1、深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltdies掃描式沖擊回波測試系統在預應力管道灌漿條件測試的工程應用實例以及分析深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd一、沖擊回波技術的簡介一、沖擊回波技術的簡介 ies沖擊回波法測試是目前無損檢測的最先進的測試手段之一。主要用于連續、快速的測試混凝土板、混凝土路面、飛機跑道、隧道的襯砌、其它混凝土結構的厚度和缺陷（包括孔洞、裂縫、蜂窩），也可對混凝土結構中預應力管內未灌漿區域和灌漿不密實區域進行測試，并能對厚度、缺陷進行二

2、維、三維成像。 深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd沖擊回波的測試原理沖擊回波的測試原理 當小錘或者沖擊器作為激振源在混凝土表面沖擊來產生應力波，然后由放置在沖擊器附近的接收傳感器接收反射回來的壓縮波。經過主機分析用于計算混凝土的厚度、探測內部的孔洞、裂縫、剝離等缺陷。深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd 接收器接收到反射波后，通過快速傅立葉轉換時間域數據轉化為頻域數據，然后確定回波的頻率峰值f，計算結構的厚度和缺陷d=（b*vp）/2f（其中b是形狀

3、系數，對板/墻來說是0.96，對于梁和柱該值更小，根據厚度和寬度的比值確定，vp是壓縮波波速。）深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd沖擊回波儀器設備沖擊回波儀器設備 ies 掃描式沖擊回波測試系統是目前最 先進的沖擊回波測試儀，由美國olson 公司首先研制成功，它除了具有一般 沖擊回波儀器的所有功能外，不僅加 快了測試的速度、減輕了勞動量，而 且增加了很多新的功能，如對混凝土 厚度變化進行二維、三維成像等先進 的功能。深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,l

4、tdies 方法相對于普通方法相對于普通ie 沖擊回波方法的優點沖擊回波方法的優點1. ies 方法采用滾動傳感器技術，每一小時可測20003000 個點，可進行大面積普查檢測，極大地提高了檢測效率。而普通的ie 系統每小時僅可測3060 個點，只能用于測試較小，非常關鍵的部位。2. ies 方法可沿直線以2.54cm 的間隔進行快速測試，多條測試線組成的所測數據經軟件處理可快速形成三維圖像，直觀顯示結構的厚度變化以及缺陷位置及程度。普通ie方法要做到三維成像非常困難，只能通過excel 等形成一些簡單的厚度變化圖。深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor ins

5、trument co.,ltd二、對試塊的試驗研究二、對試塊的試驗研究1 模型的制作1.1. 如圖所示缺陷模擬圖，模擬空洞率最左側是100%，模擬空管情況。最右側為0%，模擬灌漿密實情況；中間有9 個遞減尺寸泡沫，模擬不同大小的缺陷。1.2. 如圖所示，波紋管充分灌漿后，在震蕩臺上震蕩2 分鐘，添加水泥漿，反復震蕩幾次。保證灌漿密實和均勻。無大量氣泡冒出，就停止震蕩。1.3. 如圖所示，模板固定牢固，再用釘子和木條固定好波紋管在板的中央處，量好到模板的左右上下的尺寸，做好標記，準備澆灌混凝土。1.4. 如圖所示，澆灌好混凝土，保證混凝土密實和均勻，保證混凝土表面平整、光滑。加水養護。深圳市莫尼

6、特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd2 測線布置 垂直波紋管方向測試：在板表面量出1.21 米的測試區域，每5cm 布一條測線，總共25 條。如圖11 所示，紅色虛線為管道位置，粉紅色實線為測線方向。 測線編號從上到下依次為125。 順沿波紋管方向測試：沿著管道方向布置，在管道中間布置一條，然后左右各相隔5cm 布置兩條。每個管道總共5 條測線。如圖12 所示，紅色虛線為管道位置，藍色實線為測線方向。測線編號從左到右依次為110。深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,l

7、td3 數據分析 利用儀器自帶的軟件，進行數據處理，形成三維測試圖形。如圖所示：從垂直波紋管方向的采集數據截圖看，基本上反映了波紋管的走向以及預埋設的缺陷情況。注漿飽滿度越差，測出板的厚度越大，主頻也越低，證明波是繞過缺陷傳播的。垂直波紋管的方向深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd順沿波紋管的方向垂直波紋管方向的采集的數據圖像比平行波紋管的圖像更加清晰些，缺陷位置和大小的分辨率更高些。如果再加密測線的話，其圖像會更加清晰，這樣可以保證滿足檢測的需要。從波紋管本身的材料來看，金屬管整體成像效果比塑料波紋管成像效果要理想些，主

8、要因為塑料波紋管對聲波的吸收、阻尼有一定的作用，并且塑料波紋管由于水化熱引起的變形，會影響波信號的傳播。深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd三、工程實例1 內蒙古白音華預制梯型箱梁測試工程概況：梯型箱梁梁高1.2m,腹 板高度為0.8m,箱梁梁 長30m深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd測線布置圖：1 測試箱梁出漿口的位置的灌漿 情況，測試區域為：長2m， 寬0.8m的矩形區域，如圖所 示，從左到右共，從下到上共 掃描21條測線。2 測試箱梁入漿口的

9、位置，與出 漿口在箱梁上的位置對稱，測 試區域的面積相同。測試區域 為：長2m，寬0.8m的矩 形 區域，從右到左，從下到上共 掃描19條測線。深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd測試結果分析：(1) 出漿口測試區域范圍的3d圖及正視圖 ，如圖所示：可能存在灌漿不密實的區域從出漿口測試區域范圍的3d及正視圖中，可以明顯的看出，箱梁內的三條預應力管道的走向以及灌漿的情況。深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd 為了對其懷疑區域進行確認，縮小測試范圍加密測線

10、間距，進一步確定缺陷的位置和大小。測線布置為：0.5m0.5m的區域進行測試，每隔5cm掃描一條測線，從左到右，從上到下，共掃描10條測線 ，測試得到的結果圖，如圖所示： 從圖中可以看出，在縮小測試區域，加密測線的范圍內，在0.3米高度，橫向坐標的37號測線往左段厚度確實明顯的增大，預應力管道內灌漿存在不密實的情況。 深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd 為了進一步證實ies掃描式沖擊回波測試得到的結果，在測試得到的缺陷的位置，鑿開混凝土，露出管道內的灌漿情況，如圖所示 ：ies的測試結果完全可以反映預應力管道內的灌漿情況

11、，在缺陷的位置，預應力管道內的灌漿存在不密實的情況，露出鋼筋束，并且鋼筋束已經腐蝕生銹，管內只在底部有少量的灌漿，其他部位均為空的 ，實際的圖片中可以明顯的看出。深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd(2)入漿口的測試結果圖：從圖中可以看出預應力管道的走向以及內部的灌漿情況，管道內的灌漿相對密實，沒有發現明顯的缺陷位置。 深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd2 中鐵某局在廣州江高鎮t型梁廠測試工程概況： 預制t 梁設計跨度為50m，梁高2m， 腹板厚度2

12、0cm。全景圖如右圖所示。 混凝土強度等級采用c55；縱向預應 力筋采用抗拉強標準值為1860mpa 的鋼絞線，張拉錨固體系采用群錨體 系；預應力管道采用抽拔f 85mm金 屬管形成，內壓m40 水泥凈漿。比對方法和目的：分別在兩片梁（灌漿和未灌漿）的同樣位置，規劃一樣大小的區域，比對灌漿前后的效果深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd測線布置圖： 規劃好要測試的腹面部位后， 畫出1.1x 1 米測試范圍，并 每隔10 厘米標出每條測線。 這個測試范圍包含三條預應 力管。如右圖所示。深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀

13、器設備有限公司monitor instrument co.,ltd測試結果的分析：(1) 單條測線實測厚度值圖形空管實測厚度灌漿7天后，灌漿管實測厚度深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd(2) 三維圖形及俯視圖顯示管道未灌漿的測試3d圖及俯視圖管道灌漿測試3d圖及俯視圖從未灌漿管道和灌漿管道的ies測試數據三維圖可以看出，厚度值的變化基本上反應了測線位置預應力管的具體位置和梁厚度的實際情況 。在3d圖以及俯視圖上，可以清晰看出紅色的預應力管的具體位置以及走向 。深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司mon

14、itor instrument co.,ltd3 河北邢臺某梁廠普通的翼型梁，梁高1.2m，測試腹板的高度為0.9m，腹板厚度為2025cm。現場工程概況，如圖所示。灌漿出漿口情況分兩種：普通灌漿出漿口(手動)，真空灌漿出漿口比對目的：比對普通灌漿出漿口，與真空灌漿出漿口的灌漿密實情況。測線布置如圖所示：深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd測試結果的分析：普通灌漿出漿口三維及俯視圖真空灌漿出漿口三維及俯視圖深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd4 湖南省

15、長湘高速開發有限公司梁廠 本梁場主要生產29 米預應力 混凝土先簡支后結構連續t 梁 （單幅橋寬16.75 米）。預制 梁長：中跨為29.30 米，邊跨 為29.57 米，預制梁高：2.0 米，梁腹板厚由側邊50 厘米 向中心部分25 厘米漸變。側 翼厚度為18cm。預制t 梁采 用c50 混凝土，預應力鋼筋采用抗拉強度標準值pk f =1860mpa，公稱直徑d=15.2mm 的低松弛高強度鋼絞線。深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd測線布置： 第一片梁：測試腹面距離出漿口位置50cm 位置，面向灌漿口方向，腹板厚度從5

16、0到32cm 漸變，規劃2 米長1.2 米寬的測試范圍，測線間距為：10cm，腹面包含兩條波紋管位置，此波紋管未灌漿，混凝土梁已預制27 天。實測21 條測線。 第二片梁：測試腹面距離出漿口位置100cm 位置，面向灌漿口方向，腹板厚度從48 到32cm 漸變，規劃3 米長1.5 米寬的測試范圍，測線間距為：20cm，腹面包含兩條波紋管位置，此波紋管已灌漿七天，混凝土梁已預制35 天。實測16 條測線。 第三片梁：測試腹面距離出漿口位置200cm 位置，面向灌漿口方向，腹板厚度從42 到32cm 漸變，規劃1 米長1 米寬的測試范圍，測線間距為：10cm，腹面包含兩條波紋管位置，此波紋管未灌漿

17、，混凝土梁已預制28 天。實測10 條測線。深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd現場測試圖片：深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd測試結果的分析：第一片梁的測試三維圖形第二片梁的測試結果本實例與前幾個實例不同，因為它腹板檢測區域厚度是漸變的，所以從3d 圖上很難分辨出波紋管的位置和走向，只能反映出被測區域的厚度值的變化范圍，要想得到更多的關于波紋管灌漿情況的信息，要對測試結果進行進一步的分析。深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司mo

18、nitor instrument co.,ltd應用tomogram軟件做等厚度處理后的圖形：第一片梁做等厚度處理后的圖形，從圖中可以看出波紋管的走向和位置(藍色區域)以及灌漿管內的缺陷(深藍色區域)深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd第二片梁測試結果做等厚度處理后的圖形，從圖中可以看出，藍色的部分是可以懷疑的不密實區域，需要對其進行進一步的測試來確定。深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd第三片梁的測試結果圖：從圖中可以很清晰的看出管的走向與位置深圳市莫尼特儀器設備有限公司深圳市莫尼特儀器設備有限公司monitor instrument co.,ltd綜