孔道灌漿缺陷定位檢測儀SBA-HTF-PA一、產品概述：主要應用于橋梁、隧道等預應力錨索（桿）的灌漿密實度檢測。可對孔道密實度灌漿缺陷進行定位和判別類型。不僅可測試PVC波紋管，也可測試鐵皮波紋管，并可用于測試縱向、豎向和橫向孔道。具備2維等值線快速成像等機能、三維切片（3DS）、彈性波雷達掃描（EWR）、層析解析（CT）、打球法、誘發振動法等技術。二、產品技術參數：平臺：分離便攜式平臺；操作系統：windows；工作溫度：-10～50℃采樣精度：浮點插值補償至24位最大采集頻率：500KHz,可調最小采樣間隔：2us，可調最大采集點數：20,000個,可調顯示/分辨率：液晶顯示1366*768測試信號：振動加速度信號噪聲處理：平滑/LPF/BPF/HPF/合成增幅，采用消減沖擊彈性波激振殘留信號以識別反射波信號的方法檢測梁長：1~150m；頻譜分析：FFT/MEM/相關分析統計處理：各種平均、偏差處理以及異常信號的自動抽取信號處理：積分處理、頻譜分析、相關分析、積算處理圖形處理：等值線、濃淡圖、彈性波雷達掃描（EWR）孔道缺陷測試范圍：表層-0.5m檢測缺陷精度:小于3mm孔道缺陷測試方法：等效波速法（IEEV）同屏表示最大波形條數：300（波形采集點數2048，采樣間隔4us）通道數：2數據采集：支持觸控、無線雙操控，以及單點、連續雙模采樣支持GPS定位（選配）三、發明專利：1.沖擊彈性波激勵殘留信號的消減及反射信號的抽出技術，ZL200910082851.4；2.一種測試預應力錨固體系張力的無損檢測方法，ZL200910177856.5；3.一種基于彈性波能量逸散率的橋梁預應力孔道灌漿密實度的測試方法；200910197828.X；4.一種橋梁預應力孔道灌漿密實度無損檢測方法，ZL201110342911.9；5.采用雙方向發振減小彈性波動信號測試誤差的技術，ZL200510021851.5。四、獎項榮譽：1.中國市政工程協會市政科技專業委員會鑒定預應力孔道灌漿密實度無損檢測技術；2.預應力孔道灌漿密實度無損檢測技術榮獲公路學會三等獎。3.預應力混凝土結構孔道壓漿無損檢測技術獲市政工程科學技術獎二等獎測試原理為了準確測試縱向預應力梁管道（雙端錨頭露出）的灌漿缺陷，同時兼顧測試效率，因此我們采用了基于沖擊彈性波的多種方法進行測試。具體請參考下表。灌漿密實度測試項目一覽表方法測試方案備注定位類型測試沖擊回波等效波速法（IEEA）在每個管道上沿間距為0.2m進行測試，孔道正上方激振。（參考圖）定位測試，確定缺陷的具體位置定位測試沿著管道的上方或側方，以掃描的形式連續測試（激振和受信），通過反射信號的特性測試管道內灌漿的狀況。：激振點：激振點：傳感器：測線縱向掃描豎向掃描灌漿密實度的定位測試定位測試原理和方法1)定位測試（改良沖擊回波等效波速法：IEEV）的基本原理根據在波紋管位置反射信號的有無以及梁底端的反射時間的長短，即可判定灌漿缺陷的有無和類型。當管道灌漿存在缺陷時，有：改良沖擊回波法IEEV測試原理（1）激振的彈性波在缺陷處會產生反射；（2）激振的彈性波從梁對面反射回來所用的時間比灌漿密實的地方長。因此，等效波速（2倍梁厚/梁對面反射來回的時間）就顯得更慢。2)定位測試（IEEV）的特點（1）IEEV法測試精度高，但相對速度較慢；（2）測試精度與壁厚/孔徑比（D/Φ）有關，D/Φ越小，測試精度越高；（3）當邊界條件復雜（拐角處）或測試面有斜角（如底部有馬蹄時），測試精度會受較大的影響。馬蹄形部位的測試方法2.1缺陷類型及規模的識別根據反射信號及等效速度的特點，利用IEEV法不僅能夠檢測缺陷的位置，還可以推斷灌漿缺陷的類型（空洞型：對應A級；松散型：對應B、C、D級）和規模大小。表缺陷類型的區分在附錄-1中，提供了根據IEEV法的掃描圖形識別缺陷類型的色板。對于空洞型缺陷，由于水和空氣的進入，使得鋼絞線容易產生銹蝕，通常需要對空洞部位加以注漿。另一方面，對于松散型缺陷，盡管其強度較低，但仍具有一定的隔水隔氣能力，一般不需要專門的注漿修補。詳細請參見附錄-2。沖擊回波法的基本概念在90年代即被提出。我們通過改進頻譜分析方法和增加“等效波速”專利技術，從而大幅提高了該方法的測試精度和應用范圍。附錄-1灌漿密實度定位檢測參考色版IEEV法測試圖形說明下圖為一典型的IEEV法測試圖形。其中：橫軸（水平軸）表示彈性波一個來回的時間（單位：ms）；縱軸（垂直軸）表示測試的測點位置；紅、黃色部分表示能量集中區域。其與激振點平面的距離按下式計算：（2-1）其中，是彈性波P波的反射速度，為透過法或單面傳播法測得的波速的96%左右。板底部反射信號缺陷反射信號彈性波反射走時測線走向基點位置板底部反射信號缺陷反射信號彈性波反射走時測線走向基點位置附圖1-1典型的IEEV法解析畫面缺陷類型的說明松散型：灌漿料強度和剛性較低，較為松散，但仍保持連續性，對鋼絞線能起到保護作用；空洞型：有空洞，容易侵入空氣和水。根據空洞截面的大小，又可以分為小規模空洞和大規?？斩?。此外，缺陷的長度則可以從IEEV解析畫面的縱方向上量出。健全健全松散型缺陷上部小空洞大空洞附圖1-2缺陷的類型示意缺陷類型的判斷健全部位混凝土材質均勻，板的厚度一致板底部反射信號平直板底部反射信號平直板底之前無明顯反射信號附圖1-3健全部位的云圖（色版-1）板的厚度有變化板底部反射信號傾斜，但基本平直板底部反射信號傾斜，但基本平直板底之前無明顯反射信號附圖1-4健全部位的云圖（色版-2）松散型缺陷（PVC波紋管）或空洞型缺陷（鐵皮波紋管）局部的板底部反射信號延遲局部的板底部反射信號延遲板底之前無明顯反射信號附圖1-5松散型缺陷部位的云圖（色版-3）空洞型缺陷小規模板底部反射信號基本平直板底部反射信號基本平直管壁位置有微弱反射信號附圖1-6小規?？斩葱腿毕莸脑茍D（色版-4）板底部反射信號基本平直板底部反射信號基本平直上、下管壁位置有極微弱連續反射信號附圖1-7小規模空洞型缺陷的云圖（色版-5）大規模對應的板底部反射信號延遲對應的板底部反射信號延遲管壁位置有明顯連續反射信號附圖1-8大規?？斩葱腿毕莸臏y試畫面（色版-6）對應的板底部反射信號延遲對應的板底部反射信號延遲管壁位置有明顯連續反射信號附圖1-9大規?？斩葱腿毕莸脑茍D（色版-7，鐵皮波紋管）測試對象及位置的影響在IEEV法測試時，對于預應力混凝土梁的頂板和底板，通常采用從上表面激振、拾振的方式。而對于腹板，則需要采用從側面激振和拾振的方式。由于灌漿缺陷一般位于管道的上方，因此，從上表面激振、拾振的方式對缺陷的分辨力更高。不同的測試方向對色版的適用性略有區別。附表1-1不同測試方向的缺陷判別上下方向（頂、底板）側方向（腹板）色版-1健全健全色版-2健全健全色版-3松散型松散型/小規?？斩瓷?4小規?？斩葱∫幠？斩?大規模空洞色版-5小規?？斩葱∫幠？斩?大規?？斩瓷?6大規?？斩创笠幠？斩?/p>

附錄-2灌漿缺陷鉆孔驗證及處理建議鉆孔驗證及其注意事項當采用IEEV法定出缺陷位置后，常常在此位置進行鉆孔。一方面可以起到驗證的作用，另一方面可以作為補漿孔以便處理。其中，缺陷驗證可采用如下方法：肉眼觀察或用內窺鏡觀察；穿絲：即用鐵絲看能否穿過，一般適用于較長的缺陷；掛鉤：用小鉤去掛鋼絞線。若能鉤住鋼絞線即表明存在C類以上缺陷；但在鉆孔時也要注意，對于縱、橫向波紋管，其缺陷往往在管的上部。對于梁底板等需要從下往上進行鉆孔時，應加以留意。特別是有部分灌漿料沉積在底部時，容易遺漏灌漿缺陷；對于豎向波紋管，其缺陷可能在管內的四周。對于豎向波紋管，單鉆一個孔往往不能發現缺陷；對于縱、橫向波紋管，管壁下外側與混凝土間也有可能出現脫空現象；灌漿缺陷處理對缺陷根據缺陷的類型、規模和長度，我們提出如下處理建議：附表2-1灌漿缺陷處理建議缺陷類型管道類型缺陷位置缺陷長度處理的必要性松散型缺陷各類管道--一般不必處理空洞型小缺陷平直管道-20cm以下一般不必處理超過20cm宜處理彎曲管道正彎矩（下彎）應處理負彎矩（上彎）20cm以下一般不必處理超過20cm宜處理空洞型大缺陷各類管道--應處理灌漿缺陷處理可采用鉆孔灌注的方法，灌注材料：優先采用原灌漿料。條件不具備時，可采用環氧樹脂或聚氨酯等；鉆孔位置、數量：一般需要兩個，位于查明的灌漿缺陷的兩端；灌漿工藝：從低處孔進漿，高處孔出漿。六、產品配置：孔道灌漿缺陷定位檢測儀SBA-HTF-PA序號部件名稱規格型號數量備注一、儀器主體1儀器主機PC-P-01A1臺2主機包1個3平板電腦1臺二、工具1加速度傳感器S31SC1個2激振系統1套3線纜1批4其他工具1套三軟件系統1套四附件1套PAGEPAGE15工程案例1.部分案例一覽表孔道灌漿缺陷定位檢測儀工程案例一覽表序號項目名稱委托單位測試內容測試地點測試時間波紋管灌漿密實度1無砟鐵軌關鍵技術研究西南交通大學★四川·成都2010.072九江長江公路大橋預應力T梁模型壓漿質量檢測江西省交通廳九江長江公路大橋項目建設辦公室★江西·九江2010.103中鐵大橋局集團一公司象山港大橋及接線工程橋梁錨桿灌漿密實度檢測中鐵大橋局股份有限公司象山港大橋及接線工程第7合同段★浙江·寧波2010.124高速鐵道快速制梁關鍵技術研究鐵道部工程管理中心

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