長沙預(yù)應(yīng)力梁板波紋管注漿檢測實施方案

1、湖南省長沙高速公路預(yù)應(yīng)力梁鋼絞線孔道壓漿質(zhì)量檢測實施方案中南大學(xué)地球物理勘察新技術(shù)研究所湖南致力檢測工程技術(shù)有限公司2011年12月湖南省長沙高速公路預(yù)應(yīng)力梁鋼絞線孔道壓漿質(zhì)量檢測實施方案編制單位：中南大學(xué)地球物理勘察新技術(shù)研究所 湖南致力檢測工程技術(shù)有限公司單位地址：湖南省長沙市岳麓區(qū)梅溪湖聯(lián)絡(luò)村聯(lián) 系 人：魯光銀 張升彪聯(lián)系電話：魯光銀張升彪ax：0731-881672388湖南省長沙高速公路預(yù)應(yīng)力梁鋼絞線孔道壓漿質(zhì)量檢測實施方案一、 檢測概況、目的在所有施工的預(yù)應(yīng)力梁板中，t粱、空心板、箱梁等構(gòu)件在鋼絞線張拉完畢后，立即進(jìn)行孔道壓漿。但

2、由于施工條件與壓漿工藝限制，極易存在空洞等質(zhì)量隱患，嚴(yán)重威脅橋梁運營安全，橋梁的t梁、空心板、箱梁等構(gòu)件的波紋管注漿密實性好壞對橋梁的耐久性具有重要影響，據(jù)統(tǒng)計，由于注漿不密實導(dǎo)致波紋管內(nèi)鋼絞線銹蝕，預(yù)應(yīng)力提前喪失，可造成橋梁實際壽命縮短至設(shè)計壽命的十分之一?；炷翗蛄簱p傷表現(xiàn)形式多樣，如預(yù)應(yīng)力損失、混凝土破損開裂、鋼筋銹蝕、支座脫空等，這些損傷導(dǎo)致了混凝土橋梁整體剛度和承載力的下降，是引起橋梁病害的重要原因。 為了加強對橋梁施工質(zhì)量的過程控制，消除施工過程中的質(zhì)量缺陷，對預(yù)應(yīng)力橋梁的預(yù)應(yīng)力管道（波紋管）的注漿質(zhì)量檢測，是確保橋梁施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求和合理受力狀態(tài)的一個重要控制環(huán)節(jié)。預(yù)應(yīng)力橋梁

3、的鋼絞線要充分發(fā)揮設(shè)計效果，抵消車輛和行人對橋面的壓力，預(yù)應(yīng)力管道的注漿質(zhì)量效果是最重要因素之一。達(dá)到設(shè)計要求的注漿質(zhì)量可以使預(yù)應(yīng)力鋼絞線充分發(fā)揮作用；存在注漿質(zhì)量缺陷時會出現(xiàn)錨頭應(yīng)力集中和隨時間推移的預(yù)應(yīng)力損失現(xiàn)象，且會改變梁體的設(shè)計受力狀態(tài)，降低橋的承載力，從而影響橋梁的使用壽命。因此預(yù)應(yīng)力管道的注漿質(zhì)量檢測是保證橋梁施工質(zhì)量的重要措施。 為全面了解預(yù)應(yīng)力梁鋼絞線孔道壓漿的質(zhì)量現(xiàn)狀，受湖南省長沙高速公路建設(shè)指揮部和總監(jiān)辦的委托，我單位（中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院與湖南致力檢測工程技術(shù)有限公司共同組成的研究團隊）擬采用綜合地球物理探測技術(shù)以及鉆探取芯驗證等方法對其進(jìn)行試驗檢測，在此基礎(chǔ)上

4、大規(guī)模開展檢測工作，為業(yè)主綜合評估預(yù)應(yīng)力梁鋼絞線孔道壓漿質(zhì)量提供參考依據(jù)。二、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（gb50204-2002）2、公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)jtg f80/1-20043、超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程cecs 21:20004、超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程cece 02:885、無損檢測操作規(guī)程zl jc q/t 001-20096、混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程jgj145-20047、橋梁設(shè)計相關(guān)其它規(guī)范三、檢測方法檢測工作以地球物理無損檢測為主，配合鉆機取芯驗證工作。主要技術(shù)思路如下：采用自行研制的橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線孔道壓漿質(zhì)量檢測儀：利用彈性波的傳播

5、機理和超磁致彈性波震源的特性，用超磁致彈性震源從預(yù)應(yīng)力鋼絞線的一端輸入彈性波信號，在鋼絞線的另一端接收此彈性信號，根據(jù)彈性波的入射信號和傳播輸出信號，再利用彈性波在此預(yù)應(yīng)力鋼絞線不同結(jié)構(gòu)傳播的傳導(dǎo)函數(shù)來計算分析橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線孔道的壓漿質(zhì)量，同時評價壓漿飽滿度；采用聲波ct成像方法對檢測區(qū)梁體波紋管區(qū)域壓漿質(zhì)量進(jìn)行評測，劃分出異常聲速區(qū)，同時評估混凝土強度、密實度等影響程度；使用sir系列雷（達(dá)配置特制專用1.6g高頻天線）對波紋管區(qū)域進(jìn)行掃描檢測，查明壓漿密實情況及空洞范圍。對存在缺陷部位，采用美國紹爾巖芯鉆機進(jìn)行鉆孔取芯（鉆孔外徑：20mm，對預(yù)應(yīng)力梁結(jié)構(gòu)基本無影響）驗證檢測試驗結(jié)果。1、

6、波導(dǎo)檢測技術(shù)儀器設(shè)備：自行研制橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線孔道壓漿質(zhì)量檢測儀方法原理：自行研制橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線孔道壓漿質(zhì)量檢測儀由采集儀、發(fā)射震源、檢波器和分析處理軟件組成。發(fā)射震源產(chǎn)生的彈性波，沿著鋼絞線傳播并向鋼絞線周圍輻射能量，檢波器檢測到反射回波，并由檢測儀對信號進(jìn)行分析與存儲。反射信號的能量強度和到達(dá)時間取決于鋼絞線周圍或端部的灌漿狀況。通過對信號進(jìn)行處理和分析，可以確定鋼絞線壓漿的整體質(zhì)量。圖1 孔道壓漿質(zhì)量檢測工作示意圖檢測方法：利用彈性波的傳播機理和超磁致彈性波震源的特性，用超磁致彈性震源從預(yù)應(yīng)力鋼絞線的一端輸入彈性波信號，在鋼絞線的另一端接收此彈性信號，根據(jù)彈性波的入射信號和傳播輸出信號

7、，再利用彈性波在此預(yù)應(yīng)力鋼絞線不同結(jié)構(gòu)傳播的傳導(dǎo)函數(shù)來計算分析橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線的壓漿質(zhì)量，同時評價壓漿飽滿度。具體現(xiàn)場檢測實施過程：a. 兩端布置檢波器，其中一端接收散射波，另一端接收透射波； b. 檢波器參數(shù)：10hz15khz； c. 采樣參數(shù)：采樣率5微秒，采樣長度4k； d. 檢測時在同樣耦合條件下，敲擊3次，以保證檢測結(jié)果可重復(fù)性；2、聲波ct成像技術(shù) 儀器設(shè)備：48道聲波檢測儀方法原理：根據(jù)彈性波的運動學(xué)和動力學(xué)特征，彈性波層析成像方法可以分為兩大類：一是以運動特征為基礎(chǔ)的射線層析成像；二是以動力學(xué)特征為基礎(chǔ)的波動方程層析成像。作為反演聲波穿透的射線層析成象，其基本思想是根據(jù)聲波的

8、射線幾何運動學(xué)原理，將聲波從發(fā)射點到接收點的旅行時間表達(dá)成探測區(qū)域介質(zhì)速度參數(shù)的線積分，然后通過沿線積分路徑進(jìn)行反投影來重建介質(zhì)速度參數(shù)的分布圖像?；炷谅暡╟t無損檢測，就是根據(jù)聲波射線的幾何運動學(xué)原理，利用最先進(jìn)的聲波發(fā)射、接收系統(tǒng)，在被檢測塊體的一端發(fā)射，在另一端接收，用聲波掃描被檢測體，然后利用計算機反演成像技術(shù)，呈現(xiàn)被檢測體各微小單元范圍內(nèi)的混凝土聲波速度，進(jìn)而對被檢測體做出質(zhì)量評價。檢測方法：在檢測過程中，在梁體波紋管區(qū)域做沿梁橫斷面的ct成像剖面，布設(shè)檢波器（接受系統(tǒng)），在對應(yīng)砼的對穿面布設(shè)激發(fā)點（發(fā)射系統(tǒng)），形成穿透底板的聲波掃描射線。沿梁橫斷面方向的ct剖面的單元劃分1cm1

9、cm （砼厚度方向），并對預(yù)應(yīng)力注漿孔道進(jìn)行專門成像處理，評價其壓漿質(zhì)量。 圖2 聲波ct成像技術(shù)示意圖3、地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)儀器設(shè)備：美國sir3000地質(zhì)雷達(dá)（并配置特制專用的1.6ghz天線）。圖3 地質(zhì)雷達(dá)工作原理示意圖工作原理：地質(zhì)雷達(dá)利用主頻為數(shù)十兆赫（mhz）至千兆赫波段的電磁波，以寬頻帶短脈沖形式，由地面通過天線發(fā)射器（t）發(fā)送至被檢測體，該脈沖在檢測體中傳播時，若遇到介質(zhì)界面、目的體或局部介質(zhì)不均勻體，探測脈沖能量便被部分反射或散射回探測面，為雷達(dá)天線接收器（r）接收，從而獲得被測目標(biāo)的各種有用信息。檢測方法：參照設(shè)計圖預(yù)應(yīng)力鋼絞線在預(yù)應(yīng)力梁體內(nèi)的分布情況，根據(jù)由自行研制橋梁預(yù)

10、應(yīng)力鋼絞線孔道壓漿質(zhì)量檢測儀檢測結(jié)果分析后，對存在缺陷的預(yù)應(yīng)力梁板區(qū)域內(nèi)縱橫方向間距均為0.1m布設(shè)雷達(dá)測線，通過檢測劃定砼缺陷的范圍，同時對預(yù)應(yīng)力孔道的位置進(jìn)行檢測。4、鉆孔取芯儀器設(shè)備：美國紹爾巖芯鉆機（取芯直徑20mm）檢測方法：對上述檢測結(jié)果存在缺陷部位采用取芯鉆機進(jìn)行鉆探取芯驗證。四、檢測步驟分兩步開展工作。第一步：根據(jù)施工進(jìn)度，統(tǒng)計自施工日期起已完成梁板數(shù)量及未完成待檢數(shù)量，選擇投入該檢測項目的合理人員、儀器設(shè)備，做好檢測前準(zhǔn)備工作；第二步：根據(jù)不同波紋管類型，采用合適的檢測試驗方法對長沙高速全線預(yù)應(yīng)力梁進(jìn)行系統(tǒng)的檢測工作，并現(xiàn)場開孔驗證，促進(jìn)施工單位嚴(yán)格按規(guī)范壓漿，不斷提升壓漿質(zhì)量。為了能及時完成本次檢測工作，我方希望委托方能夠?qū)⒉糠譁?zhǔn)備工作提前安排，具體如下：1、派遣開展檢測工作人員，通知相關(guān)單位做好準(zhǔn)備工作；2、事先標(biāo)好相關(guān)預(yù)應(yīng)力束管道在預(yù)應(yīng)力梁中相應(yīng)位置；3、為減少不必要的干擾，取得良好的檢測效果，在檢測時需停止施工，減少噪聲干擾，并請派人現(xiàn)場配合。五、報告提交時間在檢測外業(yè)完成后十天內(nèi)提交正式檢測成果。六、費用核算本項目費用核算依據(jù)國家計委和建設(shè)部發(fā)布并于2002年3月1日正式執(zhí)行的工程勘察設(shè)計收費標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)條款，同時