)行了深入研究;當(dāng)條件不滿足時，可采用移動探頭對稱探測法定量

3、檢測。最后作者通過試驗以及合江長江一橋的工程實踐驗證了上述方法的可行性和準(zhǔn)確性，對以后鋼管混凝土拱橋的檢測具有很大的指導(dǎo)價值。
　　3)關(guān)于脫空對鋼管混凝土拱橋力學(xué)性能影響的研究。作者從分析鋼管對混凝土的套箍力入手，對鋼管混凝土的基本力學(xué)性能進(jìn)行了研究;接著通過理論分析和模型試驗，研究了脫空對鋼管混凝土力學(xué)性能的影響，認(rèn)為脫空會減小鋼管混凝土的套箍效應(yīng)和核心混凝土的截面積，降低了結(jié)構(gòu)承載力。
　　4)關(guān)于脫空防治措施的研究。

4、作者根據(jù)脫空的機(jī)理及脫空對力學(xué)性能的影響，提出了相應(yīng)的防治和補(bǔ)強(qiáng)措施。作者認(rèn)為對于第一類脫空是可以通過改進(jìn)泵送工藝和配置高性能微膨脹混凝土來防止脫空。對于第二類脫空可以通過設(shè)置內(nèi)法蘭、加勁環(huán)、內(nèi)壁采用花紋鋼板提高鋼管和混凝土的粘結(jié)力，防止脫粘和相對滑移;采用線膨脹系數(shù)低的鋼材或在鋼管外包保溫材料減小溫度荷載的影響。在現(xiàn)役橋梁中如果發(fā)現(xiàn)脫空問題可以采用二次壓漿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
　　我國仍處在大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時期，鋼管混凝土拱橋有著廣闊