掃描式?jīng)_擊回波法在檢測(cè)管道灌漿情況中的應(yīng)用.pdf

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1、12橋梁檢測(cè)與加固2008年第1期掃描式?jīng)_擊回波法在檢測(cè)管道灌漿情況中的應(yīng)用于曉光(中鐵大橋局集團(tuán)武漢橋梁科學(xué)研究院有限公司，湖北武漢430034)摘要：介紹沖擊回波法的基本原理及其在混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用，并結(jié)合工程實(shí)例分析了掃描式?jīng)_擊回腳波(IES)法測(cè)試預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿程度是可行的。[關(guān)鍵詞：應(yīng)力波；沖擊回波掃描；預(yù)應(yīng)力管道；壓漿1IE法測(cè)試基本原理圖2IE法在某反射面得到的頻域波形的滾動(dòng)傳感器和自動(dòng)沖擊器，以幾乎連續(xù)的速度掃用一個(gè)小錘或沖擊器作為激振源在混凝土表面描測(cè)試混凝土結(jié)構(gòu)和道路鋪裝層的厚度及內(nèi)部缺沖擊來(lái)產(chǎn)生壓縮波，然后用放置在沖擊器附近的接陷

2、，極大地提高了檢測(cè)效率。此外，由于該方法可沿收傳感器接收反射回來(lái)的壓縮波。經(jīng)過(guò)分析后來(lái)計(jì)直線以2．5cm的間隔進(jìn)行快速測(cè)試，經(jīng)實(shí)踐多次證算混凝土的厚度、探測(cè)內(nèi)部的孔洞、裂隙、剝離等缺明，它還可以用于檢測(cè)后張預(yù)應(yīng)力管內(nèi)的灌漿情況。陷。對(duì)于無(wú)缺陷的平板、路面，沖擊回波試驗(yàn)中就會(huì)利用軟件對(duì)IES數(shù)據(jù)進(jìn)行三維處理后，還可對(duì)結(jié)構(gòu)得到一個(gè)其底面的反射波，在已知壓縮波的波速時(shí)的厚度、缺陷位置以及后張預(yù)應(yīng)力管內(nèi)的灌漿情況進(jìn)可以計(jì)算混凝土厚度。IE法單點(diǎn)沖擊回波原理示行非常直觀的顯示。掃描式?jīng)_擊回波法原理見(jiàn)圖3。意見(jiàn)圖1。圖3IES法原理示意圖1IE法單點(diǎn)沖擊回波原理示意接收器接收

3、到反射波后，通過(guò)快速傅立葉轉(zhuǎn)換3IES法檢測(cè)管道灌漿情況的優(yōu)點(diǎn)將時(shí)域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為頻域數(shù)據(jù)，然后確定回波的頻率在檢測(cè)預(yù)應(yīng)力管道灌漿密實(shí)情況中，IES法相峰值．廠(圖2)，計(jì)算結(jié)構(gòu)的厚度或缺陷深度公式：對(duì)于普通IE沖擊回波方法有以下突出優(yōu)點(diǎn)：(1)IES方法采用滾動(dòng)傳感器技術(shù)，每小時(shí)可D-學(xué)測(cè)2000~3000個(gè)點(diǎn)，可進(jìn)行大面積普查檢測(cè)，極大式中，』9為形狀系數(shù)(板、墻結(jié)構(gòu)取0．96；梁和柱取地提高了檢測(cè)效率。而普通IE系統(tǒng)每小時(shí)僅能夠值較小，根據(jù)厚度和寬度的比值確定)；Vp為壓縮波測(cè)試30~60個(gè)點(diǎn)，只能用于測(cè)試較小、比較關(guān)鍵的波速(m／s)；f為回波頻率峰值(Hz)

4、。部位。由于IES檢測(cè)速度快，因此，檢測(cè)的數(shù)據(jù)量大和連續(xù)性使得誤判的可能性非常小。而且通過(guò)真實(shí)的頻域波形判斷檢測(cè)值，結(jié)果可靠。2IES法測(cè)試基本原理(2)IES方法不受金屬物的影響，對(duì)于使用金IES方法基于基本的沖擊回波原理，采用獨(dú)創(chuàng)屬波紋管和鋼筋比較密集的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)收稿日期：2[)()8一l1～1O作者簡(jiǎn)介：于曉光(1979一)，男，助理工程師，2004年畢業(yè)于內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)道路與橋梁工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，2007年畢業(yè)于長(zhǎng)安大學(xué)橋梁與隧道工程專業(yè)，工學(xué)碩士。總第1期掃描式?jīng)_擊回波法在檢測(cè)管道灌漿情況中的應(yīng)用13說(shuō)，采用該方法檢測(cè)能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)小缺陷。1號(hào)、3

5、號(hào)波紋管沿線不密實(shí)，2號(hào)波紋管沿線密實(shí)；(3)IES方法的最大特點(diǎn)是可以對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)Y8節(jié)段箱梁斜腹板1號(hào)、3號(hào)波紋管沿線不密實(shí)，2。一丁0∞_【一進(jìn)行三維掃描成像。可以對(duì)局部的蜂窩、孔洞缺陷進(jìn)號(hào)波紋管沿線密實(shí)；Y13節(jié)段箱梁斜腹板1號(hào)、5行三維成像，準(zhǔn)確、直觀地顯示厚度變化及缺陷位置。號(hào)、6號(hào)波紋管沿線不密實(shí)，2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)波紋管沿線密實(shí)。詳細(xì)情況見(jiàn)表2及圖5～圖8。表2預(yù)應(yīng)力管道灌漿狀況檢測(cè)結(jié)果4工程應(yīng)用4．1工程背景湖北省某斜拉橋斜腹板預(yù)應(yīng)力鋼筋采用32mm精軋螺紋鋼，預(yù)應(yīng)力管道采用金屬波紋管，為檢查管道灌漿情況，采用IES方法進(jìn)行了檢測(cè)。箱梁斜腹板預(yù)應(yīng)力

6、鋼筋布置情況見(jiàn)圖4。橫斷面黽重王側(cè)面圖4預(yù)應(yīng)力鋼筋布置示意圖5灌漿不密實(shí)選取Y5、Y8、Y13三個(gè)節(jié)段箱梁斜腹板進(jìn)行檢測(cè)，為和IES方法做比較，在Y5、Y8節(jié)段分別隨機(jī)抽查了3根預(yù)應(yīng)力鋼筋并且進(jìn)行開(kāi)孔檢查灌漿狀況，在Y13節(jié)段則選取了6根預(yù)應(yīng)力鋼筋只進(jìn)行IES檢測(cè)，見(jiàn)表1。表1預(yù)應(yīng)力管道灌漿檢測(cè)方法一覽位置編號(hào)檢查方法位置編號(hào)檢查方法5—1開(kāi)孔、IES131IES圖6灌漿密實(shí)Y55—2開(kāi)孔、IES13—2IES5—3開(kāi)孔、IESY1313—3IES8—1開(kāi)孔、IES13—4IESY88—2開(kāi)孔、IES135IES83開(kāi)孔、IES13—6IES4．2測(cè)試過(guò)程為保證檢

7、測(cè)過(guò)程的準(zhǔn)確性，現(xiàn)場(chǎng)采用地質(zhì)雷達(dá)精確定位預(yù)應(yīng)力管道位置并用記號(hào)筆標(biāo)記管道走向，從Y5、Y8、Y13分別隨機(jī)抽出3根、3根、6根備圖7灌漿不密實(shí)型頻譜查。用掃描式?jīng)_擊回波儀沿所畫線進(jìn)行檢測(cè)，IES(2)開(kāi)孔結(jié)果表明：Y5節(jié)段箱梁斜腹板1號(hào)、3檢測(cè)完成后對(duì)預(yù)應(yīng)力管道進(jìn)行開(kāi)孔檢查。號(hào)波紋管灌漿不密實(shí)，2號(hào)波紋管灌漿密實(shí)；Y8節(jié)4．3檢測(cè)結(jié)果段箱梁斜腹板1號(hào)、3號(hào)波紋管灌漿不密實(shí)，2號(hào)波紋(1)IES法檢測(cè)結(jié)果表明：Y5節(jié)段箱梁斜腹板管灌漿密實(shí)。開(kāi)孔檢查結(jié)果與IES法檢測(cè)結(jié)果一致。14橋梁檢測(cè)與加固2008年第1期00000m∞∞O一O：詈∞∞∞蠣∞．．圖8灌漿密買型頻譜

8、由圖7和圖