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3.梁、塔和索组合体系即斜拉桥即是由承压的塔、受拉的索与受弯的梁体组成联合结构。

梁体用拉索多点拉住，好似多跨弹性支承连续梁，使梁体内弯矩减小、降低了建筑高度；

又因栓焊连接与正交异性板的箱型断面构造应用，使结构充分利用材料受力特性，从而减轻结构、节省了材料。

（二）工程质量评分方法

１.分项工程质量评分方法

1）分项工程质量检验的内容（基本要求、实测项目、外观鉴定和质量保证资料）（以桩为例说明）

2）分项工程评分

分项工程得分=∑［检查项目得分×

权值］/∑检查项目权值

分项工程评分=分项工程得分－外观缺陷扣分－资料不全扣分。

3）检查项目得分=检查项目合格率×

100

检查项目合格率＝检查合格的点数/该检查项目的全部检查的点（组）数×

１００％。

外观鉴定：

质量保证资料：

所用材料、半成品和成品质量检验结果材料配比、拌合加工控制检验和试验数据。

质量保证资料:

质量保证资料应包括以下六个方面：

a.所用原材料、半成品和成品质量检验结果；

b.材料配比、拌和加工控制检验和试验数据；

c.地基处理、隐蔽工程施工记录和大桥施工监控资料；

d.各项质量控制指标的试验记录和质量检验汇总图表；

e.施工过程中遇到的非正常情况记录及其对工程质量影响分析；

f.施工过程中如发生质量事故，经处理补救后，达到设计要求的认可证明文件等。

２.分部工程和单位工程评分方法

分部（单位）工程评分=∑［分项（分部）工程评分×

相应权值］

/∑分项（分部）工程权值

注意：

在以上单元划分中将分部工程和分项工程分为主要工程的在质量等级评定加权评分时分别赋予２的权值。

３.合同段和建设项目工程质量评分（按标准执行）

（三）工程质量等级的评定（合格与不合格）

第二章桥涵工程原材料试验检测

第一节石料一.石料的技术标准

1.岩石分类与分级（4类4级）

岩石分类（1.岩浆岩类：

花岗岩、闪长岩等；

2.石灰岩类：

白云岩、泥灰岩等；

3.砂岩和片岩类：

石英岩、片麻岩等；

4.砾石类）。

技术分级标准（四级）

2.石料的技术标准

二.桥涵结构物对所用石料的要求

1.石料制品的物理力学性质

要求:

石料应符合设计规定的类别和强度等级，石质应均匀，不易风化，无裂缝和良好的抗冻性能等。

2.石料制品的规格和几何尺寸要求

三.石料力学性能试验方法

1.石料的单轴抗压强度试验

2.抗冻性能试验

石料抗冻性试验测试的指标有：

质量损失率，耐冻系数

第二节混凝土

一.普通混凝土力学性能试验

（一）试件1.试件尺寸2.试件的形状和数量3.试件尺寸公差4.试件的制作（应注意问题有：

）

（1）成型前，应检查试模尺寸并符合有关规定；

尤其是对高强混凝土，应格外重视检查试模的尺寸是否符合试模标准的要求。

特别应检查150mm150mm150mm试模的内表面平整度和相邻面夹角是否符合要求。

试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。

（2）普通混凝土力学性能试验每组试件所用的拌合物应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。

在试验室拌制混凝土时，其材料用量应以质量计，称量的精度：

水泥、掺合料、水和外加剂为0.5%；

骨料为1%。

（3）取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽短的时间内成型，一般不宜超过15min。

（4）根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土成型方法，坍落度不大于70mm的混凝土宜用振动振实；

大于70mm的宜用捣棒人工捣实；

检验现浇混凝土或预制构件的混凝土，试件成型方法宜与实际采用的方法相同。

5.试件的养护（条件）

第三节钢材

一桥涵用钢的分类

（一）桥涵用钢的分类

可按化学成分、质量、用途等有多种分类方法。

1.按化学成份分（碳素和合金钢）

低碳钢：

含碳量小于0.25%

碳素钢中碳钢：

含碳量在

高碳钢：

含碳量大于0.6%

低合金钢：

含合金元素总量小于5%

合金钢中合金钢：

含合金元素总量在5%到10%之间

高合金钢：

含合金元素总量大于10%

2.按其形状分类

型材（如Ｉ、Ｈ、钢板）

按其形状分棒材（线材高强钢丝、钢绞线等）

异性材（特种形状锚具、夹具等）

光圆钢筋

3.钢筋按外形分人字形

螺纹钢筋

螺旋形

二.桥涵用钢的基本技术性能

1.强度：

屈服强度：

钢材丧失对变形的抵抗能力并开始产生大量塑性变形时所对应的应力。

抗拉强度：

指钢材所能承受的最大拉应力。

屈强比：

即屈服强度与抗拉强度的比值。

通常用来比较结构的可靠性和钢材的有效利用率。

屈强比越小，结构的可靠性越高，既延缓结构损伤程度潜力越大，但比值太小，则钢材的利用率太低。

2.塑性：

指钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能。

伸长率：

即试件拉断后标准长度增量与原标准长度之比百分率。

断面收缩率：

（即把上伸长率中的长度换成面积）。

3.冷弯性能：

是钢材在常温条件下承受规定弯曲变形的能力。

4.硬度：

指钢材抵抗其它较硬物体压力的能力。

5.冲击韧性：

是钢材在瞬间动荷载作用下，抵抗破坏的能力。

6.耐疲劳性：

指钢材抵抗疲劳破坏的能力。

7.良好的焊接性：

是钢材的连接部分焊接后，其力学性能不低于焊件本身

三.钢筋的检测

（一）基本要求及取样

质量证明单、试验报告单、标示牌基本要求按不同等级、牌号、规格及生产厂家验收

（二）钢筋常规抽检项目及检测方法

钢筋常规抽检项目（屈服强度、抗拉强度、伸长率等）

1）强度屈服点的荷载：

在试验机上进行钢筋拉伸试验时，当测力度盘的指针停止转动后恒定负载或第一次回转的最小负载即为所求。

#中碳钢和高碳钢的屈服强度：

中碳钢和高碳钢没有明显的屈服点，采用分级加载，求出弹性直线段相应于小等级负载的平均伸长增量，由此计算出偏离直线段后各级负载的弹性伸长。

从总伸长中减去弹性伸长即为残余伸长。

通常以残余伸长0.2%的应力作为屈服强度。

抗拉强度计算：

2）塑性3）冷弯性能注:

弯曲角度（90180）及弯心直径---与钢筋直径有关。

（三）判定规则:

1.强度及伸长率判定

2.冷弯及反复弯曲判定用于检验钢材试件环绕弯心弯曲至规定角度是否有裂纹，起层或断裂等现象，若无则认为合格。

（二）试验检测项目

１.热处理钢筋检验

不得有裂纹、结疤和折叠

外观断面尺寸在容许范围之内

表面不得粘有油污

屈服强度

力学性能抗拉强度拉伸试验

伸长率

２.预应力钢丝检验

不得有裂纹、机械损伤

拉伸试验

力学性能弯曲次数

松弛试验

3.预应力钢绞线检验

不得有横裂、相互交叉

外观电接头、麻坑等

面积计

力学性能

注：

1.预应力钢绞线力学性能检验的样品标距不少于６００毫米。

2.预应力钢绞线松弛试验检验的样品标距不少于2.5米。

五.焊接钢筋质量检测

（一）钢筋焊接方法分类

1.钢筋闪光对焊2.钢筋电弧焊

3.钢筋电渣压力焊4.钢筋气压焊

（二）检测项目及方法（三）注意

六.钢筋机械连接质量检测

七.金属螺管检测

质量要求—外观和抗渗漏性能

（二）砂土、碎石地基承载力检测

１.相对密实度的计Dr=emax-e/emax--emin

２.密实程度的判别

1）如果天然状态的孔隙比于砂土最大的孔隙比相等时，则表示砂土处于最疏松的状态；

2）如果天然状态的孔隙比于砂土最小的孔隙比相等时，则表示砂土处于最紧密的状态；

据砂土的密实度程度来地基承载力。

砂土的密实度不但与e有关，而且与级配有关。

（三）岩石和冻土地基承载力检测

二标准贯入试验

方法：

采用一穿心锤，以76厘米的落距，将一定规格的标准贯入器先打入土中15厘米，然后开始记录锤击数目，将标准贯入器再打入土中30厘米，用此30厘米的锤击数目作为标准贯入试验的指标N。

1.试验设备2.试验注意（1.2.3…）

锤击数

3.修正

杆长

由于钻杆的弹性压缩引起功能损耗，所以钻杆过长时传入贯入器的功能降低，因此减少了每击的贯入深度。

4.标准贯入试验的运用

使用范围：

不仅运用于沙土，也可用于粘性土。

1）根据N估计砂土的密实度；

2）根据N估计天然地基的容许承载力；

3）根据N估计粘性土的状态；

4）根据N估计土的内摩擦角

三.现场荷载试验

1.载荷板试验原理：

载荷板试验就是在欲试验的土层表面放置一定规格的方形或圆形承压板，在其上逐级施加荷载，每级荷载增量持续时间相同或接近，测记每级荷载作用下荷载板沉降量的稳定值，加载至总沉降量为25mm，或达到加载设备的最大容量为止，然后卸载，记录土的回弹值，持续时间应不小于一级荷载增量的持续时间。

根据试验记录绘制P-S的关系曲线。

分析研究地基土的强度与变形特性，求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。

2.地基容许承载力的确定一般可由以下几种途径：

1）在土质基本相同的条件下，参照邻近结构物地基容许承载力；

2）根据现场荷载试验或触探试验资料；

3）按地基承载力理论公式计算；

4）按现行规范提供的经验公式计算。

（一）现场荷载试验要求：

１.荷载板（常用五千平方厘米的方或圆板）

２.千斤顶、百分表３.反力梁、加载块

第二节钻（挖）孔灌注桩检测

一泥浆性能指标检测

（一）泥浆作用1.护壁---防止塌孔；

2.排渣（正.反循环）

（二）泥浆性能指标检测

１.相对密度：

泥浆相对密度计

方法一：

见教材。

方法二：

用口杯简易量测：

R=m3-m1/m2-m1

m1---口杯质量m2---清水质量m3---泥浆质量

２.粘度：

粘度计方法见教材。

校正方法：

将７００毫升的清水注入漏斗，让其流出５００毫升，所需时间有应为（１５±

1）秒。

如偏差超过规定值，则不应用于测泥浆的粘度。

（二）现场荷载试验步骤

１.将荷载板放在试验土层表面；

２.分级加载，记录每次加载后沉降量的稳定值，加载至总沉降量为２５毫米。

３.卸载，并记录其回弹值；

４.据记录绘制Ｐ－Ｓ曲线；

（三）试验分析

1.绘图（现场荷载试验和荷载与沉降量的关系图）Ｐ６５

2.破坏的三阶段（压密、剪切和破坏阶段）

（三）地基承载力的确定

１.极限承载力的确定

２.容许承载力的确定

一.泥浆性能指标检测

m1---口杯质量m2---清水质量mm3---泥浆质量

粘度计方法：

３.静切力：

浮筒切力计方法见教材刻度方法：

４.含砂率：

含砂率计方法见教材

注意:

仪器的体积有大小,大乘以1,小乘以２即为含砂率

５.胶体率（是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能）：

将１００毫升泥浆倒入量杯中，用玻璃片盖上，静置２４小时，量测其澄清为水的体积。

如体积为５毫升，则胶体率为９５％

注意如何评价:

泥皮愈平坦、愈薄则泥浆质量愈高，一般不宜厚于２～３毫米.

７酸碱度：

（ＰＨ＞７为碱性，ＰＨ＝７为中性，ＰＨ＜７为酸性）

用一条ＰＨ试纸，放在泥浆面上后，立即拿出与标准的颜色相比，即可知ＰＨ值；

用ＰＨ酸碱计，将其探针插入泥浆，直接读出ＰＨ值。

（三）泥浆性能指标要求

二.成孔质量检测

（一）成孔质量检测内容

1.桩位偏差2.孔径

3.桩倾斜度4.孔底沉淀厚度

（二）成孔质量检测方法

三.砼钻孔灌注桩完整性检测

桩身完整性常见缺陷有：

夹泥、断裂、缩径、扩径、砼离析及桩顶砼密实度较差等。

检测方法概述

１.钻芯检验法：

即用地质钻机在桩身沿长度方向钻取芯样，通过对芯样的观测来确定桩的质量。

２.振动检测法（动测法）：

包括（敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法）

３.超声脉冲检测法：

该法是在检测砼缺陷技术基础上发展起来的。

其方法是在桩砼灌注前沿桩长度平行预埋若干根检测用管道，作为超声发射和接收换能器通道。

检测时，探头分别在两个管子中分别同步移动，沿不同深度逐点测出横截面上超声脉冲穿过砼时各项参数，并按超声测缺原理分析每个断面上砼的质量。

４.射线法：

射线法是以放射性同位素辐射线在砼中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。

当射线穿过砼时，因砼质量不同或存在缺陷，接收仪所记录的射线强弱发生变化，据此来判断桩的质量。

（三）几种检测方法介绍

１.反射波法

１）基本原理：

在桩顶进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显的波阻抗界面（如断桩和严重离析等部位）或桩身截面积变化（如缩径或扩径）部位，将产生反射波。

经接收、放大和数据处理分析，可识别来自桩身不同部位的反射信息，据此计算桩身波速，判断桩身完整性和砼强度等级估计。

２）仪器设备及要求：

仪器宜由传感器和放大、滤波、记录、处理、监测系统以及激振设备和专用附件组成。

传感器用宽频带的速度型或加速度型传感器。

速度型传感器灵敏度应大于300mV/cm/s，加速度型传感器灵敏度应大于100mV/g。

放大系统的增益应大于60dB，长期变化量应小于1%。

折合输入端的噪声水平应低于3V。

频带宽度应不窄于10～1000Hz，滤波频率可调整。

模/数转换器的位数不应小于8bit。

采样时间宜为50～1000s，可分数档调整。

多道采集系统应具有一致性，其振幅偏差应小于3%，相位偏差应小于0.1ms。

３）现场检测及注意事项

①被检测桩应凿去浮浆，使桩头平整。

②检测前对仪器设备检查调试，仪器工作性能正常方可测试。

③每个检测工地均应进行激励方式和接收条件的选择试验，确定最佳激励方式和接收条件。

④激振点宜选择在桩头中心部位，传感器稳固地安置在桩头上，对于大直径的桩可安置两个或多个传感器。

⑤当随机干扰较大时，可采用信号增强方式，进行多次重复激振与接收。

⑥为提高分辨率，应使用小能量激振，并选用高截止频率传感器和放大器。

⑦断别桩身浅部缺陷，可同时采用横向激振和水平速度型传感器接收，进行辅助判定。

⑧每根被检测单桩均应进行三次以上重复测试。

出现异常波形应在现场及时研究，排除影响测试不良因素再重复测试。

４）实测曲线判读解释的基本方法

（１）缺陷存在可能性判读:

桩底反射明显，一般表明桩身完整性好，或缺陷轻微、规模小。

另外，还可通过换算桩身平均纵波速来评价桩身是否有缺陷及严重程度。

（２）多次反射及多层反射问题

多次反射：

即缺陷反射波在桩顶面与缺陷面间来回反射，其主要特征是反射波至时间成倍增加，反射波能量有规律的衰减。

多层反射：

往往是杂乱的，不具有上述规律性。

５）影响基桩质量检测波形的因素分析

（１）露出桩头的钢筋对波形的影响:

这是因为在桩头激振时，钢筋所产生的回声极易被检波器接收。

（用砂子围住检波器）

（２）桩头破损对波形的影响:

由于桩头破损，这将使弹性波能量很快衰减，从而削弱桩间及桩底反射信息，影响了波形的识别

6）检测数据的处理与判定

桩身混凝土的波速Vp=2L/T

（1）反射波波形规则，波列清晰，桩底反射波明显，易于读取反射波到达时间，及桩身混凝土平均波速较高的桩为完整性好的单桩。

（2）反射波到达时间小于桩底反射波到达时间；

且波幅较大，往往出现多次反射，难以观测到桩底反射波的桩，系桩身断裂。

（3）桩身混凝土严重离析时，其波速较低，反射波幅减少，频率降低。

（4）缩径与扩径的部位可按反射历时进行估算，类型可按相位特征进行判别。

当有多处缺陷时，将记录到多个相互干涉的反射波组，形成复杂波列。

此时应仔细甄别，并应结合工程地质资料、施工原始记录进行综合分析。

有条件时尚可使用多种检测方法进行综合判断。

（5）在上述时域分析的基础上，尚可采用频谱分析技术，利用振幅谱进行辅助判断。

桩身混凝土的强度等级可依据波速来估计

２.机械阻抗法（瞬态与稳态）

1）基本概念

机械阻抗：

即机械系统受到动力激励后，激励力（F）与其所产生的振动响应（X）之间的比值。

Z=F/X

机械导纳：

则是其机械阻抗的倒数。

N=X/F

机械阻抗法：

即是通过分析其机械阻抗或导纳，从而求出此结构的动力特性参数模态参数，包括固有频率、振型、模态质量、模态刚度和模态阻尼。

机械阻抗法检验桩完整性和承载力的实质：

即利用低频激振时出现的桩作刚体运动时阻抗函数或导纳函数作为估算基桩承载力的依据，利用高频激振时出现的桩身波时的阻抗函数或导纳函数作为判断基桩完整性的依据。

2）基本原理：

在桩基检测中，它通过测定施加于基桩的激励信号和桩在该激励下产生的动态响应来识别桩的动力特性，通过对桩的动态特性分析计算，可估计桩身砼缺陷类型及其在桩身中的部位亦可推算单桩的承载力。

3）仪器设备及要求4）现场检测及注意事项

5）各种激振下桩的典型导纳曲线6）判别基桩质量的判据

（1）桩的测量长度L=Vpm/2△f

（2）导纳的几何平均值（测量值）N=PQ

（3）导纳曲线的理论值N=1/VpmA

（4）桩的动刚度K=2πfM/（V/F）M

（5）桩的波速的计算Vp=2L△f

说明：

1.关于桩的测量长度：

根据△f计算出的桩的长度与实际桩的长度差的太远或测不出△f时，桩可能出现断裂、鼓胀或严重离析。

2.关于导纳值：

当导纳的几何平均值与导纳曲线的理论值比较，如前者大于后者，说明桩的承载力下降。

几乎桩的所有缺陷都与导纳的几何平均值偏大有关，但桩出现扩径时，则导纳的几何平均值偏小。

3.关于桩的波速：

当桩的波速偏小时，砼质量欠佳，可能出现离析等。

4.关于桩的动刚度1）如实测桩的动刚度大于工地平均桩的动刚度时，表明桩为嵌固良好的完整桩；

2）如实测桩的动刚度接近工地平均桩的动刚度时，表明桩为表面规则的完整桩；

3）如实测桩的动刚度小于工地平均桩的动刚度时，表明桩底可能有软层。

5.综合：

如果测出的桩的测量长度偏小，而桩的动刚度小于各桩动刚度的平均值较多，导纳的几何平均值（测量值）大于各桩平均值和理论值较多，此桩可能出现断裂。

7）单桩承载力估算

３.声波透射法

在桩内预埋若干根声测管作为检测通道，将超声脉冲径向发射换能器和径向接收换能器置于声测管中，并以管中充满清水作为耦合剂。

检测时，超声脉冲穿过两声测管之间的砼，随着两换能器沿桩的纵轴方向同步升降，使超声脉冲扫过桩的纵剖面，从而得到各项参数沿桩的纵剖面变化的数据。

通过数据处理及对所接收信号进行分析，按声时深度曲线相邻测点的斜率及相邻两点声时差值的乘积作为缺陷的判据，并对桩身砼强度等级作出估计。

耦合：

物理学上是指两个或两个以上体系或运动之间相互影响以至联合的现象。

２）检测方式（双孔、单孔和桩外孔检测）

３）检测仪器

换能器应采用柱状径向振动的换能器。

其共振频率宜为25～50kHz，长度宜为20cm，换能器宜装有前置放大器，前置放大器的频带宽度宜为5～50kHz。

换能器的水密性应满足在1MPa水压下不漏水。

发射换能器的长度，频带宽度及水密性能与接收换能器的要求相同。

声波检测仪器的技术性能应符合以下规定：

（1）接收放大系统的频带宽度宜为5～50kHz，增益应大于100dB，并应带有0～60（或80）dB的衰减器，其分辨率应为1dB，衰减器的误差应小于1dB，其档间误差应小于1%。

（2）发射系统应输出250～1000V的脉冲电压，其波形可为阶跃脉冲或矩形脉冲。

（3）显示系统应同时显示接收波形和声波传播时间，其显示时间范围应大于2000s，计时精度应大于1s。

４）判断桩内缺陷的基本物理量

（１）声时值（２）波幅（或衰减）（３）接收信号的频率变化（４）接收波形的崎变

５）预埋检测管时应注意问题：

1）桩径小于1.0m时应埋设双管；

桩径在1.0～2.5m时应埋设三根管；

桩径2.5m以上应埋设四根管。

2）声波检测管宜采用钢管、塑料管或钢质波纹管，其内径宜为50～60mm。

钢管宜用螺纹连接，管的下端应封闭，上端应加盖。

3）检测管可焊接或绑扎在钢筋笼的内侧，检测管之间应相互平行。

6）桩的现场检测

（1）

（2）（3）

（１）声时分析法

首先要计算出桩基各测点声时的平均值及标准差，然后采用声时的平均值与声时２倍标准差之和作为判定桩身有无缺陷的临界值。

并应按下列公式计算：

（２）ＰＳＤ判据法（即相临测点间声时的斜率和差值乘积判据）

临界判据值及缺陷大小与ＰＳＤ判据的关系

实验证明:

ＰＳＤ判据对缺陷十分敏感，而对于因声测管不平行，或砼不均匀等原因所引起声时变化，基本没有反映。

原因是缺陷因素引起声时变化都是渐变过程，虽然总的声时变化量可能很大，但相临测点间声时差值却很小，因而Ｋ值很小，所以采用ＰＳＤ判据基本消除了声测管不平行，或砼不均匀等因素所引起的声时变化对缺陷判断的影响。

注意:

为了对全桩各测点进行判别，必须将各测点的Ｋ值求出，并描成Ｈ－Ｋ曲线进行分析，凡在Ｋ值较大的测点，均可列为可疑区重测。

（3）ＮＦＰ判据法（多因素概率分析法）

根据ＮＦＰ判据法的性质可知：

当ＮＦＰ越大，则砼质量越好。

#桩的完整性宜采用上述判断，并辅以接收波形的视频率做进一步的综合判定。

在作出缺陷判定后，如需判定桩身缺陷尺寸及空间分布，宜进一步采用多点发射，不同深度接收的扇形测量法，用多条交会的声线所测取的波速及波幅的异常加以判定。

７）桩内砼强度的测量

（１）桩内砼总