1、預(yù)應(yīng)力管道壓漿密實(shí)度的質(zhì)量控制與檢測(cè)技術(shù)研究杭州市交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督局杭州市交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督局上海市建筑科學(xué)研究院施工技術(shù)研究所上海市建筑科學(xué)研究院施工技術(shù)研究所2010-52010-5一、預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實(shí)度病害實(shí)例一、預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實(shí)度病害實(shí)例二、目前施工中病害的成因分析二、目前施工中病害的成因分析三、預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)技術(shù)三、預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)技術(shù)四、課題的最終研究成果四、課題的最終研究成果一、預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實(shí)度病害實(shí)例一、預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實(shí)度病害實(shí)例預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究 國(guó)內(nèi)外預(yù)應(yīng)力孔道灌漿病害調(diào)研國(guó)內(nèi)外預(yù)應(yīng)力孔道灌漿病害調(diào)研實(shí)例實(shí)例

2、在法國(guó)至1996年，法國(guó)預(yù)應(yīng)力公路橋梁3984座，研究表明早期橋梁技術(shù)人員由于相信混凝土受壓下無(wú)滲水問題，防水措施差，1960年以前預(yù)應(yīng)力管道不灌漿或只灌沙子。法國(guó)研究認(rèn)為：早期建設(shè)的橋梁相信混凝土受壓后無(wú)滲水問題，因此防護(hù)草率，可能導(dǎo)致錨固體系腐蝕的原因：錨端不密封 、管道質(zhì)量（原為瀝青牛皮紙后在1950年改為金屬管）、無(wú)排水措施等。 英國(guó)于1948年開始采用后張工法，之后的10年內(nèi)發(fā)生了一些耐久性問題，建于1958年的Lincolnshire的一座人行天橋（后因故拆除），發(fā)現(xiàn)灌漿不密實(shí)，引起預(yù)應(yīng)力鋼束腐蝕嚴(yán)重。1970年發(fā)現(xiàn)Trunk路上（建于1961年）某橋超過一半的預(yù)應(yīng)力管中有水汽，1

3、6%為流動(dòng)水。 1985年發(fā)生了Ynys-y-Gwas橋塌橋事故，調(diào)查表明24根縱向預(yù)應(yīng)力管道中，18根灌漿密實(shí)，4根有大空隙，2根為全空。14根橫向預(yù)應(yīng)力管道中，8根灌漿密實(shí)，3根有大空隙，3根為全空。其主要原因就是預(yù)應(yīng)力管道壓漿不飽滿，預(yù)應(yīng)力筋銹蝕、斷裂，導(dǎo)致了嚴(yán)重的橋梁跨塌事故。預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究國(guó)內(nèi)外預(yù)應(yīng)力孔道灌漿病害調(diào)研國(guó)內(nèi)外預(yù)應(yīng)力孔道灌漿病害調(diào)研實(shí)例實(shí)例預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究1996年8月竣工預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究 從拆下的砼連從拆下的砼連續(xù)梁斷面上看續(xù)梁斷面上看到：到

4、：50%50%以上以上的預(yù)應(yīng)力管道的預(yù)應(yīng)力管道無(wú)漿或壓漿不無(wú)漿或壓漿不滿滿預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究砼連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁砼連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁底板的預(yù)應(yīng)力管道底板的預(yù)應(yīng)力管道經(jīng)吹氣檢查，底板經(jīng)吹氣檢查，底板預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力管道管道51%51%沒沒有水泥漿，內(nèi)有水有水泥漿，內(nèi)有水等雜物被高壓空氣等雜物被高壓空氣壓出壓出。預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究 對(duì)某跨度達(dá)到330m的鋼混連續(xù)剛構(gòu)橋的進(jìn)行了質(zhì)量抽查，文獻(xiàn)表明“各墩懸臂施工到第7、8節(jié)段的時(shí)候,為檢驗(yàn)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿的效果和積累長(zhǎng)孔道灌漿經(jīng)驗(yàn),在各懸臂隨機(jī)開鑿幾處已經(jīng)灌漿的縱、橫向預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)行觀察。縱向預(yù)應(yīng)力孔道的開鑿位置均

5、在隔著中間0號(hào)塊且離0號(hào)塊不遠(yuǎn)的相互對(duì)稱的地方;橫向預(yù)應(yīng)力孔道的位置在兩個(gè)端部離端頭20 cm處及中間部位。結(jié)果發(fā)現(xiàn)每個(gè)縱向預(yù)應(yīng)力孔道的檢查處均未充滿水泥漿,最大空隙達(dá)到3.5 cm高,明顯露出幾股正在生銹的鋼鉸線。小的間隙也接近1 cm,水泥漿剛剛蓋過鋼鉸線;橫向預(yù)應(yīng)力孔道檢查處中間的點(diǎn)比較密實(shí)飽滿,相當(dāng)理想,但兩個(gè)端頭的點(diǎn)也不飽滿密實(shí),越靠端頭孔道留空程度越高。錨頭附近幾乎沒有水泥漿,而且在多處孔道內(nèi)還殘留有水,四根鋼鉸線直接暴露在孔道內(nèi)的空氣和水分中?？傮w灌漿效果很不理想?！倍?、目前施工中病害的成因分析二、目前施工中病害的成因分析預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究 1.壓漿材料

6、性能指標(biāo) 目前國(guó)內(nèi)多數(shù)后張預(yù)應(yīng)力橋梁工程采用普通水泥漿進(jìn)行孔道壓漿，課題組對(duì)國(guó)內(nèi)外壓漿施工規(guī)范進(jìn)行了調(diào)研。 國(guó)外自2001年起根據(jù)耐久性要求更新其相應(yīng)的規(guī)范和指南要求，本課題主要參考規(guī)范有：歐洲ETAG013（2002）、美國(guó)后張預(yù)應(yīng)力手冊(cè)第六版(2006)、日本預(yù)應(yīng)力壓漿施工指南（2006）。序號(hào)規(guī)范初凝時(shí)間抗壓強(qiáng)度流動(dòng)性泌水率膨脹率體積變化率抗?jié)B性總氯離子含量1鐵路橋涵施工規(guī)范規(guī)TB10203-2002鐵路砼與砌體工程施工規(guī)范TB10210/35MPa/3h2%最大30MPa1418S(1725漏斗)30MPa1318S(1725漏斗)130180mm(流淌法)/4上海后張預(yù)應(yīng)力施工規(guī)范D

7、GJ08-235-1999/1620S（JP漏斗）/5TB/T 3192-2008 鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁管道壓漿技術(shù)條件有50MPa1222S(1725漏斗)0.1%03%/有6.FIB30Pa/27 MPa 25S以內(nèi)改進(jìn)D10漏斗05%8.En447(歐洲)30 MPa 25S以內(nèi)35MPa1130S0%00.1%有有有10JSCE(日本)有30aD14JP漏斗0%010%有有有預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究管號(hào)灌漿料及工藝灌漿后0.5小時(shí)空隙灌漿后24小時(shí)空隙1成品專用灌漿料、高速制漿未發(fā)現(xiàn)空隙 2cm2普通水泥灌漿料、高速制

8、漿 19cm 51CM3普通水泥灌漿料、低速制漿 23cm 67CM預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究 （1）國(guó)內(nèi)外除在壓漿料強(qiáng)度方面的要求差異不大。在初凝時(shí)間、流動(dòng)性、泌水率、膨脹率、體積變化率、抗?jié)B性、總氯離子含量的方面要求差異大。國(guó)內(nèi)交通和建筑系統(tǒng)規(guī)范中的性能指標(biāo)較低，鐵道的TB/T 3192-2008 鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁管道壓漿技術(shù)條件有了較大提高。 （2）分析國(guó)內(nèi)外在壓漿料性能指標(biāo)上的差異可以發(fā)現(xiàn)規(guī)范的一些誤區(qū)。在流動(dòng)度方面過于苛刻，導(dǎo)致水灰比很難減小。我國(guó)多數(shù)規(guī)范中，僅要求用于壓漿的水泥漿，3h后泌水率2 , 24h后，泌

9、水應(yīng)能夠被水泥漿完全自我吸收。當(dāng)壓漿長(zhǎng)度比較長(zhǎng)、管道落差較大時(shí)，必然出現(xiàn)泌水集中現(xiàn)象，導(dǎo)致大的空隙，另外施工人員為了便于壓漿，在施工過程中擅自增大水泥漿水灰比造成的。管道中的泌水未采取有效措施及時(shí)排出，殘留在管道中。預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究 （3）壓漿料性能指標(biāo)整體提高是十分必要的，它是提高預(yù)應(yīng)力壓漿質(zhì)量最重要的要素。在國(guó)外，對(duì)于預(yù)應(yīng)力壓漿料劃分很細(xì)致，如日本針對(duì)豎向、縱向、橫向預(yù)應(yīng)力都有不同的壓漿料相對(duì)應(yīng)。普通的純水泥漿壓漿料難以滿足壓漿質(zhì)量的要求。 （4）試驗(yàn)檢測(cè)方法: 國(guó)內(nèi)公路壓漿料現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)?zāi)壳爸饕强箟簭?qiáng)度和流動(dòng)度兩項(xiàng)指標(biāo)，前者主要考慮壓漿料與結(jié)構(gòu)整體協(xié)同工作的要求

10、，后者是為了控制施工中的可灌性，這些檢測(cè)與壓漿密實(shí)程度不發(fā)生直接聯(lián)系。此外在壓漿料的型式檢驗(yàn)中，泌水率、膨脹率兩項(xiàng)指標(biāo)，沒有考慮因預(yù)應(yīng)力筋而發(fā)生的毛細(xì)泌水現(xiàn)象。 毛細(xì)泌水現(xiàn)象就是浸潤(rùn)液體在細(xì)管里升高的現(xiàn)象和不浸潤(rùn)液體在細(xì)管里降低的現(xiàn)象。漿體對(duì)于鋼絞線是侵潤(rùn)的，所以在預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)鋼束間隙產(chǎn)生毛細(xì)作用，沿鋼束間隙升高，形成泌水。 在國(guó)外一般認(rèn)為，傾斜管試驗(yàn)和插筋泌水試驗(yàn)?zāi)芸刂圃摲矫嫘阅堋Ｔ摲椒ㄅc目前國(guó)內(nèi)一些較大工程中采用制作實(shí)體工藝模型試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)壓漿質(zhì)量方法相比，有成本低、定量性強(qiáng)的特點(diǎn)，值得大力推廣。預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究 2.2 管道成孔材料性能指標(biāo)和檢測(cè) 預(yù)應(yīng)力管道壓漿

11、質(zhì)量問題實(shí)際上與成孔質(zhì)量和壓漿質(zhì)量有關(guān)系，相對(duì)而言，工程中更輕視成孔質(zhì)量問題，這個(gè)問題目前最突出的因素是波紋管產(chǎn)品質(zhì)量失控和現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)較差。預(yù)應(yīng)力波紋管質(zhì)量長(zhǎng)期以來(lái)是非強(qiáng)制檢測(cè)項(xiàng)目，多數(shù)工程未進(jìn)行產(chǎn)品檢驗(yàn)，導(dǎo)致一些波紋管生產(chǎn)單位在卷制金屬波紋管鋼帶質(zhì)量上和塑料波紋管的顆粒及厚度上做文章，上海建科院檢測(cè)站曾受委托對(duì)某市繞城高架工程使用的近十個(gè)廠家的波紋管進(jìn)行抽檢，合格率僅15%。分析主要原因：預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究 （1）在塑料波紋管方面：國(guó)內(nèi)單位多采用聚乙稀塑料做全規(guī)格波紋管，而國(guó)外在大規(guī)格內(nèi)徑波紋管采用強(qiáng)度、彈性模量和耐熱更好的聚丙稀塑料。為降低塑料顆粒用量，波紋管壁厚普

12、遍低于規(guī)范要求。波紋的形狀和波高對(duì)于波紋管的環(huán)剛度指標(biāo)影響也較大，一些生產(chǎn)廠家在該方面未能引起重視。 （2）在金屬波紋管方面：長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)產(chǎn)品無(wú)認(rèn)證要求，很多單位自行卷制，采用的鋼帶質(zhì)量和在現(xiàn)場(chǎng)保管措施不利，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)波紋管銹蝕漏漿，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋無(wú)法穿入，一般情況導(dǎo)致壓漿工藝無(wú)法正常實(shí)施，這些問題均由于是隱蔽工程，質(zhì)量驗(yàn)收困難。 （3）波紋管檢測(cè)問題：目前檢測(cè)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為預(yù)應(yīng)力混凝土用塑料波紋管JT/T529-2004, 預(yù)應(yīng)力混凝土用金屬塑料波紋管JG225-2007。其中規(guī)定的檢測(cè)項(xiàng)目如下表，常規(guī)的壓力試驗(yàn)設(shè)備很難同時(shí)滿足兩規(guī)范中對(duì)2、3項(xiàng)目的檢測(cè)要求。預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)

13、技術(shù)的研究波紋管檢測(cè)項(xiàng)目一覽表波紋管檢測(cè)項(xiàng)目一覽表類項(xiàng)次項(xiàng)目類項(xiàng)次項(xiàng)目金屬波紋管1外觀、尺寸塑料波紋管1外觀、尺寸2集中荷載下徑向剛度2環(huán)剛度3均布荷載下徑向剛度3局部橫向荷載4承受集中荷載后抗?jié)B漏4柔韌性5抗彎曲滲漏5抗沖擊性預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究2.3.真空壓漿的問題首先采用真空泵抽吸管道中的空氣，使管道真空度達(dá)到-0.1MPa左右（至少不低于-0.06MPa），然后將水泥漿壓入到管道中，從而減少氣體影響，提高管道壓漿的飽滿度，對(duì)預(yù)應(yīng)力筋形成密實(shí)的保護(hù)層，達(dá)到耐久的防護(hù)目的。第一步，壓漿漿體流動(dòng)前端的假想圖，在管內(nèi)由于混凝土先流造成殘留空氣。第二個(gè)步，在壓漿進(jìn)行中是正

14、壓的情況下，比如說(shuō)，上升到一個(gè)大氣壓時(shí)，真空泥漿殘留空氣體積會(huì)縮小到步驟一的1/10。第三步，封閉排出口最終加壓，和加壓是反比例關(guān)系，殘留空氣會(huì)更小。最后，養(yǎng)護(hù)時(shí)，在殘留空氣在高度壓縮狀態(tài)下，漿液硬化，可有效減小殘留空氣造成的缺陷。預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究真空壓漿施工的作用是減少管道氣體引起的空隙，并不能消除漿體原有的泌水問題。課題組對(duì)國(guó)內(nèi)外真空壓漿施工研究成果進(jìn)行調(diào)研，認(rèn)識(shí)到：（1）真空壓漿可以改善壓漿質(zhì)量，其核心是真空度的保證程度，需要在施工時(shí)嚴(yán)格檢測(cè)其真空度實(shí)際參數(shù)。（2）單純依靠真空壓漿工藝難以解決壓漿料性能自身的問題，壓漿料性能的提高是保證壓漿密實(shí)的最主要因素。預(yù)

15、應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究2.4 出漿孔與排氣孔、封錨問題部分出漿管設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，未開在管道的最高點(diǎn)，當(dāng)漿體溢出誤認(rèn)為壓漿完成，同時(shí)由于出漿孔淤塞導(dǎo)致殘留空氣排出不暢。排氣措施是非真空壓漿十分重要的技術(shù)措施，排氣孔設(shè)置位置不規(guī)范，沒有根據(jù)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力束形進(jìn)行設(shè)計(jì)，造成管道“窩氣” 。在課題報(bào)告4中將有針對(duì)性的規(guī)范排氣管位置和措施。預(yù)應(yīng)力錨頭是高應(yīng)力部位，防護(hù)要求高，目前一般對(duì)封錨材料要求抗?jié)B不高，很難達(dá)到設(shè)計(jì)錨頭防護(hù)體系的要求，封錨材料開裂后，直接導(dǎo)致錨頭銹蝕。美 國(guó) 泌 水 管 和 排 氣 孔 的 設(shè) 計(jì) （ 3 ， 4 ）預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究2.5

16、高速攪拌制漿目前工程中常規(guī)采用低速攪拌機(jī)（轉(zhuǎn)速在100轉(zhuǎn)/分鐘左右）,有關(guān)研究表明采用高速攪拌機(jī)（轉(zhuǎn)速在1000轉(zhuǎn)/分鐘以上），能較大幅度提高漿體質(zhì)量。上海建科預(yù)應(yīng)力公司和東南大學(xué)等單位研究均證明,采用高速攪漿機(jī)拌制的水泥漿體的流動(dòng)度、泌水率、強(qiáng)度、膨脹率指標(biāo), 均好于慢速攪拌機(jī)拌制的水泥漿。在日本等國(guó)家推薦的制漿機(jī)轉(zhuǎn)速也均在 1000轉(zhuǎn)/分鐘以上。但是也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，單純通過高速制漿技術(shù)將普通純水泥漿提高到無(wú)收縮無(wú)泌水高性能壓漿料的性能是不現(xiàn)實(shí)的。預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究2.6管道壓漿的工程管理問題現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)管一般認(rèn)為壓漿過程十分重要但是缺乏監(jiān)管的手段，參考美國(guó)、歐洲和日本

17、有關(guān)規(guī)范的做法結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)情，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。（1）對(duì)壓漿過程進(jìn)行數(shù)字化管理，對(duì)壓漿流量、流速、壓力、水灰比指標(biāo)進(jìn)行定量監(jiān)測(cè)。（2）對(duì)壓漿人員進(jìn)行專業(yè)化培訓(xùn)，將壓漿設(shè)計(jì)提高到專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)的高度。（3）對(duì)于壓漿過程制訂嚴(yán)格現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)頻度要求。三、預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)技術(shù)三、預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)評(píng)測(cè)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量的研究 自上世紀(jì)九十年代以來(lái)預(yù)應(yīng)力管道灌漿密實(shí)度的檢測(cè)技術(shù)始終是研究熱點(diǎn)，根據(jù)我們課題組的多年跟蹤國(guó)外相關(guān)科研成果表明該領(lǐng)域的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要有：沖擊回波法、探地雷達(dá)法、內(nèi)窺技術(shù)、寬帶超聲方法、射線等。 對(duì)于普通混凝土內(nèi)部的裂縫及空洞等缺

18、陷時(shí)，在日本最常用的方法是X線法、沖擊回波法、超聲波及電磁波法。對(duì)于需要捕捉到預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)的殘留空氣及灌漿堵塞引起未填充部位形成的空洞，用這些無(wú)損檢測(cè)方法可能就能很簡(jiǎn)單進(jìn)行未填充部分的確認(rèn)。但是，預(yù)應(yīng)力索被鋼筋所包圍，而且漿料已經(jīng)存在于已形成的波紋管內(nèi)，檢測(cè)比較困難。所以，為了確認(rèn)PC泥漿的填充狀況，要求必須使用要求更高的探測(cè)技術(shù)。應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)評(píng)測(cè)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量的研究(1) X線法 應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)評(píng)測(cè)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量的研究(2)中子法中子法是將要檢查的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件和中子放射源,測(cè)量透過混凝土中子量的測(cè)定方法,當(dāng)中子透過時(shí)會(huì)沖擊混凝土中的氧,作為熱中子發(fā)生散射,而減少的原理。如果管內(nèi)空

19、隙大,透過量就大進(jìn)行判斷，該方法測(cè)定時(shí)間較短,約1分種,測(cè)定本身雖然簡(jiǎn)單,但是受鋼筋及管內(nèi)空隙內(nèi)殘留水份的影響較大,判斷較困難。有報(bào)告說(shuō),對(duì)灌漿的二次填充確認(rèn)比較有效。法國(guó)橋梁研究單位使用中子攝影法檢測(cè)預(yù)應(yīng)力關(guān)鍵密實(shí)度檢測(cè)同時(shí)可以作為修補(bǔ)工作時(shí)波紋管定位用。預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究（3)3)彈性波法彈性波法沖擊回波法沖擊回波法IEIE測(cè)試測(cè)試基本原理基本原理：如圖1所示。用一個(gè)小錘或沖擊器作為激振源在混凝土表面沖擊來(lái)產(chǎn)生壓縮波，然后用放置在沖擊器附近的接收傳感器接收反射回來(lái)的壓縮波。經(jīng)過分析后來(lái)計(jì)算混凝土的厚度、探測(cè)內(nèi)部的孔洞、裂隙、剝離等缺陷。對(duì)于無(wú)缺陷的平板、路面，沖擊

20、回波試驗(yàn)中就會(huì)得到一個(gè)其底面的反射波，這樣在已知壓縮波的波速時(shí)，就可以計(jì)算厚度了。預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究灌漿不密實(shí)區(qū)域灌漿密實(shí)區(qū)域未灌漿區(qū)域未灌漿區(qū)域灌漿密實(shí)區(qū)域灌漿密實(shí)區(qū)域灌漿不密實(shí)區(qū)域灌漿密實(shí)區(qū)域未灌漿區(qū)域灌漿密實(shí)區(qū)域未灌漿區(qū)域灌漿密實(shí)區(qū)域未灌漿區(qū)域后張預(yù)應(yīng)力管中對(duì)應(yīng)的實(shí)際灌漿情況后張預(yù)應(yīng)力管中對(duì)應(yīng)的實(shí)際灌漿情況IES實(shí)際檢測(cè)結(jié)果實(shí)際檢測(cè)結(jié)果預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究檢測(cè)信號(hào)處理的研究檢測(cè)信號(hào)處理的研究 實(shí)際工程檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，無(wú)法得到上述的理想狀態(tài)下的信號(hào)，經(jīng)過反復(fù)測(cè)試，對(duì)照國(guó)外同類研究的文獻(xiàn)，認(rèn)識(shí)逐步到：

21、(1)對(duì)單點(diǎn)信號(hào)處理是檢測(cè)好壞的關(guān)鍵 (2)采用FFT處理有其局限性 截?cái)嗨鶐?lái)的能量泄漏影響譜估計(jì)精度 ,當(dāng)發(fā)生泄漏時(shí),主瓣內(nèi)的能量就泄漏到旁瓣內(nèi),這樣弱信號(hào)的主瓣就很容易被強(qiáng)信號(hào)的旁瓣所淹沒或歪曲,造成譜的模糊與失真。 (3)程序的濾波、根據(jù)回波信號(hào)的脈沖位置和頻譜特征重新選擇合適的時(shí)間窗和濾波頻帶是也直接影響沖擊回波結(jié)果。預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究沖沖擊彈擊彈性性傳傳播速度播速度檢測(cè)檢測(cè)管道管道壓漿壓漿密密實(shí)實(shí)度的度的構(gòu)構(gòu)件件試驗(yàn)研試驗(yàn)研究究試驗(yàn)結(jié)果表明：等效波速能很好的反映管充填程度，伴隨灌漿的不密實(shí)，等效波速降低。對(duì)同一構(gòu)件，頻譜分析能很好的分辨出灌漿密實(shí)與否，但是

22、構(gòu)件厚度比較薄，需要高頻率的激勵(lì)技術(shù)裝置。預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究特征測(cè)試第1輪測(cè)試第2輪測(cè)試第3輪平均值等效速度（Km/s）P 波速3.1963.2193.2183.2103.211Hole 1充填密實(shí)3.1853.1743.180Hole 2半灌漿2.7652.8462.7832.798Hole 3沒有灌漿2.3632.4122.8522.388試驗(yàn)時(shí)，在每處測(cè)試五次，取五次的平均值作為最終值，實(shí)測(cè)結(jié)果表明：每處反復(fù)五次的試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果，重復(fù)率超過90%，說(shuō)明該體系即使在人工敲擊時(shí)，測(cè)

23、試數(shù)據(jù)可重復(fù)性較好。兩次試驗(yàn)的結(jié)果表明，在無(wú)管道和填充密實(shí)的管道測(cè)試部位，數(shù)據(jù)的兩次偏差最大為0.4%，而在未灌漿和灌漿一半測(cè)試部位，兩次偏差上升到最大1.4%。三個(gè)孔道等效聲速依次遞減，初步試驗(yàn)表明，采用等效聲速法使自動(dòng)識(shí)別預(yù)應(yīng)力孔道灌漿成為可能，需要進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證這些成果。應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)評(píng)測(cè)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量的研究（4)內(nèi)窺方法內(nèi)窺鏡是一種常見的醫(yī)學(xué)和工業(yè)上檢查和診斷管道的器械，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)光學(xué)成像系統(tǒng)，是人眼睛的延伸，可以觀察到人眼睛看不到的內(nèi)部。應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)評(píng)測(cè)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量的研究（5)寬帶超聲方法（一種新型的超聲探測(cè)方法）預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究（6)

24、6)多多陣陣列雷列雷達(dá)達(dá)方法方法探地雷達(dá)Ground Penetrating Radar（GPR）是利用高頻電磁波反射探測(cè)目的體及地質(zhì)現(xiàn)象的物探方法，它通過天線向地下發(fā)射高頻電磁波，經(jīng)目的體反射，為另一天線所接收，并以脈沖反射波的波形形式記錄，經(jīng)處理得到二維雷達(dá)圖像。區(qū)別于普通單個(gè)發(fā)射裝置單個(gè)接收裝置的探地雷達(dá)，采用多發(fā)射裝置或多個(gè)接收裝置的為多陣列雷達(dá)。這種檢測(cè)方式最終得到的是三維圖像，與單發(fā)單收探測(cè)裝置相比，大大降低了鋼筋對(duì)探測(cè)效果的影響。甚至，還能在多角度收集到來(lái)自某一點(diǎn)的數(shù)據(jù)，從而提高了精度，還能捕捉到來(lái)自傾斜面(約40度)反射波，故能獲得內(nèi)部損傷的形狀和位置等更詳細(xì)的信息。 預(yù)應(yīng)力管

25、道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究二模二模擬試擬試件的件的試驗(yàn)試驗(yàn)首先制作了2.5mX1mX0.35m四個(gè)試件，布置了93的塑料波紋管，一部分孔內(nèi)插入12根鋼絞線后灌漿，部分在純空管內(nèi)進(jìn)行灌漿，在不同的管內(nèi)分別模擬了不同的填充率。最后進(jìn)行了檢測(cè)。 預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究在第二在第二東東名高速公路朝比奈川名高速公路朝比奈川橋進(jìn)橋進(jìn)行了行了預(yù)應(yīng)預(yù)應(yīng)力孔道灌力孔道灌漿檢測(cè)漿檢測(cè)，朝比奈，朝比奈川川橋橋是一座是一座總長(zhǎng)總長(zhǎng)655655米，七跨米，七跨連續(xù)鋼構(gòu)橋連續(xù)鋼構(gòu)橋，該結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)同同時(shí)時(shí)采用了體外和采用了體外和體體內(nèi)預(yù)應(yīng)內(nèi)預(yù)應(yīng)力體系，力體系，實(shí)橋檢測(cè)針對(duì)實(shí)橋檢測(cè)針對(duì)其中的一

26、段翼板其中的一段翼板進(jìn)進(jìn)行行試驗(yàn)研試驗(yàn)研究。究。 預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究 試件試驗(yàn)結(jié)果表明：試件試驗(yàn)結(jié)果表明：(1)灰漿填充率對(duì)檢測(cè)結(jié)果所產(chǎn)生的影響 根據(jù)實(shí)測(cè)的結(jié)果能確認(rèn)：對(duì)于填充率為0%95%的試樣，其管道內(nèi)的空隙會(huì)產(chǎn)生反射波。但是，對(duì)于填充率為95%的試樣，反射波較弱，此外，填充率為0%（空管）的波紋管，所反射的電平也較弱。關(guān)于管道內(nèi)鋼絞線的反射，產(chǎn)生的反射波可以忽略不計(jì)。(2) 管道深度對(duì)檢測(cè)結(jié)果的的影響 由于管道設(shè)置深度的不同，其產(chǎn)生的影響也有很大的差已。設(shè)置深度越淺，就越容易根據(jù)圖像捕捉到填充不足的特定部位；另一方面，淺部管道由于填充率導(dǎo)致的反射波差異很小。 (

27、3) 鋼筋對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響 根據(jù)對(duì)空管的檢測(cè)結(jié)果，能確認(rèn)鋼筋對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響十分顯著。一般認(rèn)為，鋼筋的間隔較寬，能提高了捕捉管道彎曲面所產(chǎn)生反射波的比例。對(duì)其他填充率的管道也一樣，鋼筋的間隔放寬，就能捕捉更多的反射波，空隙的圖像也更趨明確。 (4) 空管產(chǎn)生的反射波下降的原因 探地雷達(dá)裝置能夠利用電磁波的特性，來(lái)捕捉管道內(nèi)的灰漿填充不足而產(chǎn)生的“空隙”所產(chǎn)生的反射波(包括波紋管表面的反射波、波紋管內(nèi)灰漿面的反射波)，從而確定灰漿填充不足部位的特定信息，并確認(rèn)填充比例。因此，檢測(cè)數(shù)據(jù)取決于其反射面積，填充率不同，反射波就會(huì)產(chǎn)生差異，形成不同的圖像。因此推斷，管道內(nèi)沒有填充灰漿，填充率為0%時(shí)，根據(jù)

28、裝置的性能，只能捕捉到套管表面的傾斜角度為40度的切線范圍內(nèi)所產(chǎn)生的反射波。預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿度的綜合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究 項(xiàng) 目結(jié)果備 注能檢測(cè)的填充率0%90%如填充率超過90%，反射數(shù)據(jù)就不穩(wěn)定，就可能難以明確地進(jìn)行確認(rèn)。0%的反射波較弱。定量把握填充率困難在現(xiàn)場(chǎng)沒獲得能夠定量地把握填充率的結(jié)果。鋼筋的影響有雖然是否有鋼筋會(huì)改變反射波，但是，還是能確定未填充與填充的區(qū)別。管道設(shè)置深度的影響有雖然反射波因套管的設(shè)置深度不同，但是，還是能確定未填充與填充的區(qū)別。灰漿尚未硬化的影響有因?yàn)樵谏形从不?，所以與灰漿內(nèi)的水分發(fā)生反應(yīng)，即使填充率達(dá)100%，但還是能捕捉到微弱的反射波。灌灌漿檢測(cè)結(jié)漿檢

29、測(cè)結(jié)果果匯總匯總表表應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)評(píng)測(cè)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量的研究（7)填充感應(yīng)探測(cè)法應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)評(píng)測(cè)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量的研究科研成果：科研成果：（1 1）國(guó)內(nèi)外后張法預(yù)應(yīng)力管道壓漿工藝、管道壓漿質(zhì)量病害調(diào)研。）國(guó)內(nèi)外后張法預(yù)應(yīng)力管道壓漿工藝、管道壓漿質(zhì)量病害調(diào)研。a.對(duì)國(guó)內(nèi)外后張法預(yù)應(yīng)力管道壓漿工藝進(jìn)行調(diào)研，對(duì)可能導(dǎo)致壓漿病害的施工因素如壓漿材料配合比控制、壓漿機(jī)真空度、排氣管設(shè)置、管道選型等進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)。梳理質(zhì)量控制點(diǎn)以供后期研究解決方案。b.利用國(guó)內(nèi)外近年對(duì)橋梁拆除中的檢查資料，分析預(yù)應(yīng)力管道壓漿缺陷的成因、部位等，預(yù)應(yīng)力筋腐蝕情況。應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)評(píng)測(cè)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量的研究科研成果

30、：科研成果：（2）研究預(yù)應(yīng)力管道壓漿料性能指標(biāo)和檢測(cè)方法。a. 系統(tǒng)調(diào)研歐洲、美國(guó)、日本對(duì)壓漿料性能指標(biāo)要求和性能試驗(yàn)規(guī)程。b. 提出適合我國(guó)預(yù)應(yīng)力管道壓漿料性能指標(biāo)要求和試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)并加以實(shí)踐。應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)評(píng)測(cè)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量的研究（3 3）預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工技術(shù)要點(diǎn)及施工工藝參數(shù)監(jiān)控技術(shù)研）預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工技術(shù)要點(diǎn)及施工工藝參數(shù)監(jiān)控技術(shù)研究究a. a. 調(diào)研美國(guó)、日本預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工工法，結(jié)合我國(guó)施工工調(diào)研美國(guó)、日本預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工工法，結(jié)合我國(guó)施工工藝，編制藝，編制公路橋梁預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工指南公路橋梁預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工指南和工法。和工法。b. b. 研究預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工參

31、數(shù)監(jiān)控技術(shù)，并研制監(jiān)控設(shè)備。研究預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工參數(shù)監(jiān)控技術(shù)，并研制監(jiān)控設(shè)備。應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)評(píng)測(cè)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量的研究 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁灌漿設(shè)備流量計(jì)壓力傳感器壓力傳感器電源灌漿記錄儀出漿口進(jìn)漿口應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)評(píng)測(cè)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量的研究 應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)評(píng)測(cè)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量的研究（3 3）預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工技術(shù)要點(diǎn)及施工工藝參數(shù)監(jiān)控技術(shù)研）預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工技術(shù)要點(diǎn)及施工工藝參數(shù)監(jiān)控技術(shù)研究究a. a. 調(diào)研美國(guó)、日本預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工工法，結(jié)合我國(guó)施工工調(diào)研美國(guó)、日本預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工工法，結(jié)合我國(guó)施工工藝，編制藝，編制公路橋梁預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工指南公路橋梁預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工指南和工法。和工法。b. b. 研究預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工參數(shù)監(jiān)控