预应力孔道灌浆饱满度弹性波属性特征研究

《预应力孔道灌浆饱满度弹性波属性特征研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、预应力孔道灌浆饱满度弹性波属性特征研究第一章绪论1.1选题背景根据交通运输部制定的《国家高速公路网规划》，我国要建设总规模8.5万km的高速公路网，东部加密、中部成网、西部连通，建成形成首都连接省会、省会彼此相通、连接主要地市、覆盖重要县市的高速公路网络，连接全国所有的省会级城市、目前城镇人口超过50万的大城市以及城镇人口超过20万的中等城市，覆盖全国10多亿人口；实现东部地区平均30分钟上高速，中部地区平均1小时上高速，西部地区平均2小时上高速[1]。2011年底，全国公路总里程达410.64万公里，全国公路密度为42.77公里/百平方公里，比上年末提高1.02公里/百平方公里。其中，全国高

2、速公路达8.49万公里，全国公路桥梁达68.94万座、3349.44万米，比上年末增加3.13万座、301.13万米。其中，特大桥梁2341座、404.28万米，大桥55229座、1330.05万米[2]。先后在长江、黄河、珠江、海上建成一批大跨径、深水基础的桥梁，使我国在长大跨径悬索桥、斜拉桥、拱桥和连续钢构桥建设方面跨入先进行列，成为桥梁大国。近些年来，在经济发展交通先行的思想指导下，为适应我国经济建设飞速发展的需要，交通工程建设也迎来了前所未有的大发展时期。在不到十年期间，更是修建了大量的大、中跨径预应力混凝土桥梁，其数量在我国大、中跨径桥梁中占主导地位。而在这些预应力混凝土桥梁中，后张

3、法预应力混凝土技术以其能够使用高强材料、促使结构轻型化、跨越能力大、可有效避免混凝土开裂，以及方便采用曲线配筋、不需配备庞大张拉台座等优点得到广泛的应用[3]-[5]。预应力管道一般采取压浆技术，一方面是浆体包裹后，预应力筋可与梁体砼更好的粘结发挥作用，另一方面对预应力筋也起到保护作用。而然由于各种各样的原因，比如施工机具的性能、材料的选取、施工方法以及良莠不齐的施工人员素质等，孔道经常会出现灌浆不密实、不饱满、孔洞等现象，这将使混凝土结构的承载能力与耐久性大大降低，同时道路使用效率将会打折扣，寿命期缩短，严重的可在运营若干年后发生质量事故[6]-[7]。.1.2国内外研究现状预应力管道灌浆是

4、隐蔽工程，其质量好坏不易被评估。一些院校与科研机构都对此展开了试验研究，取得了不少成果。2003年5月，美国佛罗里达州交通局联合佛罗里达大学共同研究，发表了《EvaluatingNondestructiveTestingTechniquestoDetectVoidsinBondedPost-TensionedDucts》的报告，报告采用三种方法――冲击回波（IE）、超声波成像（UT）、表面波频谱成像法（SASichaelBatzleandZhijingenico，1976），孔隙流体中含气饱和度不高的条件下，将导致岩石的纵波速度大幅度下降，完全水饱和岩石的纵波速度显著的大于部分饱和岩石的纵波速

5、度。施行觉(1995)、孙家振(1997)、甘利灯(2002)、史謌(2003)、王大兴等(2006)、蔡袁强（2006）均定量定性讨论了石中含水饱和程度对纵波速度的影响。.第三章孔道灌浆模型弹性波检测数值模拟..........213.1模型建立......213.2模拟结果与分析.........23.2.1孔道灌浆饱满速度模型....283.2.2单段缺陷速度模型........303.2.3孔道端部异常速度模型....373.2.4多段缺陷速度模型........463.3小结..........51第四章物理模型及现场测试试验.........524.1室内物理模型试验.......

6、524.2现场测试试验...........56第五章结论与建议............655.1结论..........655.2建议..........65第四章物理模型及现场测试试验4.1室内物理模型试验室内预应力孔道灌浆饱满度物理模型设计长8m，宽0.3m，高1.1m，实际混泥土强度C30；如图4.1.1.2，模型中设计3个预应力孔道，编号为N1、N2、N3（分别对应图中1、2、3），孔道内安置波纹管空管外径0.085m，内径为0.076m，钢绞线直径为0.025m，孔道端头预留（外露）钢绞线0.05~0.06m；孔道中钢绞线在模型制作过程中均施加了预应力；图4.1.1.1为实体模型。

7、为了进行分析对比研究，同时根据现场灌浆实际经验，我们设置了三种状况，具体如下：N1孔道灌浆饱满度设计全孔道均灌浆饱满，N2孔道灌浆饱满度设计由A向至0.5m处灌浆饱满，由尾端至A向0.5m位置灌浆饱满，其余位置均未灌浆；N3孔道灌浆饱满度设计由A向至全长1/3处未灌浆，由1/3位置至全长2/3位置灌浆一半；由2/3位置至尾端均灌浆饱满。本次数据采集使用的仪器是由四川升拓检测技术有限责任公司开发的预